FR2572805A1 - Procede de mesure du centrage d'un barreau cylindrique dans un revetement transparent cylindrique et dispositif de mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

LE PROCEDE DE L'INVENTION EST DU TYPE COMPRENANT L'ANALYSE DU CHAMP DIFFRACTE AVANT PAR UN BARREAU FO DANS UN REVETEMENT TRANSPARENT LORSQU'ON L'ECLAIRE PERPENDICULAIREMENT A SON AXE O. LE PROCEDE DE L'INVENTION COMPREND UNE ETAPE DE DETECTION DE LA POSITION ANGULAIRE TH PAR RAPPORT A UN AXE D'ECLAIREMENT MOYEN E DE DEUX LOBES LATERAUX CORRESPONDANT A DES RAYONS INCIDENTS PASSANT TANGENTIELLEMENT AU BARREAU FO APRES PENETRATION DANS LE REVETEMENT TRANSPARENT ET UNE ETAPE DE DETERMINATION A PARTIR DE CES POSITIONS ANGULAIRES DE L'EXCENTREMENT DU BARREAU PAR RAPPORT A SON REVETEMENT ET L'ORIENTATION DE CET EXCENTREMENT. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA MESURE DU CENTRAGE D'UNE FIBRE OPTIQUE FO DANS SA GAINE D'ENDUCTION.

Description

4--

PROCEDE DE MESURE DU CENTRAGE D'UN BARREAU

CYLINDRIQUE DANS UN REVETEMENT TRANSPARENT

CYLINDRIQUE ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE.

La présente invention se rapporte à un procédé de mesure du centrage d'un barreau cylindrique dans un revêtement transparent et au dispositif de mise en oeuvre d'un tel procédé. L'invention se rapporte plus particulièrement à la mesure du centrage d'une fibre

optique dans son enduction transparente.

En effet, lors de la fabrication de fibres optiques, notamment de fibres monomodes, il est nécessaire de connaître avec une grande

précision le centrage de la fibre optique dans son enduction trans-

parente; de préférence en temps réel en cours de fibrage.

Dans l'art connu, une méthode de mesure classique du centrage

nécessite la mise en oeuvre d'un microscope. Cette méthode com-

porte de nombreux inconvénients. En particulier, c'est une méthode de mesure destructive car il est nécessaire de préparer une section de la fibre optique. Cette méthode est donc longue à mettre en

oeuvre et ne permet pas une mesure en temps réel.

Il est également connu une méthode développée par

SMITHGALL et al. Cette méthode est décrite dans l'article "High-

Speed Measurement and Control of Fiber-Coating Concentricity" paru dans la Revue "THE BELL SYSTEM TECHNICAL 3OURNAL";

vol. 60, No. 9, novembre 1981; pages 2065 à 2080.

Cette méthode est basée sur l'utilisation de certaines parti-

cularités du champ diffracté avant par une fibre optique quand on

l'éclaire perpendiculairement à son axe à l'aide d'un faisceau laser.

L'analyse en champ lointain dans un plan perpendiculaire à l'axe optique de la fibre optique éclairée par le faisceau laser montre que les variations d'intensité optique peuvent être décrite par une figure de diffraction complexe présentant des lobes particuliers. Outre un lobe central, dû à la transmission sans diffraction du faisceau de lumière monochromatique suivant un axe perpendiculaire à l'axe optique de la fibre optique, la figure de diffraction comporte deux

lobes importants de part et d'autre de ce lobe central.

Lorsque la fibre optique est parfaitement centrée dans son enduction, ces deux lobes latéraux sont disposés symétriquement par rapport à ce lobe central. Dans le cas contraire, la symétrie est rompue. La méthode décrite dans l'article susmentionné tire partie de ce phénomène. Il est notamment décrit un dispositif permettant de déterminer en (tout ou rien) si la fibre optique est centrée ou ne

l'est pas dans son enduction.

