FR2480950A1 - Commutateur de fibres optiques a commande electromagnetique - Google Patents

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Abstract

COMMUTATEUR DE FIBRES OPTIQUES DANS LEQUEL DEUX CONTACTS OPTIQUES SEPARABLES SONT FOURNIS ENTRE DEUX FIBRES FIXES ADJACENTES ET UNE FIBRE MOBILE RAPPELEE ELASTIQUEMENT EN POSITION DE REPOS FACE A L'UNE DES FIBRES FIXES ET PEUVENT ETRE AMENEE ELECTROMAGNETIQUEMENT EN POSITION DE TRAVAIL DANS L'ALIGNEMENT DE L'AUTRE FIBRE. LES FIBRES FIXES 2, 3 SONT MAINTENUES ENTRE DEUX TIGES 7, 8 SCELLEES AVEC LES FIBRES AU FOND D'UN TUBE DE GUIDAGE SEMI-CYLINDRIQUE 6 ET L'EXTREMITE DE LA FIBRE MOBILE 1 PENETRE ENTRE LES TIGES 7, 8 QUI LUI SERVENT DONC DE BUTEE D'ARRET DANS CHACUNE DE SES POSITIONS. LE SUPPORT 6 EST FIXE A L'EXTREMITE D'UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE 4 DONT L'AUTRE EXTREMITE COMPORTE UN MANCHON 11 QUI MAINTIENT LA FIBRE MOBILE AVEC UNE CONTRAINTE DE FLEXION CONTRE LE FOND DU TUBE 6 ET LA TIGE 7 POUR OBTENIR UN CONTACT DE REPOS PRECIS AVEC LA FIBRE 2. UN CIRCUIT MAGNETIQUE 12, 13 DONT L'ENTREFER EST SITUE FACE A UNE BAGUE DE FERRITE 14 PORTEE PAR LA FIBRE 1 PERMET LA COMMANDE DU COMMUTATEUR PAR UN CHAMP FAIBLE. APPLICATION A DES MATRICES DE CONNEXION POUR SYSTEMES DE TELECOMMUNICATIONS OPTIQUES.

Description

La présente invention concerne un commutateur de fibres optiques dans lequel une extrémité de l'une des fibres optiques, qui est susceptible d'être déviée par une force opposée à sa force élastique de rappel, est disposée dans un boîtier en face des extrémités de deux fibres optiques fixes, à la manière d'un contact à lames souples, ladite fibre mobile étant capable de s'aligner en deux positions extrêmes sur l'axe de chaque fibre fixe respective et étant entourée d'un élément en matériau magnétique, la force de déplacement de la fibre étant produite par un champ magnétique fourni par une bobine entourant le point de séparation. Un commutateur de ce type est décrit notamment par le brevet allemand DE-AS 2.531.398.
Dans un tel commutateur,- la fibre mobile n'a cependant pas de positions de commutation définies car ces dernières dépendent seulement de l'intensité du champ magnétique ou de l'intensité de la force élastique de rappel de l'extrémité libre de la fibre optique mobile, respectivement. Par consequent, on peut s'attendre à un décalage radial des extrémités des fibres optiques interconnectées dans le cas du commutateur de type classique. Ce défaut d'alignement des fibres a un effet très puissant sur la perte d'insertion d'un commutateur dans le cas de fibres optiques dont le coeur est relativement mince.
L'objet de l'invention est donc, par rapport au commutateur de fibres optiques décrit dans le brevet allemand précité, d'aligner une fibre optique entrante avec une fibre sortante sélectionnée parmi deux fibres optiques, de telle sorte que le décalage radial des extrémités des fibres optiques interconnectées puisse être maintenu à un minimum, les déplacements transversaux et angulaires de la fibre mobile étant maintenus dans des limites tellement étroites que la perte optique due au contact est minimale.Selon l'invention, cet objectif est atteint par le fait que les deux fibres optiques fixes sont disposées parallèlement l'une contre l'autre dans la partie inférieure d'un tube de guidage semi-circulaire et fermement maintenues des deux côtés par un cylindre de guidage chacune, les extrémités de contact des fibres fixes étant situées dans un même plan légèrement en retrait de la face avant des cylindres et du tube de guidage, de sorte que l'extrémité de la fibre mobile s'appuie également au fond de ce tube et que les deux cylindres lui servent de butées d'arrêt dans lesdites positions extrêmes.
Le commutateur de fibres optiques décrit peut être fabriqué de manière particulièrement simple et sa perte d'insertion est toujours faible. Ses dimensions externes sont telles que l'on puisse l'insérer dans la carcasse de bobine d'un type de relais à lames souples commercialement disponible.
