FR2523393A1

FR2523393A1 - Switch matrix assembly for optical fibres - uses moving coil carriers ferromagnetic rails and positioned by mirror and photodiode assembly

Info

Publication number: FR2523393A1
Application number: FR8204217A
Authority: FR
Inventors: Luc Jeunhomme
Original assignee: Thomson CSF Telephone SA; Le Materiel Telephonique Thomson CSF
Current assignee: Thales SA; ALE International SAS
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1983-09-16
Also published as: FR2523393B1

Abstract

Two mating cases each contain a matrix of optical fibres which are moved in horizontal and vertical planes resp. to provide a switching action. The fibre moving assemblies comprise a number of rails (R1,2,3) of ferromagnetic material fixed at one end to a non magnetic member (5). Magnets (A1-7) are located at the opposite ends such that each magnet joins two adjacent rails. Small carriages (C1,2) comprising a former with end cheeks (6,7) slide along each rail. Each former contains a winding (8) and supports an optical fibre (E1,2) in a guide (G1,2). The carriages are moved by passing a current through the coil winding. Small reflecting mirrors (9) are located on one face (20) of each rail to position the carriages. An LED output from a diode assembly on the carriage is reflected by the to a photodiode. Both diodes are connected to a control circuit to ensure correct positioning of the carriage and optical fibre.

Description

DISPOSITIF DE COMMUTATION OPTIQUE
La présente invention se rapporte aux dispositifs de commutation
optique qui permettent d'effectuer un couplage sélectif d'une fibre
incidente d'un premier ensemble, avec une fibre émergente d'un deuxième
ensemble pour par exemple envoyer le signal lumineux transmis par la
fibre incidente vers la fibre émergente.OPTICAL SWITCHING DEVICE
The present invention relates to switching devices
optics which allow a selective coupling of a fiber
incident of a first set, with an emerging fiber of a second
together to for example send the light signal transmitted by the
incident fiber to emerging fiber.

Les termes "incident" et "émergent" ne sont en aucune façon
limitatifs d'un procédé particulier de tranmission et n'indiquent pas
notamment que les transmissions soient unidirectionnelles.The terms "incident" and "emerge" are not in any way
of a particular transmission method and do not indicate
in particular that the transmissions are unidirectional.

I1 existe déjà des dispositifs de commutation optoélectronique qui
permettent d'aiguiller un signal lumineux transmis par une fibre optique
incidente vers une fibre optique émergente.There are already optoelectronic switching devices which
to direct a light signal transmitted by an optical fiber
incident towards an emerging optical fiber.

Cependant la commutation est réalisée à l'aide de circuits électro-
niques. Si bien que l'un des principaux avantage de l'utilisation des fibres optiques est perdu. En effet, ces circuits transforment le signal lumineux transmis par une fibre incidente, en signal électrique. Ils traitent ce signal, puis le retransforment en signal lumineux pour l'envoyer vers la fibre émergente. La bande passante pour le signal à transmettre se trouve diminuée car ces circuits n'ont pas des bandes passantes aussi élevées que celle des fibres optiques. I1 en résulte une moins bonne qualité de la transmission.However, the switching is carried out using electronic circuits.
picnics. So one of the main advantages of using optical fibers is lost. Indeed, these circuits transform the light signal transmitted by an incident fiber, into an electrical signal. They process this signal, then transform it back into a light signal to send it to the emerging fiber. The bandwidth for the signal to be transmitted is reduced because these circuits do not have bandwidths as high as that of optical fibers. This results in poorer quality of the transmission.

Il existe également des dispositifs de commutation optique n'utilisant pas d'interface électronique. Un exemple particulier est illustré dans l'article de YAMAMOTO, YOKOYAMA, OGIWARA, et YOSHIDA intitulé " Large-Scale and Low-Loss Optical Switch Matrix For Optical Switching
Systems" paru dans la revue Journal of Optical Commutations 1 (19E
La transmission du signal est effectuée par l'intermédiaire d'éléments optiques autres que les fibres, par exemple des lentilles ou des prismes.There are also optical switching devices that do not use an electronic interface. A particular example is illustrated in the article by YAMAMOTO, YOKOYAMA, OGIWARA, and YOSHIDA entitled "Large-Scale and Low-Loss Optical Switch Matrix For Optical Switching
Systems "published in the Journal of Optical Commutations 1 (19E
The signal is transmitted by optical elements other than fibers, for example lenses or prisms.