Bien que non destructive et permettant une régulation du centrage en temps réel, cette méthode n'est pas au sens propre une méthode de mesure. En effet, elle ne permet pas de chiffrer de façon continue le défaut de centrage. Ceci est dû au fait que, bien - que présentant une intensité optique d'amplitude importante et par là de détection aisée, les deux lobes utilisés, et leurs positions par rapport à l'axe d'éclairement du faisceau laser, ne sont pas reliés de façon simple aux caractéristiques optogéométriques combinées de la

fibre optique et de son enduction, notamment au décentrage.

La présente invention permet de pallier les inconvénients de l'art connu. Elle est également basée sur l'analyse du champ diffracté avant par une fibre optique enduite lorsqu'on l'éclaire perpendiculairement à son axe optique par un faisceau de lumière monochromatique. Contrairement à l'art connu, elle permet non seulement de détecter un écart de centrage mais aussi de mesurer

et chiffrer le défaut de ce centrage.

En outre, dans une variante préférée, la méthode selon l'in-

vention permet également de mesurer le diamètre du revêtement

simultanément à la mesure de l'excentricité.

L'invention a donc pour objet un procédé de mesure du centrage d'un barreau cylindrique dans un revêtement transparent cylindrique comprenant: a) une étape d'éclairement du barreau dans son revêtement par au moins un faisceau de rayons lumineux d'axe de propagation moyen orthogonal à l'axe de symétrie du barreau cylindrique et de section supérieure au diamètre extérieur du revêtement b) une étape d'analyse de la répartition angulaire, dans un plan orthogonal à l'axe de symétrie du barreau cylindrique, de l'intensité optique de la figure de diffraction avant des rayons du faisceau résultant de l'interaction du barreau dans son revêtement avec les rayons de ce faisceau; caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes: c) la détection de la position angulaire des maxima de deux lobes latéraux, de part et d'autre dudit axe de propagation moyen,

correspondant à deux rayons incidents du faisceau passant tangen-

tiellement audit barreau après pénétration dans son revêtement d) la détermination à partir de la détection de ces maxima de la valeur de l'excentrernent du barreau cylindrique par rapport à son revêtement cylindrique et de son orientation angulaire par rapport audit axe de propagation moyen et des relations existant entre le rapport des diamètres extérieurs du barreau et de son revêtement, I'excentrement, son orientation et lesdites deux positions angulaires

des maxima détectés.

L'invention a encore pour objet un dispositif de mise en oeuvre

d'un tel procédé.

L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et

avantages apparaîtront à l'aide de la description qui suit et des

figures annexées et parmi lesquelles: - la figure I représente schématiquement une figure de diffraction avant d'une fibre optique décentrée dans son enduction; - la figure 2 représente la marche de deux rayons particuliers traversant une fibre optique dans son enduction; - les figures 3 et 4 représentent des figures de diffraction calculée, respectivement pour une fibre optique centrée dans son enduction et une fibre optique excentrée; - la figure 5 représente un exemple d'une figure de diffraction d'une fibre optique éclairée par une diode électroluminescente; - la figure 6 représente un exemple du dispositif mettant en

oeuvre le procédé selon l'invention.

Il est tout d'abord utile de rappeler les principaux phénomènes

physiques mis en oeuvre dans le cadre de l'invention.

Lorsque l'on éclaire une fibre optique par de la lumière se propageant sensiblement perpendiculairement à son axe optique, on observe des figures de diffraction. Selon que l'on se place en avant ou en arrière de la fibre optique par rapport à la position de la source de lumière, il s'agit de diffraction obtenue par transmission de la lumière ou rétrodiffraction de la lumière. Dans le cadre de l'invention, on utilisera la diffraction avant, c'est-à-dire les figures

de diffraction obtenues par la lumière transmise.

Bien que jusqu'à présent il ait été considéré le cas de fibre optique dans son enduction, c'est-à-dire d'un barreau matériau transparent dans son enduction, tous deux de symétrie circulaire,

l'invention n'est pas limitée à cette seule application.

