FR2504279A1 - Appareil d'alignement d'une fibre optique avec une lentille collimatrice - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES CONNECTEURS POUR FIBRES OPTIQUES. UN APPAREIL D'ALIGNEMENT D'UNE FIBRE OPTIQUE 23 AVEC UNE LENTILLE COLLIMATRICE 21 COMPREND ESSENTIELLEMENT UNE DOUILLE D'ALIGNEMENT 25 DONT L'UNE DES FACES PRESENTE UN CHANFREIN CONIQUE 27 DESTINE A RECEVOIR UNE LENTILLE COLLIMATRICE SPHERIQUE 21. LA DOUILLE EST TRAVERSEE PAR UN ORIFICE 31 QUI EST DIMENSIONNE DE FACON A MAINTENIR FERMEMENT LA FIBRE OPTIQUE. L'AUTRE FACE DE LA DOUILLE PEUT COMPORTER UN CHANFREIN 35 FACILITANT L'INTRODUCTION DE LA FIBRE DANS L'ORIFICE. DANS UN MODE DE REALISATION PREFERE, LA DOUILLE D'ALIGNEMENT ET LA LENTILLE SPHERIQUE SONT EN SAPHIR. APPLICATION AUX TELECOMMUNICATIONS OPTIQUES.

Description

La présente invention concerne un procédé et

un appareil tour aligner une fibre optique avec une len-

tille collimatrice L'invention porte également sur une structure de contact pour une fibre optique alignée avec une lentille collimatrice conforme à l'invention.

En liaison avec le développement de l'utilisa-

tion des fibres optiques, il est souhaitable de réaliser des connecteurs séparables pour aligner les extrémités de deux fibres optiques A l'heure actuelle, il est connu d'aligner les fibres à l'aide de dispositifs mécaniques

tels que des embouts de précision, des manchons d'aligne-

ment, etc A cause de la petite taille des fibres optiques, la fabrication de tels connecteurs mécaniques nécessite

une précision très élevée Par conséquent, il est diffi-

cile de parvenir à la précision d'alignement nécessaire avec ce type de connecteur, tout en pouvant déconnecter

et reconnecter les fibres comme on le désire.

Diverses configurations ont été proposées pour vaincre la difficulté qu'on rencontre dans l'alignement

de fibres L'une d'elles comporte l'utilisation d'une len-

tille pour étendre le diagramme de rayonnement d'une seu-

le fibre optique de façon à former un faisceau collimaté.

Du fait que le diamètre du faisceau est augmenté par rap-

port au diamètre de la fibre, et en supposant que chaque fibre à connecter est terminée par une telle lentille, le caractère critique de l'alignement à la jonction avec le

connecteur est fortement réduit Cependant, un tel dispo-

sitif à lentille créeun problème supplémentaire qui con-

siste à aligner correctement la fibre avec la lentille.

Une configuration pour aligner des fibres op-

tiques utilisant une paire de lentilles collimatrices comporte une paire d'accès optiques destinés au couplage des fibres optiques Chaque accès comprend un connecteur

et une lentille biconvexe qui est conçue de façon à rece-

voir une extrémité de la fibre optique Dans une telle

configuration, il est nécessaire de positionner avec pré-

cision les extrémités des fibres optiques aux foyers des lentilles respectives On accomplit ce positionnement des extrémités des fibres optiques en montant à l'intérieur de chacune des lentilles une courte longueur d'une fibre

optique ayant des dimensions et des caractéristiques op-

tiques similaires à celles des fibres optiques à coupler.

On introduit ensuite les fibres dans le connecteur jus- qu'à ce que chaque fibre bute contre l'extrémité de la

courte longueur de fibre qui est fixée dans la lentille.

Un dispositif de ce type nécessite généralement que les lentilles soient fabriquées par une opération de moulage de matière plastique qui peut présenter des difficultés pour maintenir l'homogénéité de la fabrication De plus, l'orientation exigée entre la courte longueur de fibre

et la lentille peut en pratique limiter ce type de connec-

teur à de très grandes fibres Le brevet US 4 183 618 dé-

crit un dispositif de ce type.

Il a été proposé une structure pour le montage

d'une lentille sphérique dans un photostyle à fibre opti-

que, comprenant un siège annulaire logé à l'intérieur d'

une ouverture dans une extrémité du photostyle Un fais-

ceau de fibres optiques contenant un grand nombre de fi-

bres optiques est disposé derrière le siège, à l'intérieur d'une ouverture formée dans une pièce annulaire fixée dans un boîtier Une lentille sphérique repose sur une partie courbe du siège et elle est maintenue en contact avec le siège par un manchon externe Un dispositif de ce type ne se rapporte pas à l'alignement d'une fibre optique unique avec une lentille sphérique En outre, le siège n'a pas pour fonction d'aligner le faisceau de fibres avec la lentille, mais plutôt d'espacer le faisceau par rapport à

la lentille, sur une distance axiale appropriée Le bre-

vet US 3 904 277 décrit un dispositif de ce type.

Il a également été proposé de coupler une sour-

ce obéissant à la loi de Lambert, comme une diode élec-

troluminescente, à un faisceau de fibres, avec une con-

figuration destinée à positionner une lentille sphérique

par rapport au faisceau et à la diode électroluminescente.

Le faisceau de fibres se termine dans un embout qui est emmanché à force dans un manchon d'alignement en matière

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plastique co ntenant une lentille S erique Ce endant,

un dispositif de ce type nécessite de Prendre en consi-

daration le diamètre du faisceau de fibres, le diamètre

intérieur de l'embout, le centrage entre la surface in-

, térieure et la surface extérieure de l'embout, et le cen- trage de trous formés dans le manchon d'alignement, pour

aligner correctement le faisceau de fibres avec la len-

tille On considère de plus qu'un dispositif de ce type ne se prête pas aisément à l'alignement d'une seule fibre optique avec une lentille sphérique Le brevet US 3 950 075

décrit un dispositif de ce type.

