FR2496281A1 - Joint rotatif pour fibres optiques - Google Patents
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Abstract
JOINT ROTATIF POUR FIBRES OPTIQUES QUI PERMET DE TRANSMETTRE EFFICACEMENT DES SIGNAUX OPTIQUES SANS QU'IL SOIT NECESSAIRE DE CONVERTIR CEUX-CI EN SIGNAUX ELECTRIQUES EN UTILISANT DES LENTILLES CYLINDRIQUES 9, 9A AYANT UN INDICE DE REFRACTION DU SECOND ORDRE PAR RAPPORT A L'AXE CENTRAL AUX EXTREMITES RESPECTIVES DES FIBRES OPTIQUES 10, 10A, CES LENTILLES POUVANT TOURNER ENTRE ELLES DE SORTE QU'UN SIGNAL OPTIQUE ISSU DE L'EXTREMITE DE L'UNE DES FIBRES OPTIQUES 10 EST TRANSMIS PAR L'EXTREMITE DE LA LENTILLE CYLINDRIQUE 9 SOUS LA FORME D'UN CERTAIN NOMBRE DE RAYONS PARALLELES A L'AUTRE LENTILLE CYLINDRIQUE 9A QUI FAIT CONVERGER CES RAYONS VERS LA POINTE DE L'AUTRE FIBRE OPTIQUE 10A.
Description
La présente invention se rapporte à un joint rotatif pour fibres optiques
qui peut avantageusement être utilisé sur les tambours d'enroulement des câbles composites utilisés pour relier un bateau ravitailleur ou autre
aux machines destinées à exécuter des opérations sous-marines.
La technique des communications optiques utilisant des fibres optiques a récemment fait des progrès remarquables et a été mise en oeuvre dans divers domaines. Un exemple de ces domaines est celui de la transmission des signaux entre un câble composite 3 qui relie un bateau I aux machines 2 destinés à l'exécution d'opérations sous-marines pour lesquelles l'énergie est fournie
par le bateau I (figure 1). Le câble composite 3 comprend une ligne de distri-
bution d'énergie électrique, une ligne de transmission de signaux et un organe de tension. L'utilisation d'un système de transmission utilisant des fibres optiques permet d'éliminer l'influence de l'induction électromagnétique due à la ligne de distribution électrique que l'on rencontrait jusqu'à présent dans les systèmes de transmission électriques. Le système optique permet également de réduire l'influence mécanique s'exerçant sur la machine 2 exécutant les opérations sous-marines du fait que le diamètre et le poids du câble composite 3 peuvent être réduits. En outre, le système a une plus large bande passante,
ce. qui permet de transmettre des signaux vidéo. Toutefois, certaines imperfec-
tions techniques freinent actuellement l'utilisation des fibres optiques dans le câble composite 3. C'est ainsi, par exemple, que jusqu'à présent aucun joint rotatif pour fibres optiques n'a été mis au point. Le câble composite doit être enroulé et déroulé chaque fois que le bateau se déplace au cours des opérations sous-marines et pour cette raison on utilise généralement un tambour, qui est plus facile à manipuler, pour enrouler le câble. L'énergie électrique ou les signaux sont transmis au moyen de bagues collectrices qui tournent avec le
tambour entre le câble composite situé sur le bateau et celui mmergé dans l'eau.
Dans le câble composite utilisant un système de transmission à fibres optiques, du fait qu'aucun joint pour fibres optiques capable de remplacer les bagues collectrices électriques n'a été réalisé jusqu'à présent, les signaux optiques doivent auparavant être convertis en signaux-électriques pour pouvoir passer par les bagues collectrices afin d'être ensuite reconvertis en signaux optiques. Or,
l'induction électromagnétique résultant de la présence des lignes de distribu-
tion ou de transmission de l'énergie électrique affecte les signaux qui ont été convertis en signaux électriques dans ce système. De plus, lorsque les signaux occupent une bande de fréquence relativement large, des bagues collectrices spéciales doivent être utilisées. Ces inconvénients annulent les avantages que
pourraient présenter les fibres optiques.