L'inconvénient majeur de cette méthode est qu'elle présente des pertes assez considérables du fait que les trajets optiques entre les fibres sont relativement longs.The major drawback of this method is that it presents fairly considerable losses due to the fact that the optical paths between the fibers are relatively long.

I1 existe également des dispositifs de commutation optique permettant le couplage optique sélectif d'une fibre incidente avec une fibre émergente sélectionnée parmi deux autres fibres ou plus, soit une cellule de commutation I x N. Un exemple particulier est illustré dans la communication de OCIWARA, YOKOYAMA ET OHMORI parue dans la revue Optical and Quantum Electronics 12 (1890) à la rubrique "Short
Commutation".There are also optical switching devices allowing the selective optical coupling of an incident fiber with an emerging fiber selected from two or more other fibers, ie an I x N switching cell. A particular example is illustrated in the communication from OCIWARA, YOKOYAMA ET OHMORI published in the journal Optical and Quantum Electronics 12 (1890) in the section "Short
Switching ".

Pour réaliser un commutateur à P entrées et M sorties avec des cellules de commutation 1 x N (une entrée, N sorties) de ce type là, il faut constituer un commutateur I x M avec plusieurs étages 1 x N (si M > N), puis câbler optiquement entre eux les P commutateurs I x M d'entrée avec les M commutateurs I x P de sortie. Cette méthode parait très complexe et de plus présente deux inconvénients: - la cellule I x N proposée est déjà volumineuse puisque les fibres sont disposées sur une rosace. En réalisant plusieurs étages de ce type là, le volume ne peut que croître. To make a switch with P inputs and M outputs with 1 x N switching cells (one input, N outputs) of this type, an I x M switch with several 1 x N stages must be formed (if M> N) , then optically wire between them the P input I x M switches with the M output I x P switches. This method seems very complex and moreover has two drawbacks: - the proposed I x N cell is already bulky since the fibers are arranged on a rosette. By realizing several stages of this type there, the volume can only increase.

- le déplacement mis en jeu par la fibre unique qui se trouve au centre de la rosace nécessite de laisser une séparation importante entre cette fibre centrale et les fibres périphériques, ce qui conduit à des pertes relativement élevées. Si de plus on réalise des câblages optiques complexes ces pertes augmentent.- The displacement brought into play by the single fiber which is in the center of the rosette requires leaving a significant separation between this central fiber and the peripheral fibers, which leads to relatively high losses. If, in addition, complex optical cabling is carried out, these losses increase.

L'invention propose un commutateur peu encombrant ayant N entrées et M sorties. Ce commutateur permet d'effectuer un couplage sélectif entre l'une quelconque des N fibres d'entrée et l'une quelconque des M fibres de sortie sans éléments optiques intermédiaires. The invention provides a space-saving switch having N inputs and M outputs. This switch enables selective coupling between any one of the N input fibers and any one of the M output fibers without intermediate optical elements.

L'invention a donc pour objet un dispositif de commutation optique, principalement caractérisé en ce qu'il comprend: - un premier réceptacle comportant un premier ensemble de M fenêtres rectilignes, horizontales, parallèles entre elles et régulièrement espacées sur l'une de ses faces; - M fibres optiques logées respectivement dans chaque fenêtre du premier ensemble; - des premiers moyens de commande, permettant de translater horizontalement chaque fibre dans sa fenêtre, de lune à l'autre de N positions différentes ; - un deuxième réceptacle comportant un deuxième ensemble de N fenêtres rectilignes, verticales, parallèles entre elles et régulièrement espacées sur l'une de ses faces; - N fibres optiques logées respectivement dans chaque fenêtre du deuxième ensemble;; - des moyens de commande, permettant de translater verticalement la fibre dans sa fenêtre de l'une à l'autre de M positions différentes, correspondant chacune à une position déterminée pour une fibre du premier réceptable de manière à ce que les extrémités de ces fibres ainsi positionnées, se trouvent alignées, permettant ainsi d'effectuer une commutation du signal transmis par l'une quelconque des fibres de l'un des deux réceptacles vers l'une quelconque des fibres de l'autre réceptacle. The invention therefore relates to an optical switching device, mainly characterized in that it comprises: - a first receptacle comprising a first set of M rectilinear windows, horizontal, parallel to each other and regularly spaced on one of its faces ; - M optical fibers housed respectively in each window of the first set; - first control means, making it possible to translate each fiber horizontally in its window, from moon to other from N different positions; - A second receptacle comprising a second set of N rectilinear, vertical windows, mutually parallel and regularly spaced on one of its faces; - N optical fibers housed respectively in each window of the second set ;; - control means, making it possible to vertically translate the fiber in its window from one to the other of M different positions, each corresponding to a determined position for a fiber of the first receptable so that the ends of these fibers thus positioned, they are aligned, thus making it possible to effect a switching of the signal transmitted by any of the fibers of one of the two receptacles to any of the fibers of the other receptacle.