Parmi d'autres brevets qui concernent de façon générale les fibres optiques ou les faisceaux de fibres optiques en combinaison avec des lentilles, on peut citer

les brevets US 3 166 623, 3 492 058 et 3 656 832.

L'invention a pour but d'offrir un procédé et

un appareil perfectionné pour aligner umne seule fibre op-

tique avec une lentille collimatrice.

L'invention a également pour but d'offrir un procédé et un appareil relativement simples et économiques

pour utiliser une lentille collimatrice sphérique correc-

tement alignée, pour établir une terminaison pour une

fibre optique.

L'invention a également pour but d'offrir un rprocèdé et un appareil plus fiables pour l'alignement de

fibres optiques, en réduisant au minimum le nombre de to-

lérances qui interviennent dans l'alignement.

L'invention a également pour but d'offrir une

structure de contact pour une fibre optique qui ne contien-

ne pas de matiàressensibles à la température et cui soit pratiquement insensible aux effets du vieillissement De plus, l'invention a pour but d'offrir une structure de contact qui ne soit pas sujette à une contamination de la

face de la fibre optique et qui ait une structure mécani-

%me relativement robuste L'invention a également pour but d'of 2 |'r-_ une structure de contact pour fibre optique qui

Si ' plus petite que les structures connues et suffisam-

ment petite toer tenir à l'intérieur de l'espace alloué <our v-a contact dans un cnec:er 4 lec riue- De cet-e

zani're, on -eut ut-liser le trocÈoé et i'aopareil d'ali-

gnezent de fibre opti Due de l'idver:ion dans des cornec-

teurs de tôle standard, sarns éci fication notable de la co cettion de ces connecteurs L'iavention a de plus pour but de permettre l'utilisation de l'appareil d'alignement de fibre optique de l'invention pour le couplage de fibres

optiques dans des conrecteurs électriques.

L'invention parvient aux buts ci-dessus ainsi qu'à de nombreux autres, grâce à une douille d'alignement qui comporte, d'un premier c 6 té, un chanfrein destiné à recevoir une lentille collimatrice sphérique Un orifice est placé en position concentrique par rapport au chanfrein et il traverse la douille d'alignement jusqu'à aun second ctté de cette dernière L'orifice est dimensionné de façon

à maintenir fermement une seule fibre optique.

Dans un mode de réalisation préféré de l'inven-

tion, le chanfrein se présente sous la forme d'un cône cir-

culaire droit et l'orifice s'étend à partir d'un sommet du chanfrein conique En outre, dans le mode de réalisation préféré, le chanfrein et l'orifice sont polis simultanément

en une seule opération pour assurer le centrage.

La configuration de l'invention pour aligner une fibre optique avec la lentille collimatrice, réduit à une

valeur minimale de trois le nombre de tolérances qui in-

terviennent Plus précisément, le diamètre de la fibre, le diamètre de l'orifice formé dans la douille d'alignement et le centrage de l'orifice par rapport au chanfrein sont

les seuls paramètres dont les tolérances doivent 8 ire con-

sidérées Du fait qu'on peut effectuer en une seuleopéra-

tion et avec un seul outil la finition du charfrein et de l'orifice, le centrage de l'orifice par rapport au chanfrein est assuré Les deux autres tolérances peuvent être-bien

maîtrisées,d'ure maniére cornue, en:ant la facrication.

En outre, conformment à l'inventien, il e:xiste une première partie de boîtier cui entoure et maintient

la douille d'aii-'nement et la lentille slhériaue La len-

tille et la dcuille eu ent de préeorence être introduites dans la première partie de bottier à partir d'une première

extrémité, et elles sont retenues de façon à ne pas pou-

voir sortir par une seconde extrémité de la partie de bol-

tier Dans le mode de réalisation préféré, la lentille est appliquée de façon élastique contre le chanfrein de la douille d'alignement, par un joint d'étanchéité qui est disposé entre un rebord de la première partie de bottier

et la lentille.

De plus, une structure de contact conforme à

l'invention comprend une seconde partie de bottier desti-

née à entourer un câble à fibre optique comprenant une fibre optique qui est successivement entourée par au moins

une couche tampon et une couche assurant la résistance mé-

canique la seconde partie de boitier comprend un disposi-

tif de blocage annulaire destiné à maintenir fermement la

fibre optique dans une position générale centrale à l'in-

térieur du boîtier Dans le mode de réalisation préféré,

la configuration de blocage comprend une structure do blo-

cage de forme générale annulaire qui est fixée à la secon-

de partie de boîtier et qui comporte un alésage central lé-

gèrement plus grand que le diamètre de la fibre optique.

Une partie de surface extérieure de la structure applique

fortement la couche de résistance mécanique du ceble à fi-

bre optique contre une partie de paroi intérieure de la

seconde partie de boitier En outre, la structure de blo-

cage comprend un mandrin à l'intérieur de la structure pour venir en contact élastique serré avec la fibre optique afin de maintenir fermement la fibre optique, en direction

radiale, à l'intérieur de la seconde partie de boîtier.

