Brevet FR2821934A1 — publié le 20020913

GUIDE DE PASSAGE POUR FIBRES OPTIQUES ET BOITIER DE RECEPTION DE COMPOSANTS OPTIQUES EQUIPE D'UN TEL GUIDE Domaine technique La présente invention concerne un guide de passage pour fibres optiques et un boîtier de réception de composants optiques équipé d'un tel guide de passage. On entend par boîtier de réception de composants optiques, un boîtier destiné à loger un ou éventuellement plusieurs composants optiques. Ceux-ci présentent généralement un nombre élevé d'entrées et/ou de sorties susceptibles d'être connectées à des fibres optiques. L'invention trouve des applications notamment dans des systèmes de transfert ou de traitement de signaux optiques, tels que, par exemple des réseaux de télécommunication. Etat de la technique antérieure. Les composants optiques qui sont destinés aux réseaux de télécommunications à fibres optiques comportent généralement un nombre élevé de bornes d'entrée ou de sortie pour l'injection ou l'extraction de signaux optiques. Un coupleur lxN , par exemple, répartit un signal entrant, sur N voies de sortie. Il est connecté à une fibre optique d'entrée unique et un nombre N (N=32,64,...) de fibres optiques de sortie. De façon similaire, la fonction de multiplexage ou de démultiplexage des canaux optiques d'un réseau de télécommunication multiplex en longueurs d'onde est réalisée au moyen d'un composant dit AWG (Arranged Waveguide Grating) relié typiquement à une fibre d'entrée unique et à 40 fibres optiques de sortie. Les fibres standard des réseaux de télécommunications peuvent être conditionnées en rubans dans lesquels huit fibres sont respectivement disposées côte à côte suivant un pas de 0,25mm. Ce 1 conditionnement facilite la mise en boîtier des composants car l'encombrement des fibres sur la face externe du boîtier est alors de N x 0,25mm, soit 10 mm pour un composant comportant 40 voies. Pour certaines applications, les composants optiques doivent être connectés avec des fibres à maintien de polarisation (fibre PM) qui ne peuvent être mises sous la forme de ruban. Chacune des fibres d'entrée ou de sortie du composant doit alors être protégée, à l'extérieur du boîtier, par une gaine, sous la forme d'un tube plastique, nommé soupliceau. Dans ce cas, l'encombrement des fibres est augmenté. La figure 1 annexée montre un boîtier pour composant optique, avec un guide de passage oblong 12 prévu pour le passage d'un ensemble de fibres 14 munies respectivement d'un soupliceau. Pour des raisons de clarté l'ensemble de fibres est représenté avec un nombre réduit de fibres. Toutefois, sachant que le diamètre extérieur du soupliceau qui gaine chaque fibre est typiquement de 0,9 millimètres, la largeur de l'ensemble 14, comprenant par exemple 40 fibres est de 36 millimètres. Le pas des fibres est réduit en leur extrémité de connexion'au composant (non représenté) car les fibres ne comportent pas de soupliceau. Ainsi, au voisinage immédiat du composant, dans le cas particulier de l'optique intégrée, le pas est par exemple de 0,25 millimètre, ce qui représente un encombrement de 10 millimètres pour les 40 fibres. La différence entre la largeur de l'ensemble de fibres gainées 14 et celle de l'extrémité de connexion des fibres au composant suppose que la face du boîtier présentant le guide de passage des fibres soit suffisamment éloignée du composant pour permettre un épanouissement des fibres sans former de coude serré. Pour résoudre ce problème, une solution, indiquée par la figure 2, consiste à regrouper les fibres gainées 14 pour former un toron 16. Tout comme pour la figure 1, les références 10 et 12 désignent respectivement un boîtier pour composants optiques et un guide de passage pour les fibres gainées. On peut observer que le guide cylindrique 12 est adapté à former le toron de fibres et le maintenir. Une difficulté apparaît toutefois pour le maintien des fibres au centre du toron. Le maintien des fibres au centre du toron est moins ferme que sur le bord et risque de compromettre la fiabilité de la connexion avec le composant disposé dans le boîtier. On peut également remarquer que les boîtiers des figures 1 et 2 demandent une modification du guide de passage, et de ses dimensions, pour accueillir un nombre plus ou moins élevé de fibres. Exposé de l'invention La présente invention a pour but de proposer un guide de passage pour fibres optiques ainsi qu'un boîtier qui en est équipé, ne présentant pas les limitations et difficultés des dispositifs mentionnés ci-dessus. Un but est en particulier d'autoriser le regroupement