Brevet FR2703160A1 — publié le 19940930

La présente invention est relative à une cassette pour dispositif à fibres optiques et, plus particulièrement, à une telle cassette équipée d'un faisceau de tubes de protection des fibres sortant de la cassette et de moyens de fixation d'une extrémité de ce faisceau sur la cassette. Pour l'installation de réseaux de télécommunications par fibres optiques, on a proposé d'utiliser des cassettes du type représenté à la figure 1 du dessin annexé La cassette 1 est conçue pour protéger et permettre les manipulations d'un composant optique 2 tel que par exemple un coupleur 1 vers N réalisé en optique intégrée. La fibre optique 3 qui sort d'un côté d'un tel coupleur et les N fibres optiques 4 qui sortent de l'autre côté de ce coupleur sont dirigées, suivant des chemins de courbure prédéterminée, vers l'extrémité 5 d'un faisceau 6 de (N+ 1) tubes protégeant chacun la partie d'une des fibres qui sort de la cassette, comme représenté dans la partie en vue partiellement écorchée de la figure 1. Il convient d'assurer à la fois la fixation de l'extrémité 5 du faisceau sur la cassette et de chaque fibre dans son tube de manière que des tractions opérées sur le tube ou la fibre ne risquent pas de désorganiser la liaison faisceau/cassette ou de déplacer le composant 2 dans celle- ci Comme cela apparaît sur le schéma de la figure 2 du dessin annexé, qui représente une coupe longitudinale de l'extrémité du faisceau de fibres, la fibre 3, par exemple, est fixée dans son tube par une goutte 7 d'un produit adhésif déposé à l'entrée du tube et aspiré dans le tube par capillarité. Pour fixer le faisceau de tubes à la cassette, un manchon souple 8 est passé sur l'extrémité du faisceau et une ou plusieurs sangles 9,,92 (figure 1) passant autour de l'extrémité 5 du faisceau et de parois 101,102 formées dans la cassette et définissant un passage pour le faisceau, sont serrées autour de ce faisceau et de ces parois. Des cassettes ainsi constituées sont soumises à des cycles d'échauffement et de refroidissement standardisés pour vérifier leur capacité à fonctionner correctement par toutes températures extérieures, comprises par exemple entre -40 et + 850 C Pendant ces essais, on surveille les pertes subies par des signaux optiques transitant dans le composant Lors de ces essais, on s'est aperçu que la structure de fixation du faisceau de tubes décrite ci-dessus était génératrice de pertes, notamment aux basses températures (-400 C) En effet, comme illustré à la figure 2, la contraction du tube que l'on observe aux basses températures entre la goutte d'adhésif 7 et la sangle 91 par exemple, imprime à la fibre 3 de fortes microcourbures locales, génératrices de fortes pertes de signal optique, pertes qui peuvent atteindre couramment 1 d B pour un signal à la longueur d'onde standard de 1550 nm. La présente invention a donc pour but de réaliser une cassette du type décrit ci-dessus et perfectionnée de manière à éliminer lesdites pertes de courbure induites par la cassette, dans les conditions de températures extrêmes mentionnées ci-dessus. La présente invention a aussi pour but de réaliser une telle cassette perfectionnée, sans affecter sensiblement son prix de revient de fabrication. On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec une cassette pour dispositif à fibres optiques, équipée d'un faisceau de tubes souples de protection des fibres sortant de la cassette et de moyens de fixation d'une extrémité de ce faisceau sur la cassette, celle-ci étant remarquable en ce qu'elle comprend un moyen pour rigidifier ladite extrémité du faisceau de tubes suivant une configuration géométrique stable propre à résister à des déformations mécaniques génératrices de pertes de courbure pour des signaux optiques circulant dans les fibres. Suivant un mode de réalisation préféré de la présente invention, ladite configuration stable prend la forme d'un agencement compact des tubes en lits plans éventuellement superposés, configuration maintenue par un produit adhésif durci comblant l'espace entre les tubes. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel: les figures 1 et 2 sont des schémas déjà décrits en préambule de la présente description, les figures 3 à 5 sont des schémas en coupe transversale de trois structures d'extrémité de faisceaux de tubes, utilisables dans une cassette suivant la présente invention, et la figure 6 est une représentation graphique de cycles d'échauffement/refroidissement appliqués à la cassette suivant l'invention et de l'atténuation de signaux optiques circulant dans un coupleur monté dans la cassette suivant l'invention. On se réfère aux figures 3 à 5 du dessin annexé et, en particulier à la figure 4 qui représente une vue en coupe transversale de l'extrémité d'un faisceau de tubes souples 1 ' 211 ',113 '114,115 serrés les uns contre les autres dans un manchon 8 et protégeant des fibres optiques 41,42,3,43,44, respectivement, passant chacune librement dans le tube souple associé Un tel agencement correspond à une cassette contenant un coupleur 1 vers 4, en optique intégrée par exemple, les cinq fibres optiques connectées à ce coupleur ressortant ensemble de la cassette après avoir suivi dans celle-ci des chemins à faible courbure (non représentés à la figure 1) propres à minimiser les pertes de courbure sur ces chemins. Suivant la présente invention, les cinq tubes sont agencés en deux lits plans superposés de deux et trois tubes respectivement Ils sont maintenus dans cette configuration par un enrobage d'un produit adhésif 13 durci comblant tous les espaces séparant les tubes. Pour ce faire, on enduit l'extrémité du faisceau de tubes avec une goutte d'un volume prédéterminé d'un produit adhésif à l'état fluide, produit qui s'insinue alors entre les tubes et qui, après durcissement, assure la cohésion de 1 ' agencement compact de tubes ainsi constitué, agencement alors rigidifié dans une configuration géométrique stable, tant transversalement que longitudinalement. Divers produits adhésifs rigides peuvent être utilisés pour obtenir ce résultat, notamment à base de cyanoacrylates à prise rapide. Optionnellement, l'extrémité du faisceau de tubes ainsi rigidifié peut être engagé dans un manchon souple 8 en matière plastique collé sur cette extrémité, par exemple à l'aide du même produit adhésif que celui utilisé pour solidariser les tubes. Les diverses fibres du composant optique 2 sont alors enfilées dans les extrémités des tubes lli (i = 1 à 5) et collées à ceux-ci par des gouttes 7 d'un produit adhésif convenable, aspiré dans les tubes par capillarité comme on l'a vu plus haut A titre d'exemple, les fibres peuvent être du type "monomode" et présenter un diamètre de 0,25 mm, les tubes li de protection associés ayant un diamètre intérieur de 0,5 mm et un diamètre extérieur de 1 mm environ. L'extrémité 5 du faisceau est ensuite collée sur une surface 12 du fond de la cassette, encadrée par deux parois ,1102 délimitant sur ce fond un logement pour cette extrémité Suivant l'invention, la surface 12 est sensiblement plane et dépourvue d'indentations de manière à supprimer tout point de concentration de contraintes entre le faisceau de tubes et la surface qui le reçoit. Une ou plusieurs sangles 91 r 92 sont enfin serrées autour de l'extrémité du faisceau de tubes et autour des parois l O 0,102 pour parfaire la fixation de cette extrémité sur la cassette, en accroissant notamment sa résistance à un effort d'arrachement perpendiculaire au fond 12. La rigidification de l'extrémité du faisceau de tubes obtenue par la présente invention est avantageuse Elle permet au faisceau de résister à des efforts d'écrasement exercés par les sangles, qui peuvent se traduire par des microcourbures de la fibre A cet égard on peut réduire encore cet effort d'écrasement en dimensionnant convenablement la hauteur des parois 101,102 de manière que les sangles affleurent sur le faisceau Dans tous les cas, on utilise de préférence des sangles plates comme représenté à la figure 2, pour assurer une meilleure répartition des efforts d'écrasement On comprend que la rigidification de l'extrémité du faisceau de tubes obtenue suivant l'invention permet d'éviter que les efforts d'écrasement soit entièrement absorbés par les tubes au droit de chaque sangle, ces efforts S 'écoulant alors au contraire dans toute la masse de l'extrémité du faisceau avec réduction afférente des contraintes appliquées en chaque point de cette extrémité. On a représenté aux figures 3 et 5 d'autres modes de réalisation de l'invention convenant à des cassettes contenant des coupleurs 1 vers 2 et 1 vers 8 respectivement. Ceux-ci reprennent toutes les caractéristiques exposées ci- dessus pour la cassette à coupleur 1 vers 4 partiellement représentée à la figure 4, seul le nombre de tubes de chaque lit de tubes variant d'un mode de réalisation à un autre On pourrait, en appliquant les principes exposés ci-dessus, étendre l'invention à des cassettes pour coupleurs 1 vers 16 ou 1 vers 32 etc ou à des composants optiques intégrés d'autres types, tels que des coupleurs de proximité par exemple, ou encore à des composants