Dans le mode de réalisation préféré, la première partie de boîtier est conçue pour être fixée à la seconde partie de boîtier, de telle façon que la fibre optique traverse l'orifice formé dans la douille d'alignement et

aligne ainsi la fibre avec la lentille collimatrice.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de

la description qui va suivre de modes de réalisation et

en se référant aux dessins annexés sur lesquels les élé-

ments identiques portent les mêmes numéros de référence et sur lesquels:

la figure 1 est une coupe d'un appareil d'ali-

gnement d'une fibre optique avec une lentille collimatri-

ce; la figure 2 est une vue en perspective d'un mo- de de réalisation préféré de la douille d'alignement de la figure 1; La figure 3 est une coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'une structure de contact conforme à l'invention; et La figure 4 est une coupe longitudinale d'un seconde mode de réalisation, préféré, d'une structure de

contact conforme à l'invention.

Lorsqu'on tente de connecter en un seul circuit deux fibres optiques uniques, on rencontre des problèmes importants à cause de la taille extr 4 mementfaible d'une fibre optique En général, une fibre optique a un diamètre d'environ 0,1 mm Comme on peut le voir, une taille aussi

faible rend extrêmement difficile l'alignement de deux fi-

bres le long d'un axe commun I Du fait que les fibres doi-

vent ttre alignées axialement avec précision pour établir

un circuit par l'intermédiaire de la connexion, il est es-

sentiel de fabriquer un appareil relativement simple et

économique pour parvenir à l'alignement désiré.

Lorsqu'on emploie une lentille pour dilater le

diagramme de rayonnement de la fibre en un faisceau colli-

maté, l'alignement au niveau de la jonction du connecteur est considérablement simplifié, en supposant que chaque fibre à connecter soit terminée par une telle lentille

collimatrice, du fait que la largeur des faisceaux colli-

matés permet d'effectuer l'alignement plus aisément avec un appareil mécanique connu Cependant, le problème est

reporté dans la difficulté d'aligner correctement la peti-

te fibre optique avec le centre de la lentille.

De plus, outre les problèmes qu'on rencontre au moment de l'alignement de la fibre avec la lentille, la

lentille elle-même peut poser des problèmes supplémentai-

res Il faut noter qu'une lentille collimatrice pour une

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zi'be _-pirae seut avoir un diamètre d'environ 2 à 3 m

seulement De ce fait, on rencontre des probl'èmes de fa-

brication lorsqu'on tente de concevoir une lentille com-

piexe d'ule taille aussi faible qui doit être alignée avec umne fibre optique Conformément à l'invention, on

utilise une lentille sphérique pour diverses raisons.

On trouve facilement dans le commerce une len-

tille sphérique de taille appropriée, ayant un coût rela-

tivement faible En outre, du fait qu'on peut fabriquer

la lentille sphérique sans utiliser une opération de mou-

lage, on peut plus facilement réaliser la lentille en une matière qui résiste à l'environnement En d'autres termes,

une lentille sphérique peut être constituée par une matiè-

re relativement insensible aux variations de température

et d'humidité de l'air, et elle peut également etre cons-

tituée par uvne matière relativement résistante aux chocs.

Ces caractéristiques sont importantes pour l'utilisation dans des contacts pour fibres optiques qui peuvent être placés à des endroits dans lesquels existent des conditions d'environnement qui sont loin d'ttre idéales En outre, du fait qu'il est souhaitable d'utiliser un contact pour fibre optique en association avec des contacts électriques dans des structures de connexion aisément disponibles, ces conditions d'environnement prennent une importance

accrue Un avantage supplémentaire d'une lentille sphéri-

que consiste en ce que la précision de fabrication d'une

lentille sphérique dépasse de loin celle qu'on peut obte-

nir par une opération de moulage d'une lentille de forme

différente, par exemple une lentille biconvexe, ou autre.

En outre, du fait de la forme géométrique symétrique d'une lentille sphérique, on peut notablement simplifier une

structure d'alignement de la lentille De plus, l'utilisa-

tion d'une lentille sphérique permet de réduire la taille de la lentille de facon qu'on -puisse aisément l'adapter

a l'-utilisation dans des connecteurs électriques existants.

En consi(érant la figure 1, on voit cue l'in-

vertion Procure un élément unicue et relativement simple oui remslit toutes les fonctions d'alignement exigées entre

une fibre c-i lue 23 e ee 'p'i L'élé-

merit consiste en une iouille d'ai ne en' 9 a douille d'aligne Ment 25 comprend un chanfrein 27 sui est formé

dans une première surface latérale 29 de la ouille d'ali-

zemert 25, et ce chanfrein 27 ab Li une surface ui

constitue un siège pour la lentille sphérique 21.

Un orifice 31 destiné à maintenir fermement la fibre optique 23 est formé en position concentricue par rapport au cha frein 27 Le diamdtre de l'orifice 31 est di Lensionné pour que la fibre optique 23 soit msintenue fermement dans l'orifice L'orifice 31 s'étend en position concentrique par rapport au chanfreirn 27, depuis la partie la plus profonde du chanfrein jusqu'à une seconde surface latérale 33 de la dcuille d'alignement 25, en traversant cette douille De plus, un chanfrein 35 peut 8 tre formé dans la seconde surface latérale 33 de la douille 25 pour

faciliter l'introduction de la fibre optique 23 dans l'ori-

fice 31.

Conformément à l'invention, le nombre de tolé-

rances qui interviennent dans la structure d'alignement de la fibre optique avec la lentille est réduit à trois seulement Plus précisément, le diamètre de la fibre, le diamètre de l'orifice 31 de la douille et le centrage de l'orifice 31 de la douille par rapport au chanfrein 27

sont les trois paramètres dont on doit considérer les to-

lérances Le diamètre de la fibre est relativement cons-

tant, tandis que le diamètre de l'orifice de la douille peut être défini avec soin par des opérations d'usinage de précision connues Du fait qu'on peut polir avec un seul outil le chanfrein 27 et i'crifice 31 de la douille, pour les amener dans un état fini, le centrage nécessaire

est obtenu automaicquement au cousr du processus de fabri-

cation de la douille 25.

