FR2487527A1 - Alignment device for optical fibres - has fibres joined on end of L=shaped strips which can be deformed into alignment by screws - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif d'alignement des faces émettrice et réceptrice de deux éléments optiques. The present invention relates to a device for aligning the emitting and receiving faces of two optical elements.
L'alignement des faces émettrice et réceptrice de deux éléments optiques est important entre autres pour la transmission par cables optiques dans les systèmes de communication. L'alignement considéré doit être effectué avec une grande précision pour que le couplage soit à rendement élevé. Cette opération présente, en effet des difficultés particulières par suite des très faibles dimensions des faces en regard. The alignment of the emitting and receiving faces of two optical elements is important among other things for the transmission by optical cables in communication systems. The alignment in question must be carried out with great precision for the coupling to be of high efficiency. This operation presents, in fact particular difficulties owing to the very small dimensions of the facing faces.
De nombreux dispositifs permettant cet alignement ont été réalisés dans le passé. Il est connu notamment (Bell System Technical Journal, Mars 1972, pages 573 - 594) de monter un laser et une fibre optique chacun sur un support, chaque support étant placé sur un micromanipulateur séparé, de manière à pouvoir amener le laser et la fibre optique dans une position désirée. Ce système présente l'inconvénient d'être relativement délicat à mettre en oeuvre. Il est aussi connu de réaliser cet alignement en jouant sur l'aptitude à se déformer de pièces massives métalliques évidées.Ainsi dans la demande de brevet d'invention déposée en France le 8 Juillet 1976, sous le numéro 76 20 898, les éléments optiques à aligner sont fixés à la surface d'un bloc comportant une entaille profonde en son milieu, qui débouche sur cette surface de manière à former - deux assises dont l'écartement est ajustable. Cet ajustement permet de régler la distance qui sépare les faces émissive et réceptrice des éléments à aligner. Comme les deux faces d'appui sont coplanaires, il ne reste qu'à pouvoir régler l'alignement des faces en question dans une direction parallèle aux faces d'appui. A cet effet, l'une des ailes du bloc support comporte deux entailles supplémentaires laissant subsister au centre une languette fléchissable sur laquelle est fixé un des élément optique à aligner.Des vis de réglage exercent leur poussée de part et d'autre de cette languette permettant ce déplacement latéral. Ce dispositif présente Pinconvénient d'être constitué d'un élément massif dont l'usinage est complexe; les plages de réglage sont étroites, ce qui nécessite une fixation assez précise des éléments optiques sur le bloc support. Many devices allowing this alignment have been made in the past. It is known in particular (Bell System Technical Journal, March 1972, pages 573-594) to mount a laser and an optical fiber each on a support, each support being placed on a separate micromanipulator, so as to be able to bring the laser and the fiber optics in a desired position. This system has the disadvantage of being relatively difficult to implement. It is also known to achieve this alignment by playing on the ability to deform massive hollow metal parts. Thus in the patent application filed in France on July 8, 1976, under number 76 20 898, the optical elements to be aligned are fixed to the surface of a block having a deep notch in the middle, which opens onto this surface so as to form - two seats whose spacing is adjustable. This adjustment allows you to adjust the distance between the emitting and receiving faces of the elements to be aligned. As the two bearing faces are coplanar, it only remains to be able to adjust the alignment of the faces in question in a direction parallel to the bearing faces. To this end, one of the wings of the support block has two additional notches leaving a bendable tongue in the center on which is fixed one of the optical element to be aligned. Adjusting screws push on either side of this tongue allowing this lateral displacement. This device has the disadvantage of being made up of a solid element whose machining is complex; the adjustment ranges are narrow, which requires fairly precise fixing of the optical elements on the support block.
En vue de pallier ces inconvénients, le dispositif de l'invention est constitué d'éléments de structure élancée et à grand débattement. I1 se révèle tout à la fois efficace, stable et précis. In order to overcome these drawbacks, the device of the invention consists of elements of slender structure and with large clearance. It proves to be efficient, stable and precise at the same time.
La présente invention a pour objet un dispositif d'alignement des faces émettrice et réceptrice de deux éléments optiques comportant un bâti et des supports de montage de ces éléments optiques fixés par une de leurs extrémités à ce bâti, l'un de ces supports, au moins étant déformable et réglable en position par des moyens de poussée, caractérisé en ce que l'un au moins de ces supports comporte un élément porteur en forme de ruban allongé et un moyen de poussée faisant fléchir cet élément et agissant sur l'une de ses grandes faces sans induire de couple de torsion. The present invention relates to a device for aligning the emitting and receiving faces of two optical elements comprising a frame and mounting supports for these optical elements fixed by one of their ends to this frame, one of these supports, at less being deformable and adjustable in position by pushing means, characterized in that at least one of these supports comprises a carrying element in the form of an elongated ribbon and a pushing means causing this element to bend and acting on one of its large faces without inducing a torque.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit et des figures annexées parmi lesquelles:
- la figure 1 illustre un dispositif conforme à l'invention comportant deux moyens de support à un degré de liberte;
- la figure 2 illustre un dispositif conforme à l'invention comportant un moyen de support avec deux degrés de liberté;
- la figure 3 illustre une réalisation d'un dispositif d'alignement selon l'invention.The invention will be better understood using the following description and the appended figures, among which:
- Figure 1 illustrates a device according to the invention comprising two support means to a degree of freedom;
- Figure 2 illustrates a device according to the invention comprising a support means with two degrees of freedom;
- Figure 3 illustrates an embodiment of an alignment device according to the invention.