La méthode selon l'invention peut s'appliquer, d'une part, à

tout barreau en matériau transparent dans une enveloppe en maté-

riau également transparent, à condition que ce dernier matériau ait un indice de réfraction supérieur au matériau composant le barreau central, d'autre part, à un barreau opaque dans une enveloppe en matériau transparent. Cependant, pour fixer les idées, le procédé

de l'invention sera décrit dans le cadre de la mesure de l'excen-

tricité d'une fibre optique dans son enduction, en matériau dq'indice

de réfraction supérieur à celui de la fibre optique.

De façon analogue, à la méthode décrite dans l'article de SMITHGALL, on éclaire une fibre optique dans son enduction à l'aide

d'un laser produisant des faisceaux de rayons parallèles perpen-

diculaires à l'axe optique de la fibre. On observe la figure de diffraction produite en champ lointain, ce à l'aide de détecteur

optoélectronique. Ce détecteur peut être constitué d'un photo-

multiplicateur associé à un diaphragme à trou disposé perpen-

diculairement à l'axe optique de la fibre optique sur un plateau tournant. Si l'on reporte les intensités optiques détectées par cette barrette de photodiodes, on obtient une enveloppe dont l'allure est

illustrée par la figure 1.

Tout d'abord, centré sur l'axe moyen d'émission de la source laser, on détecte un premier lobe d'amplitude très élevée et qui n'a pas été représenté sur la figure 1. Ce lobe correspond à la partie du faisceau laser non diffracté, c'est-à-dire transmise directement. De

part et d'autre de ce lobe central, on constate deux lobes d'ampli-

tude importante A et A'.

L'axe horizontal du diagramme représenté sur la figure 1 correspond à des angles en degrés des rayons déviés par rapport à

l'axe moyen d'émission de la source laser après traversée et dif-

fraction par la fibre optique dans son enduction.

La figure 1 représente le cas o la fibre optique et son enduction ne sont pas parfaitement centrées. On constate alors que l'amplitude des deux lobes est différente et que ceux-ci ne sont pas disposés symétriquement par rapport au lobe central, c'est-à-dire à la direction moyenne d'émission de la source laser. Sur la figure 1, les maxima des lobes A et A' sont détectés pour des angles de déviation respectifs +12 et -18 par rapport à l'axe d'émission

moyen de la source laser. Ces angles sont référencés O + et 0 -.

m m La méthode décrite dans l'article susmentionné, utilise ces

deux lobes A et A'. En mettant en oeuvre un système de contre-

réaction, on fait en sorte que ces deux lobes A et A' soient disposés symétriquement par rapport à l'axe -moyen d'émission de la source laser. Cette situation correspond à une fibre optique parfaitement centrée à l'intérieur de sa gaine d'enduction. Dans la réalité, la

précision de centrage obtenue est d'environ 2 lim.

La figure 2 illustre de façon schématique une fibre optique FO

de section circulaire de centre O dans sa gaine d'enduction G, égale-

ment de section circulaire et de centre O', traversée par différents

rayons lumineux.

Les rayons lumineux incidents sont parallèles à un axe d'émission moyen AE représenté passant par le centre O'. Comme il a été rappelé, le matériau de la gaine G est un matériau transparent d'indice de réfraction supérieur au matériau de la fibre optique centrale. La théorie montre que le maximum A de la figure de diffraction correspond à un rayon Rm traversant la fibre optique, après une première réfraction à l'interface entre le matériau de la gaine G et le milieu extérieur. L'angle 4 m est l'angle que fait le m rayon Rm émergeant de la gaine G par rapport à l'axe LE. Bien que non représenté, un rayon lumineux parallèle à l'axe AE, de l'autre coté de cet axe par rapport au rayon Rmressort de la gaine G en faisant un angle par rapport à l'axe AE égale à e-m. Il correspond au

maximum A' de la courbe représentée sur la figure 1.

