CA1115102A - Attenuateur optique fixe pour rayonnements lumineux guides par fibre optique - Google Patents
Attenuateur optique fixe pour rayonnements lumineux guides par fibre optiqueInfo
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- CA1115102A CA1115102A CA325,388A CA325388A CA1115102A CA 1115102 A CA1115102 A CA 1115102A CA 325388 A CA325388 A CA 325388A CA 1115102 A CA1115102 A CA 1115102A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/264—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting
- G02B6/266—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting the optical element being an attenuator
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Abstract
PRECIS DE LA DIVULGATION:
La présente invention est relative à la technique des fibres optiques et concerne plus particulièrement un atténuateur optique fixe insérable entre des fibres optiques. Cet atténua-teur optique comporte un milieu atténuateur, deux lentilles à
faces planes et gradient d'indice, alignées et séparées par le milieu atténuateur, et deux raccords à fibre optique disposés de part et d'autre de l'ensemble formé par les lentilles et le milieu atténuateur. Il s'utilise comme adaptateur de niveau aussi bien entre une source de rayonnement lumineux et un équipement qui lui est raccordé par fibre optique que dans des appareils de test, de calibration ou de mesure pour systèmes optiques.
La présente invention est relative à la technique des fibres optiques et concerne plus particulièrement un atténuateur optique fixe insérable entre des fibres optiques. Cet atténua-teur optique comporte un milieu atténuateur, deux lentilles à
faces planes et gradient d'indice, alignées et séparées par le milieu atténuateur, et deux raccords à fibre optique disposés de part et d'autre de l'ensemble formé par les lentilles et le milieu atténuateur. Il s'utilise comme adaptateur de niveau aussi bien entre une source de rayonnement lumineux et un équipement qui lui est raccordé par fibre optique que dans des appareils de test, de calibration ou de mesure pour systèmes optiques.
Description
La présente invention concerne la technique des fibres optiques. Elle est relative, plus particulierement, aux atté-nuateurs optiques utilisables comme adaptateurs de niveau aussi bien entre une source de rayonnements lumineux et un équipement qui lui est raccordé par fibre optique que dans des appareils de test, de calibration ou de mesure pour systemes à fibres optiques.
On connalt déjà un atténuateur optique utilisable dans les systèmes à fibres optiques. Il est constitué de deux objec-tifs de microscope séparés par un matériau absorbant et reliés par de courtes fibres optiques à des connecteurs permettant de l'intercaler dans une liaison par fibres optiques. Les objectifs de microscope servent à rendre parallèie le faisceau de rayonne-ments dans le trajet qui les sépare et sur lequel est placé le matériau absorbant. Ils sont à l'origine de divers inconvénients.
Leur positionnement par rapport aux extrémités des fibres optiques les reliant aux connecteurs est délicat et nécessite l'utilisation d'une mécanique de précision telle que des micro-manipulateurs. Ils sont en outre le siège de réflexions parasites qu'il convient d'atténuer par des traitements de surface au prix d'une complication technologique. Ils sont enfin encombrants, coûteux et fragiles.
L'invention a pour but de réduire ces inconvénients et d'obtenir un atténuateur optique pour rayonnements lumineux gui-dés par fibres optiques de faible encombrement, simple, robuste, facile d'emploi et peu coûteux.
Elle a pour objet un atténuateur optique comportant essentiellement: deux lentilles à faces planes et gradient d'indice alignées et séparées par un milieu atténuateur formé
d'un support minérai ou organique transparent à la longueur d'onde des rayonnements et dopé avec une ou plusieurs substances possédant une bande d~absorption a cette longueur d'onde.
~P
-- 1 -- ~
B
Selon un mode prefere de realisation l~attenuateur com-porte en outre deux raccords a ~ibre optique disposes de part et d'autre de l'ensemb~e forme par les lentilles et ie milieu atté-nuateur. Chaque raccord comporte un connecteur et une courte fibre optique reliant le connecteur a une face d'une lentille.
Les divers éléments sont assemblés par collage, enrobés et dis~
posés dans une boite sur laquelle sont fixes les connecteurs.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-apres d'un mode de réalisa~
tion donné a titre d'exemple. Cette description sera faite en, regard du dessin dont la figure unique représente une vue en coupe longitudinale d'un atténuateur optique fixe selon l'lnven-tion.
On distingue sur la figure: un milieu atténuateur 1, deux lentilles 2 et 3 a faces planes, alignées et séparées par le milieu atténuateur 1, deux courtes fibres optiques 4 et 5 séparées par les lentilles 2 et 3 et disposées i ~elon l'axe de ces dernières, deux connecteurs 6 et 7 reliés aux extrémitéslibres des courtes fibres optiques 4 et 5, un matériau d'enrobage 8 entourant l'ensemble formé par le matériau atténuateur 1, les lentilles 2 et 3 et ~ le3 courtes fibres optiques 4 et 5, et un boitier 9 qui contient ledit ensemble 5 let sur lequel sont fixés les connecteurs 6 et 7.