La présente invention s'est fixé pour but d'apporter un joint rotatif pour fibres optiques qui est capable de transmettre des signaux optiques sans qu'il soit nécessaire de convertir ceux-ci en une autre forme à une jonction
rotative du canal de transmission. Pour atteindre ce but, la présente inven-
tion a adopté la solution suivante: un organe rotatif retenant une partie d'une fibre optique est arrangé pour tourner coaxialement par rapport à la partie retenant l'autre partie de la fibre optique, l'invention utilisant également un système optique qui convertit la lumière émise par l'une des fibres optiques à une autre en un certain nombre de rayons parallèles à
l'axe de rotation de l'organe rotatif.
Un autre but de la présente invention est de fournir un joint pour fibres optiques qui transmet des signaux optiques telsquelsà une jonctionrotative
du canal de transmission qui est coudé suivant un angle prédéterminé.
Enfin, l'invention a également pour but de réaliser un joint rotatif qui transmet les signaux optiques tels quels à une jonction rotative du canal de transmission qui est coudé ou plié et qui permet d'inverser la direction de transmission. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront
de la description qui va suivre, qui n'a bien entendu aucun caractère limi-
tatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un câble composite destiné à des machines exécutant des opérations sous-marines et illustre un exemple d'application de la présente invention; - les figures 2a, 2b et 2c représentent schématiquement des lentilles cylindriques utilisées par l'invention; les figures 3a et 3b sont des coupes verticales représentant un joint rotatif pour fibres optiques conforme à la présente invention>les lentilles étant alignées sur la figure 3a et décalées d'un certain angle sur la figure 3b - les figures 4 à 6a représentent des variantes de réalisation de lentilles cylindriques conformes à l'invention disposées l'une en face de l'autre et coupées par le milieu; - la figure 6b est une vue latérale, la figure 6c est une vue en coupe partant par le centre d'un dispositif de réglage d'angle; - les figures 7 à 10 illustrent des modes de réalisation du joint rotatif pour fibres optiques conformes à la présente invention o les lentilles cylindriques sont disposées dans une certaine direction, la figure 7 étant une vue en coupe par le centre;
- les figures 8 à 10 représentent en coupe d'autres formes de réalisa-
tion de l'invention; et - la figure Il est une coupe centrale d'un tambour d'enroulement pour
câble composite.
On va décrire maintenant l'invention en détail en se référant aux
différentes figures du dessin.
Plus précisément, on va commencer par expliquer le principe de la lentille cylindrique qui constitue l'élément optique indispensable du joint rotatif pour fibres optiques conforme à la présente invention, en se référant
d'abord à la figure 2.
D'une manière générale, il est possible de transmettre la lumière entre deux fibres optiques dont les extrémités sont étroitement rapprochées, mais la section de la fibre optique par laquelle la lumière est transmise n'a qu'un diamètre d'environ 50 A. En conséquence, le moindre décalage axial se traduit par une augmentation considérable des pertes de transmission dans le cas d'un joint rotatif dans lequel les sections des extrémités des différentes
fibres optiques tournent les unes par rapport aux autres. La lentille cylindri-
que décrite ci-après permet de remédier efficacement à cet inconvénient.
La lentille 4 a une forme cylindrique et la distribution de son indice de réfraction dans la direction du rayon est du second ordre par rapport à l'axe central 4a qui est aussi son axe de symétrie. L'indice de réfraction est exprimé par l'équation 1 suivante a n(r) = no s 1 a rz.....
.1 o n(r) étant l'indice de réfraction à un point espacé de l'axe central 4a d'une distance r; n0: étant l'indice de réfraction à l'axe central 4a; et,..DTD: a: étant une constante.
En supposant que la longueur de la lentille convergente soit A, une relation est ainsi établie entre la position de la lumière r - X., x à la 1o section d'extrémité incidente (c'est-à-dire en trente) 4i et la section d'extrémité 4
de la lumière émergente (c'est-à-dire sortante), et les angles ei, e par rap-
port à l'axe central 4a, comme l'exprime l'équation 2 X0 afr a -- * Xj - 0 nJ (zairae ohvCMrai J do
En conséquence, en supposant que la longueurl de la lentille cylindri-
que 4 soit r, on obtient 2 fa dn X = #I a = aewfa Co = = O 1 0 et la position X0 de la lumière à la section d'extrémité de sortie 4 ainsi que l'angle e0 peuvent être exprimés par les équations 3 suivantes oo 00- na O i3) Oo = nlâ xi En d'autres termes, comme on le voit sur les figures 2b et 2c, quand la lumière entre par un point arbitraire quelconque Xi de la section d'entrée
4i de la lentille cylindrique 4,elle est transÉie sous la forme de rayons paral-
lèles formant un angle o a=n X i _par rapport à l'axe central 4a de la sec-
tion de sortie 4 o Quand ces rayons parallèles entrent suivant un angle ei par rapport à l'axe central 4a, ils convergent vers les points X0 donnés par l'équation 3 ci-dessus vers la section de sortie 4o. En conséquence, si l'on fixe une fibre optique destinée à recevoir cette lumière aux points de convergence X0, alors qu'une lentille cylindrique a été fixée à la fibre optique pour transmettre la lumière, à la section d'entrée 4., il est clair que les signaux optiques
seront transmis efficacement sans qu'il y ait contact.
