Brevet FR2630549A1 — publié le 19891027

"CONNECTEUR OPTIQUE POUR CABLE OPTIQUE" La présente invention concerne la construction d'un connecteur optique pour connecter deux câbles optiques l'un à l'autre. Depuis qu'un conducteur optique avec une perte de -transmission de dB/km a été mis au point, le conducteur optique a considérablement évolué non seulement dans le domaine des communications mais également dans les divers domaines de son applicatic tels que les mesures, le traitement de l'information, la transmission de l'énergie etc. Un câble optique se compose de fibres transmettant la lumière, faites principalement de quartz, qui sont non seulement de loin supérieures à tout circuit classique de transmission en métal quant à la qualité de l'information transmise, mais sont également capables de présenter de nombreux avantages tels qu'une haute résistance à la traction, une grande flexibilité, un entretien facile et une simplicité d'application. De plus, on dispose d'une abondance de matériaux pour fabriquer les fibres optiques. Tous les avantages mentionnés ci-dessus vont faciliter le développement accru de nouvelles applications. Une fibre optique typique se compose d'un coeur de quartz de 100 à 150 pm de diamètre entouré par une gaine faite principalement de quartz, ayant un indice de réflexion qui est inférieur à celui du coeur et supérieur à celui de l'air. Comme la résistance à la traction de la gaine est fortement affectée par tout endommagement mécanique, sa surface est protégée par un revêtement d'une couche d'uréthane ou de tout autre polymère d'environ 10 pm d'épaisseur et elle est de plus couverte d'un revêtement extérieur en résine de Nylon ou équivalent. La fibre optique ainsi formée est appelée un coeur de fibre optique. Chaque $ coeur a un diamètre extérieur de 0,9 mm environ et est renforcé par un matériau destiné à augmenter la résistance à la traction ainsi que par un autre revêtement extérieur de 3. mm de diamètre environ. Les fibres optiques mentionnées ci-dessus sont utilisables comme câbles aériens servant dans les communications multiplex, c&bles Ado souterrains etc.. Dans le cas des câbles, le problème principal est de fixer une connexion correcte des câbles à fibres optiques. Généralement, en pratique, un procédé d'épissure de câbles est adopté pour çonnecter As de façon permanente les fibres optiques mais il est inadéquat dans les cas o un câble à fibres optiques est utilisé entre des dispositifs transmetteurs et récepteurs ou est connecté à tout composant de fibres optiques tel que commutateurs de lumière, coupleurs de lumière etc.. 2o Dans ces cas, un connecteur optique pour connecter les câbles à fibres optiques doit être utilisé. Les contraintes entraînées par les accidents de connexion dans le cas du connecteur optique ne sont pas aussi sérieuses que celles relatives à l'épissure puisque le connecteur est rarement utilisé sur des lignes de communication. Il est essentiellement impprtant que le connecteur optique présente une haute fiabilité de connexion et une grande résistance mécanique puisqu'il est souvent utilisé pour connecter et déconnecter. De manière plus spécifique, il est nécessaire que le connecteur soit peu encombrant, facile à utiliser et adapté à une fabrication en séries. Etant donné ce qui précède, deux types de connecteurs de fibres optiques, à savoir les connecteurs réglables et non-réglables, ont été mis au point. Le premier est un connecteur qui peut être réglé de manière à minimaliser la perte de connexion, par exemple, en tournant un manchon excentrique pour aligner les extrémités de fibres optiques les unes avec les autres. Un tel réglage est effectué en surveillant la transmission de lumière à travers les fibres Jusqu'à ce que la valeur maximale soit obtenue. Le deuxième est un connecteur, dans lequel les extrémités de fibres optiques sont guidées par un cylindre en métal d'un diamètre précis de manière à les aligner de façon mécanique les unes avec les autres. 