optiques classiques, non intégrés. Comme on l'a vu plus haut, entre l'extrémité du faisceau de tubes et le composant optique 2, il convient que les fibres suivent des chemins à forte courbure pour limiter justement les pertes de courbure A cet égard, il convient donc qu'au sortir de l'extrémité du tube, les fibres se déploient sans contrainte vers le composant, suivant des parties de chemin à faible courbure, aussi voisines que possible de parties rectilignes. Les graphes de la figure 6 illustrent les résultats obtenus par la mise en oeuvre de la présente invention On a représenté en trait plein des cycles d'échauffement/refroidissement de la cassette comportant quatre cycles initiaux o la température varie entre -20 et + 50 C, suivis par dix cycles o la température varie entre -40 et + 850 C, le tout étalé sur 126 heures. Ayant choisi pour l'essai une cassette conforme à la figure 5, on relève à la sortie de chacune des huit fibres 4 j du composant optique 2 placé dans cette cassette, les variations de l'atténuation du signal optique sortant de la fibre, à l'aide de l'un quelconque des dispositifs de mesure et d'enregistrement bien connus de l'homme de métier pour ce faire Ce signal optique résulte évidemment de la transmission par le coupleur 2 d'une fraction d'un signal optique de longueur d'onde de 1550 nm, injecté dans le coupleur par la fibre 3. On a représenté en traits interrompus les diverses atténuations, en décibels, relevées à la sortie des huit fibres On constate que celles- ci restent contenues entre -0,2 d B et + 0,2 d B Ces pertes d'insertion, qui incorporent notamment les pertes par microcourbure dans l'extrémité 5 du faisceau de tubes, sont considérées comme tolérables et sont à comparer aux pertes de 1 d B relevées sur des cassettes non perfectionnées par la présente invention, à la longueur d'onde mentionnée ci-dessus. On remarquera que l'utilisation de tubes rigides en lieu et place des tubes souples aurait permis aussi de diminuer les pertes par courbure De tels tubes rigides étant cependant plus coûteux que des tubes souples, l'invention permet d'atteindre le même résultat de manière particulièrement économique. Bien entendu l'invention nrest pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple Ainsi l'invention s'étend à la fixation sur tout support d'un faisceau de fibres optiques sous tubes de protection et, dans le cas d'un support en forme de cassette, à des cassettes contenant tout type de composants optiques à fibres et non pas seulement à des composants optiques intégrés. REVENDICATIONS 1 Cassette pour dispositif à fibres optiques, équipée d'un faisceau ( 6) de tubes souples de protection ( 11) des fibres ( 3,4 i) sortant de la cassette ( 1) et de moyens de fixation d'une extrémité de ce faisceau sur la cassette, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen ( 13) pour rigidifier ladite extrémité du faisceau de tubes suivant une configuration géométrique stable propre à résister à des déformations mécaniques génératrices de pertes de courbure pour des signaux optiques circulant dans les fibres. 2 Cassette conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite configuration stable prend la forme d'un agencement compact des tubes (lli) en lits plans éventuellement superposés. 3 Cassette conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit moyen de rigidification est constitué par un produit adhésif durci ( 13) comblant les espaces entre les tubes (li). 4 Cassette conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une goutte ( 7) d'un produit adhésif durci fixe chaque fibre ( 3,4 j) dans son tube de protection (Ili), à ladite extrémité dudit faisceau ( 6) de tubes. Cassette conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite extrémité ( 5) du faisceau de tubes est passée dans un manchon ( 8) collé intérieurement au faisceau et extérieurement sur une surface ( 12) prédéterminée de la cassette ( 1). 6 Cassette conforme à la revendication 5, caractérisée en ce que ladite surface ( 12) est sensiblement plane et ne comporte pas d'indentation. 7 Cassette conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'au moins une sangle ( 9 f) plate s'appuie sur une surface plane de l'extrémité rigidifiée du faisceau ( 6) de tubes, pour contribuer à la fixation de cette extrémité sur la cassette, sans déformer cette extrémité. 8 Cassette conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites sangles ( 9 f) s'appuient sur des parois ( 101,102) de la cassette de manière à affleurer à la surface de l'extrémité du faisceau ( 6) de tubes.