Les angles G +m et O-m sont égaux en valeur absolue lorsque m la fibre FO et sa gaine G sont parfaitement centrées et différents

dans le cas contraire.

Il n'est cependant pas facile de relier la position de ce rayon Rm avec les différents paramètres /ptogéométriques représentés sur la figure 2, c'est-à-dire ceux associés à la fibre optique FO et la gaine G: les centres O et O', la distance d séparant ces deux centres, les rayons respectifs b et c, de la fibre optique et de la gaine, l'angle cf que fait le segment O'O avec l'axe AE et les indices

de réfraction.

Il existe cependant deux rayons singuliers dans le plan de la figure 2 que l'on peut relier simplement à l'aide des formules de l'optique géométrique aux paramètres qui viennent d'être rappelés. Il s'agit du rayon R1 qui, après une première réfraction à l'interface entre le matériau de la gaine G et le milieu extérieur, passe tangentiellement à la paroi de la fibre optique FO et ressort apres avoir subi une seconde réfraction en faisant un angle O1 avec l'axe AE. Ce rayon R1 est tangent à la paroi supérieure de la fibre optique FO sur la figure 2. Le second rayon est le rayon R2 tangent à la paroi inférieure de la fibre optique FO. Ce rayon ressort en faisant un angle égal en valeur algébrique à 02 par rapport à l'axe AE, si les

conditions de centrage sont réalisées.

Or ces angles O1 et 02 correspondent également aux maxima B et B' de deux lobes situés de part et d'autre du lobe central sur la figure 1. Bien que de moins grande amplitude que les maxima A et A', ces deux derniers maxima sont également détectabies par des

moyens optoélectroniques.

En outre, leur position est une solution d'une équation que l'on peut facilement inverser pour obtenir la mesure des valeurs d et cp,

c'est à dire l'amplitude de l'excentrement et la direction de celui-ci.

Si l'on appelle 4 la valeur instantanée des angles O- et 02 avec la convention que 4q est positif et 42 négatif, cet angle obéit aux relations suivantes: sin 4 f (D) 2 (nI2 + 1 - 2 n1 cos)' 1/2 (1) f (4) = (b) + (-)sin( 2 + eC) (2) f (0) étant une fonction de O avec: b le rayon de la fibre optique FO c le rayon du revêtement (gaine G) I la direction angulaire du défaut cE = + i si 0 est positif (cas de 01) c = - 1 si 0 est négatif (cas de 02) ni J'indice de réfraction de l'enduction (matériau de la

gaine G).

Si l'on choisit ( cd) sin et ( cd) cos p comme variables, celles-

ci sont les solutions d'un système de deux équations: b cf dd os f(1)= - + E cos - sinço+ sin coso(3) bd d cosy bd cf o:f(O1)=g (c sinq,2 cos, e 3bis) et f(2= cb + c cosI24c sin c + sin- d cos (4) o: f (2) = g (b sn, cos, 2) (4bis)

o l'expression g (....) est une fonction de quatre variables.

1 et 02 étant connus par mesure, il est nécessaire pour b. résoudre ce système de deux équations de connaître le rapport b. Si ce rapport peut être connu avec suffisamment de précision pour l'application envisagée, le procédé selon l'invention se résume donc aux étapes suivantes: a. - mesure des angles 01 et 42 à partir de la détection des maxima correspondant à B et B' sur la figure 1; b. - détermination à partir de la position de ces maxima, c'est-à-dire à partir de la mesure des angles 41 et 62, de la valeur de l'excentrement d et de sa direction angle y, par application des

relations qui viennent d'être rappelées.

L'assertion qui vient d'être faite, lorsqu'il s'agit d'objets aussi petits qu'une fibre optique et sa gaine de revêtement, est rarement b vérifiée. Il faut en effet connaître le rapport c avec une précision b. typique meilleure que 2%. Cette mesure du rapport - étant de façon pratique difficile à réaliser, dans une variante supplémentaire

du procédé selon l'invention, ce rapport doit être également consi-

déré comme une variable.