Du fait que la lentille sériue est coslète-

ment symétricue et qu'elle 'eut etre fabri=u-e avec une

rande récision, ec _e inicué ci-dessus, on peut aisé-

ernt faire reposer la lentille sú-éricue 21 dans le chan-

frein 27 En d'autres _eres, la lentille 21 reose bien dans le chanfrein 27 et n'a pas tendance à pivoter ou à basculer Bême si la lentille 21 roule ou tourne, son

centre demeure aligné avec l'orifice concentrique 31.

Par conséquent, la douille d'alignement 25 de l'invention assure l'alignement axial de la fibre optique 23 avec la

lentille sphérique 21.

En considérant la figure 2, on note que dans le mode de réalisation préféré, le chanfrein 27 se présente

sous la forme d'un cône circulaire droit Dans cette con-

figuration, l'orifice 31 part du sommet du chanfrein co-

nique Le cône circulaire droit est particulièrement sim-

ple à usiner dans la première surface 29 de la douille 25

et il assure en outre le centrage de l'orifice 31 par rap-

port au chanfrein 27, à cause de la forme géométrique sim-

ple du chanfrein Comme noté précédemment, le polissage de

la surface du chanfrein et de l'orifice 31 peut 9 tre accom-

pli avec un seul outil, ce qui garantit encore davantage

le centrage de l'orifice 31 par rapport au chanfrein 27.

En retournant à la figure 1, on note que le plus grand diamètre du chanfrein 27, c'est-à-dire dans le plan de la première surface 29 de la douille d'alignement 25, est inférieur au diamètre de la lentille sphérique 21 On

assure ainsi que la lentille sphérique 21 repose correcte-

ment à l'intérieur du chanfrein 27 et demeure espacée par rapport à la base du chanfrein (ou au sommet du cône), o

se trouve l'orifice 51 Cette configuration permet de main-

tenir plus aisément l'écartement entre la fibre et la len-

tille. L'écartement entre la fibre et la lentille n'est pas aussi critique que l'alignement axial de 1 E fibre avec la lentille sphérique Cependant, l'invention permet de couper la fibre optique d'une manière précise de façon qu'elle se termine à une distance prédéterminée de la surface contre laquelle repose la seconde surface 33 de

la douille d'alignement 25, dans un contact assemblé Cet-

te distance est inférieure d'une valeur prédéterminée à la distance entre la seconde surface 33 de la douille et la périphérie de la lentille 21 qui est appliquée dans le

chanfrein Une fois que la fibre 23 a été coupée avec pré-

cision à la longueur désirée, on place la douille d'ali-

gnement et la lentille sphérique sur la fibre optique, ce

qui assure l'écartement entre l'extrémité de la fibre op-

tique 23 et la lentille sphérique 21 L'écartement désiré

est maintenu du fait que la surface du chanfrein 27 empg-

che la lentille sphérique 21 de se déplacer davantage vers

la fibre optique.

Dans le mode de réalisation préféré, la douille d'alignement 25 et la lentille sphérique 21 sont toutes deux en saphir Le saphir est particulièrement souhaitable du fait qu'il est pratiquement insensible aux variations

de l'environnement, qu'il est relativement durable en uti-

lisation et qu'on peut lui donner relativement aisément la

forme d'une lentille sphérique et l'usiner à la forme ap-

prcpriée pour l'utilisation en tant que douille d'aligne-

ment 25 Selon une variante, la douille d'alignement peut

être en un métal approprié ou en une matière de type céra-

mique La lentille peut de plus être en verre, qui est une matière à laquelle on peut également donner relativement

aisément la forme sphérique désirée En outre, on peut ap-

pliquer un revêtement optique à la lentille 21 pour rédui-

re les réflexions.

Un aspect supplémentaire de l'invention porte

sur une structure de contact pour une fibre optique et cet-

te structure de contact est de préférence conçue pour être installée dans des structures de connecteur existantes On

préfère utiliser la structure de contact dans des structu-

res de connecteur existantes, afin de minimiser les exi-

gences en ce qui concerne l'invention de nouvelles struc-

tures de connecteur, et afin de faciliter le couplage de canaux à fibres optiques avec des canaux électriques, si

on le désire On peut également disposer des contacts op-

tiques et électriques séparés dans un boîtier commun, dans

le cadre d'un même faisceau de câbles.

La figure 3 représente un premier mode de réali-

sation d'une structure de contact 41 qui comporte la douil-

le d'alignement 25 et la lentille sphérique 21 conformes à l 1 i-e io_ il -fau t cependant so:er -le la sr_ c re de con:tact peut être utilisée arec n'icorte quelle autre ccrinig-<ation 'lapro:_riee pour 1 'aliznez ent mécanicue,

con:ormément 5 ce au'on désire.

* la fibre optique 23 est normalement lcgée à

l'intérieur d'un câable à fibre opticue 43 Le câble à fi-

bre optique 43 comprend unme gaine extérieure 45 qui est placée de façon concentrique autour d'-ne couche d'un élément de résistance mécanique 47, en Kevlar, entourant

une couche tampon en élastomère 49, à l'intérieur de la-

quelle se trouve la fibre optique 23 Le câble à fibre op-

tique 43 peut comporter des couches supplémentaires, si on le désire Cependant, le mode de réalisation représenté est caractéristique des c Aa'eles à fibre optique actuels, destinés à faciliter la manipulation de la petite fibre et

à protéger la fibre optique 23, relativement fragile.

