Brevet FR2734055A1 — publié le 19961115

ADAPTATEUR POUR APPAREILS DE MESURES DE PUISSANCES EN SORTIE DE FIBRES OPTIQUES L'invention concerne un adaptateur pour appareils de mesures aptes à mesurer, par l'intermédiaire d'un détecteur, des puissances en sortie de fibres optiques. Cet adaptateur est particulièrement utile pour effectuer des mesures de puissances optiques dans des montages, utilisés dans les télécommunications, comportant des sources optiques telles que des sources laser par exemple. Il permet notamment de mesurer des puissances élevées, c'est à dire des puissances supérieures à la puissance de saturation du détecteur d'un appareil de mesure. La puissance de saturation d'un détecteur, tel qu'un détecteur silicium, sensible de 400 nm (nanomètres) à lOOOnm, ou d'un détecteur germanium ou InGaAs, sensible de 850 nm à 1600 nm, par exemple, est en général de l'ordre de quelques milliwatts (mW). Ainsi, lorsque la puissance devient supérieure à 10 mW, elle est considérée comme étant élevée. Il est de plus en plus courant, aujourd'hui, de réaliser des sources optiques, telles que des sources lasers ou des dispositifs à amplificateurs optiques par exemple, qui émettent à des puissances élevées jusqu'à environ 100 mW, voire 200 mW. Pour pouvoir mesurer ces puissances, il existe différentes techniques qui consistent à utiliser des dispositifs particuliers. Ainsi, il est possible d'utiliser soit un atténuateur adaptable aux connecteurs de fibres optiques, soit un détecteur à fenêtre absorbante, ou enfin une sphère intégrante associée à un détecteur. Cependant tous ces dispositifs particuliers présentent de nombreux inconvénients. En effet, un atténuateur adaptable aux connecteurs de fibres optiques se présente sous la forme d'une fibre optique étirée et joue le rôle d'un cordon optique, possédant un diamètre de coeur inférieur à celui de la fibre optique à la sortie de laquelle on souhaite mesurer des puissances optiques de manière à produire une certaine atténuation. Ce cordon est relié en série, au moyen de deux connecteurs, d'une part avec la fibre optique, à la sortie de laquelle on mesure les puissances optiques, et d'autre part avec un adaptateur distinct permettant de centrer cette fibre optique face au détecteur d'un appareil de mesure. La longueur de ce cordon optique atténuateur varie de quelques centimètres, par exemple 4 cm, à quelques mètres, par exemple 2 m, selon les cas.Toutefois ce dispositif d'atténuation de puissance dissipée en sortie de fibre optique ne permet pas de prendre en compte la valeur de l'atténuation due à la connectique. Il existe par conséquent une atténuation, de valeur inconnue, qui s'ajoute à la valeur de 1' atténuation produite par le cordon atténuateur et, de ce fait, les mesures effectuées sont erronées. Un détecteur à fenêtre absorbante, quant à lui, possède une fenêtre qui joue en réalité le rôle de filtre pour une gamme particulière de longueur d'onde. Par conséquent, la valeur de l'atténuation dépend très fortement de la longueur d'onde du signal optique issu de la fibre optique. Enfin, lorsque l'on utilise un dispositif comportant soit une sphère intégrante associée à un détecteur, ou bien un détecteur à fenêtre absorbante, la mesure de faibles puissances est impossible. Il est donc nécessaire, dans ces deux derniers cas, d'utiliser deux appareils de mesure spécifiques pour pouvoir mesurer à la fois les faibles et les fortes puissances. Le coût de fabrication est par conséquent considérablement augmenté et l'utilisation de plusieurs appareils de mesure engendre une augmentation des risques d'erreurs dans la prise des mesures. Les dispositifs actuels, réalisés en vue de mesurer des puissances plus ou moins élevées en sortie de fibres optiques, apparaissent par conséquent inadaptées, chers et peu fiables en ce qui concerne la reproductibilité des mesures. La présente invention permet de pallier aux inconvénients précités et propose un adaptateur pour appareils de mesures aptes à mesurer, par l'intermédiaire d'un détecteur, des puissances en sortie de fibres optiques, principalement caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'atténuation capable de dissiper des puissances élevées. Un tel adaptateur est adaptable à toute sorte d'appareil de mesure de puissance, dont la surface du détecteur est relativement grande, c'est à dire de l'ordre de 2 à 5mm. Le moyen d'atténuation présente en outre l'avantage d'annihiler la réflexion due au détecteur et permet ainsi d'éviter toute perturbation de la source optique. Il permet également de dissiper les plus grandes puissances disponibles actuellement en sortie de fibres monomodes, c'est à dire 200 