Le milieu atténuateur 1 a une épaisseur constante et absorbe la même proportion d'énergie dans chaque mode de transmission lorsgu'il est traversé
par un faisceau parallèle de rayonnements. Il peut être constitué par un support quelconque, minéral ou organique, partiellement transparent à la longueur d'onde des rayonnements considérés, dopé avec une ou plusieurs ; substances possédant une bande d'absorption à cette longueur d'onde par exemple un filtre gélatine - Kodak Wratten - ou un filtre minéral - Specivex MT0 -ou revêtu de couches minces diélectriques.
Les lentilles 2 et 3 sont à faces planes et à gradient d'indice. Elles ~15 ,sont réalisées de manière connue en soi, à l'aide d'une section de faible ;jlongueur~ à races planes, d'une fibre optique à gradient d'indice c'est-'!à-dire ayant un indice de réfraction n variant selon une loi de la forme :
n - n [1 - 2 r2 ,nO étant la valeur de l'indice en un point de l'axe longitudinal de la fibre, 20,; r la distance radiale du point considéré à l'axe de la fibre et b une constante représentative de l'ampleur de la variation de l'indice en fonction de la distance radiale r. Le rapport entre la conAtante b et la longueur des len-tilles 2 et 3 est choisi de manière que les royers de ces dernières soient situés sur leurs races planes. Le diamètre des lentilles 2 et 3 est très supérieur à celui des courtes ribres optiques 4 et 5. Un faisceau divergent émis par l'extrémité d'une fibre optique 4 ou 5 au contact avec une face plane d'une lentille 2 ou 3 est pratiquement émis au foyer de cette dernière et se retrouve transformé, après émergence de la lentille, en un faisceau I parallèle qui traverse le milieu atténuateur. Inversément, un faisceau 30l parallèle émanant du milieu atténuateur 1 se retrouve concentré par une j lentille 2 ou 3 à son point de contact avec l'extrémité d'une fibre optique 4, !iou5.
Les courtes fibres optiques 4 ou 5 sont disposées selon l'axe longi-; tudinal des lentilles. Elles peuvent également être à gradient d'indice.
¦35ll Elles ont avantageusement le même indice de réfraction, selon leur axe longi-¦ tudinal que les lentilles selon le même axe de manière à diminuer les ré-flexions parasites auquel est sujet le rayonnement à son passage de l'une ~i I _ _ _.......... _ _ . . _ _ _ . i * marque de commerce
On connalt déjà un atténuateur optique utilisable dans les systèmes à fibres optiques. Il est constitué de deux objec-tifs de microscope séparés par un matériau absorbant et reliés par de courtes fibres optiques à des connecteurs permettant de l'intercaler dans une liaison par fibres optiques. Les objectifs de microscope servent à rendre parallèie le faisceau de rayonne-ments dans le trajet qui les sépare et sur lequel est placé le matériau absorbant. Ils sont à l'origine de divers inconvénients.
Leur positionnement par rapport aux extrémités des fibres optiques les reliant aux connecteurs est délicat et nécessite l'utilisation d'une mécanique de précision telle que des micro-manipulateurs. Ils sont en outre le siège de réflexions parasites qu'il convient d'atténuer par des traitements de surface au prix d'une complication technologique. Ils sont enfin encombrants, coûteux et fragiles.
L'invention a pour but de réduire ces inconvénients et d'obtenir un atténuateur optique pour rayonnements lumineux gui-dés par fibres optiques de faible encombrement, simple, robuste, facile d'emploi et peu coûteux.
Elle a pour objet un atténuateur optique comportant essentiellement: deux lentilles à faces planes et gradient d'indice alignées et séparées par un milieu atténuateur formé
d'un support minérai ou organique transparent à la longueur d'onde des rayonnements et dopé avec une ou plusieurs substances possédant une bande d~absorption a cette longueur d'onde.
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-- 1 -- ~
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Selon un mode prefere de realisation l~attenuateur com-porte en outre deux raccords a ~ibre optique disposes de part et d'autre de l'ensemb~e forme par les lentilles et ie milieu atté-nuateur. Chaque raccord comporte un connecteur et une courte fibre optique reliant le connecteur a une face d'une lentille.
Les divers éléments sont assemblés par collage, enrobés et dis~
posés dans une boite sur laquelle sont fixes les connecteurs.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-apres d'un mode de réalisa~
tion donné a titre d'exemple. Cette description sera faite en, regard du dessin dont la figure unique représente une vue en coupe longitudinale d'un atténuateur optique fixe selon l'lnven-tion.
