Brevet FR2662269A1 — publié le 19911122

SYSTEME DE CONNEXION OPTIQUE ET SON UTILISATION A LA TRANSMISSION DE SIGNAUX VIDEO La présente invention se rapporte à un système de connexion optique et à son application à la transmission de signaux vidéo. Actuellement, différentes technologies de connecteurs optiques sont utilisées. La figure 1 annexée représente une vue en coupe selon un axe longitudinal OX d'un système de connexion optique connu comportant un contact optique à pompe Cette technologie est notamment utilisée pour le câblage en fibre optique des villes Le système de connexion se compose d'une partie mâle, , et d'une partie femelle, 20 La partie mâle, 10, comporte, selon un axe longitudinal OX, un embout 11 à ressort 12 Au centre de l'embout 11 est scellée une fibre optique 13 de même axe Une pièce métallique, 14, assure le maintien mécanique de l'ensemble La partie femelle, 20, comporte selon un axe longitudinal OX, une fibre optique, 21, centrale scellée dans un embout de même calibre que la partie mâle, cet embout étant muni d'une pièce 22, formant un guide, destinée au centrage de la partie mâle lorsque la connexion est effectuée. Cette technologie est bien maîtrisée et le montage des contacts optiques nécessite un petit outillage et reste à la portée d'un technicien formé Cependant, avec une fibre optique ayant un diamètre faible, l'alignement axial et longitudinal des deux fibres, 13, 21, doit être parfait à quelques fractions de micromètres près De même, en raison du faible diamètre du flux lumineux, ce type de connecteur présente des problèmes de propreté car il ne supporte pas la moindre poussière dans le trajet optique. La figure 2 annexée représente une vue en coupe selon un axe longitudinal OX, d'un autre système de connexion optique connu comportant un contact optique à lentille Ce type de connexion est notamment utilisé pour des applications militaires Il se compose d'une partie mâle, 30, et d'une partie femelle, 40 qui comportent chacune une fibre optique centrale, 31, 41, et de même axe A l'extrémité de chaque fibre optique 31, 41 et dans son prolongement, est fixée une lentille optique divergente 32,42 Chaque lentille 32,42, fait diverger le faisceau lumineux provenant de la fibre optique ce qui permet de réduire les problèmes d'alignement optique et de poussière dans le trajet optique Cette technologie est moins critique pour le positionnement de la fibre optique et pour la propreté du contact optique par rapport à la technologie du contact à pompe de la figure l; mais le positionnement de la fibre optique par rapport à la lentille optique doit être parfait Le câblage de la fibre optique ne peut donc être réalisé que par le fournisseur du contact optique D'autre part, le polissage et le collage de la fibre sur la lentille optique nécessite un outillage très spécial et très cher que seul le fournisseur possède. Enfin, la figure 3 annexée représente une vue en coupe d'un troisième système de connexion optique connu comportant un contact optique à lentille avec hublot Bien que cette technologie soit similaire à celle de la figure 2, chacun des connecteurs mâle et femelle comporte en outre, placé devant chacune des lentilles optiques, 31,32 un hublot de verre extérieur, 33, 34 qui la protège Le contact optique est ainsi étanche et le nettoyage aisé Cependant le positionnement de la fibre optique par rapport à la lentille optique est aussi délicat que pour le système de connexion optique de la figure 2. Le but de la présente invention est de réaliser un système de connexion optique permettant un montage aisé et résolvant les problèmes de positionnement de la fibre optique et de la propreté du contact optique Pour cela, l'invention concerne un système de connexion optique permettant de dissocier le raccordement d'un câble comportant au moins une fibre optique et la transmission du faisceau optique au niveau de la connexion en utilisant un premier contact optique pour le câblage de la fibre optique et un deuxième contact optique pour la connexion optique, les deux contacts étant ensuite alignés en vis à vis à l'intérieur d'un connecteur formant manchon. Le système de connexion optique, selon l'invention, comportant une fibre optique d'axe longitudinal OX, est caractérisé en ce qu'il est constitué de trois parties distinctes, A, B, C, la partie A comportant un contact optique monté sur un embout calibré destiné au câblage de la fibre optique, la partie B comportant une fibre optique, un contact optique destiné à la connexion optique et un embout calibré identique à l'embout de la partie A et destiné à être mis dans le prolongement de l'embout de la partie A, la partie C comportant un système de guidage calibré pour recevoir les embouts calibrés des parties A et B, mettre en contact leurs extrémités respectives et assurer un alignement coaxial très précis à quelques fractions de micromètre près, des deux embouts correspondant à chacune des parties A, B. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard des figures annexées qui représentent: la-figure I précitée, une vue en coupe d'un système de connexion optique comportant un contact optique à pompe, selon l'art antérieur, la figure 2 précitée, une vue en coupe d'un système de connexion optique comportant un contact optique à lentille, selon l'art antérieur; la figure 3 précitée, une vue en coupe d'un système de connexion optique comportant un contact optique à lentille avec hublot, selon l'art antérieur; la figure 4, une vue en coupe selon un axe longitudinal OX, d'un système de connexion optique, selon l'invention; la figure 5, un exemple de schéma de montage du système de connexion, selon l'invention; la figure 6, un câble mixte triaxial optique la figure 7, une coupe partielle selon un axe longitudinal OX, d'un exemple d'utilisation du système de connexion, selon l'invention, à la transmission de signaux vidéo. La figure 4 représente une vue en coupe selon un axe longitudinal OX d'un système de connexion optique, selon l'invention Ce système comporte trois parties distinctes, A, B, C, comme le montre la figure 4 La partie A est destinée au câblage d'une fibre optique sur un embout Elle comporte un contact optique à pompe monté sur un embout, 41, d'axe longitudinal OX et calibré de façon précise afin de permettre le positionnement axial de la fibre optique 42 à quelques fractions de micromètre près La fibre optique 42 est positionnée et scellée dans l'embout, 41, selon une méthode de principe connu. La partie B est destinée à la connexion optique Cette partie B comporte en son centre, le long d'un axe longitudinal OX, une fibre optique centrale, 43, et de même axe OX ayant une extrémité scellée dans un embout calibré, 44, identique à l'embout, 41, de la partie A, l'autre extrémité étant fixée à un dispositif à lentille ( 45) qui assure la divergence du faisceau lumineux lors de la connexion optique La méthode pour monter et _sceller la fibre optique et la positionner par rapport à la lentille est de principe connu. La partie C est un connecteur ayant une symétrie de révolution autour d'un axe longitudinal OX Le corps du connecteur C forme une cavité axiale ouverte, 46, destinée à recevoir les parties A et B de façon à ce que leurs embouts respectifs 41 et 44 soient en contact L'intérieur de la cavité comporte un guide calibré, 47, permettant un alignement coaxial des embouts 41 et 44 de chacune des parties A et B avec une grande précision à quelques fractions de micromètre près. La figure 5 représente un exemple de schéma de montage d'un système de connexion selon l'invention Les parties A et B sont positionnées dans le connecteur C et maintenues en position par des moyens de fixation Sur la figure 5, la partie A est bloquée en position par un dispositif à vis, 48, et la partie B comporte un filetage, 49, permettant de la visser dans le connecteur C qui comporte un filetage, 50, correspondant. Deux encoches,51, sont prévues pour l'outillage de serrage. Le système de connexion optique de l'invention peut être utilisé seul ou en combinaison avec un ou plusieurs systèmes de connexion électrique Ce cas se présente notamment, pour le raccordement d'un câble mixte électrique et optique qui peut par exemple avoir une structure triaxiale et comporter une fibre optique centrale. Le système de connexion optique selon l'invention, peut être utilisé notamment lors de la transmission, sur une fibre optique, des signaux entre une tête de caméra et son unité de contrôle, en particulier pour la télévision haute définition future (TVHD). En effet, la transmission des signaux de télévision est généralement effectuée par l'intermédiaire de câbles triaxiaux électriques Mais pour la télévision haute définition, ce type de câble présente un affaiblissement important des hautes fréquences, et il est préférable d'utiliser une fibre optique pour transmettre les signaux vidéo à large bande. Cep-e Lciant, des liaisons électriques sont également nécessaires pour transmettre l'alimentation de la caméra et des signaux de services secours ainsi que pour la mise à la terre du câble. Une structure particulièrement adaptée pour cette application est représentée sur la figure 6 Elle consiste à utiliser un câble mixte triaxial et optique, c'est-à-dire ayant une structure triaxiale constituée le long d'un même axe central d'au moins trois conducteurs électriques Cl, C 2,C 3 tubulaires, concentriques, imbriqués, séparés par des tubes isolants, I,1 12,I 3, cette structure triaxiale comportant une fibre optique centrale, FO, de même axe, cette fibre optique étant recouverte d'une gaine, G Une gaine extérieure GE, protège l'ensemble de la structure du câble. Pour effectuer le raccordement entre la tête de caméra et son unité de contrôle, le raccordement de la fibre optique au niveau des