I1 faut noter que la revue "IBM Technical Disclosure
Bulletin" Vol. 11, N 8, Janvier 1969, pages 912 et 913, décrit egalement un rommutateur de fibres optiques dans lequel l'extrémité d'une fibre optique fixe est munie d'une butée d'arrêt d'une fibre optique mobile.
On n'a cependant pas prévu d'autres élements de guidage pour l'extrémité de ladite fibre mobile, et on ne peut donc pas réaliser une fonction de commutation multiple avec ce type de commutateur.
L'invention permet la réalisation d'un commutateur de fibres optiques particulièrement sensible, dans lequel le tube de guidage des deux fibres fixes est scellé à l'intérieur et à une extrémité d'un tube de support qui est fermé à l'autre extrémité par un manchon métallique supportant la fibre optique mobile ; une lame magnétique est fixée au manchon et forme un entrefer de circuit magnétique avec un élément conducteur de flux inséré entre les deux tubes ; et une pièce de matériau magnétique est fixée sur la fibre optique mobile au-dessus de l'entrefer de manière à être attirée par le champ magnétique créé dans l'entrefer.
Ainsi, le trajet magnétique est séparé du trajet optique, et la fibre mobile qui est entourée par la pièce de matériau magnétique peut être déplacée dans la direction du trajet magnétique par application d'une force magnétique relativement faible.
Une autre réalisation particulièrement avantageuse de l'invention consiste à monter une paire de contacts électriques à lames souples dans la partie libre du tube de support, entre le tube de guidage des fibres fixes et le manchon, et à coupler mécaniquement l'un de ces contacts à la fibre mobile.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description detaillée qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif en se reportant aux figures annexées qui représentent
- Figure 1, une coupe longitudinale d'un commutateur de fibres optiques, à une échelle agrandie
- Figure 2, une vue en coupe transversale du commutateur de fibres optiques selon la figure 1, à une échelle encore plus agrandie
- Figure 3, une coupe longitudinale d'un commutateur de fibres optiques ayant d'autres caracteristiques de construction, à une échelle agrandie et
- Figure 4, une vue en coupe transversale du commutateur de fibres optiques selon la figure 3 à une échelle encore plus agrandie.
Les figures I et 2 représentent un commutateur de fibres optiques dans lequel une extrémité libre de l'une des fibres optiques I qui est susceptible d'être déviée par une force opposee à sa force élastique de rappel, est disposée en face de deux extrémités fixes de fibres optiques 2 et 3 à la manière d'un contact à lames souples, à l'intérieur d'un tube de support 4. La fibre optique mobile I est munie, au voisinage de son extrémité libre, d'un manchon métallique en matériau magnétique (5). Ainsi, par application d'un champ magnétique au moyen d'une bobine entourant le point de séparation (et qui n'est pas représentée sur les figures), la fibre peut être déviée et son extrémité libre prend alors sa deuxième position, en alignement avec l'extrémité de la fibre optique 3.Les fibres 2 et 3 sont disposées parallèlement l'une contre l'autre dans la partie inférieure d'un tube de guidage semi-cylindrique 6 et fermement maintenues des deux côtés par un cylindre de guidage chacune 7 et 8 respectivement.
Les faces avant du tube de guidage 6 et des deux cylindres de guidage 7 et 8 sont en saillie par rapport aux extrémités des fibres optiques fixes 2 et 3, se trouvant dans un même plan. L'extrémité de la fibre optique mobile l pénètre donc dans cet espace libre et les cylindres de guidage 7 et 8 servent de butées d'arret déterminant les positions extrêmes de la fibre 1. Cette dernière est soumise à une contrainte telle qu'elle s' appuie sur la partie inférieure du tube de guidage 6. Les deux extrémités des fibres optiques fixes 2 et 3 et les deux cylindres de guidage 7 et 8 sont scellés à la partie inférieure du tube de guidage 6 à l'aide d'un adhésif à prise rapide 9. Le tube de guidage 6 est lui-meme inséré dans le tube de support 4 auquel il est scellé sur toute sa surface.
Un manchon métallique 11 est collé de l'autre côté du tube de support 4, l'une des extrémités de la fibre mobile étant retenue par ce manchon 11. Ledit manchon métallique sert en outre à redresser la fibre optique qui à l'origine était enroulée sur une bobine et qui garde sa courbure même après son déroulement. Le manchon métallique il est ajusté et collé sur le tube de support de manière que l'extrémité libre de la fibre I soit appliquée sous contrainte contre le tube de guidage 6 et le cylindre de guidage 7. De la sorte, l'extrémité libre de la fibre 1, dans sa position normale, se trouve placée exactement en face de l'extrémité de la fibre optique 2, ce qui permet d'obtenir une efti(acite de couplage optimale.
