Brevet FR2759467A1 — publié le 19980814

La présente invention concerne une méthode de traitement des extrémités des fibres optiques destinées à être raccordées ensemble, pour réduire les réflexions de Fresnel qui ont tendance à se produire, dans les connecteurs, aux points de connexions mécaniques et qui perturbent le fonctionnement des systèmes d'émissions optiques (lasers) que l'on utilise dans les télécommunications et, en particulier, dans le cas de transmissions analogiques. Les rétroréflexions peuvent induire des fluctuations de fréquence et d'intensité sur les rayonnements émis par les lasers, perturbant ainsi le fonctionnement des systèmes de transmissions. Dans la suite de la description, en ce qui concerne les raccordements de fibres, on distinguera, selon une terminologie classique, les épissures et les connecteurs ou dispositifs à connexion mécanique. Dune manière générale, dans les deux cas, on considère que les deux sections de fibre à connecter sont de nature identique et que les extrémités de ces sections sont parfaites, cest-à-dire que leurs faces sont parfaitement polies et perpendiculaires aux axes des fibres. Autrement dit, il ne reste plus qu'à assurer la géométrie de l'alignement de ces extrémités. Quand ces conditions sont remplies, pour réaliser une épissure, on aligne et on rapproche les extrémités des deux sections de fibre, puis on leur fait subir une fusion commune contrôlée en utilisant, par exemple, un arc électrique. Dans l'appareil de réalisation de l'épissure, pour alimenter l'arc électrique, un circuit d'alimentation, dont la source d'énergie peut être une batterie, élève la différence de potentiel entre les électrodes à plusieurs milliers de volts, ce qui permet d'amorcer le courant. Le courant est généralement compris entre 12 et 15 mA. Pour réaliser une connexion mécanique, toujours en supposant remplies les conditions mentionnées ci-dessus, on utilise généralement des embouts (ferrules en anglais) et, par exemple, des systèmes d'alignement en Vé. On aligne et on rapproche les extrémités autant qu'il est possible, puis on les maintient en place. Mais la probabilité qu'il subsiste entre ces extrémités une lame d'air de faible épaisseur qui entraîne un changement d'indice dans l'air et donc la réflexion de Fresnel n'est pas nulle. Pour éviter cette réflexion de Fresnel, plusieurs méthodes ont déjà été utilisées: - le polissage mécanique en angle de l'extrémité des fibres immobilisées dans leurs embouts et/ou l'utilisation de gel adaptateur d'indice optique, - la fracture en angle et l'utilisation de gel adaptateur d'indice optique, - le polissage mécanique pour une mise en forme arrondie de chaque extrémité de fibre placée dans un embout, ce qui permet ensuite le contact physique entre les coeurs des fibres, - le traitement chimique de l'extrémité des fibres. Les méthodes utilisant le polissage sont longues, couteuses et difficiles à mettre en oeuvre sur le terrain. Le traitement chimique de l'extrémité des fibres est dangereux et interdit sur les sites d'exploitation. L'utilisation de gel adaptateur d'indice est une source de problèmes liés à la pollution en diminuant considérablement les spécifications d'atténuation du matériel du connecteur définies par le fabricant. Un objet de la présente invention consiste à prévoir une méthode de préparation d'extrémités de sections de fibres à raccorder par connexion mécanique, en supprimant l'usage de gel adaptateur d'indice optique et la fracture en angle des extrémités de sections de fibres, et en réduisant les couts de mise en oeuvre de polissage. Suivant une caractéristique de la présente invention, il est prévu une méthode de préparation d'extrémités arrondies de sections de fibres à raccorder par connexion mécanique, en les soumettant localement à l'action d'un arc électrique, la méthode comprenant les opérations suivantes: - fracturer la section de fibre de façon à avoir une face optique d'extrémité perpendiculaire à l'axe de la fibre, - placer initialement les électrodes de l'arc sensiblement dans le plan de ladite face optique, - faire fonctionner l'arc, en contrôlant éventuellement le courant de l'arc et son temps de fonctionnement, pour obtenir une extrémité arrondie de section de fibre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu, pour raccorder deux extrémités de deux sections de fibres, de préparer, suivant la méthode mentionnée ci-dessus, lesdites deux extrémités, puis d'aligner et de rapprocher lesdites extrémités ainsi traitées, c'est-àdire arrondies, de façon à mettre en contact les coeurs des sections de fibres, et de maintenir lesdites extrémités en l'état. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique de l'état initial d'une extrémité de section de fibre et de la position de l'arc électrique, la Fig. 2 est une vue schématique de l'état final de l'extrémité de la Fig. 1, et de la position finale de l'arc électrique, la Fig. 3 est une vue schématique de deux extrémités de fibres alignées et placées lune en face de l'autre, avec leurs coeurs respectifs en contact. A la Fig. 1, on a représenté une fibre optique nue 1 formée d'un coeur 2 entouré d'une gaine 3, après l'avoir fracturée et débarrassée de son revêtement primaire à l'aide d'outils appropriés connus. La face optique de la fibre 1 est perpendiculaire à son axe, c'est-à-dire à l'axe x'x. Le diamètre externe de la fibre 1 est, par exemple, de 0,125 pm. Dans le plan y'y de la face optique de la fibre nue 1, sont placées les électrodes 4 et 4' d'un arc électrique alimenté dont l'intensité du courant et le temps de fonctionnement sont commandés et contrôlés par un système électronique représenté symboliquement en 5. En pratique, la fibre 1 est supportée mécaniquement dans un berceau mobile, symbolisé en 6 à la Fig. 2, qui permet de la déplacer par translation suivant l'axe x'x. L'extrémité 7 de la fibre optique nue 1 s'arrondira comme le montre la Fig. 2. En effet, le verre de gaine 3 de la fibre 1, très fine, tend à fondre sous l'action de l'arc électrique et les forces de tension superficielle du verre fondu sont telles que la surface libre prend une allure arrondie définissant en bout une calotte pratiquement sphérique. L'expérience a montré que le profil obtenu, qui est sensiblement sphérique, dépend de la distance du bout de fibre à l'axe des électrodes de l'arc, ainsi que du courant de l'arc électrique. La distance du bout de fibre à l'axe des électrodes est, préalablement au déclenchement de l'arc, ajustée par déplacement du support de la fibre, par exemple à l'aide d'une vis micrométrique, non montrée. La Fig. 3 montre deux fibres optiques nues 8 et 9 dont les extrémités arrondies 7 ont été traitées séparément, comme on l'a indiqué ci-dessus au moyen d'arc électrique. On aligne les fibres 8 et 9 selon l'axe x'x à l'aide de moyens connus, tels que des berceaux avec dispositifs d'alignement en Vé, et on rapproche leurs extrémités 7 de façon à obtenir un contact physique entre les coeurs 2, puis on maintient ce contact mécaniquement par des moyens appropriés. L'appareillage de l'arc électrique, c'est-à-dire les électrodes, et l'équipement de commande et de contrôle électronique, d'une part, et le berceau support de l'électrode se présentent sous la forme d'un petit outil autonome fonctionnant sur piles ou accumulateurs, occupant des dimensions permettant de l'approcher du point de connexion à établir. Revendications 1) Méthode de préparation d'extrémités arrondies de sections de fibres à raccorder par connexion mécanique, en les soumettant localement à l'action d'un arc électrique, caractérisée en ce que la méthode comprend les opérations suivantes: - fracturer la section de fibre (1) de façon à avoir une face optique d'extrémité perpendiculaire à l'axe de la fibre, - placer initialement les électrodes (4, 4') de l'arc sensiblement dans le plan de ladite face optique, et - faire fonctionner l'arc, éventuellement en contrôlant le courant de l'arc et le temps de fonctionnement de celui-ci, pour obtenir une extrémité arrondie (7) de section de fibre. 2) Méthode de réalisation de connexion mécanique entre deux sections de fibres optiques, caractérisée en ce qu'il est prévu de préparer, suivant la méthode de la revendication 1, les deux extrémités de deux sections de fibres (8, 9), puis d'aligner et de rapprocher les extrémités ainsi traitées, c'est-à-dire arrondies (7), de façon à mettre en contact les coeurs (2) des sections de fibres (8, 9), et de maintenir lesdites extrémités en l'état.