Brevet FR2665771A1 — publié le 19920214

PERFECTIONNEMENT DES CONNECTEURS POUR FIBRES OPTIQUES La présente invention concerne un connecteur pour fibres optiques destiné à raccorder une ou plusieurs fibres sur un composant électronique, ou deux ou plusieurs fibres bout à bout. I1 est nécessaire de prévoir des connecteurs pour réunir une ou plusieurs fibres optiques face à un composant électronique ou pour les connecter entre elles. Le bon positionnement des fibres conditionne la qualité de la transmission de la lumière. Les différents dispositifs de connexion qui ont déjà été proposés font, pour la plupart, appel au collage ou au sertissage de la ou des fibres à l'intérieur d'une pièce. Mais ces dispositifs interdisent tout démontage et donc toute réparation. C'est pourquoi certains autres dispositifs ont eu recours au principe du presse-étoupe pour amener et tenir la fibre dans une férule de guidage rigide assurant le bon positionnement de celle-ci. C'est le cas du brevet japonais 60-42719 et du brevet américain PCT/US/85/01625 qui définissent un tel connecteur. L'usage d'une ferrule rigide comporte cependant deux défauts. Le premier est d'imposer des tolérances d'usinage concernant l'ensemble de la pièce qui sont très difficiles à respecter. Le second est d'imposer un connecteur particulier pour chaque diamètre de fibres. La demande de brevet FR/89-01461 va plus loin dans cette voie en supprimant la férule de guidage propre à chaque fibre et en se contentant généralement du système du presse-étoupe à la fois pour maintenir et guider la fibre. Mais l'invention selon cette demande comporte un certain nombre de défauts graves liés à la présence d'une étoupe saillante du connecteur, qui est ensuite coupée. Les principaux défauts sont les suivants il peut en résulter des déviations de la fibre en sortie la coupe de ltétoupe avec la fibre amène à déposer des particules sur la fibre, particules qui altèrent son bilan optique ; le logement d'un centreur de positionnement d'au moins deux fibres l'une par rapport à l'autre est difficile à réaliser selon cette invention. La présente invention a pour objectif de définir une amélioration des qualités optiques de ce connecteur, de sa polyvalence générale, ainsi que certaines simplifications. Selon la présente invention, le connecteur pour fibre optique comprend au moins une fibre optique comportant une extrémité avant pour la connexion optique ; un manchon déformable comportant une extrémité avant et un alésage destiné à recevoir ladite fibre ; un corps rigide de connecteur tubulaire comportant une extrémité avant et une cavité dans laquelle est comprimé le manchon déformable pour maintenir ladite fibre par rapport au corps et est caractérisé en ce que l'extrémité avant de la fibre optique sort de l'extrémité avant du manchon déformable ; l'extrémité avant du manchon déformable une fois comprimé dans ladite cavité se situe en retrait par rapport à l'extrémité avant dudit corps de connecteur ; et le positionnement transversal et axial de la fibre optique est assuré par ledit manchon déformable sans qu'il y ait aucun contact direct entre le corps rigide de connecteur tubulaire et la fibre optique. Ainsi, par vissage ou par encliquettement d'un chapeau, ou par tout autre moyen connu de la technique, le manchon est déplacé vers l'avant du corps, et ses dimensions sont telles qu'il ne peut saillir au delà de la face avant du connecteur. La fibre optique peut être coupée et polie avant son logement dans le connecteur, ou sur sa partie saillante après son insertion dans le connecteur, sans que des particules provenant du manchon tronconique ne viennent s'y déposer et altérer ses qualités optiques. Pour interconnecter au moins deux fibres optiques sur leurs extrémités avant, il est possible d'utiliser un centreur commun. L'utilisation du centreur n'implique pas de prévoir une saillie des fibres par rapport audit corps dans la mesure où celui-ci peut être logé dans une partie vide laissée par le retraits des manchons. Le centreur est avantageusement monté flottant par rapport aux deux corps rigiges, évitant