Les figures 3 et 4 représentent un commutateur de fibres optiques avec des caractéristiques de construction supplémentaires ayant des effet- positifs Stil sa sensibilité de commutation. On a attache au manchon métallique 11 une lame magnétique f2. et on a insère entre le tubt de support 4 et le tubr de guidage 6 un e1émeut-onducteur de flux magnétique 13.La lame 12 et l'élément onducteur de flux magnétique 13 sont placés en tace l'un de l'autres et épaTés par un entrefer
L'élément 14 en matériau magnétique disposé à proximité de l'extrémité libre de la fibre optique mobile 1, est fixé au niveau de cet entrefer et, dans l'exemple de réalisation donné, est constitué d'un mélange de matière plastique et de poudre de ferrite. Dès lors par l'action d'un champ magnétique relativement faible -tel que celui produit par une bobine (non représentée), l'extrémité libre de la fibre optique 1 se déplace dans la direction de 11 entrefer et se trouve ainsi dans sa deuxième position de commutation.
Avant de sceller les extrémités du tube de support 4, on peut remplir les commutateurs de fibres optiques des figures 1 à 4 d'un liquide d'immersion. Ce dernier réalise une élimination des réflexions aux extrémités des fibres optiques, un amortissement supplémentaire de la fibre optique mobile ayant pour but d'éviter les phénomènes de rebondissement, ainsi qu'un palier flottant pour l'élément magnétique 14 qui, sans cela, selon la position dans laquelle le commutateur est monté, serait susceptible de provoquer une courbure non souhaitée de la fibre optique mobile à cause de la gravitation.
Une autre possibilité (non représentée) consiste à disposer une paire de contacts électriques a lames souples dans la moitié libre supérieure du tube de support. Ces contacts sont commandés par le champ magnétique qui fait fonctionner le commutateur de fibres optiques.
De plus, on peut relier par couplageécanique la fibre optique mobile 1 au contact à lames souples se trouvant au-dessus d'elle, afin d'obtenir simultanément un contact optique et un contact électrique.
Il est bien évident que la description qui précède n' a été donnée qu a titre d'exemple non limitatif et que d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1. Commutateur de fibres optiques dans lequel une extrémité de l'une des fibres optiques, qui est susceptible d'être déviée par une force opposée à sa force élastique de rappel, est disposées dans un boltier en face des extrémités de deux fibres optiques fixes, à la manière d'un contact à lames souples, ladite fibre mobile étant capable de s'aligner en deux positions extrêmes sur l'axe de chaque fibre fixe respective et étant entourée d'un élément en matériau magnétique, la force de déplacement de là fibre mobile étant produite par un champ magnétique fourni par une bobine entourant le point de séparation, caractérisé par le fait que les deux fibres optiques fixes (2, 3) sont disposées parallèlement l'une contre l'autre dans la partie inférieure d'un tube de guidage semi-circulaire (6) et fermement maintenues des deux côtés par un cylindre de guidage chacune (7, 8), les extrémités de contact desdites fibres fixes étant situées dans un morne plan légèrement en retrait de la face avant des cylindres et du tube de guidage de sorte que l'extrémité de contact de la fibre mobile s'appuie également au fond de ce tube et que les deux cylindres lui servent de butées d'arrêt dans lesdites positions extrêmes.
2. Commutateur de fibres optiques, conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites extrémités des deux fibres optiques fixes (2, 3) et les deux cylindres de guidage (7, 8) sont scellés à la partie inférieure dudit tube de guidage (6) à l'aide d'un adhésif à prise rapide (9).
3. Commutateur de fibres optiques, conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit tube de guidage (6) est scellé à l'intérieur et à une extrémité d'un tube de support (4) de plus grande longueur.
4. Commutateur de fibres optiques, conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un manchon métallique (11) est scelle ä l'intérieur et à l'autre extrémité dudit tube de support (4) et que la fibre optique mobile (1) est maintenue par ledit manchon à son entrée dans le tube (4).
5. Commutateur de fibres optiques, conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'une lame magnétique (12) est attachée au manchon métallique (11) et forme un entrefer de circuit magnétique avec un élément conducteur de flux magnétique (13) inséré entre ledit tube de guidage (6) et ledit tube de support (4) face à ladite lame (12), et qu'une pièce de matériau magnétique est montée sur la fibre optique mobile (I) dans la région de l'entrefer de manière à être attirée vers ledit entrefer par un champ magnétique de commande en entraînant ladite fibre mobile (1).
6. Commutateur de fibre optique, conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qu t une paire de contacts electriques à lames souples- est disposée dans la moitié libre dudit tube de support (4) et que ladite fibre optique mobile (1) est connectée mécaniquement à l'un des deux contacts à lames souples.
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