mW. L'adaptateur selon l'invention est fiable et procure une très bonne reproductibilité des mesures. De plus, la dépendance de l'atténuation en fonction de la longueur d'onde est très faible, puisqu'elle varie au maximum de 0,1 dB (décibels) pour une longueur d'onde variant de 1300 à 1550 nm. Un même appareil de mesure permet, en outre, de mesurer à la fois les très faibles puissances, c'est à dire les puissances inférieures à lmW, à l'aide d'un tel adaptateur sans moyen d'atténuation intégré, et des puissances élevées à l'aide de cet adaptateur avec un moyen d'atténuation intégré. De plus, grâce à cet adaptateur, les mesures sont réalisées directement en sortie de fibre optique, si bien qu'il nty a pas d'atténuation, de valeur inconnue, due à la connectique et les mesures sont donc vraies, c'est à dire qu'elles ne sont pas erronées. Enfin, l'adaptateur selon l'invention est étalonnable puisque l'on peut mesurer une puissance inférieure à une puissance saturante, à l'aide d'un adaptateur sans moyen d'atténuation puis à l'aide de l'adaptateur avec moyen d'atténuation. Un utilisateur peut ainsi vérifier la valeur de l'atténuation du moyen d'atténuation. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description faite à titre d'exemple illustratif et non limitatif en référence à la figure annexée, qui représente une vue en coupe d'un montage comportant un adaptateur selon l'invention et permettant la mesure de puissances faibles ou élevées en sortie d'une fibre optique. Sur cette figure est par conséquent représenté un assemblage des différents dispositifs nécessaires pour la mesure de puissances quelconques en sortie d'une fibre optique 100. Un connecteur 200 relie la fibre optique 100 à un adaptateur 300. Il existe plusieurs sortes de connecteurs : les plus courants dans le domaine des télécommunications sont les connecteurs VFO et EC, commercialisés par la société Radiall, et les connecteurs NTT-FC et ATT-ST, fournis par de nombreuses sociétés. A chaque sorte de connecteur correspond un adaptateur spécifique. L'adaptateur 300 est en général, et de manière connue, vissé sur un appareil de mesure 400 ou sur une sonde. Un adaptateur 300 selon l'invention est avantageusement composé d'une embase 310, apte à s'adapter sur le connecteur 200 correspondant. Cette embase 310 est de préférence métallique et comporte une férule 320, c'est à dire un cylindre métallique, percé en son centre au diamètre de la fibre optique 100 dans lequel cette dernière va se loger. En effet, la reproductibilité des mesures étant assurée lorsque l'extrémité de la fibre prend la même position dans l'adaptateur par rapport au détecteur, la férule permet justement de positionner la fibre optique de la même façon, à chaque prise de mesure, et de la centrer sur le moyen d'atténuation 360 et sur le détecteur 410 décrits ci-après. L'embase 310 est avantageusement fixée sur le socle de l'adaptateur 300 au moyen de vis, colle ou rivets par exemple. De préférence, elle est fixée au moyen de vis afin de pouvoir changer uniquement l'embase de l'adaptateur pour chaque sorte de connecteur utilisé. De manière avantageuse, l'adaptateur 300 comprend un moyen d'atténuation 360 permettant de dissiper des puissances élevées. Ce moyen d'atténuation 360 comporte une ou plusieurs couches de toile métallique 361 permettant de provoquer l'atténuation désirée. La toile métallique utilisée est de préférence fabriquée avec des fils d'acier inoxydable qui présentent une bonne tenue mécanique. Elle possède par exemple un diamètre de fil compris entre 20 et 50pm (micromètre) et un vide de maille compris entre 20 et 50pu. Dans l'exemple représenté sur l'unique figure, le moyen d'atténuation comprend trois couches successives de toile métallique. Chaque toile utilisée possède un diamètre de fil de 25zm et un vide de maille de 25pm et produit une atténuation 6dB. Par conséquent, une superposition de trois couches d'une telle toile métallique produit une atténuation de 18dB. I1 a toutefois été constaté, de manière surprenante, qu'unie couche de toile métallique possédant un diamètre de fil de 20 > m et un vide de maille de 20Lm ou un diamètre de fil de 40Zm et un vide de maille de 36m, produit également une atténuation de l'ordre de 6dB. Par contre, lorsque le diamètre de fil devient supérieur, et mesure par exemple 50pu, et lorsque le vide de maille devient supérieur, et mesure par exemple 50pm, la toile métallique produit une atténuation qui chute brutalement à 4dB. Ceci signifie par conséquent qu'un autre phénomène, extérieur au plan de maille, entre en jeu dans la production de l'atténuation. De plus l'épaisseur de chaque toile métallique mesure environ 