Les particularités et avantages de la présente invention apparaitront dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif, et à l'aide des figures annexées qui présentent:
- figure 1, un exemple de réalisation d'un dispositif de commutation optique selon l'invention;
- figure 2, une réalisation concrète et partielle de l'invention;
- figure 3, un premier détail de réalisation;
- figure 4, un deuxième détail de réalisation;
La figure 1 illustre un exemple de dispositif de commutation selon l'invention. Le commutateur de l'invention, constituant dans l'exemple précis de la figure I une matrice de commutation à huit entrées, huit sorties soit une cellule de commutation 8 x 8, comporte deux parties distinctes, qui sont représentées ouvertes comme les pages d'un livre, mais qui sont placées l'une contre l'autre, comme un livre refermé, en fonctionnement.The features and advantages of the present invention will appear in the following description presented by way of non-limiting example, and with the aid of the appended figures which show:
- Figure 1, an exemplary embodiment of an optical switching device according to the invention;
- Figure 2, a concrete and partial embodiment of the invention;
- Figure 3, a first detail of embodiment;
- Figure 4, a second embodiment;
FIG. 1 illustrates an example of a switching device according to the invention. The switch of the invention, constituting in the specific example of FIG. I a switching matrix with eight inputs, eight outputs, ie an 8 × 8 switching cell, has two separate parts, which are shown open like the pages of a book, but which are placed one against the other, like a closed book, in operation.

Une première partie est constituée d'un premier réceptacle 1, ayant par exemple une forme parallélépipèdique et portant les fibres optiques d'entrées El, EZ .. E8 amenées par un câble non représenté sur la figure. A first part consists of a first receptacle 1, for example having a parallelepiped shape and carrying the optical fibers of inputs El, EZ .. E8 brought by a cable not shown in the figure.

Une deuxième partie est constituée d'un deuxième réceptacle 2, ayant par exemple une forme parallèlèpipèdique et portant les fibres optiques de sorties S I, Su ... S8 amenées par un câble non représenté sur la figure. A second part consists of a second receptacle 2, having for example a parallelepiped shape and carrying the optical fibers of outputs S I, Su ... S8 brought by a cable not shown in the figure.

Les qualificatifs de fibres optiques d'entrée et de sortie se réfèrent bien entendu à l'application particulière qui est faite dans l'exemple de réalisation décrit ci-après. Ces qualificatifs sont relatifs au sens vers lequel circule l'information transportée par le signal lumineux transmis par les fibres, cette information pouvant circuler en sens inverse. The qualifiers for input and output optical fibers obviously refer to the particular application which is made in the embodiment described below. These qualifiers relate to the direction in which the information transported by the light signal transmitted by the fibers circulates, this information being able to circulate in the opposite direction.

Pour des raisons de commodité de compréhension on se réfèrera dans la description à un repère OXYZ mentionné sur la figure 1. For reasons of convenience of understanding, reference will be made in the description to an OXYZ coordinate system mentioned in FIG. 1.

Le premier réceptacle 1 comporte sur l'une de ses faces 3 un ensemble de fenêtres FE rectilignes, toutes de mêmes dimensions et toutes parallèles à l'axe X du repère de référence. The first receptacle 1 comprises on one of its faces 3 a set of rectilinear windows FE, all of the same dimensions and all parallel to the axis X of the reference frame.

Chaque fibre d'entrée est logée dans une de ces fenêtres. La largeur de ces fenêtres est légèrement supérieure au diamètre des fibres pour permettre un libre mouvement de - l'extrémité des fibres le long des fenêtres. Each input fiber is housed in one of these windows. The width of these windows is slightly greater than the diameter of the fibers to allow free movement of the end of the fibers along the windows.

Chaque fenêtre est munie d'encoches V1-V8 en forme de V, le nombre d'encoches pour le réceptacle l est égal au nombre de fibres qu'il y a dans le réceptacle 2. Les fibres de ce premier réceptacle I peuvent ainsi être soumises à des mouvements de translation horizontale le long des fenêtres à l'aide d'un mécanisme approprié permettant de les positionner suivant un ensemble de positions discrètes prédéterminées qui correspondent à la position des encoches V1-V8. Le mécanisme approprié est bien entendu logé dans le réceptacle 1. Each window is provided with V1-V8 notches in the shape of a V, the number of notches for the receptacle l is equal to the number of fibers that there are in the receptacle 2. The fibers of this first receptacle I can thus be subjected to horizontal translational movements along the windows using an appropriate mechanism making it possible to position them according to a set of predetermined discrete positions which correspond to the position of the notches V1-V8. The appropriate mechanism is of course housed in the receptacle 1.