connecteurs (fiche sur le câble, ou embase sur la caméra est très délicat En utilisant un système de connexion mixte électrique et optique dans lequel la partie connexion optique est réalisée selon l'invention, le raccordement peut être effectué, sans prendre de précautions particulières, c'est-à-dire qu'il ne nécessite aucun outillage complexe et aucune obligation de retour au constructeur en cas de service après vente. Sur la figure 7 est représentée une coupe partielle selon un axe longitudinal OX d'un exemple d'utilisation du système de connexion à la connexion d'un câble mixte triaxial et optique dans lequel la partie connexion optique est réalisée selon l'invention. Pour assurer l'interconnexion des signaux optiques et électriques circulant dans un câble mixte triaxial et optique, le système de connexion mixte électrique et optique présenté sur la figure 7 comporte: un système de connexion optique, 61, réalisé en trois parties distinctes, A,B,C telles que la partie A comporte un contact optique à pompe dans l'embout duquel est scellée une fibre optique FO centrale recouverte d'une gaine, la partie B comporte un contact optique à lentille destiné à réaliser la connexion, les parties A et B étant positionnées dans le corps d'un connecteur C o elles sont maintenues en position par des moyens de fixation. un système de connexion électrique de principe connu comportant trois broches métalliques Bi, B 2, B 3 sur lesquelles sont connectés trois conducteurs CI,0 C 2, C 3, ces trois conducteurs formant une structure triaxiale Ce système de connexion électrique a donc une structure de connecteur triaxiale. La fibre optique étant disposée au centre de la structure triaxiale du câble mixte, le système de connexion optique, 61, est disposé au centre de la structure du système de connexion mixte, l'ensemble des deux systèmes de connexion formant ainsi une structure de connexion mixte triaxiale optique. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation précisément décrits, notamment, le système de connexion optique peut être utilisé seul, en combinaison avec un ou plusieurs autres connecteurs optiques, en combinaison avec un ou plusieurs connecteurs électriques Les contacts optiques des parties A et B ne sont pas obligatoirement des contacts optiques à pompe et à lentille, tout autre type de contact optique peut être utilisé sans sortir du cadre de l'invention, la caractéristique essentielle de l'invention étant l'utilisation de deux contacts optiques distincts positionnés dans le corps d'un connecteur, ce qui permet de pouvoir dissocier le câblage de la fibre optique et la connexion optique proprement dite. De même, les moyens de fixation des contacts optiques ne sont pas nécessairement des dispositifs à vis, tout autre moyen de fixation, tel que par exemple blocage par clip, billage, quart de tout, etc peut être utilisé sans sortir du cadre de l'invention Le montage des contacts optiques dans le corps -du connecteur peut être effectué par l'avant ou par l'arrière sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Système de connexion optique, comportant une fibre optique d'axe longitudinal OX, caractérisé en ce qu'il est constitué de trois parties distinctes A, B, C, la partie A comportant un contact optique (AO) monté sur un embout calibré ( 41) destiné au câblage de la fibre optique ( 42), la partie B comportant une fibre optique ( 43), un contact à optique (BO) destiné à la connexion optique et un embout calibré ( 44) identique à l'embout ( 41) de la partie A et destiné à être mis dans le prolongement de l'embout ( 41) de la partie A, la partie C comportant un système de guidage calibré ( 47) pour recevoir les embouts calibrés ( 41,44) des parties A et B, mettre en contact leurs extrémités respectives et assurer un alignement coaxial très précis à quelques fractions de micromètre près, des deux embouts ( 41,44) correspondant à chacune des parties A et B. 2 Système de connexion optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contact optique de la partie A est un contact optique à pompe et le contact optique de la partie B est un contact optique à lentille. 3 Système de connexion optique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fixation permettant aux parties A et B d'être bloquées en position dans la partie C. 4 Utilisation du système de connexion optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, à la transmission de signaux vidéo, caractérisée en ce que la connexion optique est utilisée en combinaison avec au moins une connexion électrique. Utilisation du système de connexion selon la revendication 4, caractérisée en ce que les signaux vidéo sont transmis sur un câble mixte électrique et optique. 6 Utilisation du système de connexion selon la revendication 5, caractérisée en ce que le câble mixte électrique et optique a une structure triaxiale comportant une fibre optique centrale.