La structure de contact 41 comprend une première partie de boîtier 51 destinée à entourer et à maintenir le

câble à fibre optique 43 placé à l'intérieur de cette pre-

mière partie de bottier Le câble à fibre optique est dé-

nudé pour mettre à nu la couche de résistance mécanique

en Kevlar 47, la couche tampon en élastomère 49 et la fi-

bre optique 23 La première partie de bottier 51 est vis-

sée sur l'extérieur du ceble à fibre optique 43, ce qui forme des déformations semblables à un filetage dans la surface de la gaine extérieure 45 La première partie de boîtier est vissée sur le cble à fibre optique 43 jusqu'

a ce que les éléments de résistance mécanique 47 se trou-

vent à l'intérieur d'nce zone de blocage 55 de la première

partie de boîtier 51.

L ce point, il peut être nécessaire d'introduire

une petite douille conique (non représentée) entre la cou-

che d'élément de résistance mécaniauoe 47 et la couche tam-

uon en élastomre 49, afin d'ouvrir en éventail les brins -e Zevlar dans la couche de résistance mécaniue 47, en direction de la paroi intérieure 57 de la zone de blocage rès étalement de la couche de résistance Mécanique

47, on introduit une structure de blocage 59, de forme gé-

nren ar uiaire, dans la première part e e 'ntier 51, de fsaç-on u' élément d'ét"aleent 69 soit di S osé autour

de la ccuche tam on 49 et entre cette dernière et la cou-

che de résistance mécanique 47 L'éévment d'é'talement 69 comrend alésage i cerntral légèrement plus grand que le dia ètre de la couche tampon 49 la structure de blocage 59 peut être fixée à l'intérieur de la premir-e partie de bottier 51 par le vissage de filets de vis 61, formés

sur une partie de surface extérieure d'une pièce de fixa-

tion 63, dans des filets 65 qui sont formés sur une par-

tie de surface intérieure de la première partie de bottier 51 La pièce de fixation 63 peut également comporter une ouverture hexagonale 67 pour faciliter le vissage de la

structure de blocage 59 à l'intérieur de la première par-

tie de boîtier 51.

L'élément d'étalement 69 comporte une extrémité avant conique 71 destinée à faciliter l'introduction de cet élément entre la couche de résistance mécanique 47 et la couche tampon 49 Une partie de l'élément d'étalement 69 entoure une partie 73 de la pièce de fixation 63, de façon à permettre un mouvement axial limité de l'élément d'étalement 69 par rapport à la pièce de fixation 63 Le mouvement axial de l'élément d'étalement 69 par rapport à la pièce de fixation 63 est limité par la venue en contact d'une bague métallique fendue 77 avec un collet de butée annulaire 75 qui est formé à une extrémité de la pièce de fixation 63 La bague 77 est disposée à l'intérieur d'une gorge 79 sur une partie de surface intérieure de l'élément d'étalement 69 A l'intérieur de l'élément d'étalement 69, entre l'extrémité 71 de l'élément d'étalement et e e collet de butée 75, se trouvent deux douilles conioues fendues 81 o Ui sont de préférence séparées par une rcndelle conique 3 Dans un mode de réalisation préféré, les douilles 81

sont en Téflon.

-a Aptrs avoir flxé le cable à fibre cptiaue 43 à l'intérieur de a yremilre parvie de bottier 51 et avoir artiel e -ent étalé la cou che de r Ss C caniue 47, si nécessaire, on visse la structure Se blocage 59 dans

la première partie de boîtier 51, dans les filets 65 Lors-

qu'on visse la pièce de fixation 63 dans les filets 65,

l'ensemble de la structure de blocage 59 se déplace axia-

lement à l'intérieur de la première partie de boîtier 51, vers le c Cble à fibre optique 43 Il faut noter que du fait de la disposition de l'élément d'étalement 69 autour de la pièce de fixation 63, un mouvement relatif axial et de rotation est permis entre eux De cette manière, les efforts de torsion et les efforts axiaux entre l'élément d'étalement 69 et la couche de résistance mécanique 47 et entre les

douilles 81 et la couche tampon 49 sont réduits.

lorsque la structure de blocage 59 avance axia-

lement plus loin à l'intérieur de la première partie de bo tier 51, l'élément d'étalement 69 comprime la couche de résistance mécanique 47 contre la paroi intérieure 57 de la zone de blocage 55, à l'intérieur de la première partie de boîtier 51 Simultanément, une force de compression

s'exerce sur les douilles coniques 81 pour maintenir ferme- ment la couche tampon 49 et la fibre optique 23 afin d'évi-

2 G ter tout mouvement radial et axial à l'intérieur de la pre-

mière partie de boîtier 51 Il faut noter que la fibre op-

tique 23 est disposée de façon à s'étendre vers l'extérieur sur une distanceappréciable à partir d'un coté avant 85 de la structure de blocage 59, pour des raisons envisagées

ci-après.

Dans un mode de réalisation préféré, il existe

une seconde partie de boîtier 87 qui est destinée à entou-

rer la lentille sphérique 21 et la douille d'alignement 25 conformes à l'invention Comme on l'a indiqué précédemment,

on peut employer n'importe quelle configuration d'aligne-

ment appropriée, si on le désire, à la place de la douille d'alignement et de la lentille conformes à l'invention De plus, on pourrait utiliser la structure de contact 41 sans aucune lentille collimatrice, pour une connexion directe de fibres optiques, si on le désirait La seconde partie de boîtier 87 comprend des filets 89 sur une partie de

surface externe qui sont destinés à se visser dans des fi-

lets 91 formés sur une partie de surface intérieure de la première partie de boitier 51 La seconde partie de boîtier

87 comprend un alésage interne 93 qui a un diamètre légè-

rement supérieur au diamètre de la douille d'alignement 25

et de la lentille sphérique 21, lesquelles ont des diamè-

tres qui sont généralement du même ordre, afin de s'ajuster

sans jeu autour de la douille 25 et de la lentille 21.