La détermination du centrage est donc ramenée dans ce cas à la résolution d'un système de trois équations. Il est donc nécessaire de disposer de deux figures distinctes de diffraction. On peut donc dans ce cas disposer également, pour chaque figure de diffraction, b d de deux valeurs de l'angle G. Les trois variables sont donc: -,

- sinus p et - cosinus.

-C c Pour obtenir deux figures de diffraction, il suffit d'éclairer la

fibre Optique par deux faisceaux distincts, tous deux perpen-

diculaires à l'axe optique de la fibre optique mais formant entre eux un angle différent de zéro. Ces deux faisceaux peuvent être

physiquement distincts dans une première variante de réalisation.

On peut également utiliser le même faisceau éclairant la fibre sous deux incidences distinctes, par exemple en faisant tourner la source

dans un plan orthogonal à l'axe optique de la fibre optique.

Connaissant les différents paramètres optogéométriques asso-

ciés à la fibre optique et à la gaine d'enduction, il est possible par le calcul de construire la courbe théorique décrivant la figure de

diffraction correspondante.

Les courbes portées sur les figures 3 et 4 sont obtenues par un

calcul dans le cadre de l'approximation géométrique et corres-

pondent respectivement au cas d'une fibre parfaitement centrée dans sa gaine d'enduction et à une fibre décentrée. On retrouve sur cette courbe les maxima A et A' et B et B' correspondant aux différents lobes qui ont été décrits. Sur cette courbe théorique, les lobes apparaissent de façon très marquée et correspondent à de fortes ruptures de pentes, même en ce qui concerne les deux lobes utilisés dans le cadre de l'invention B et B' qui sont d'amplitudes moins élevées que les lobes correspondant aux maxima A et A'. Les

intensités optiques sont exprimées en unités relatives arbitraires.

Les angles sont exprimés en radians.

- Cependant, dans la réalité, la figure de diffraction observée est beaucoup plus complexe et en particulier les lobes utilisés dans le cadre de l'invention, beaucoup moins marqués que l'approximation

faite le laisse prévoir.

La figure 5 est une courbe expérimentale décrivant la figure de diffraction obtenue lorsqu'on éclaire une fibre optique dans sa gaine d'enduction par une diode électroluminescente. Les lobes intéressants dans le cas de l'invention correspondent à des angles O1

proche de 43 et 02 un peu inférieur à 40 en valeur absolue.

L'examen des courbes obtenues montre qu'il est difficile de déterminer avec précision la position angulaire des lobes, celle-ci étant entachée d'une certaine erreur. Aussi, afin d'améliorer la précision de la mesure de l'excentricité d et de l'angle, on réalise plusieurs enregistrements. De façon corrélative on obtient donc un système de plus de trois équations ayant un triplet de solutions du type: (b d d (c, 2 sin P, c cos Y) soit le système: gb d. d f(1) = g ( inp0, cosp, 01) b d. d)an) f(On) = g (, d sin y c cos, ) (5) c c c n) Typiquement, l'utilisation de quatre figures de diffraction obtenues par quatre incidences distinctes du faisceau d'éclairement permet de déterminer avec une excellente précision, de l'ordre de un

lim, le défaut de centrage de la fibre en son revêtement.

La figure 6 représente un exemple du dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention dans ses différentes variantes. Le dispositif représenté sur la figure 6 correspond à un -montage expérimental comprenant deux sources, une source laser LA et une diode électroluminescente LED. Dans la réalité une seule

source suffit.

La source laser est une source hélium-néon. Le faisceau d'une telle source est un faisceau parallèle de faible dimension. Il est nécessaire d'utiliser un extenseur de faisceau qui permet en outre [5 d'homogénéiser l'intensité optique du faisceau dans la section de capture éclairant la fibre optique FO à étudier. Le faisceau généré par la source laser LA est dirigé sur la fibre optique à l'aide de deux miroirs M1 et M2. Ce faisceau a été auparavant agrandi à l'aide d'un agrandisseur de faisceau BE. Sur la figure ces deux miroirs replient

le faisceau chacun de W radians.