ainsi tout besoin d'appliquer des tolérances sévères dans l'usinage général du corps du connecteur pour assurer le centrage des fibres. Ceci permet également d'utiliser une gamme de centreurs à diamètres variés pour un même connecteur, le diamètre interne du centreur étant choisi en fonction des différentes tailles de fibres optiques. Le corps du connecteur peut comprendre sur sa partie externe des éléments protubérants d'encliquetage. I1 est ainsi possible de venir raccorder directement ce corps connecteur à un composant femelle comprenant des reliefs inverses (ou inversement). Ainsi, on peut connecter face à face deux corps de connecteur à l'intérieur d'une traverse de connexion en forme tubulaire. On peut également connecter un corps de connecteur sur un boîtier creux, qui peut être un plot de connecteur contenant des composants d'émission ou de réception. Ce boîtier comprend des logements ou viennent s'encliqueter ces éléments protubérants (ou inversement). Dans le cas de la traverse de connection ou dans celui du plot de connexion, le corps du connecteur peut contenir une ou plusieurs fibres, centrées comme indiqué précédemment. Bien entendu d'autres moyens de fixation tels que vis, baïonnette, et autres procédés connus peuvent être également utilisés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description des modes particuliers de réalisation qui va suivre, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins qui représentent : - la figure 1, une vue en coupe d'un élément de connexion de l'invention - la figure 2, une vue d'un montage particulier d'un connecteur faisant appel à un élément tel que celui qui est représenté sur la figure 1 - la figure 3, une vue en coupe d'un centreur simple - la figure 4, une vue en coupe d'un centreur concentrateur optique - la figure 5, une vue d'un montage particulier d'un connecteur faisant appel deux éléments tel que celui qui est représenté sur la figure 1 - la figure 6, une vue en coupe d'un autre de corps de connexion Sur la figure 1, on voit un l'élément de connexion qui est traversé par au moins une fibre optique 10. Dans le mode de réalisation représenté, l'élément de connexion est un corps rigide de forme générale tubulaire 2, dans lequel peut venir se visser, ou se fixer par tout moyen, un chapeau de serrage 3. La figure 1 représente un corps de connexion après insertion d'une fibre et fermeture du chapeau de serrage 3. Le corps présente à son extrémité avant une ouverture tronconique 4. A l'intérieur de l'ouverture tronconique 4, est monté un manchon 5 dont la longueur est plus courte que celle de l'ouverture 4. Le manchon 5 est réalisé en un matériau déformable, par exemple, élastique tel que du néoprène. I1 peut comme dans l'exemple de la figure 1 avoir également une partie avant tronconique, facilitant son insertion à l'intérieur du corps de connexion 2. Après passage de la fibre 10 à l'intérieur de l'orifice 6, formé dans le chapeau 3, le manchon est enfoncé dans l'ouverture tronconique par le vissage du chapeau de serrage 3 (ou selon tout autre procédé connu de la technique). L'extrémité avant 8 du chapeau 3 entre en contact avec l'extrémité arrière 9 du manchon 5 et appuie sur celle-ci progressivement, au fur et à mesure du vissage du chapeau 3, contre cette face. La fibre 10 est centrée selon la géométrie du corps 2 et est maintenue à l'intérieur sans jamais entrer en contact avec lui. I1 est également possible d'avoir sur le corps du connecteur 2 un rebord (non représenté) permettant d'enfoncer un manchon purement cylindrique d'un diamètre supérieur au diamètre intérieur du connecteur 2 (voir l'exemple donné par la figure 6). Ce connecteur permet de regrouper, de maintenir et de centrer efficacement un faisceau de plusieurs fibres. Conformément à une caractéristique de l'invention, la ou les fibres peuvent être coupées, et éventuellement polies, après insertion dans l'élément de connexion. Le manchon 5 une fois comprimé se trouve en retrait par rapport à l'extrémité avant du corps tubulaire 2. Ce retrait peut assurer au moins quatre fonctions. Celle d'éviter des