On distingue sur la figure: un milieu atténuateur 1, deux lentilles 2 et 3 a faces planes, alignées et séparées par le milieu atténuateur 1, deux courtes fibres optiques 4 et 5 séparées par les lentilles 2 et 3 et disposées i ~elon l'axe de ces dernières, deux connecteurs 6 et 7 reliés aux extrémitéslibres des courtes fibres optiques 4 et 5, un matériau d'enrobage 8 entourant l'ensemble formé par le matériau atténuateur 1, les lentilles 2 et 3 et ~ le3 courtes fibres optiques 4 et 5, et un boitier 9 qui contient ledit ensemble 5 let sur lequel sont fixés les connecteurs 6 et 7.
Le milieu atténuateur 1 a une épaisseur constante et absorbe la même proportion d'énergie dans chaque mode de transmission lorsgu'il est traversé
par un faisceau parallèle de rayonnements. Il peut être constitué par un support quelconque, minéral ou organique, partiellement transparent à la longueur d'onde des rayonnements considérés, dopé avec une ou plusieurs ; substances possédant une bande d'absorption à cette longueur d'onde par exemple un filtre gélatine - Kodak Wratten - ou un filtre minéral - Specivex MT0 -ou revêtu de couches minces diélectriques.
Les lentilles 2 et 3 sont à faces planes et à gradient d'indice. Elles ~15 ,sont réalisées de manière connue en soi, à l'aide d'une section de faible ;jlongueur~ à races planes, d'une fibre optique à gradient d'indice c'est-'!à-dire ayant un indice de réfraction n variant selon une loi de la forme :
n - n [1 - 2 r2 ,nO étant la valeur de l'indice en un point de l'axe longitudinal de la fibre, 20,; r la distance radiale du point considéré à l'axe de la fibre et b une constante représentative de l'ampleur de la variation de l'indice en fonction de la distance radiale r. Le rapport entre la conAtante b et la longueur des len-tilles 2 et 3 est choisi de manière que les royers de ces dernières soient situés sur leurs races planes. Le diamètre des lentilles 2 et 3 est très supérieur à celui des courtes ribres optiques 4 et 5. Un faisceau divergent émis par l'extrémité d'une fibre optique 4 ou 5 au contact avec une face plane d'une lentille 2 ou 3 est pratiquement émis au foyer de cette dernière et se retrouve transformé, après émergence de la lentille, en un faisceau I parallèle qui traverse le milieu atténuateur. Inversément, un faisceau 30l parallèle émanant du milieu atténuateur 1 se retrouve concentré par une j lentille 2 ou 3 à son point de contact avec l'extrémité d'une fibre optique 4, !iou5.
Les courtes fibres optiques 4 ou 5 sont disposées selon l'axe longi-; tudinal des lentilles. Elles peuvent également être à gradient d'indice.
¦35ll Elles ont avantageusement le même indice de réfraction, selon leur axe longi-¦ tudinal que les lentilles selon le même axe de manière à diminuer les ré-flexions parasites auquel est sujet le rayonnement à son passage de l'une ~i I _ _ _.......... _ _ . . _ _ _ . i * marque de commerce
- 2 . .
s~
i Idans l'autre.
Les connecteurs 6 et 7 sont de type classique et ne seront pas décrits car ils ne font pas partie de l'invention. Ils sont simplement choisis de ~ manière à s'adapter à d'autres connecteurs disposés dans le système à fibres 5', optiques où l'on désire insérer l'atténuateur L'assemblage des divers éléments est facilité par la planéité des face~ des lentille~ 2 et 3. Il est réalisé par collage à l'aide de colles aux indices de réfraction adaptés pour diminuer les réflexions parasites.
Si n1 est l'indice de réfraction d'une fibre optique 4 ou 5 le long de son 10i axe longitudinal et nO celui d'une lentille 2 ou 3 sur ce même axe la colle;~utilisée pour assembler l'extrémité de la fibre àla lentille aura un indice de réfraction aussi proche que possible de ~1.nO. De même si n2 est l'indice de réfraction du milieu atténuateur 1 la colle utilisée pour son assemblage aura un indice de réfraction aussi voisin que possible de ~
15~, L'assemblage constitué par le milieu atténuateur 1, les lentilles ijà faces plane~ et à gradient d'indice 2 et 3,et par les courtes fibres opti-!ques 4 et 5 est enrobé dans un matériau 8 tel qu'une pâte de silicone qui i se transforme en gomme élastique par polymérisation et placé dans un boî-tier 9 qui sert également de support aux connecteurs 6 et 7.