4o En ce qui concerne la connexion de fibres optiques, par exemple utilisées dans les communications, de nombreux et divers types de connecteurs. optiques ont été mis au point et utilisés dans le passé. Cependant, des connecteurs optiques pour connecter des câbles & fibres optiques comportant de nombreuses fibres optiques destinées à transmettre l'énergie de la lumière, en raison de la faible demande pour ceux-ci, n'ont guère été proposés. Bien sûr, les connecteurs optiques mentionnés ci-dessus pour les communications pourraient, être utilisés à cette fin, mais ils devraient être finis avec précision afin d'assurer un alignement exact et la connexion d'un grand nombre de très fines fibres optiques. Le coût pourrait être prohibitif. L'auteur de la présente invention a proposé précédement que les rayons solaires soient captés par un système de lentille, soient introduits dans un câble à fibres optiques et transmis partout o ils étaient nécessaires, par exemple pour l'éclairage, le chauffage solaire ou pour tout autre but. Dans chaque cas, les rayons solaires transmis par les fibres optiques pourraient être utilisés plus efficacement si divers types d'équipements terminaux pouvaient-être utilisés de façon sélective, selon les différentes applications, en leur connectant de façon amovible les extrémités de câbles à fibres optiques. Dans le passé, 3 on ne disposait pas de connecteurs optiques pour effectuer ce qui précède. Etant donné ce qui précède, le principal objet de cette invention est de réaliser un connecteur optique qui peut connecter une extrémité de câble optique de façon amovible et interchangeable & divers types d'équipements terminaux pour leur transmettre l'énergie solaire. De manière plus spécifique, l'objet de cette invention est de réaliser un connecteur optique de petite taille, qui est mécaniquement simple et de fabrication peu coûteuse. Jo La fig. 1 représente un exemple de connecteur optique classique du type non-réglable; la fig. 2 représente des vues latérales en coupe d'un connecteur AS optique réalisé selon la présente invention, et à l'état assemblé; la fig. 3 représente des vues latérales en coupe du connecteur optique réalisé selon la présente invention, et à l'état désassemblé; et Zo la fig. 4 représente une vue en perspective détaillée pour expliquer un mode de réalisation d'un dispositif capteur de rayons solaires antérieurement proposé par l'auteur de la présente invention. 2s La fig. 1 représente une vue en coupe d'un exemple du connecteur optique du type non-réglable (à l'état désassemblé) pour connecter des fibres optiques 2a, 2b équipées d'éléments la et lb de fibres optiques. Sur la fig. I, 7a est un premier manchon qui est construit de façon symétrique par rapport à un second manchon 7b, ces manchons étant assemblés, en un seul bloc, avec un guide 3. Chaque extrémité de fibre optique est insérée de façon coaxiale dans un cylindre protecteur en métal 5a, 5b, est liée à celui-ci par un adhésif et est rectifiée à ses surfaces terminales 18a, 18b. 3 Les fibres optiques la et lb peuvent respectivement traverser les manchons cylindriques 7a et 7b et être fixées au dedans de ceux-ci. Chaque manchon, qui comporte une paire de bagues de butée, circonférentielles, espacées, 8a, 8b respectivement, est équipé d'un écrou-chapeau 12a, 12b qui glisse le long de ce manchon entre les deux bagues de butée et est destiné à être vissé sur le guide 3. Chaque manchon comporte également une partie de colonne d'insertion 9a, 9b respectivement logeant un coeur de fibre optique la ou lb à sa surface terminale 18a, 18b respectivement et une partie à encoche annulaire lOa, lOb autour des parties de colonnes respectivement. En conséquence, des parties cylindriques de manchon lla, llb sont également formées autour desdites parties à encoche annulaire, la, lOb respectivement. D'autre part, le guide 3 est utilisé pour raccorder le manchon 7a au manchon 7b et comporte un alésage traversant 4 pour y recevoir les colonnes d'insertion desdits manchons depuis les deux côtés. En outre, le guide 3 a des parties cylindriques 14a, 14b et des parties en cavité annulaire 13a, 13b à ses extrémités opposées pour venir au contact des parties à encoche annulaire correspondantes 10a, lOb respectivement et des parties cylindriques lla, llb des manchons lorsque les colonnes 9a, 9b sont insérées dans le guide. Lorsque le premier manchon 7a et le second manchon 7b sont insérés dans le guide 3 respectivement depuis les côtés droit et gauche, les fibres- optiques 2a, 2b sont amenées de façon coaxiale