déviations dans le guidage de la fibre provoquées par la partie saillante du manchon qui tend à épouser une forme courbe en sortie. Celle d'éviter, dans l'hypothèse où la fibre est coupée après insertion dans l'élément de connexion, tout dépôt parasite de matière provenant du manchon 5 sur une fibre optique 10, risquant d'altérer ses qualités optiques. Celle de permettre le positionnement éventuel d'une lentille de concentration ou de déconcentration de la lumière. Celle enfin de permettre l'insertion éventuelle d'un centreur flottant. Dans exemple représenté par la figure 2, l'élément de connexion 2 vient se connecter sur un plot de connexion 15. Cette figure nous montre une variété de procédé de connexion du corps de connexion dont la partie externe avant comporte un pas de vis 13. Ce corps vient se visser dans le plot de connecteur comprenant un pas de vis correspondant. Ce plot peut comporter plusieurs entrées différentes de sorte à recevoir des diodes à lentille circulaire 16 - ouverture cylindrique 17 sur sa partie arrière -, ainsi que d'autres composants optiques. Ainsi une ouverture rectangulaire 18 pratiquée dans sa base inférieure permet d'y insérer une diode plate (non représentée). Un tel plot de connexion 15 peut également recevoir des lentilles spéciales de concentration de lumière du type décrit plus loin par la figure 4. Pour garantir un meilleur centrage des fibres raccordées bout à bout, il est possible d'utiliser un centreur rigide 30 telle que celui représenté par les figures 3 et 5. Ledit centreur présenté en particulier par la figure 3 est une rondelle 30 comprenant deux entrées tronconiques 31 et 32 venant positionner au moins deux fibres 10 dans un couloir aux dimensions telles que ces deux fibres se trouvent parfaitement face à face dans un même axe. Le retrait 21 des deux manchons 5 (figure 5) par rapport à l'extrémité avant des deux corps tubulaires 2 permet de loger ce centreur. Les dimensions de centreur étant inférieures à l'ouverture pratiquée dans l'extrémité avant 11 des corps rigides tubulaires, ce centreur se positionne de manière flottante par rapport au corps tout en assurant le bon positionnement des fibres l'une par rapport à l'autre. Différents centreurs seront utilisés selon le diamètre des fibres 10 à centrer. Pour une bonne conduction optique, la paroi interne de l'alésage du centreur peut être réalisée en matériau réfléchissant. Dans le cas où l'on ne recourt pas à des lentilles, l'adjonction d'un matériau adaptateur d'indice entre les fibres optiques permet de limiter les effets de Fresnel. Des colles d'indice peuvent en particulier être utilisées dans le centreur. La colle peut fixer le centreur flottant 30 (figure 5), et éventuellement l'ensemble des composants de connexion. Auquel cas on perd l'avantage de démontabilité mais le connecteur est mieux adapté contre les risques de choc ou de vibration. La figure 4 fournit un exemple de connexion plus complexe dans lequel le centreur flottant est équipé d'un dispositif optique 41 qui permet de concentrer la lumière venant d'une fibre 42 dans une fibre 43, dont le diamètre est inférieur. Dans cet exemple, les fibres 42 et 43 situées dans les retraits des connecteurs se positionnent dans le centreur concentrateur flottant 40 de la même manière que précédemment. Toutefois, elles ne sont plus directement face à face puisqu'elles sont séparées par la lentille 41. Pour compenser l'épaisseur de la lentille lorsque deux corps de connecteur 2 sont logés dans une traverse de connexion 14, telle que décrit par la figure 5, il est possible de prévoir une bague 44 d'une épaisseur égale à celle de la lentille 41. Ce dispositif peut également être utilisé pour déconcentrer de la lumière en provenance d'une fibre 43 vers un faisceau de plusieurs fibres 42. Sur la figure 5, est représentée une traverse de connexion 14 qui permet de fixer face à face une ou un faisceau de plusieurs fibres grâce à deux connecteurs . Cette fixation peut être assurée par vissage, encliquetage et tout autre procédé connu de la technique. Dans l'exemple représenté, un élément flottant