On va décrire maintenant la structure d'un joint rotdif pour fibres optiques utilisant les lentilles cylindriques ci-dessus. Le joint rotatif 5 pour fibres optiques comporte deux organes rotatifs opposés 6, 7. L'organe 6
est coiffé par l'autre organe 7 et par son couvercle 7a, des paliers, notam-
ment des billes, 8a - 8d étant disposés à l'avant et à l'arrière, supportant
ainsi cesdeux organes de façon à pouvoir tourner l'un par rapport à l'autre.
Les lentilles cylindriques 9, 9a qui constituent le système optique sont dis-
posées l'une en face de l'autre dans les organes rotatifs 6 et 7. Des fibres optiques 10, 1Oa sont fixées à la section de base de lentilles 9 et 9a et sont
retenues dans les organes rotatifs 6 et 7. La position des fibres 10,.Oa dé-
termine l'angle par rapport à l'axe central des lentilles 9, 9a des rayons parallèles passant par ces lentilles, comme l'indique l'équation 3. Ainsi, les deux lentilles cylindriques 9 et 9a sont fixées de façon que l'axe optique des rayons parallèles soit aligné avec l'axe de rotation des deux organes 6 et 7. Quand les fibres 10 et 10a sont fixées coaxialement à l'axe central des lentilles cylindriques 9 et 9a, comme représenté sur la figure 3a, l'axe
central des lentilles 9, 9a et l'axe optique coïncident, ce qui a pour consé-
quence que les axes de rotation des deux organes 6 et 7 coïncident avec ces axes. Sur la figure 3b, les fibres optiques 10 et 1Oa ne sont pas disposées coaxialement à l'axe central, mais des rayons lumineux parallèles circulant
entre les lentilles cylindriques 9 et 9a coïncident avec l'axe de rotation.
Les espaces Il ont été ménagés pour faciliter la fabrication.
Du fait que l'indice de réfraction des lentilles cylindriques 9 et 9a a été choisi du second ordre par rapport à l'axe.central, d'une part, et que sa longueur est donnée par, r la lumière émanant de la fibre optique 10 se transforme en rayons parallèles à la sortie de la lentille cylindrique
9. La lentille cylindrique 9a fait converger ces rayons à nouveau vers l'en-
trée de la fibre optique 10a. La lumière issue de la fibre optique IQa est dirigée de même vers la fibre optique 10. Quand l'axe optique des rayons parallèles traversant les lentilles cylindriques 9, 9a coïncident avec l'axe de rotation des organes rotatifs 6 et 7, la lumière peut être efficacement
transmise entre les deux fibres 10 et Ia, indépendamment de l'angle de rota-
tion des organes 6,7 même quand ces deux organes tournent l'un par rapport à l'autre. Une tige ayant un diamètre d'environ I mm et une longueur égale ou
inférieure à 10 mm peut être utilisée pour les lentilles cylindriques 9, 9a.
Même quand l'intervalle entre les deux lentilles 9, 9a a une largeur atteignant
environ 5 mm, l'efficacité de la transmission n'est pas diminuée.
En général,la lumière émanant d'une fibre optique diverge suivant un angle d'environ 200. Quand la lumière est simplement transmise par deux fibres optiques, les pertes de transmission sont considérables. Pour éviter ces pertes, il est nécessaire que les fibres optiques soient étroitement rapprochées, tout
en maintenant leurs axes alignés. Par contre, l'utilisation des lentilles cylin-
driques éliminent ces difficultés.
La figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation du
joint rotatif pour fibres optiques conforme à la présente invention.