Le deuxième réceptacle 2 a une forme identique au premier. II comporte sur l'une de ses faces 4 un ensemble de fenêtres FS rectilignes, toutes de mêmes dimensions et toutes parallèles à l'axe Y du repère, I'axe
Y étant perpendiculaire à l'axe X.The second receptacle 2 has a shape identical to the first. It comprises on one of its faces 4 a set of rectilinear FS windows, all of the same dimensions and all parallel to the axis Y of the reference frame, the axis
Y being perpendicular to the X axis.

Chaque fibre de sortie est logée dans une de ces fenêtres. La largeur de ces fenêtres est également légèrement supérieure au diamètre des fibres pour permettre un libre mouvement de leur extrémité le long des fenêtres. Each output fiber is housed in one of these windows. The width of these windows is also slightly greater than the diameter of the fibers to allow free movement of their ends along the windows.

Chacune de ces fenêtres FS est également munie d'encoches Wl-W8 en forme de V, le nombre d'encoches est égal au nombre de fibres qu'il y a dans le réceptacle l. Each of these windows FS is also provided with V-shaped notches Wl-W8, the number of notches is equal to the number of fibers that there are in the receptacle l.

Les fibres de ce deuxième réceptacle 2 peuvent ainsi être soumises à des mouvements de translation verticale le long des fenêtres à l'aide d'un mécanisme approprié permettant de les positionner suivant un ensemble de positions discrètes prédéterminées correspondant à la position des encoches. The fibers of this second receptacle 2 can thus be subjected to vertical translational movements along the windows using an appropriate mechanism making it possible to position them according to a set of predetermined discrete positions corresponding to the position of the notches.

Les deux réceptacles I et 2 sont solidaires l'un de l'autre, et les faces 3 et 4 munies de fenêtres se trouvent en vis-à-vis, ces fenêtres étant croisées entre elles. The two receptacles I and 2 are integral with one another, and the faces 3 and 4 provided with windows are opposite, these windows being crossed between them.

Sur la figure 1, le schéma a été éclaté pour mieux voir le positionnement des fibres d'entrées et de sorties les unes par rapport aux autres. In Figure 1, the diagram has been exploded to better see the positioning of the input and output fibers relative to each other.

Lorque le commutateur est au repos les fibres de chaque réceptacle sont alignées. When the switch is at rest the fibers of each receptacle are aligned.

Pour effectuer le couplage entre une fibre El du premier réceptacle et une fibre EJ du deuxième réceptacle on translate horizontalement la fibre El, d'une distance qui peut être variable puisqu'elle est fonction de la position antérieure de cette fibre, jusqu'à ce qu'elle se trouve face au rang J dans lequel se trouve la fibre EJ. To couple between an El fiber of the first receptacle and an EJ fiber of the second receptacle, the El fiber is horizontally translated, by a distance which can be variable since it is a function of the anterior position of this fiber, until that it is facing row J in which the EJ fiber is located.

La fibre EJ est alors translatée verticalement, d'une distance également variable qui est également fonction de sa position antérieure, jusqu ce qu'elle se trouve face au rang I de la fibre El. The EJ fiber is then translated vertically, by an equally variable distance which is also a function of its anterior position, until it faces row I of the El fiber.

Lorsque les fibres se trouvent dans la position désirée, elles sont immobilisées dans les encoches durant toute la transmission du signal. When the fibers are in the desired position, they are immobilized in the notches throughout the transmission of the signal.

Leurs extrémités sont séparées par un interstice d'une largeur minimum prédéterminée et ces extrémités sont placées suivant le mêrne axe de façon à obtenir une précision compatible avec les pertes optiques -tnlérécs suivant l'application.Their ends are separated by a gap of a predetermined minimum width and these ends are placed along the same axis so as to obtain a precision compatible with optical losses -tnlérécs according to the application.