La source constituée par une diode électroluminescente LED produit, pour sa part, comme il est bien connu, un faisceau divergent qu'il est nécessaire de collimater. Pour ce faire, on utilise, par exemple, un objectif de microscope OB associé à une lentille L. Si l'on désire utiliser cette source à la place de la source laser, on insère sur le trajet optique entre les miroirs M1 et M2, un troisième miroir, commutable, MC. On peut modifier la position des miroirs M1 et M2. Cette disposition permettra l'éclairage de la fibre optique sous plusieurs incidences, nécessaires dans le cas des variantes du

procédé selon l'invention.

Un système optoélectronique de détection comprenant une fibre optique multimode FM, par exemple de diamètre de coeur typique égal à 100 lzm, dont l'une des extrémités est solidaire d'un support mobile S et l'autre extrémité est couplée à un détecteur optoélectronique D délivre des signaux électriques à un système de visualisation TT. Ces signaux électriques sont issus de la conversion optoélectronique par le photodétecteur D de l'énergie optique

captée par la fibre optique multimode.

Dans le cadre de l'exemple illustré sur la figure 6, le dispositif de visualisation est une table traçante permettant d'effectuer un relevé de manière à obtenir les courbes du type représenté sur la

figure 5.

Lorsque l'on utilise le faisceau laser pour l'inspection de la fibre, on réalise tout d'abord une détection synchrone des signaux convertis à l'aide d'un détecteur synchrone DS. On introduit en outre un hacheur de faisceau optique C disposé sur le chemin optique du faisceau généré par la source laser LA. Celui-ci délivre en outre des signaux de synchronisation transmis par une liaison électrique SY à une entrée de synchronisation du détecteur synchrone DS. Le signal de sortie VD délivré par le détecteur optoélectronique D est transmis après détection synchrone, sous la forme d'un signal

électrique de commande VS à une table traçante TT.

Le support S enserrant l'extrémité de la fibre optique multi-

mode FM peut se mouvoir dans un plan perperdiculaire à l'axe optique AO de la fibre optique à analyser FO. Cette disposition permet d'analyser en champ lointain l'intensité optique diffractée suivant une direction formant un angle O avec la direction moyenne d'incidence AE du faisceau éclairant la fibre optique FO après avoir été réfléchi par le miroir M2. Un balayage de l'espace, typiquement compris dans un angle égal à plus ou moins 60 de part et d'autre de l'axe AE permet de relever les courbes représentant la figure

d'interférence pour une incidence donnée sur la fibre optique FO.

Dans le cadre des variantes du procédé de l'invention qui ont été explicitées, si l'on désire plusieurs incidences, il suffit de faire tourner la fibre optique FO autour de son axe AO en commandant le moteur associé à la platine P par les circuits de commande CM. On

relève alors, pour chaque incidence, une figure de diffraction dis-

tincte.

Pour fixer les idées, en utilisant la source à diode électro-

luminescente, quatre figures de diffraction ont été relevées. La fibre optique était dans un revêtement en matériau époxy. On a donc disposé d'un système de huit équations à trois inconnues qui ont été résolues par la méthode des moindres carrés. Le diamètre de la fibre optique b avait été mesuré lors du fibrage et était égal à 46

lim plus ou moins un lim.

Les valeurs mesurées du rapport c étaient alors 0,4872, la valeur de q était égale à -32 76 et la valeur de l'excentrement d

était égale à 8gim.

Connaissant le diamètre b et le rapport mesuré - le diamètre i c

du revêtement était alors estimé à 94 prm.