des fibres à la sortie d'un boîtier pour composants optiques tout en garantissant une connexion fiable de toutes les fibres. Un autre but de l'invention est de garantir un maintien optimal de chaque fibre tout en réduisant les dimensions du passage pour fibres dont est pourvu le boîtier pour composants optiques. Un but est enfin de favoriser l'épanouissement des fibres à l'intérieur du boîtier et de réduire les dimensions du boîtier. Pour atteindre ces buts, l'invention propose un guide de passage pour fibres optiques comprenant une pluralité de rainures adjacentes. Chaque rainure présente une largeur ajustée pour la réception d'au moins une fibre optique, éventuellement gainée, et une hauteur ajustée pour. la réception d'un empilement d'une pluralité de fibres optiques. La largeur de chaque rainure peut permettre la réception d'une ou de plusieurs fibres juxtaposées dans le sens de la largeur. Ainsi, dans chaque rainure, l'empilement de fibres, selon la largeur et la hauteur, forme un groupe de fibres de géométrie variée fonction de la section des fibres et des dimensions de la rainure. En particulier, la largeur de chaque rainure peut être variable, c'est le cas notamment pour des rainures de forme en"V"ou de forme circulaire. Pour assurer un bon maintien, chaque rainure présente de préférence une largeur ajustée à la réception d'une unique fibre. Ainsi, comme les rainures adjacentes présentent une largeur ajustée respectivement pour le passage d'une seule fibre, éventuellement gainée d'un soupliceau, celles-ci permettent de garantir un maintien optimal et individuel de chaque fibre. La faculté d'empiler les fibres dans les rainures permet de réduire leur dispersion et facilite ainsi la formation d'un ou de plusieurs groupes de fibres optiques. La qualité de maintien des fibres n'est alors plus liée à sa position centrale ou périphérique dans le groupe. Il convient de préciser que le terme empilement est utilisé ici sans préjuger du caractère vertical ou horizontal ou d'une orientation quelconque des rainures dans l'espace. L'invention concerne également un boîtier pour composants équipé d'un ou de plusieurs guides de passage tels qu'indiqués ci-dessus. Le boîtier comprend, par exemple, un premier guide de passage pour les fibres véhiculant des signaux d'entrée, sur une première face du boîtier et un deuxième guide de passage pour les fibres véhiculant des signaux de sortie, sur une deuxième face du boîtier, opposée, par exemple, à la première. Le guide de passage peut être ménagé sur une pièce de guidage amovible du boîtier. Cette pièce, dans laquelle sont pratiquées un ensemble de rainures, peut, par exemple, être montée dans une glissière de réception du boîtier. Le guide de passage peut aussi plus simplement être ménagé directement dans une paroi du boîtier. Celle-ci est alors découpée pour présenter les rainures appropriées. Le boîtier de réception de composants peut être prévu pour la réception d'un composant unique ou pour la réception d'une pluralité de composants. Le boîtier peut aussi être conçu pour la réception de différents types de composants présentant un nombre variable d'entrées et de sorties optiques. Dans ce cas, des rainures supplémentaires peuvent être prévues, même si certaines de ces rainures demeurent inutilisées pour des composants associés à un nombre réduit de fibres optiques. En d'autres termes, le guide de passage des fibres peut comporter un nombre de rainures supérieur ou égal à'un nombre de fibres à guider, divisé par un nombre de fibres susceptibles d'être empilés dans une même rainure du guide. Le guide, qui permet de rassembler les fibres dans un espace de passages réduit, notamment grâce à leur empilement, amenuise aussi la différence entre la dispersion des fibres à la sortie et/ou l'entrée du composant et celle à la sortie et/ou l'entrée du boîtier. L'épanouissement des fibres est donc possible sur une distance plus courte. Les dimensions du boîtier, et donc son encombrement, peuvent ainsi être réduits. De préférence, une paroi du boîtier présentant le guide de passage et l'emplacement prévu pour le composant sont séparés par une distance suffisante pour autoriser un épanouissement de fibres optiques entre le composant et les rainures du guide avec un rayon de courbure supérieur ou égal à 25mm. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés. Cette description est donnée à titre purement illustratif et non limitatif. Brève description des figures - La figure 1, déjà décrite, est une vue schématique d'un boîtier pour un composant, connu, pourvu d'un passage pour un ensemble de fibres optiques gainées. - La figure 2, déjà décrite, est une vue schématique d'un boîtier connu avec un seul passage cylindrique pour des fibres optiques d'entrée ou de sortie gainées par un soupliceau de protection, et regroupées pour former un toron. - La figure 3 est une vue schématique d'un boîtier conforme à l'invention. - La figure 4 montre une vue à plus grande échelle d'un détail d'un guide de passage pour fibres optiques conforme à l'invention. - La figure 5, illustre de façon schématique l'épanouissement d'une fibre optique entre un composant et un guide de passage d'un boîtier. - Les figures 6 et 7 sont des vues schématiques partielles de boîtiers conformes à l'invention et illustrent différentes possibilités de réalisation de guides de passage. Description détaillée de modes de mise en oeuvre de l'invention La figure 3 montre un boîtier 100 conforme à l'invention. Le boîtier 100 est réalisé en un matériau rigide tel que du métal ou une matière plastique. Sa fonction essentielle est en effet de protéger un composant optique et des fibres optiques. Les fibres optiques sont en effet non gainées, et donc fragiles, au voisinage du composant. A titre d'exemple, le boîtier peut être en aluminium, en Delrin (matière plastique), en Kovar ou en Invar (Alliages Fe-Ni). La liste de ces matériaux n'est toutefois pas exhaustive. Dans sa partie centrale, le boîtier 100 présente une région 110 de réception d'un ou de plusieurs composants 112. Des fixations 114 de maintien du composant peuvent être prévues à cet effet pour venir en prise avec le substrat de support du composant. Dans l'exemple de la figure 3, le boîtier comprend deux guides de passage de fibres 120a, 120b, ménagés respectivement dans deux parois latérales opposées. Les guides 120a et 120b sont destinés, par exemple, à des fibres optiques d'entrée, connectées à des entrées du composant, et à des fibres optiques de sortie connectées à des sorties du composant. Chacun des guides de passage comprend une pluralité de rainures 122 parallèles formant un peigne de maintien pour les fibres. Les rainures sont pratiquées directement dans la paroi sous la forme de découpes dont la largeur correspond approximativement au diamètre d'au moins une fibre de préférence gainée. (Dans cet exemple, la largeur de la rainure est adaptée pour ne comporter qu'une fibre gainée). On peut observer sur la figure 3 que les fibres 130 sont pourvues d'une gaine 132 au voisinage du guide de passage et à l'extérieur du boîtier, tandis qu'elles sont non gainées au voisinage du composant. Pour des raisons de clarté seul un nombre réduit de fibres et de gaines est représenté. De même, un couvercle du boîtier, volontairement omis sur la figure, est généralement prévu. La figure 4 montre une autre possibilité de mise en oeuvre de l'invention. Un guide de passage 120, amovible, est maintenu dans une ouverture du boîtier, par exemple, par un système à emboîtement d'une glissière dans une gorge. Grâce à cette particularité le guide de passage peut être remplacé par un guide présentant plus ou moins de rainures, des rainures, plus ou moins larges, adaptées à des fibres non gainées ou des fibres gainées de différents diamètres, ou encore des rainures plus ou moins profondes et de géométries variées. On observe également sur la figure 4 que dans une même rainure 122, les fibres 130, entourées chacune d'une gaine 132, sont empilées les unes sur les autres. Les dimensions des rainures sont adaptées au diamètre d'un type de gaines ou de fibres donné, et du nombre de fibres maximum que l'on souhaite regrouper dans la rainure en particulier dans le sens de la largeur de la rainure. L'espacement entre les fibres d'une rainure à la suivante est dicté par le pas des rainures, c'est-àdire la largeur des"dents"du peigne, qui séparent les rainures. A titre d'illustration, pour des fibres dont la gaine présente un diamètre extérieur de 0,9 mm, les rainures 122 peuvent présenter une largeur de 1 mm et être agencées selon un pas régulier de 1,5 mm. L'épaisseur des dents du peigne séparant deux rainures est donc de 0,5 mm. La hauteur des rainures est de préférence un multiple du diamètre extérieur des fibres. Elle peut être limitée par exemple par un couvercle du boîtier, non représenté, qui maintient les fibres dans les rainures. Par ailleurs, pour améliorer le maintien des fibres dans les rainures, celles-ci sont avantageusement fixées dans celles-ci grâce à de la colle. La figure 5 montre l'épanouissement d'une fibre entre un composant 112 