Pour réduire les contraintes de précision du positionnement les extrémités de chaque fibre peuvent être terminées par une lentille. En effet les lentilles ont dans ce cas pour effet de réduire la divergence du faisceau lumineux à la sortie des fibres; cette divergence étant provoquée par un paramètre intrinsèque aux fibres optiques qui est appelé classiquement ouverture numérique. To reduce the constraints of positioning accuracy, the ends of each fiber can be terminated by a lens. Indeed, the lenses in this case have the effect of reducing the divergence of the light beam at the exit of the fibers; this divergence being caused by a parameter intrinsic to optical fibers which is conventionally called digital aperture.

Une réalisation concrète de l'invention est représentée partiellement sur la figure 2. A concrete embodiment of the invention is partially shown in Figure 2.

Cette figure illustre donc une réalisation concrète des moyens de
commande permettant de translater les fibres le long des fenêtres. Il est
bien entendu que ces moyens sont les mêmes pour les fibres qui se
trouvent dans le premier réceptacle et dans le deuxième.This figure therefore illustrates a concrete realization of the means of
command to translate the fibers along the windows. It is
of course, these means are the same for the fibers which are
are in the first receptacle and in the second.

Dans le cas précis de cette réalisation, qui consiste à avoir une
matrice de commutation 8 x 8, on dispose dans chaque réceptacle I et 2
d'un support comportant huit rails R1 - R8 permettant de guider le
déplacement respectivement des huit fibres de chaque réceptacle.In the specific case of this realization, which consists in having a
8 x 8 switching matrix, we have in each receptacle I and 2
a support comprising eight rails R1 - R8 for guiding the
displacement respectively of the eight fibers of each receptacle.

Sur cette figure 2 on n'a représenté de manière détaillée que les
rails R 1 et R2, étant bien entendu qutils sont tous identiques entre eux.In this FIG. 2, only the
rails R 1 and R2, it being understood that they are all identical to each other.

Ces rails sont parallèles à l'axe X ou à l'axe Y selon qu'ils se
trouvent dans le réceptacle 1 ou dans le réceptacle 2. Ils sont constitués d'un matériau ferromagnétique. Ils sont tous solidaires d'un montant 5 non magnétique, par les extrémités qui sont toutes situées du même côté et référencées Rlb pour le premier rail. Des aimants A1-A7 sont placés aux extrémités opposées, Rla pour ce premier rail.These rails are parallel to the X axis or to the Y axis depending on whether they are
are found in receptacle 1 or in receptacle 2. They are made of a ferromagnetic material. They are all integral with a non-magnetic upright 5, by the ends which are all located on the same side and referenced Rlb for the first rail. Magnets A1-A7 are placed at opposite ends, Rla for this first rail.

Chaque aimant relie magnétiquement deux rails superposés. Each magnet magnetically connects two superimposed rails.

L'aimant Al relie les rails R1 et R2; le pôle sud S se trouve à l'extrémité de R1 tandis que le pôle nord N se trouve à l'extrémité du rail R2. The magnet Al connects the rails R1 and R2; the south pole S is at the end of R1 while the north pole N is at the end of the rail R2.

L'aimant A2 relie magnétiquement le rail R2 et le rail R3. Le pôle nord de cet aimant A2 est placé à l'extrémité du rail R2, à une distance déterminée du pôle nord de l'aimant Al pour éviter une répulsion des deux aimants. Le pôle sud de l'aimant A2 est placé à l'extrémité du rail R3. The magnet A2 magnetically connects the rail R2 and the rail R3. The north pole of this magnet A2 is placed at the end of the rail R2, at a determined distance from the north pole of the magnet Al to avoid repulsion of the two magnets. The south pole of the magnet A2 is placed at the end of the rail R3.

L'aimant A3 relie magnétiquement les rails R3 et R4 (non représentés). Le pôle sud de cet aimant A3 est placé à l'extrémité du rail
R3, à une distance déterminée du pôle sud de l'aimant A2 pour éviter la répulsion. Le pôle nord de l'aimant A3 est placé à l'extrémité du rail R4, etc...The magnet A3 magnetically connects the rails R3 and R4 (not shown). The south pole of this A3 magnet is placed at the end of the rail
R3, at a determined distance from the south pole of the magnet A2 to avoid repulsion. The north pole of the magnet A3 is placed at the end of the rail R4, etc ...

Des petits chariots Cl-C8 prévus pour être translatés le long des rails sont emmanchés sur les rails. Ils comportent une carcasse pouvant coulisser sur les rails et dont les extrémités 6 et 7 épousent la forme du rail. La carcasse de chaque chariot comprend une bobine 8 qui entoure le rail sans qu'il y ait de contact avec ce dernier. Small Cl-C8 trolleys intended to be translated along the rails are fitted onto the rails. They comprise a carcass which can slide on the rails and whose ends 6 and 7 follow the shape of the rail. The carcass of each carriage comprises a coil 8 which surrounds the rail without there being contact with the latter.