Dans cette forme de réalisation, la section d'extrémité des lentilles cylindriques 9, 9a n'est pas inclinée et la lumière est transmise alors que
les axes optiques sont alignés. L'organe rotatif 7 et son couvercle 7a compor-
tent un dispositif de réglage de pression comprenant des vis 12 et de9ressorts hélicoldaux 13 qui permettent d'ajuster la pression exercée sur les paliers 8a - 8d. Plus précisément, on a prévu quantre vis 12 uniformément espacées le long de la circonférence du dispositif, ces vis reliant le couvercle 7a à l'organe rotatif 7. Un intervalle 14 est ménagé dans l'organe rotatif 6 afin de lui permettre de se déplacer le long de la vis 12. Un ressort hélicoïdal 13 est interposé entre la vis 12 et l'organe rotatif 7, ce ressort exerçant une pression appropriée sur les paliers (ou les billes) 8a - 8d. Le reste de la structure est la même que celle du mode de réalisation de la figure 3a. Le nombre des vis et des ressorts hélicoïdaux ne doit pas obligatoirement être 4,
mais peut être choisi à volonté.
En se référant maintenant aux figures 5a et 5b, on va décrire une autre
variante de réalisation de l'invention.
Tout comme dans la forme de réalisation de la figure 4, une certaine
pression est appliquée aux billes 8a et 8b afin d'éviter que la section d'ex-
trémité des lentilles cylindriques 9 et 9a puisse basculer en désalignant les axes optiques, cette pression étant produite par des aimants permanents 15 et a. Sur la figure 5a, on voit que des aimants permanents circulaires 15 et a ont été montés l'un en face de l'autre le long du pourtour extérieur des
organes rotatifs 6 et 7, de façon à s'attirer mutuellement. Une certaine pres-
sion est ainsi exercée sur les billes 8a et 8b par l'action des aimants per-
manents 15 et 15a, ce qui empêche les lentilles 9 et 9a de basculer et partant, assure le maintien de l'alignement des axes optiques. Sur la figure 5b, un aimant permanent 15a a été prévu sur l'organe rotatif 7 lequel est profilé de façon à enfermer le pourtour extérieur de l'organe rotatif 6. L'aimant permanent est fixé le long du pourtour extérieur de l'organe 6. La force magnétique des aimants permanent 15 et 15a exerce sur les paliers ou les billes 8a et 8b une pression appropriée. Le reste de la structure est identique à celle du
mode de réalisation de la figure 3a, mais elle pourrait également être identi-
que à celle de la figure 3b.
Le mode de réalisation représenté sur les figures 6a et 6b est pourvu d'un mécanisme de précision permettant d'ajuster très finement l'angle des
lentilles cylindriques 9 et 9a de façon à aligner les axes optiques.
Dans ce mode de réalisation, l'organe rotatif 7 est divisé en une partie 7a comportant la lentille 9a et le mécanisme de réglage, et en une autre partie 7b qui entoure l'organe rotatif 6, et comporte également un couvercle 7c. Trois vis micrométriques16 sont vissées le long du pourtour de l'organe rotatif 7, leur pointe respective venant s'appliquer contre la partie de support 7b. En vissant plus ou moins les vis 16, on modifie l'inclinaison ou l'angle de l'organe rotatif 7. Trois vis 17 ont été prévues le long du pourtour de l'organe rotatif 7 à des intervalles égaux et traversent celui-ci, ces vis s'engageant dans la partie de support 7b en solidarisant les deux parties. Les ressorts hélicoïdaux 18 sont interposés entre les vis ii et l'organe rotatif 7. Comme le montre la figure 6c, les vis 17 sont disposées de façon que l'organe rotatif 7 et la partie de support 7b soit pressée l'une contre l'autre. Ainsi, en agissant sur le réglage des vis micrométriques 16, l'angle de la lentille cylindrique 9a, dont la section d'extrémité est fixée à l'organe rotatif 7, est réglé avec précision de façon à aligner les axes optiques. Le reste de la construction est identique à celle du mode de réalisation de la figure 3a, mais il pourrait également correspondre à celui de la figure 3b, auquel cas la présente invention est extrêmement efficace lorsque l'angle des lentilles cylindriques 9 et 9a
a souvent besoin d'être ajusté.