ensemble et correspondent l'une à l'autre sans qu'aucun réglage ne soit nécessaire. Ensuite, les écrous-chapeaux 12a, 12b sont vissés respectivement sur les parties filetées correspondantes l7a, 17b du guide 3 pour relier de façon intégrante les éléments. Une plaque de montage 16 comporte des trous de boulon de montage afin d'être fixée à une construction et est utilisée selon l'application particulière. Comme mentionné ci-dessus, en ce qui concerne la connexion de fibres optiques, par exemple pour une utilisation dans les communications, de nombreux types variés de connecteurs optiques ont été mis au point et utilisés dans la passé. Cependant, des connecteurs optiques pour connecter des câbles à fibres optiques comportant de nombreuses fibres optiques destinées à transmettre l'énergie de la lumière, du fait de la faible demande dont ils font l!obJet, n'ont été que peu proposés. Bien sûr, les connecteurs optiques mentionnés ci-dessus pour les communications pourraient être utilisés à cette fin mais ils devraient être finis avec précision afin d'assurer un alignement exact et la connexion de nombreuses fibres optiques très fines. Le coût serait prohibitif. L'auteur de la présente invention a précédemment proposé que les rayons solaires soient captés par un système de lentille, soient introduits dans un câble optique et transmis partout o ils étaient nécessaires par exemple pour l'éclairage, le chauffage solaire ou pour différents autres buts. Dans chaque cas, les rayons solaires transmis par bâble à fibres optiques pourraient être plus efficacement utilisés si divers. types d'équipements terminaux pouvaient être utilisés de manière sélective, selon les différentes applications, en leur connectant de façon amovible les extrémités de câble à fibres optiques. Dans le passé, on ne disposait pas de connecteurs optiques pour effectuer cela, La fig. 2 est une vue en coupe destinée à expliquer un mode de réalisation de la présente invention, ce mode de réalisation étant représenté à l'état assemblé; la fig. 3 est une vue une coupe destinée à expliquer un mode de réalisation de la présente invention, ce mode de réalisation étant. représenté à l'état désassemblé. Sur les figs. 2 et 3, 2' et 2" sont des câbles à fibres optiques et est un premier élément de connexion. L'élément 20 est un élément en forme de cuvette ayant une cavité concave 21- comprenant un filetage intérieur 22 et une surface de fond plate 23 et un alésage traversant 25 avec un filetage intérieur 24 qui est relié de façon coaxiale & la partie concave. Le premier élément de câble à fibres optiques comprenant un tube protecteur 2'a avec un filetage mâle circonférentiel 2'b qui est adapté fixement sur l'extrémité du premier câble à fibres optiques 2' est vissé dans l'alésage traversant 25 de l'élément 20 jusqu'à ce que la surface terminale finie de façon lisse de l'élément de câble à fibres optiques 2' affleure le plan de fond 23 de la partie concave 21. Un second élément de connexion 30 en forme de boulon comporte un alésage coaxial traversant 31, une collerette 35 et un filetage extérieur 34 destiné à être vissé avec le filetage intérieur 22 du premier élément 20. Un troisième élément de connexion 40 de forme cylindrique comporte une collerette 41 et une partie filetée intérieurement 42 et est inséré dans l'alésage traversant 31 du second élément de connexion afin d'être vissé sur la partie filetée extérieurement 2"b du tube protecteur 2"a pour le second élément de câble à fibres optiques 2". Un quatrième élément de connexion 50 de forme cylindrique comporte une partie filetée intérieurement 53 afin d'être vissé sur le second élement de câble à fibres optiques 2" et comporte une collerette 51 avec une cavité pour loger le tube protecteur du câble à fibres optiques 2". Les quatre éléments de connexion mentionnés ci-dessus peuvent être assemblés en un seul bloc, comme représenté sur la fig. 2 de telle manière que le premier élément, dans lequel le premier élément de câble à fibres optiques 2' est vissé pour être aligné à sa surface terminale avec le plan de fond 23 de la cavité, et le troisième élément, dans lequel le second élément de câble à fibres optiques 2" est vissé pour être aligné à sa surface terminale avec le plan 3 43, sont disposés étroitement en face l'un de l'autre et le second élément 30 est vissé dans le permier élément 20 afin de saisir la collerette 41 du troisième élément et tous sont bloqués par le quatrième élément 50. 