- la figure 4 illustre une variante de réalisation d'un dispositif d'alignement suivant l'invention. - Figure 4 illustrates an alternative embodiment of an alignment device according to the invention.
La figure 1 est une vue dans Pespace d'un système de positionnement comportant deux moyens de support à un degré de liberté; un moyen de support consiste en un ruban métallique élastique 1 fixé par une de ses extrémités à un bati 3, l'autre de ses extrémités restant libre. La section du ruban est choisie de façon à présenter un moment d'inertie beaucoup plus important pour l'axe perpendiculaire à ses faces principales que pour l'axe parallèle à ces faces. La fibre optique 4 qui est fixée sur la face interne du ruban peut se déplacer dans une direction parallèle à l'axe Ox par action d'une vis de réglage 2.En utilisant deux systèmes de positionnement identiques à celui qui vient d'être décrit 1 et 5: l'un agissant suivant l'axe
Ox et l'autre suivant un axe Oy formant un certain angle avec Ox, on obtient ainsi un déplacement relatif des deux extrémités libres des rubans à 2 degrés de liberté. Chaque vis de réglage 2 et 6 peut agir par exemple sur la face externe du ruban. Pour que sa poussée soit efficace, il faut qu'elle puisse créer un couple de fléchissement entre l'encastrement et le point de contact. Dans la description, on considère l'alignement de deux fibres optiques, mais on peut tout aussi bien les remplacer par un élément photoémetteur et un élément photorécepteur quelconques ou seulement l'un des deux.FIG. 1 is a view in space of a positioning system comprising two support means with a degree of freedom; a support means consists of an elastic metal strip 1 fixed by one of its ends to a frame 3, the other of its ends remaining free. The section of the ribbon is chosen so as to have a much greater moment of inertia for the axis perpendicular to its main faces than for the axis parallel to these faces. The optical fiber 4 which is fixed to the internal face of the ribbon can move in a direction parallel to the axis Ox by the action of an adjusting screw 2. Using two positioning systems identical to the one just described 1 and 5: one acting along the axis
Ox and the other along an axis Oy forming a certain angle with Ox, one thus obtains a relative displacement of the two free ends of the ribbons with 2 degrees of freedom. Each adjustment screw 2 and 6 can act, for example, on the external face of the ribbon. For its thrust to be effective, it must be able to create a bending torque between the fitting and the point of contact. In the description, we consider the alignment of two optical fibers, but we can just as easily replace them by any light emitting element and photoreceptor element or only one of the two.
La poussée considérée peut donc agir en tout point du ruban autre que l'encastrement. Pour éviter un couple de torsion gênant, elle doit agir au milieu de la largeur de la grande face du ruban. Pour une meilleure efficacité de réglage la fibre optique est fixée en un endroit proche de l'extrémité libre du ruban parallèlement à l'axe de fixation. Ainsi en agissant avec les deux vis de réglage 2 et 6 on peut effectuer un positionnement en x et y; ce réglage se faisant par approches successives, du fait du pivotement autour des axes de rotation. The thrust considered can therefore act at any point on the strip other than the embedding. To avoid an annoying torque, it should act in the middle of the width of the large face of the ribbon. For better adjustment efficiency, the optical fiber is fixed at a location near the free end of the ribbon parallel to the fixing axis. Thus by acting with the two adjustment screws 2 and 6, it is possible to carry out positioning in x and y; this adjustment being made by successive approaches, due to the pivoting around the axes of rotation.
La figure 2 est une vue dans l'espace d'un dispositif de positionnement à deux degrés de liberté. Il consiste en un ruban métallique flexible 8 en forme d'équerre fixé en une de ses extrémités à un bâti 3, son autre extrémité restant libre. La fibre optique 9, qui est fixée sur le ruban, peut se déplacer suivant deux directions Ox et Oy par action des vis de réglage 10 et 11. Cette équerre a été préalablement précontrainte pour que les vis n'aient pas de jeu et qu'elles restent toujours en contact avec l'équerre. Pour effectuer un réglage dans les deux dimensions, il faut jouer sur les deux vis 10 et 1 1 successivement. Pour que l'action de ces vis soit effective, elles doivent créer un couple de fléchissement. La vis 11 ne doit pas notamment n'engendrer qu'une force de compression sur la lame du ruban. I1 est donc intéressant de placer ces vis de réglage aux extrémités de chaque face externe du ruban et au milieu de sa largeur, comme cela est réalisé sur la figure 2 considérée. Figure 2 is a view in space of a positioning device with two degrees of freedom. It consists of a flexible metal strip 8 in the form of a square fixed at one of its ends to a frame 3, its other end remaining free. The optical fiber 9, which is fixed on the ribbon, can move in two directions Ox and Oy by the action of the adjustment screws 10 and 11. This bracket has been preloaded beforehand so that the screws have no play and that they always remain in contact with the square. To make an adjustment in the two dimensions, it is necessary to play on the two screws 10 and 1 1 successively. For the action of these screws to be effective, they must create a deflection torque. The screw 11 must not in particular generate only a compressive force on the strip of the ribbon. It is therefore advantageous to place these adjustment screws at the ends of each external face of the ribbon and in the middle of its width, as is done in FIG. 2 considered.