Ces valeurs ont été comparées à celles obtenues par des mesures effectuées à l'aide d'un microscope par observation de la section d'un tronçon de la même fibre optique dans son revêtement

époxy. Cette dernière série de mesures a confirmé celles obte-

nues par le procédé selon l'invention. Celui-ci permet une précision meilleure que un am sur la mesure du centrage de la fibre optique

dans son revêtement.

Bien que constituant une application particulièrement inté-

ressante du procédé selon l'invention, celui-ci n'est pas limité à la

mesure de l'excentrement d'une fibre optique dans son revêtement.

Comme il a été indiqué, on peut effectuer la mesure du centrage d'un barreau d'élément cylindrique de diamètre quelconque dans un revêtement transparent également cylindrique, à condition que le matériau composant le revêtement ait un indice de refraction

supérieur à celui du barreau transparent.

Selon un autre avantage de l'invention, on peut également effectuer des mesures du même type pour un barreau opaque dans un revêtement transparent, le barreau et le revêtement ayant une

section circulaire.

Le dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention n'est pas non plus limité à celui illustré par la figure 6. Toute variante à la portée de l'homme de métier entre dans le cadre de l'invention. S3 Notamment, on peut obtenir simultanément plusieurs figures

de diffraction distinctes en utilisant plusieurs faisceaux d'éclai-

rement, soit des faisceaux produits par des sources distinctes, soit un faisceau unique divisé à l'aide de dispositifs optiques. Par exemple on peut disposer de quatre faisceaux éclairant la fibre

optique FO suivant quatre incidences différentes.

De la même manière, à la place d'un dispositif tournant de captation de l'énergie lumineuse, du type de celui représenté sur la figure 6, il est possible d'utiliser des barrettes photodétectrices comprenant une suite de photodiodes disposées suivant un axe perpendiculaire aux axes AE et AO, ces diodes étant associées à des

circuits électroniques de multiplexage. Les signaux de sortie déli-

vrés par chaque diode représentent l'intensité optique diffractée

suivant un angle e distinct.

Enfin la détermination de l'excentrement d, de son orientation y et éventuellement du rapport existant entre les diamètres du barreau et de son revêtement peut être effectué d'une façon automatique soit à l'aide de circuits de calculs spécialisés, soit à l'aide de circuits de calculs généraux comme un microordinateur auquel sont fournis des données numériques issues de l'exploitation

des signaux fournies par des organes de détection optoélectronique.

Dans ce dernier cas, un programme enregistré permet la résolution des systèmes d'équations à partir de la mesure des angles 0 et évetueleentqandilestconudurapor d

éventuellement, quand il est connu, du rapport d.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Procédé de mesure du centrage d'un barreau cylin-

drique (FO) dans un revêtement transparent cylindrique (G) com-

prenant: a) une étape d'éclairement du barreau (FO) dans son revêtement (G) par au moins un faisceau de rayons lumineux (R1, R2, Rm) d'axe de propagation moyen (AE) orthogonal à l'axe de symétrie (AO) du barreau cylindrique et de section supérieure au diamètre extérieur du revêtement; b) une étape d'analyse de la répartition angulaire("), dans un plan orthogonal à l'axe de symétrie (AO) du barreau cylindrique (FO), de l'intensité optique de la figure de diffraction avant des rayons du

faisceau résultant de l'interaction du barreau (FO) dans son revê-

/ tement (G) avec les rayons de ce faisceau, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes c) la détection des positions angulaires (0!, -2) des maxima de deux lobes latéraux (B, B'), de part et d'autre dudit axe de propagation (AE) moyen, correspondant à deux rayons incidents (R1, R2) du

faisceau passant tangentiellement audit barreau (FO) après péné-

tration dans son revêtement (G); d) la détermination à partir de la détection de ces maxima de la valeur de l'excentrement (d) du barreau cylindrique (FO) par rapport à son revêtement cylindrique (G) et de son orientation angulaire (yp) par rapport audit axe de propagation moyen (AE) et des relations existant entre le rapport des rayons extérieurs (b, c) du barreau (FO) et de son revêtement (G), l'excentrement (d), son orientation () et

les dites positions angulaires des maxima détectés (G1, 42).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le barreau (FO) et son revêtement (G) sont tous deux en matériau transparent et en ce que l'indice de réfraction optique du matériau

du revêtement (G) est supérieur à celui du matériau du barreau (FO).