L'atténuateur optique fixe que l'on vient de décrire est remarquable ¦ par sa simplicité de réalisation, son faible encombrement analogue à celui d'un atténuateur pour lignes coaxiales et sa facilité d'utilisation. Il présente également très peu de réflexions paraqites en raison du faible j ~jnombre de~ composants traversés par le rayonnement, nombre qui est très nettement inférieur à celui des atténuateurs comportant des objectifs de micro~cope, et de l'utilisation d'interface (colle) ayant un indice adapté.
On peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dis- !
positions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents.
.
~J I ___ __. _ _ _ ._ . .
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s~
i Idans l'autre.
Les connecteurs 6 et 7 sont de type classique et ne seront pas décrits car ils ne font pas partie de l'invention. Ils sont simplement choisis de ~ manière à s'adapter à d'autres connecteurs disposés dans le système à fibres 5', optiques où l'on désire insérer l'atténuateur L'assemblage des divers éléments est facilité par la planéité des face~ des lentille~ 2 et 3. Il est réalisé par collage à l'aide de colles aux indices de réfraction adaptés pour diminuer les réflexions parasites.
Si n1 est l'indice de réfraction d'une fibre optique 4 ou 5 le long de son 10i axe longitudinal et nO celui d'une lentille 2 ou 3 sur ce même axe la colle;~utilisée pour assembler l'extrémité de la fibre àla lentille aura un indice de réfraction aussi proche que possible de ~1.nO. De même si n2 est l'indice de réfraction du milieu atténuateur 1 la colle utilisée pour son assemblage aura un indice de réfraction aussi voisin que possible de ~
15~, L'assemblage constitué par le milieu atténuateur 1, les lentilles ijà faces plane~ et à gradient d'indice 2 et 3,et par les courtes fibres opti-!ques 4 et 5 est enrobé dans un matériau 8 tel qu'une pâte de silicone qui i se transforme en gomme élastique par polymérisation et placé dans un boî-tier 9 qui sert également de support aux connecteurs 6 et 7.
L'atténuateur optique fixe que l'on vient de décrire est remarquable ¦ par sa simplicité de réalisation, son faible encombrement analogue à celui d'un atténuateur pour lignes coaxiales et sa facilité d'utilisation. Il présente également très peu de réflexions paraqites en raison du faible j ~jnombre de~ composants traversés par le rayonnement, nombre qui est très nettement inférieur à celui des atténuateurs comportant des objectifs de micro~cope, et de l'utilisation d'interface (colle) ayant un indice adapté.
On peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dis- !
positions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents.
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~J I ___ __. _ _ _ ._ . .
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Claims (5)
1. Atténuateur optique fixe pour rayonnements lumineux guidés par fibres optiques, caractérisé en ce qu'il comporte deux lentilles à faces planes et gradient d'indice alignées et séparées par un milieu atténuateur formé d'un support minéral ou organique transparent à la longueur d'onde des rayonnements et dopé avec une ou plusieurs substances possédant une bande d'absorption à cette longueur d'onde.
2. Atténuateur selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'il comporte en outre deux raccords a fibre optique dis-posés de part et d'autre de l'ensemble formé par les lentilles et le milieu atténuateur.
en ce qu'il comporte en outre deux raccords a fibre optique dis-posés de part et d'autre de l'ensemble formé par les lentilles et le milieu atténuateur.
3. Atténuateur optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque raccord comporte un connecteur et une courte fibre optique reliant le connecteur à une face d'une lentille.
4. Atténuateur optique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'assemblage constitué par le milieu atté-nuateur, les lentilles et les courtes fibres optiques est enrobé dans une pâte de silicone polymérisée.
5. Atténuateur optique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'assemblage constitué par le milieu atté-nuateur, les lentilles et les courtes fibres optiques est placé
dans un boîtier qui sert également de support aux connecteurs.
dans un boîtier qui sert également de support aux connecteurs.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7811048A FR2422971A1 (fr) | 1978-04-14 | 1978-04-14 | Attenuateur optique fixe pour rayonnements lumineux guides par fibre optique |
| FR7811048 | 1978-04-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1115102A true CA1115102A (fr) | 1981-12-29 |
Family
ID=9207142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA325,388A Expired CA1115102A (fr) | 1978-04-14 | 1979-04-11 | Attenuateur optique fixe pour rayonnements lumineux guides par fibre optique |
Country Status (11)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS54137355A (fr) |
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| CA (1) | CA1115102A (fr) |
| DE (1) | DE2914262A1 (fr) |
| FR (1) | FR2422971A1 (fr) |
| GB (1) | GB2025081B (fr) |
| IE (1) | IE48151B1 (fr) |
| IT (1) | IT1118344B (fr) |
| LU (1) | LU81139A1 (fr) |
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