de centrage 30, tel que représenté par la figure 3, peut assurer le positionnement de fibres de dimensions réduites. La figure 6 représente une forme de réalisation simplifiée de ce connecteur dans la mesure où le serrage du manchon déformable est assuré selon un principe de bouchon. Dans le mode de réalisation représenté, l'élément de connexion comporte un corps de forme générale tubulaire 2, dans lequel vient s'insérer le manchon 5 où a été introduit la fibre 10. Le manchon 5 étant d'un diamètre plus important que le diamètre interne de l'élément de connexion 2, cette insertion a pour effet de serrer la fibre sur toute la longueur du cylindre. Le manchon peut comprendre un diamètre plus étroit sur sa partie avant 25 afin de faciliter son introduction dans l'élément de connexion. Le manchon 5 est réalisé en un matériau déformable, par exemple, élastique tel que du néoprène. Conformément à une caractéristique de l'invention, le manchon 5 se trouve en retrait 21 de l'extrémité avant du corps 1. Ce retrait peut être garanti par une circonférence plus grande de l'extrémité arrière 3 du manchon 5. Un élément centreur tel que décrit par la figure 3 ou 4 peuvent également être logés dans ce connecteur. Les éléments protubérants 13 permettent l'encliquetage de ce connecteur, sous cette forme de réalisation et les suivantes, dans un composant femelle. D'autres méthodes connues de la technique peuvent également être utilisées pour assurer le maintien de ces composants. D'autres réalisations sont possibles avec ce connecteur, telles la réalisation de systèmes multi-canaux. I1 va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur pour fibre optique comprenant au moins une fibre optique (10) comportant une extrémité avant pour la connexion optique (20); un manchon déformable comportant une extrémité avant (22) et un alésage (7) destiné à recevoir ladite fibre (10) ; un corps rigide de connecteur tubulaire (2) comportant une extrémité avant (11) et une cavité (4) dans laquelle est comprimé le manchon déformable pour maintenir ladite fibre par rapport au corps caractérisé en ce que l'extrémité avant de la fibre optique sort de l'extrémité avant (22) du manchon déformable ;; l'extrémité avant du manchon déformable une fois comprimé dans ladite cavité se situe en retrait (21) par rapport à l'extrémité avant (11) dudit corps de connecteur , et le positionnement transversal et axial de la fibre optique est assuré par ledit manchon déformable sans qu'il y ait aucun contact direct entre le corps rigide de connecteur tubulaire (2) et la fibre optique (10). 2. Connecteur pour fibre optique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un centreur flottant (30) est logé dans le retrait du manchon déformable. 3. Connecteur pour fibre optique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une lentille optique (41) permettant de connecter des fibres ayant des coeurs aux dimensions différentes est logée dans le retrait du manchon souple. 4. Connecteur pour fibre optique selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cavité (4) présente une forme tronconique. 5. Connecteur pour fibre optique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le manchon souple (5) présente une forme tronconique. 6. Connecteur pour fibre optique selon la revendication 1 caractérisé en ce que la compression est assurée par un chapeau de serrage (3) dans la cavité. 7. Connecteur pour fibre optique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps de connecteur 2 présente sur sa partie arrière un rebord destiné à faciliter l'insertion du manchon souple (5). 8. Connecteur pour fibre optique selon la revendication 1 caractérisé en ce que la compression du manchon souple (5) est assurée par un diamètre généralement inférieur de la cavité (4). 9. Connecteur pour fibre optique selon la revendication 1 caractérisé en ce que des éléments protubérants (13) permettent sa fixation dans des composants femelles. 10. Connecteur pour fibre optique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est formé d'un ensemble de connecteurs constituant des canaux distincts.