Chaque fibre optique est placée sur l'un de ces chariot Cl-C8. Each optical fiber is placed on one of these Cl-C8 trolleys.

Par exemple, la fibre optique El qui est logée à l'intérieur d'un guide C1, est placée sur le chariot C1 perpendiculairement au rail R1, et son extrémité déborde du chariot de manière à se trouver dans la fenêtre correspondante. Toutes les fibres sont placées de la même manière sur leur chariot. For example, the optical fiber El which is housed inside a guide C1, is placed on the carriage C1 perpendicular to the rail R1, and its end projects beyond the carriage so as to be in the corresponding window. All fibers are placed in the same way on their carriage.

Pour translater les chariots on excite indépendamment l'enroule- ment de chaque chariot. Le courant I qui passe dans l'enroulement est perpendiculaire au champ magnétique B créé par les aimants, et ce champ se referme en traversant l'espace vide (I'air) qu'il y a entre deux rails superposés. To translate the carriages, the winding of each carriage is independently excited. The current I which passes in the winding is perpendicular to the magnetic field B created by the magnets, and this field closes by crossing the empty space (air) that there is between two superimposed rails.

D'après la loi de Laplace une force électromagnétique F est créée et permet de déplacer le chariot dans un sens ou dans l'autre le long du rail, suivant le sens du courant. According to Laplace's law an electromagnetic force F is created and allows to move the carriage in one direction or the other along the rail, according to the direction of the current.

Pour le rail Rl, le champ ig est parallèle à l'axe Y et de même sens, le courant est parallèle à l'axe de référence Z - et de même sens (par exemple), la force f est parallèle à l'axe X et opposée au vecteur OX. For rail Rl, the field ig is parallel to the Y axis and in the same direction, the current is parallel to the reference axis Z - and in the same direction (for example), the force f is parallel to the axis X and opposite to the vector OX.

Pour le rail 5 le champ ss est parallèle à l'axe Y, de même sens audessus du rail, et de sens opposé en dessous du rail; le courant est parallèle à l'axe de référence Z et de même sens (par exemple), les forces qui s'exercent en dessus et en dessous du rail sont de même sens, parallèles à l'axe X et ont la même direction que le vecteur OX. For rail 5 the field ss is parallel to the axis Y, in the same direction above the rail, and in opposite direction below the rail; the current is parallel to the reference axis Z and in the same direction (for example), the forces exerted above and below the rail are in the same direction, parallel to the X axis and have the same direction as the vector OX.

La disposition particulière des pôles des aimants décrite au début a été choisie pour que quel que soit le sens du courant les chariots ne soient pas soumis à des forces qui s'opposent, cé qui provoquerait une immmobilisation du chariot. The particular arrangement of the poles of the magnets described at the beginning was chosen so that whatever the direction of the current, the carriages are not subjected to opposing forces, which would cause the carriage to immobilize.

Le détail représenté sur la figure 3 permet de mieux illustrer
I'orientation des vecteurs champ 1N, courant I et force F qui s'exercent sur le chariot C2 vu en coupe.The detail shown in Figure 3 allows to better illustrate
The orientation of the vectors field 1N, current I and force F which are exerted on the carriage C2 seen in section.

La figure 4 représente une vue de côté d'un chariot, le chariot C2 par exemple, le rail étant représenté en coupe. FIG. 4 represents a side view of a carriage, the carriage C2 for example, the rail being shown in section.

Cette figure permet de mieux illustrer le positionnement des fibres sur les chariots, par exemple le positionnement de la fibre E2 qui est placée sur le chariot C2. This figure makes it possible to better illustrate the positioning of the fibers on the carriages, for example the positioning of the fiber E2 which is placed on the carriage C2.

La fibre considérée E2 est logée dans son guide G2 qui est solidaire du chariot, par collage par exemple. Le guide G2 est constitué par un tube creux dans lequel est scellée la fibre E2. L'extrémité de ce guide est maintenue soulevée par l'intermédiaire d'une lame flexible 10 solidaire également du chariot. L'extrémité du guide G2 est entourée d'une bague 11. Cette bague est solidaire d'un noyau magnétique 12 qui plonge dans un bobinage 13 qui est en série avec l'enroulement 9 du chariot. The fiber considered E2 is housed in its guide G2 which is secured to the carriage, by gluing for example. The guide G2 consists of a hollow tube in which the fiber E2 is sealed. The end of this guide is kept raised by means of a flexible blade 10 also integral with the carriage. The end of the guide G2 is surrounded by a ring 11. This ring is integral with a magnetic core 12 which plunges into a coil 13 which is in series with the winding 9 of the carriage.