et un guide de passage 120 d'un boîtier conforme à l'invention. A la sortie du composant, les fibres ne sont pas gainées de sorte que leur diamètre est plus faible. Elles peuvent donc être juxtaposées selon un pas réduit. Ce pas est fixé par exemple par un substrat de verre ou de silicium dans lequel est gravé ou usiné un réseau de tranchées en forme de V. Chaque tranchée reçoit une fibre dont l'extrémité est dénudée, c'est-àdire dépourvue de gaine. Les fibres sont maintenues dans les tranchées par collage ou au moyen d'une contre-lame. Les tranchées coïncident avec des voies optiques guidées du composant, par exemple. Sur la figure 5, le terminal de connexion des fibres sur le composant est représenté de façon schématique avec la référence 116. Le pas des fibres à la sortie du composant est noté Pi. Le pas des fibres dans le guide de passage est noté P2. Dans cet exemple d'épanouissement des fibres, la largeur totale de la connexion au composant est par exemple de NxPi=10 mm où N est le nombre de fibres juxtaposées. NxPo La largeur du guide de passage est 2 où M M est le nombre de fibres (gainées) superposées dans chaque rainure. En désignant par L la distance qui sépare le terminal de connexion, du guide de passage, R le rayon de courbure des fibres, et 0 l'angle décrit par les arcs de cercle permettant l'épanouissement des fibres extrêmes par rapport à l'axe général de sortie des fibres, l'épanouissement H est tel que : avec P2=1, 5mm,, Ph=0, 25 mm, N=40 et M=4, la valeur H est : H=2, 5 mm et par conséquent 0=181 en limitant le rayon de courbure à un minimum de 25 mm. Ce calcul suppose que le guide de passage soit centré par rapport au terminal de connexion. Dans ces conditions, la longueur de la section d'épanouissement est : L = 2R [sin (6)] = 15mm. La figure 6 et la figure 7 montrent des boîtiers, avec des guides de passage de forme différente de celui de la figure 4. Les références pour des parties identiques ou similaires des figures 4, 6 et 7 sont toutefois les mêmes. Les rainures 122 du guide de la figure 6 présentent une forme en V tandis que celles de la figure 7 présentent une ouverture circulaire surmontée d'une gorge de mise en place des fibres. Contrairement au guide de passage de la figure 4, les guides de passage des figures 6 et 7 permettent de recevoir plusieurs fibres côte à côte. REVENDICATIONS 1. Guide de passage (120) pour fibres optiques, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de rainures adjacentes (122) présentant chacune une largeur ajustée pour la réception d'au moins une unique fibre optique et une hauteur ajustée pour la réception d'un empilement d'une pluralité de fibres optiques. 2. Guide selon la revendication 1, dans lequel la largeur de chaque rainure (122) est ajustée pour la réception d'une seule fibre, et cette largeur est sensiblement égale au diamètre d'une fibre optique individuelle entourée d'une gaine de protection. 3. Guide de passage selon la revendication 1, comprenant des rainures de forme rectangulaire, circulaire et/ou en"V". 4. Boîtier (100) de réception de composants optiques (112), pourvu d'au moins un guide de passage (120,120a, 120b) conforme à la revendication 1 ou 2. 5. Boîtier selon la revendication 4, caractérisé en ce que le guide de passage pour fibres optiques est ménagé dans une paroi dudit boîtier. 6. Boîtier selon la revendication selon la revendication 4, caractérisé en ce que le guide de passage pour fibres optiques est ménagé dans une pièce de guidage amovible du boîtier. 7. Boîtier selon la revendication 4, pourvu d'au moins deux guides de passage (120a, 120b) pour fibres optiques, ménagés dans des parois opposées du boîtier. 8. Boîtier pour composants optiques présentant un emplacement (110) pour un composant optique et au moins une paroi pourvue d'un guide de passage pour des fibres optiques conforme à la revendication 1, dans lequel la paroi et l'emplacement du composant sont séparés par une distance (L) suffisante pour autoriser un épanouissement de fibres optiques entre le composant et les rainures du guide avec un rayon de courbure supérieur ou égal à 25mm. 9. Boîtier selon la revendication 4, caractérisé en ce que le guide de passage pour fibres optiques comprend un nombre de rainures supérieur ou égal à un nombre de fibres à guider divisé par un nombre de fibres susceptibles d'être empilés dans une même rainure du guide. 10. Boîtier selon la revendication 4, équipé de fibres optiques traversant le guide de passage, caractérisé en ce que les fibres sont fixées par collage dans les rainures du guide.