Par les modes de réalisation décrits ci-dessus, les lentilles cylindri-
ques étaient opposées le.long de l'axe de rotation, de sorte que l'axe optique le long duquel des rayons lumineux cheminent d'un organe rotatif à J'autre devait être aligné avec l'axe de rotation de ces deux organes. Ceci a pour effet de
restreindre la direction suivant laquelle les fibres optiques fixées à la sec-
tion d'extrémité des lentilles cylindriques sortent.
Pour remédier à cet inconvénient, l'invention prévoit un autre joint
rotatif pour fibres optiques.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 7, l'organe rotatif 6 opposé à l'organe rotatif 7 est enfermé par celui-ci et par son couvercle 7a. Des billes 8a - 8d ont été interposées entre les deux organes
6 et 7 pour leur permettre de tourner. Une cavité 19 a été ménagée à l'inté-
rieur de l'organe rotatif 7 pour loger le système optique comprenant les deux lentilles cylindriques 9 et 9a et deux miroirs 20 et 20a. L'organe rotatif 7 comporte la lentille cylindrique 9a dont la section d'extrémité est dirigée vers la cavité 19 et à la section de base de laquelle est fixée la.fibre optique 10. Les rayons lumineux issue de la lentille 9 sont dirigés vers la lentille 9a montés sur l'autre organe rotatif 6, aux moyens des deux miroirs et 20a, tous ces éléments faisant partie du système optique logé dans la cavité 19. Les rayons lumineux réfléchis par le miroir 20a entrent dans la
lentille cylindrique 9a fixée coaxialement à l'axe de rotation de l'organe 6..
Une seconde fibre optique IOa est reliée à la section de base de la lentille 9a, les fibres optiques 10 et IOa étant disposées en parallèle. Dans le mode de réalisation de la figure 7, les fibres optiques 10 et IOa sont reliées à la section de base des lentilles cylindriques 9 et 9a à leurs axes centraux, qui sont parallèles, et les miroirs 20 et 20a sont disposés de façon à former un angle de 45 . Toutefois, quand la fibre optique est montée de façon que son axe s'écarte de l'axe central de la lentillecylindrique à sa section d'entrée dans l'angle Xi, comme représenté sur la figure 2c, la lumière diverge en un certain nombre de rayons parallèles suivant un angle 80 à la section de sortie. Les miroirs 20 et 20a doivent être disposés en tenant compte de cet angle eO afin que l'axe optique des rayons lumineux réfléchis par le miroir 20a pour entrer dans la lentille cylindrique 9a soit aligné avec l'axe
de rotation des organes 6 et 7.
Il n'est pas indispensable d'utiliser des miroirs, n'importe quel ilé-
ment optique, tel qu'un prisme, pouvant être également utilisé pour constituer le système optique, à condition qu'il soit capable de transmettre la lumière
d'une lentille cylindrique à l'autre. -
La présence d'un système optique entre les lentilles cylindriques 9 et 9a permet de choisir arbitrairement la position de-la lentille 9. Ceci permet de faire sortir la fibre optique 10 reliée à la section de base de la lentille cylindrique 9 suivant une direction donnée quelconque. En conséquence,
un joint rotatif de cette construction a un plus large domaine d'applications.
Comme il a été indiqué plus haut, les lentilles cylindriques -9 et 9a ont un indice de réfraction du second ordre par rapport à l'axe central et leur longueur A est donnée par 9. En conséquence, la lumière émise par la fibre optique a a divergé en un certain nombre de rayons parallèles à la section de sortie de la lentille cylindrique 9a, ces rayons parallèles étant refl6chis par les miroirs 20 et 20a et convergeant sous l'action de la lentille 9 pour entrer dans la fibre optique 10. De même, la lumière émanant de la fibre 10 est dirigée vers la fibre optique 1ia. Etant donné que l'axe optique des rayons parallèles cheminant du premier organe rotatif 6 au second organe rotatif 7 est aligté avec l'axe de rotation des organes 6 et 7, il est clair que la lumière-peut être efficacement transmise, même lorsque ces organes rotatifs ont été tournés
l'un par rapport à l'autre (l'organe 7 étant généralement fixe, tandis que l'or-
gane 6 peut pivoter).
Une tige d'environ 1 mm de diamètre et 10 mm ou moins de longueur peut être utilisée pour les lentilles cylindriques 9 et 9a, de sorte que l'on obtient
un joint rotatif pour fibres optiques qui est à la fois compact et léger.
La figure 8 représente en coupe un autre mode de réalisation conforme
à la présente invention.