Un rebord 95 dirigé vers l'intérieur et destiné à empêcher un mouvement de la lentille 21 la faisant sortir

de la seconde partie de boitier 87, est formé à une extré-

mité de la seconde partie de boîtier 87, opposée à l'extré-

mité qui comporte les filets de vis 89 Comme il est repré-

senté, le rebord 95 est formé d'un seul tenant avec la se-

conde partie de boîtier 87 Cependant, le rebord destiné à empocher le mouvement de la lentille 21 et de la douille

25 pourrait etre réalisé sous la forme d'une pièce séparée.

Une bague d'étanchéité 97 est placée entre une surface in-

térieure du rebord 95 et la lentille sphérique 21, et elle

établit un joint pour éviter que des matières passent au-

tour de la lentille sphérique et contaminent soit la face à nu de la fibre optique, soit la zone de contact entre

le chanfrein 27 et la lentille sphérique 21 Une telle con-

tamination pourrait perturber le signal émis par la face

de la fibre optique ou pourrait faire que la lentille sphé-

rique 21 porte mal sur le chanfrein 27 En outre, la bague d'étanchéité 97 est conçue de façon à appliquer la lentille 21 contre le chanfrein 27 de la douille d'alignement, et

en contact serré avec le chanfrein.

Avant d'introduire la seconde partie de boîtier 87 dans la première partie de bottier 51, on coupe la fibre optique 23 avec un dépassement axial prédéterminé à partir

du côté avant 85 de la structure de blocage 59 Cette dis-

tance est déterminée par la distance entre le second côté 33 de la douille d'alignement 25 et le point de terminaison désiré de la fibre optique 23 à l'intérietr du chanfrein

27 Le point de terminaison se trouve à une distance pré-

déterminée de la périphérie de la lentille 21 qui est ap-

pliquée dans le chanfrein 27 On peut effectuer cette cou-

pe avec une précision suffisante pour maintenir à la valeur ad EirÉe 'cartement axial entre l'extr mite Me la fibre

ortiaue 23 et la lentilie sph'rique 2.

Lprks avoir coupé la fibre cptiaue 23 à la lion-

eur prédéterminêe, on visse la seconde partie de bottier _ 7 danrs la remière partie de boatier 51, jusqu'à ce que la seconde surface 33 de la douille d'alignement 25 bute

contre le coté avant 85 de la structure de blocage 59.

Lorscu' on déplace axialemernt la seconde partie de bottier 87 à l'intérieur de la première partie de bottier 51, la fibre optique 23 entre dans le chanfrein d'alignement 35 et dans l'orifice 31 qui se trouve à l'intérieur de la dou-ille d'alignement 25, ce qui aligne avec précision la fibre optique 23 avec la lentille sphérique 21 Il faut noter que dans l'état assemblé, la bague d'étanchéité 97 a non seulement pour fonction d'éviter l'entrée de corps étrangers dans la structure de contact 41, mais également

de faire en sorte que la lentille 21 repose fixement con-

tre le chanfrein 27 de la douille d'alignement 25 Différents cibles à fibre optique ont diverses configurations Souvent, la couche tampon 49 ne contient

pas à l'intérieur la fibre optique 23 d'une manière fixe.

En d'autres termes, la fibre optique 23 peut accomplir de

petits mouvements radiaux à l'intérieur de la couche tam-

pon 49 De ce fait, la structure de contact 41 conforme à la figure 3 peut ne pas convenir pour l'utilisation avec

un tel câble à fibre optique.

Pour accepter une gamme plus étendue de câbles

à fibre optique, l'invention offre un second mode de réa-

lisation, préféré, d'une structure de contact 41 ' (figure

4) la structure de contact 41 ' comprend une première par-

tie de bottier 51 ', destinée à entourer et à maintenir le cable à fibre optique 43 qui est placé à l'intérieur Pour faciliter l'asseb Dlage, la première partie de bootier 51 ' est séparée en un premier élément 54 et un second élément 56 Il faut noter que la Première partie de boîtier 51 ' Veut consister en 1 un se l ensemble, cormme dans le mode de

r^alisation de la fimure 3 o On dénude le cbe _ fibre op-

zicue tour mettre à nu la couche de ré-isane mécanique O e:: Ilar 47 e_ la ccuche::cr c en éla Gere Dû On

n-me ensuite la couche tamuor 49 '-a i'intéêrieur de la co Ju-

che =e résistance mécanique ou-r Lettre à nu la fibre op-

tique 23 G On -isse le premier 5 lément 54 de la:remière parte de boîtier 51 ' sur l'extérieur du coble à fiare

oiticue 43, ce qui forme dans la surface de la gaine ex-

térieure 45 des déformations en forme de filetage On vis-

se le rremier élément 54 sur le cible à fibre optique jusqu'à ce que les éléments de la couche de résistance êécanique 47 soient disposés à l'intérieur d'une zone de

blocage 55 ' de l'élément 54 de la première partie de bol-

tier. A ce point, on introduit un cône d'expansion

101 entre la couche de résistance mécanique 47 et la cou-

che tampon en élastomère 49, afin d'ouvrir en éventail

les brins de Kevlar dans la couche de résistar:ce mécani-

que 47, vers la paroi intérieure 57 ' de la zone de blocage ', et de fixer la couche tampon 49 par rapport à la ccuche de résistance mécanique 47 Après introduction du cône d'expansion 101, on fixe le second élément 56 de la première partie de boîtier 51 ' au premier élément 54, par

exemple au moyen de filetages On introduit dans la pre-

mière partie de boîtier 51 ' une structure de blocage 59 '

de forme générale annulaire, de façon qu'un élément d'éta-

lement 69 ' soit disposé autour de la fibre opti Due 23 et entre cette dernière et la couche de résistance mécanique 47 L'élément d'étalement 69 ' comprend un alésage central légèrement plus grand que le diamntre de la fibre cptique