Lorsque l'enroulement 9 est excité, l'enroulement 13 est également excité, il se crée une force électromagnétique qui tend à attirer le noyau 12 à l'intérieur du bobinage 13, ce qui tend à tirer le guide G2 vers le bas. When the winding 9 is excited, the winding 13 is also excited, an electromagnetic force is created which tends to attract the core 12 inside the coil 13, which tends to pull the guide G2 downwards.

Le guide G2 appuie alors sur la lame flexible 10 dont la constante d'élasticité a été choisie de façon à avoir une force de rappel inférieure à la force électromagnétique créée par l'électro-aimant 12-13.The guide G2 then presses on the flexible blade 10, the elastic constant of which has been chosen so as to have a return force less than the electromagnetic force created by the electromagnet 12-13.

L'extrémité de la fibre est donc translatée dans la fenêtre correspondante jusqu'à ce qu'elle se trouve dans la position désirée. The end of the fiber is therefore translated into the corresponding window until it is in the desired position.

L'enroulement 9 cesse alors d'être excité. Comme l'enroulement 13 est en série avec cet enroulement, il cesse également d'être excité et aussitôt la lame flexible 10 se détend pour reprendre sa position de repos. L'extrémité de la fibre est alors soulevée et va se loger dans l'encoche correspondant à la position désirée.The winding 9 then ceases to be excited. As the winding 13 is in series with this winding, it also ceases to be excited and immediately the flexible blade 10 expands to return to its rest position. The end of the fiber is then lifted and will be housed in the notch corresponding to the desired position.

Le positionnement du chariot C2 sur le rail R2 est facilité au moyen d'un fil en caoutchouc 14 qui adhère à la surface intérieure de chaque extrémité 6 et 7 du chariot. Ce fil est retenu au moyen de quatre ergots 14a. Sur la figure 5 on a représenté le détail d'une réalisation particulière permettant de repérer la position de la fibre sur le rail. The positioning of the carriage C2 on the rail R2 is facilitated by means of a rubber wire 14 which adheres to the interior surface of each end 6 and 7 of the carriage. This wire is retained by means of four pins 14a. In Figure 5 there is shown the detail of a particular embodiment for identifying the position of the fiber on the rail.

On a disposé sur une face 20 de chaque rail un ensemble de plaquettes réfléchissantes 9 (des petits miroirs par exemple) dont les positions sont bien déterminées et correspondent à chaque position d'immobilisation que peut avoir la fibre sur le rail. Pour repérer cette position on dispose de deux diodes 15 et 16 reliées électriquement à un circuit de commande et d'alimentation 17. A set of reflective plates 9 (small mirrors for example) has been placed on one face 20 of each rail, the positions of which are well determined and correspond to each immobilization position that the fiber may have on the rail. To locate this position, two diodes 15 and 16 are electrically connected to a control and supply circuit 17.

Les diodes sont placées sur une plaque isolante 18 collée sous le bobinage 9 et elles sont séparées par une lame 19. The diodes are placed on an insulating plate 18 glued under the winding 9 and they are separated by a blade 19.

Lorsque le chariot est déplacé les diodes sont alimentées. When the carriage is moved the diodes are supplied.

La diode 15 est une diode électroluminescente, I'éclairage qu'elle émet se réfléchit sur les plaquettes réfléchissantes 9 chaque fois qu'elle en rencontre une. Ces plaquettes 9 renvoient une partie du rayonnement lumineux vers la diode 16 qui le capte et se met à conduire. Cette diode conduit et envoie donc un signal au circuit de commande chaque fois qu'elle reçoit un rayonnement lumineux. The diode 15 is a light-emitting diode, the lighting which it emits is reflected on the reflecting plates 9 each time it encounters one. These plates 9 return part of the light radiation to the diode 16 which picks it up and starts driving. This diode conducts and therefore sends a signal to the control circuit each time it receives light radiation.

Le circuit de commande 17 compte le nombre de plaquettes lors du déplacement de la fibre et connait ainsi la position exacte de la fibre. The control circuit 17 counts the number of plates during the movement of the fiber and thus knows the exact position of the fiber.