Dans cette variante, les sections d'extrémité des lentilles 9 et 9a
sont empêchées de basculer et la lumière est transmise entre les -organes rota-
tifs 6 et 7 au moyen de miroirs 20 et 20a. On a prévu un dispositif de réglage,
analogue à celui du mode de réalisation de la figure 4, pour ajuster la pres-
sion exercée sur les paliers 8a et 8d, de façon à presser l'organe rotatif 7
et son couvercle 7a, ce dispositif comprenant des vis 12 et des ressorts 13.
Plus précisément, quatre vis 12 sont uniformément espacées le long du pourtour de l'organe rotatif 7. Un intervalle 14 est ménagé entre l'organe 7 et son couvercle 7a, lequel peut ainsi se déplacer le long des vis 12. Un ressort hélicoïdal 13 est interposé entre chaque vis 12 et le couvercle 7a, ce qui permet d'appliquer une pression convenable aux billes 8a et 8b. Le reste de la
construction est identique à celle représentée sur la figure 7, mais on pour-
rait utiliser les lentilles cylindriques représentées sur la figure 2c. Bien
entendu, le nombre des vis et des ressorts hélicoidal n'est pas limité à quatre.
On va décrire encore une autre forme de réalisation en regard des figures 9a et 9b. Dans cette réalisation, comme dans celle représentée sur la
figure 8, des aimants permanents 15 et 15a sont utilisés pour exercer une pres-
sion sur les billes 8a et 8b afin d'éviter que les axes optiques des rayons lumineux transmis entre les organes rotatifs 6 et 7, par l'intermédiaire des
miroirs 20 et 20a ne soient dérangés par un basculement des sections d'extré-
mité des lentilles cylindriques 9 et 9a. Le mode de réalisation de la figure 9a utilise des aimants permanents circulaires -15 et 15a disposés l'un en face l'autre le long du pourtour extérieur des organes rotatifs 6 et 7. Ces aimants permanents 15 et 15a exercent une pression appropriée sur les billes ou les paliers 8a - 8d, empêchant ainsi les lentilles cylindriques de basculer et, par conséquent, évitant les déviations de l'axe optique des rayons transmis par les miroirs 20 et 20a. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 9b, l'aimant permament 15a est monté sur l'organe rotatif 7, de façon à entourer le pourtour extérieur de l'organe rotatif 6, o le second aimant permanent 15 est fixé. Du fait de la force magnétique des aimants permanents 15 et 15a, une
pression appropriée s'exerce sur les paliers 8a et 8b. Le reste de la construc-
tion est identique à celle de la figure 7, mais pourrait utiliser des lentilles
cylindriques comme celles de la figure 2c.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 10, l'angle de la lentille 9a est réglable et un dispositif de réglage de précision est prévu
pour aligner l'axe optique des rayons lumineux avec l'axe de rotation des or-
ganes rotatifs 6 et 7. Plus précisément, l'organe rotatif 7 auquel la lentille cylindrique 9a est fixée, est supporté par un manchon 7b ayant une bride 7c qui porte le dispositif de réglage. Ce dispositif de réglage est identique à celui représenté sur la figure 6c. Il comprend trois vis micrométriques 16 vissées à des intervalles égaux dans la bride 7c et dont les pointes viennent buter contre le côté de l'organe rotatif 6. En faisant avancer plus ou moins les trois vis 16, on peut ajuster la position de l'axe de rotation de l'organe 7 et du manchon 7b. Trois vis 17 sont disposées à des intervalles égaux entre
les vis 16 afin de fixer le manchon 7b à l'organe rotatif 7, les vis 17 tra-
versant la bride 7c pour venir se glisser dans l'organe 6, un ressort hélicol-
dal 18 étant interposé entre chaque vis 17 et la bride 7c, conférant ainsi à l'ensemble une certaine élasticité qui permet de presser le manchon 7b contre
l'organe rotatif 6.
En conséquence, comme représenté sur la figure 6c, en produisant une élasticité appropriée par la vis 17 et en faisant varier la longueur de la partie dépassante de la vis micrométrique 16, on règle l'angle de la section
d'extrémité de la lentille cylindrique. Le reste de la construction est sensible-
ment identique à celle de la figure 7, mais les lentilles cylindriques repré-
sentées sur la figure 2c pourraient aussi être utilisées.