23 La structure de blocage 59 ' peut être fixée à linté-

rieur de la première partie de boîtier 51 ' par le "issage de filets 61 ' formés sur une partie de surface ext-rieure d'"-le vièce de fixation 63 ', dans des filets 65 ' tui sont formés sur une partie de surface intérieure de la première

Partie de botier 51 ' La cièce de fixation 63 ' ment éa-

le:ent c mrorter uúe ouvertvz e _ _olale 67 ', pour faci-

liter le vissage de la structure de blocage 59 ' à Ilinté-

rie'; du seco-ie 4-::,nt d 6 de la reière 'ie de bo-

tier 51 '

L'élément d'étalement 69 ' comporte une extrémi-

té avant 103, de forme générale plane, destinée à buter contre une extrémité du cone d'expansion 101 Une partie de l'élément d'étalement 69 ' entoure une partie 73 ' de la pièce de fixation 63 ', de façon à permettre un mouve-

ment axial limité de l'élément d'étalement 69 ' par rap-

port à la pièce de fixation 63 ' Le mouvement axial de

l'élément d'étalement 69 ' par rapport à la pièce de fixa-

tion 63 ' est limité par la venue en contact d'un rebord 105 formé sur l'élément d'étalement 69 ' avec un rebord de butée annulaire 75 ' qui est établi à une extrémité de la pièce de fixation 63 ' Des rondelles Belleville 107 appliquent l'élément d'étalement 69 ' contre la couche de

résistance mécanique 47, en établissant un contact serré.

Un mandrin 109 est disposé à l'intérieur d'alé-

sages centraux dans l'élément d'étalement 69 ' et dans la pièce de fixation 63 ', pour serrer et bloquer la fibre optique 23 Un rebord radial 110 formé sur l'élément d'étalement 69 ' empeche le mandrin 109 de se déplacer

axialement vers l'extrémité avant 103 de l'élément d'éta-

lement 69 ' Le mandrin 109 comporte un alésage axial 11 X

dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre ex-

térieur de la fibre optique 23 Une partie de surface ex-

térieure 113 du mandrin 109, à l'intérieur de l'alésage central formé dans la pièce de fixation 63 ', présente une forme conique de telle façon que l'aire de section droite

du mandrin 109 diminue lorsqu'on s'éloigne du cable à fi-

bre optique 43 L'alésage central formé dans la pièce de

fixation 63 ' peut également 4 tre conique si on le désire.

Après avoir fixé le câble à fibre optique 43 à l'intérieur de la première partie de bottier 51 ', étalé

la couche de résistance mécanique 47 avec le cône d'expan-

sion 101 et fixé le second élément 56 au premier élément

54 de la première partie de bottier 51 ', on visse la struc-

ture de blocage 59 ' dans la premiere partie de boîtier 51 ', dans les filets 65 ' Lorsqu'on visse la pièce de fixation 631 dans les filets 65 ', l'ensemble de la structure de

blocage 59 ' se déplace axialement à l'intérieur de la pre-

fière partie de boitier 51 v, vers le c Cble à fibre opti-

que 43 e Il faut noter que du fait de la disposition de l'élément d'étalement 69 ' autour de la pièce de fixation

63 ', un mouvement relatif axial et de rotation est auto-

risé entre eux De cette manière, les efforts axiaux et de torsion entre l'élément d'étalement 69 ' et la couche de résistance mécanique 47 et entre le mandrin 109 et la

fibre optique 23 sont réduits.

Lorsque la structure de blocage 59 ' avance axia-

lement encore plus loin dans la première partie de boîtier 51 ', l'extrémité avant 103 de l'élément d'étalement 69 '

bute contre le cône d'expansion 101, au moment o l'élé-

ment d'étalement 69 ' comprime davantage la couche de ré-

sistance mécanique 47 contre la paroi intérieure 57 ' de la zone de blocage 55 ', dans la première partie de boîtier 51 ' Après la venue en butée contre le cône d'expansion

101, un mouvement axial supplémentaire de la pièce de fi-

xation 63 ' produit un déplacement axial relatif entre la pièce de fixation 63 ' et l'élément d'étalement 69 ' Du fait que le mandrin 109 est maintenu à l'intérieur de

l'élément d'étalement 69 ', il se produit également un dé-

placement axial relatif entre la pièce de fixation 63 ' et le mandrin 109 A cause de la partie de surface conique 113 du mandrin 109, le déplacement axial provoque une

compression du mandrin 109 à l'intérieur de l'alésage for-

mé dans la pièce de fixation 63 ', ce qui immobilise ferme-

ment et de façon élastique la fibre optique 23, contre tout

mouvement radial et axial dans la première partie de bot -

tier 51 ' Il faut noter que la fibre optique 23 est dispo-

sée de façon à s'étendre vers l'extérieur sur une distance importante à partir d'une face avant 85 ' de la structure

de blocage 59 ', pour des raisons envisagées précédemment.

A ce point, on peut fixer au second élément 56 de la première partie ie boîtier 51 ' une seconde partie

de boîtier 87 ', contenant de préférence la douille d'ali-

gnement 25 et la lentille sphérique 21 conformes à l'in-

vention, en procédant d'une manière similaire à celle re-

lative à la structure de contact décrite précédemment

(figr 3).

Or introduit ensuite de réece la structure de contact 41 ' assemblée dans une cavité isolante 117

établie dans u connecteur 119 (représenté particlleent).