Connaissant la position exacte de la fibre après chaque immobilisation, le circuit de commande 17 est apte à érnettre un signal sur l'ordre d'un commande extérieure CE, pour déplacer le chariot afin que la fibre se trouve dans la position désirée. Knowing the exact position of the fiber after each immobilization, the control circuit 17 is able to send a signal on the order of an external control CE, to move the carriage so that the fiber is in the desired position.

Ce dispositif de commutation permet donc d'obtenir un positionnement précis des fibres à coupler en faisant coulisser les .:chariots portant ces fibres le long de leur rail ; I'un de ces chariots couiissant suivant l'axe X, I'autre coulissant suivant l'axe Y jusqu'à coque les fibres porters se trouvent en vis-à-vis. Pour améliorer la précision du positionnement les extrémités des fibres sont logées dans une encoche pendant toute la durée de la transmission du signal. This switching device therefore makes it possible to obtain a precise positioning of the fibers to be coupled by sliding the.: Carriages carrying these fibers along their rail; One of these carriages couiissant along the X axis, the other sliding along the Y axis until the carrier fibers hull are located opposite. To improve positioning accuracy, the ends of the fibers are housed in a notch for the duration of the signal transmission.

Claims

1. Optical switching device, characterized in that it comprises: - a first receptacle (1) comprising a first set of M rectilinear windows (FE) horizontal, parallel to each other and regularly spaced on one of its faces (3 ); - M optical fibers housed respectively in each window; - first control means, making it possible to translate each fiber horizontally in its window, from one to the other of N different positions - a second receptacle (2) comprising a second set of N rectilinear windows (FS) vertical, parallel between them and regularly spaced on one of its faces (4); - N optical fibers housed respectively in each window of the second set ;; - second control means (R1, Al, C1, 17) making it possible to vertically translate each fiber in its window from one to the other of

M different positions each corresponding to a determined position for a fiber of the first receptacle so that the ends of these fibers thus positioned are aligned, thus making it possible to effect a switching of the signal transmitted by any of the fibers of the one of the two receptacles to any of the fibers of the other receptacle.

2. Device according to claim 1, characterized in that the windows (FE, FS) comprise a set of notches (V1-V8, W1-W8) in the shape of a "V", the number of notches in each window of the first receptacle (1) being equal to the number of fibers of the second receptacle (2) and the number of notches in each window of the second receptacle (2) being equal to the number of fibers of the first receptacle (L).

R2), and the adjacent poles of two successive magnets being of the same sign ;; - a set of M carriages (C1-C8) comprising a magnetic coil (8), sliding respectively on the rails and carrying an optical fiber, this fiber being fixed on the coil so that its end is in a window of the receptacle considered; - a control circuit (17) for supplying each coil separately and controlling the movement of each carriage (C1-C8).

3 ~ Device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that each of the control means comprises: - a set of M rails (R1-R8) parallel to the windows of each receptacle, associated respectively with each window and comprising first and second ends (Rla, Rlb), - a set of magnets (A1-A7) placed at the second ends (Rla) of the rails, each (Al) magnetically connecting two superimposed rails (RI,

4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each optical fiber (E2) is housed in a guide (G2) fixed to the carriage, the free end of the fibers projecting from the guide.

5. Device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that each fiber (E2) is placed on a flexible blade (10), this blade (10) having a first and a second stable positions, which respectively allow lower or raise the fiber under consideration to place it in one of the notches in the window.

6. Device according to claim 5, characterized in that it comprises an electromagnet (12-13) making it possible to obtain the first stable position when it is excited, and the second stable position when it ceases to be excited.

7. Device according to claim 6, characterized in that each electromagnet (12-13) comprises: - a core (12) terminated by a ring (11) which surrounds the end of the guide (G2) carrying the fiber ( E2); - A coil (13) in series with the coil (8) of the corresponding carriage (C2).

8. Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that each rail (R1-R8) comprises on one of its faces (10) a set of reflective plates (9) aligned, regularly spaced so that when the fiber (E2) passes over each plate, its end is exactly under a notch.

9. Device according to claim 8, characterized in that a first light-emitting diode (15), supplied by the control and supply circuit (17) emits radiation which is reflected on each wafer (9) when the fiber considered ( E2) passes over the plates (9), this radiation being picked up by a second diode (16) which sends a signal to the control and supply circuit (17) allowing it to know the exact position of the fiber considered ( E2).

10. Device according to claim 9, characterized in that the first and second diodes (15, 16) are integral with the magnetic coil (8) of each carriage (C 1-C8) by means of a first insulating plate (18) bonded under this coil (8), these diodes thus being located above the faces (20) comprising the reflective plates (9) and being separated from one another by a second plate (19).