3s Comme il apparaît d'après la description qui précède, selon la présente invention, il est possible de réaliser un connecteur optique petit, simple et peu coûteux étant donné qu'il est composé de quatre éléments seulement 20, 30, 40, 50 et que le premier élément 20 et le second élémént 30 ainsi que le troisième élément et le quatrième élément 50 sont vissés les uns aux autres dans la direction de l'axe pour réduire la longueur du connecteur. La fig. 4 represente une vue en perspective détaillée destinée à expliquer un mode de réalisation d'un dispositif capteur de rayons solaires antérieurement proposé par l'auteur de la présente Ao invention. Sur la fig. 4, le numéro de référence 61 désigne une capsule de protection transparente, 62 des lentilles de Fresnel, 63 des supports de lentilles, 64 un détecteur de direction des rayons solaires, 65 des fibres optiques (ou câbles conducteurs optiques) ayant chacune une extrémité recevant la lumière placée sur la position focale de certaines lentilles de Fresnel, 66 des supports de fibres, 67 un bras, 68 un moteur pas à pas, 69 un arbre rotatif horizontal que fait tourner le moteur pas à pas 68, 70 une base pour porter une capsule de protection 61, 71 un autre moteur pas à pas, et 72 un arbre rotatif vertical que fait tourner le moteur pas à pas 71, et 2' (ou 2") un câble conducteur optique. Comme l'a déjà proposé l'auteur de la présente invention, le dispositif capteur de rayons solaires mentionné ci-dessus détecte la direction du soleil en utilisant un détecteur de direction des rayons solaires et actionne les moteurs pas à pas 68 et 71, l'arbre rotatif horizontal 69 et l'arbre rotatif vertical 72 selon le signal de détection engendré par le détecteur de direction de manière à ce que le détecteur de direction soit orienté face au soleil. De cette manière, les rayons solaires focalisés par les lentilles respectives 12, sont guidés dans chaque fibre optique correspondante à travers son extrémité recevant la lumière respectivement placée sur la position focale de chaque lentille. Les fibres optiques respectives des câbles conducteurs optiques pour chaque lentille sont guidées depuis le dispositif capteur de rayons solaires par chaque fibre ou câble. Les rayons solaires focalisés par chaque lentille sont transmis sur un endroit souhaité à travers le câble conducteur optique 2', 2" et utilisés à cet endroit. REVENDICATION 1. Connecteur optique pour connecter deux éléments (2', 2") de câble optique l'un à l'autre, dont chacun comprend une extrémité de câble optique ayant une surface finie de façon lisse et fixée solidement dans un tube protecteur (2'a, 2"a) à l'aide d'une extrémité filetée extérieurement et destinée à être connectée, ce connecteur comprenant un premier élément de connexion (20) en forme d'écrou-chapeau qui comporte une cavité (21) filetée intérieurement avec une surface de fond plate (23) et qui est destiné à être vissé sur l'extrémité filetée du tube protecteur (2'a) du premier câble optique, un second élément de connexion (30) en forme de boulon qui comporte un alésage traversant (31) et qui est destiné à être vissé sur ledit premier élément de connexion (20) en forme d'écrou- chapeau, un troisième élément de connexion (40) et un quatrième élément de connexion (50) insérés de façon lâche dans l'alésage traversant (31) du second élément de connexion (30) en forme de boulon et ayant une collerette (41, 51) à leurs côtés opposés et destinés à être vissés sur l'extrémité filetée de tube 'du second élément (2") de câble optique, caractérisé en ce que les surfaces terminales du premier élément de cable à fibres optiques et du second élément de câble à fibres optiques sont disposées en face l'une de l'autre, la collerette (41) du troisième élément. étant prise entre la surface de fond du second élément de connexion (30) et la surface de fond (23) de la cavité du premier élément de connexion (20) et le quatrième élément de connexion (5D0) étant vissé sur l'extrémité de tube protégée du second élément de câble optique pour former un passage guidant la lumière.