On peut galement utiliser des rondelles Belleville 121

pour solliciter la structure de contact 41 ' vers une ex-

trémité avant du connecteur 119.

T Une fois qu'on a fixé la seconde partie de bottier 87 ' dans la première partie de boîtier 51 ' la structure de contact 41 ' est complète Il faut noter que la structure de contact terminée ne contient aucun élément sensible aux conditions d'environnement Ia fibre optique 23 est maintenue en alignement avec la lentille sphérique et elle est maintenue à l'intérieur de la partie de bottier 51 ' sans utiliser aucun élément d'obturation sensible à la température, corme de l'époxyde En outre, la structure

de contact a une construction relativement robuste L'en-

semble de la structure est fixé de façon générale par des

moyens mécaniques, comme par compression et/ou des fileta-

ges Bien qu'on ait décrit des connecteurs vissés en rela-

tion avec le mode de réalisation préféré, d'autres conne-

xions appropriées entrent dans le cadre de l'invention.

Il faut en outre noter que du fait de la cons-

truction de la structure de contact 41 ', les matières

étrangères ne peuvent pas pénétrer à l'intérieur des par-

ties de bottier pour contaminer la fibre optique qu'elles ccntiennento De plus, du fait que la taille totale de la structure de contact 41 ' conforme à l'invention correspond à une longueur qui n'est que légèrement supérieure à 11 mm et a un diamètre qui n'est que d'environ 4 mm, on peut disposer la structure de contact conforme à l'invention dans des connecteurs de type standard Cette possibilité d'adaptation permet de combiner des contacts ot es et

électriques dans des structures de connecter existantes.

a 5 Il va de soi que de nombreuses modif ications Deujent etre armoriées à l'appareil décrit et représenté,

sans sortir du cadre de l'invention.

PO k:rei-pour airrer un 2 e fibre o i Cjue avec

le wetille cc Ui:i-irice, caraclt-e:_isé en ce qu'il com-

-rerand N douille 'aieen ( 2);un chzanfrein co-

iu e c ir c rla i r d roi ît ( 27)f o rzm é d an S e pr ezir e Slur-

iace -Lazérale ( 29) de la dcuille; un orifi ce ( 31) con-

centisuepar rapport au chanfrein ( 27) et traversant la

douille jusau'à une seconde surface laté-rale ( 33) de lae-

douille, au sonnet duchnri conique, cet orifice

étant dimensionné de façon à mainten ir f-1 err erent une seu -

le fibre optique ( 23); et une lentille sphérique ( 21)

quni est appliquée contrele chanfrein ( 27).

2 îA Ecareil sel-on la revendication 1, caracté-

risé en ce que le plus grand io;r du chanifrein ( 27) est inférieur au dia-_iètre de la lentille srhérique ( 21), gr Cce a quoi l'écartemzent entre la lentille et l'orifice ( 31) est maintenu lorsque la lentille ( 21) est appliquée

contre le chanfrein.

3 Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre un premier boettier ( 87) destiné à entourer et à retenir la douille d'alignement ( 25) et la lentille sphérique ( 21), la lentille et -la douille touvant être introduites dans le premier bo'tier

($-7) sans pouvoir se déulacer versl'xriu en direc-

tion d'une -ore Ldère extrér 1 ité du zremier bo tier.

4 Appareil selon la revendication 3, caracté-

rise en ce qu'il comurend en outre un second boettier

( 51, 51 ') destiné -à entourer la f-icre crzique, et ce se-

cond boltier comprend des moyrens de blocage ( 591, P-9 ') destinés a r a:nrlenir ferrnement la fiîbre optique ( 23) dans le second boetlier, tandis que le -pre:n-ier bo Altier ($ 7) est coç d I faço à Il:e À secclutre fixé a-; secnd oier ( 5 SI, 51 '1)

de telle manibre que la fibre tce ( 23) traverse l'ori-

fice ( 311) formé dans la douille dainr ( 25).

5 ári sel on la revnocation 3, caracteé-

risé en ce au'il conuorend en sunire des u-o 7 ens J' étan-chéité ( 197) oisont d sosés de faao énrle entre la ueir ex Lrtréa-iz,é du,, premier bc cttîcr et le lent,Ille ( 21) pour

empecher la contamination de la jonction chanfrein-lentil-

le ainsi que de la face à nu de la fibre optique ( 23), et

ces moyens d'étanchéité ( 97) appliquent également la len-

tille ( 21) contre le chanfrein ( 27) dans la douille d'ali-

gnement ( 25). 6 Appareil selon la revendictior 4, caractérisé en ce que la fibre optique est entourée successivement et de façon concentrique par au moins une couche tampon ( 49) et une couche de résistance mécanique ( 47), et en ce que les moyens de blocage ( 59 ') comprennent une pièce annulaire qui est fixée de façon amovible au second bottier ( 51 ') et cette pièce comporte un alésage central ( 111) de diamètre légèrement supérieur au diamètre de la fibre optique, et elle présente une partie de surface

extérieure ( 69 ') destinée à appliquer la couche de résis-

tance mécanique ( 47) en contact serré contre une partie

de paroi intérieure ( 57 ') du second bottier ( 51 ').

7 Appareil selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que les moyens de blocage comprennent en outre

des moyens ( 109) situés sur une partie intérieure de ladi-

te pièce, destinés àvenir en contact élastique serré avec la fibre optique afin de maintenir radialement la fibre

optique dans le second boîtier.

8 Appareil selon la revendication 6, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre un cane d'expansion

( 101) destiné à ouvrir en éventail la couche de résistan-

ce mécanique ( 47) vers la partie de paroi intérieure ( 57 '), avant la fixation de la pièce annulaire au second boîtier

( 51 ').