2,3 fois le diamètre de fil, c'est à dire que pour une toile possédant un diamètre de fil de 25Wm, l'épaisseur de la toile est d'environ 57,5pu. Les toiles métalliques ayant un diamètre de fil et un vide de maille très différents, produisent des atténuations différentes. Selon la valeur de l'atténuation désirée, on place donc une ou plusieurs couches de toile métallique ayant un diamètre de fil et un vide de maille approprié. Le moyen d'atténuation 360 est situé de préférence entre l'extrémité de la fibre optique 100, placée dans la férule 320 de l'embase 310 de l'adaptateur 300, et le détecteur 410 de l'appareil de mesure 400. De manière avantageuse, il est fixé mécaniquement dans l'adaptateur, à chacune de ses extrémités, entre deux plaques 340 et 350 qui permettent de le maintenir dans son logement. Ces plaques sont réalisées en matière plastique ou en matière métallique et sont fixées dans l'adaptateur au moyen de vis, colle ou rivets par exemple. De préférence, elles sont fixées au moyen de vis 330 et elles sont réalisées en matière métallique. En effet, les vis 330 présentent l'avantage de pouvoir démonter l'adaptateur de manière à enlever ou à rajouter des couches de toile métallique, et changer ainsi la valeur de l'atténuation. La matière métallique permet de préserver intacte la qualité du filetage pratiqué dans les plaques 340 et 350, après plusieurs vissages-dévissages, ce qui n'est pas le cas pour une matière plastique. Ainsi, la qualité de l'adaptateur n'est pas détériorée et la reproductibilité des mesures est assurée. Une variante consiste à fixer le moyen d'atténuation 360 directement entre une plaque 350 et la face intérieure du socle 380 de l'adaptateur 300. Selon une autre variante de réalisation, la valeur de l'atténuation est inscrite sur l'adaptateur 300. Dans ce cas, il est préférable de ne pas modifier le moyen d'atténuation. L'inscription est réalisée au moyen d'une étiquette ou d'une gravure par exemple. Selon une autre variante, la valeur de l'atténuation est avantageusement mise en mémoire dans l'appareil de mesure 400, de manière à ce que cet appareil affiche une valeur corrigée, tenant compte de la valeur de l'atténuation, lorsqu'il est assemblé à l'adaptateur 300. Le socle 380 de l'adaptateur 300 est avantageusement réalisé en matière métallique et il comporte, dans sa partie intérieure évidée, un filetage 370 apte à coopérer avec le filetage 420, de préférence métallique lui-aussi, ménagé sur l'appareil de mesure 400. Ainsi, lorsque l'appareil de mesure 400 est vissé sur l'adaptateur 300, le détecteur 410 de l'appareil de mesure, le moyen d'atténuation 360 et la fibre optique 100 prennent toujours une position identique les uns par rapport aux autres et assurent, de ce fait, une bonne reproductibilité des mesures. En effet la reproductibilité des mesures est assurée par une bonne reproductibilité mécanique lors de l'assemblage des différents dispositifs permettant la mesure de puissances en sortie d'une fibre optique. Cependant, il est tout de même envisageable de réaliser un adaptateur dans lequel viendrait simplement s'emboîter la sonde d'un appareil de mesure. Une variante consiste en outre à recouvrir la surface extérieure du socle 380 de l'adaptateur 300, d'une couche de matière plastique. REVENDICATIONS l.Adaptateur (300) pour appareils de mesure (400) aptes à mesurer, par l'intermédiaire d'un détecteur (410), des puissances en sortie de fibres optiques, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'atténuation (360) capable de dissiper des puissances élevées. 2. Adaptateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'atténuation (360) comporte une ou plusieurs couches interchangeables de toile métallique (361). 3. Adaptateur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la toile métallique (361) comporte des fils d'acier inoxydable. 4. Adaptateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la toile métallique (361) possède un diamètre de fil compris entre 20 et 50 > m et un vide de maille compris entre 20 et 50m. 5. Adaptateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épaisseur de chaque toile métallique (361) est comprise entre 40 et 115pu. 6. Adaptateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen d'atténuation (360) est fixé mécaniquement, à chacune de ses extrémités entre deux plaques (340 et 350). 7. Adaptateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les plaques (340 et 350) sont métalliques et en ce qu'elles sont vissées sur l'adaptateur. 8. Adaptateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la valeur de l'atténuation est inscrite sur l'adaptateur au moyen d'une étiquette ou d'une gravure.