Comme dans le cas de la figure 1 les vis de réglage agissent sur la face externe du ruban, mais pourraient tout aussi bien agir sur la face interne. As in the case of FIG. 1, the adjusting screws act on the external face of the tape, but could just as easily act on the internal face.
Pour une meilleure efficacité, la fibre optique 9 est fixée en un endroit proche de l'extrémité libre du ruban parallèlement à l'axe de fixation de l'équerre au bâti. For better efficiency, the optical fiber 9 is fixed at a location close to the free end of the ribbon parallel to the axis of attachment of the bracket to the frame.
La figure 3 est une vue dans l'espace d'une réalisation du dispositif d'alignement suivant l'invention. On considère alors deux fois le système défini lors de l'explication de la figure 2. Les deux équerres 12 et 13 étant disposées de part et d'autre du plan 14, de telle sorte que la projection de leurs ailes sur ce plan forme un cadre, leurs extrémités libres étant rendues adjacentes lors du positionnement préalable et de leur fixation à l'embase 3. Figure 3 is a view in space of an embodiment of the alignment device according to the invention. We then consider twice the system defined during the explanation of Figure 2. The two brackets 12 and 13 being arranged on either side of the plane 14, so that the projection of their wings on this plane forms a frame, their free ends being made adjacent during the prior positioning and their fixing to the base 3.
L'alignement des fibres optiques 15 et 16 suivant un axe s'effectue par des poussées successives des vis de réglages 17 et 19 sur les équerres 12 et 13 entrainant des glissements au contact des vis 18 et 20. L'intérêt de ce dispositif par rapport à celui de la figure 2 réside dans le fait des glissements le long des vis 18 et 20 lors du réglage. - En effet de ce fait les directions de réglage sont mieux définies, ce sont véritablement bien les directions Ox et Oy. The alignment of the optical fibers 15 and 16 along an axis is carried out by successive pushes of the adjustment screws 17 and 19 on the brackets 12 and 13 causing sliding in contact with the screws 18 and 20. The advantage of this device by compared to that of Figure 2 lies in the fact of the sliding along the screws 18 and 20 during adjustment. - Indeed, because of this, the directions of adjustment are better defined, these are really the directions Ox and Oy.
Nous aurions tout aussi bien pu considérer les mêmes équerres de part et d'autre d'un plan, les projections des ailes de ces équerres sur ce plan formant une configuration en L ou en U. We could just as easily have considered the same brackets on both sides of a plane, the projections of the wings of these brackets on this plane forming an L or U configuration.
La figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif suivant l'invention. Le bâti, cette fois, la forme d'un cadre 21. Ce qui permet une réalisation simple du dispositif, notamment en ce qui concerne le positionnement des vis de réglage. Figure 4 is a sectional view of a device according to the invention. The frame, this time, the shape of a frame 21. This allows a simple embodiment of the device, in particular as regards the positioning of the adjustment screws.
On considère des équerres en métal à faible coefficient de dilatation. Metal brackets with a low coefficient of expansion are considered.
Pour améliorer le dispositif les vis de réglage 17 et 19 sont positionnés pour agir dans la même direction que précédemment mais sur les faces extrêmes des rubans; ceux-ci peuvent alors prendre une forme autre que celle d'une équerre; à titre d'exemple non limitatif, ce peut être la forme d'un arc de cercle. Le dispositif est alors totalement insensible aux dilatations thermiques. To improve the device, the adjustment screws 17 and 19 are positioned to act in the same direction as above but on the end faces of the ribbons; these can then take a form other than that of a square; by way of nonlimiting example, it can be the shape of an arc of a circle. The device is then completely insensitive to thermal expansion.
I1 est aussi possible de figer le réglage en introduisant un matériau solidificateur 22, 23 assurant une liaison rigide entre le bâti et les éléments porteurs. It is also possible to freeze the adjustment by introducing a solidifying material 22, 23 ensuring a rigid connection between the frame and the supporting elements.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8016128A FR2487527A1 (en) | 1980-07-22 | 1980-07-22 | Alignment device for optical fibres - has fibres joined on end of L=shaped strips which can be deformed into alignment by screws |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2487527A1 true FR2487527A1 (en) | 1982-01-29 |
Family
ID=9244396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8016128A Pending FR2487527A1 (en) | 1980-07-22 | 1980-07-22 | Alignment device for optical fibres - has fibres joined on end of L=shaped strips which can be deformed into alignment by screws |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2487527A1 (en) |
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-
1980
- 1980-07-22 FR FR8016128A patent/FR2487527A1/en active Pending
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