On va décrire maintenant un exemple pratique d'utilisation de ce joint rotatif pour fibres optiques en prenant pour exemple le tambour d'enroulement d'un câble composite qui commande une machine utilisée pour des opérations sous-marines. Le câble composite 21 représenté sur la figure Il comporte deux fibres optiques 22 et 22a et quatre lignes de distribution d'énergie électrique 23b et 23c. Sur le bateau-câblier on enlève le blindage du câble composite 24 et on sépare les différents câbles, à l'orifice d'entrée du cadre de support 25 du tambour 24. Les fibres optiques 22 et 22a sont disposées sur l'un des organes rotatifs, coaxialement au tambour 24. L'autre organe rotatif est relié aux
fibres optiques 22b, 22e à la base du câble composite 21b destinée à être im-
mergée et enroulée sur le tambour 24 avec interposition du joint rotatif des fibres optiques 26, 26a qui est fixé au cadre de support 25. Les lignes de distribution d'énergie électrique 23, 23a, 23b et 23e sont aussi arrangées de
manière classique au moyen de quatre bagues collectrices 27, 27a, 27b, et 27c.
Le câble composite situé à bord du bateau est relié au câble composite
situé au fond au moyen du joint rotatif pour fibres optiques et des bagues col-
lectrices pour transmettre l'énergie électrique, le câble composite du fond pouvant être déroulé ou réenroulé, tandis que le câble composite situé à bord est fixe. Les signaux optiques transmis au moyen des fibres dans ces conditions peuvent être transmis tels qu'ils sont en utilisant les joints rotatifs pour
fibres optiques, ce qui permet de profiter pleinement des avantages de ce sys-
tème de transmission optique. Le système optique prévu dans le joint rotatif
permet de faire sortir les fibres optiques suivant n'importe quelle direction.
Il ressort de ce qui précède que la présente invention apporte un joint rotatif pour fibres optiques qui est plus efficace du fait de l'utilisation des lentilles cylindriques. Ce joint permet d'éviter la nécessité de convertir Il les signaux optiques en signaux électriques avant de les transmettre au moyen de bagues collectrices, comme c'était le cas auparavant, de sorte que les avantages du système de transmission utilisant des fibres optiques peuvent
pleinement être exploitées.
Claims (6)
1. Joint rotatif pour fibres optiques, caractérisé en ce qu'il comprend a) deux organes rotatifs (6,7), le premier organe (6) retenant une première fibre optique 10, tandis que le second organe (7) retient une seconde fibre optique 1Oa, ces organes pouvant tourner l'un par rapport à l'autre au- tour d'un même axe; et b) un système optique composé de lentilles cylindriques 9, 9a ayant les mêmes indices de réfraction avec une distribution du second ordre par rapport à l'axe central disposé à l'extrémité de chaque fibre optique 10, lOa dans lesdits organes rotatifs 6,7 et qui transforme la lumière cheminant entre les lentilles cylindriques en un certain nombre de rayons lumineux parallèles
à l'axe de rotation desdits organes rotatifs 6,7.
2. Joint rotatif pour fibres optiques selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que les lentilles cylindriques 9, 9a sont disposées de façon à
être orientées suivant un angle prédéterminé, de sorte que le canal de trans-
mission est coudé ou plié dans les organes rotatifs 6,7.
3. Joint rotatif pour fibres optiques selon la revendication 2, carac-
térisé en ce qu'il comprend un dispositif de réglage micrométrique pour régler
l'angle entre les lentilles cylindriques 9, 9a.
4. Joint rotatif pour fibres optiques selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que les fibres optiques 10, IOa sont retenues parallèles et en ce que le système optique comprend des moyens 20, 20a dans l'un ou l'autre des
organes rotatifs 6,7 pour réfléchir les rayons parallèles d'une lentille opti-
que (9, 9a) à l'autre..
5. Joint rotatif pour fibres optiques selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que des paliers ou des billes 8a, 8b sont interposés dans lesdits organes rotatifs 6, 7 et en ce qu'un dispositif de réglage de pression est
prévu pour appliquer une pression prédéterminée sur lesdits paliers.
6. Joint rotatif pour fibres optiques selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que des paliers 8a, 8b sont interposés dans les organes rotatifs 6,7 et en ce que des aimants permanents sont prévus pour exercer une pression
prédéterminée sur lesdits paliers.
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