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le barreau (FO) est opaque aux rayons dudit faisceau et le revêtement

(G) est transparent à ces rayons.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3,

caractérisé en ce que le rapport entre les rayons extérieurs (b, c) du barreau (FO) et de son revêtement (G) étant indéterminé, l'étape d'éclairement du barreau dans son revêtement comprend l'éclai- rement par au moins deux faisceaux de rayons lumineux d'axes de propagation moyens distincts de manière à générer deux figures de diffraction avant et en ce que l'étape de détection comprend la détection de la position angulaire de quatre maxima et l'étape de détermination, comprend à partir de ces maxima, la détermination de la valeur de l'excentrement (d) du barreau cylindrique (FO) par rapport au revêtement cylindrique (G), de son orientation angulaire (Y0) par rapport audit axe moyen de propagation (AE) et de la valeur du rapport (b/c) des diamètres extérieurs du barreau (FO) et du

revêtement (G).

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape d'éclairement du barreau (FO) dans son revêtement (G) comprend l'éclairement de celui-ci par au moins trois faisceaux d'axes de propagations moyens distincts de manière à obtenir au

moins trois figures de diffraction, en ce que l'étape de détermi-

nation, à partir de la détection des maxima, des valeurs de l'ex-

centrement (d) du barreau cylindrique (FO) par rapport au revête-

ment cylindrique (G) est répétée pour chacune des figures de dif-

fraction et en ce qu'il comprend une étape supplémentaire consis-

tant à effectuer la moyenne desdites déterminations de manière à

augmenter la précision de mesure du décentrage (d).

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 5,

caractérisé en ce que le barreau cylindrique, est une fibre optique

(FO) et le revêtement sa gaine d'enduction (G).

7. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une quel-

conque des revendications I à 6, caractérisé en ce qu'il comprend

une source (LA, LED) générant un faisceau de rayons lumineux, des moyens (BE, M1, M2, OB, L) pour projeter ce faisceau sur un barreau cylindrique (FO) dans un revêtement transparent cylindrique (G) de manière à les éclairer suivant un axe de propagation moyen (AE) orthogonal à l'axe de symétrie (AO) du barreau (FO), des moyens optoélectroniques (S, FM, D) d'analyse de la répartition angulaire de

l'intensité optique de la figure de diffraction produite par l'interac-

tion du barreau (FO) dans son revêtement (G) sur les rayons incidents du faisceau et des moyens (TT) de détection de la position angulaire (O1G, 2) des maxima de deux lobes latéraux (B, B') de la figure d'interférence correspondant à deux rayons incidents (R1, R2) passant tangentiellement au barreau (F0) après pénétration dans le

revêtement (G).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la

source est une source laser hélium-néon (LA).

9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la

source est une diode électroluminescente (LED).

10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de détection optoélectroniques comprennent une fibre optique multimode (FM) dont l'une des extrémités est solidaire d'un support déplaçable (S) dans un plan orthogonal à l'axe de symétrie (AO) du barreau (FO) et captant une fraction de l'énergie véhiculée

par les rayons diffractés, et l'autre extrémité est couplée optique-

ment à un détecteur photoélectrique (D).

11. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de détection de ladite position angulaire des maxima de

deux lobes latéraux comprennent une table traçante (TT).

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 11,

caractérisé en ce que la fibre optique (FO) est solidaire d'une platine tournante (P) associée à un moteur permettant la rotation de cette platine autour d'un axe commun avec l'axe de symétrie (AO) du

barreau cylindrique (FO) de manière à faire varier l'angle d'inci-

dence du faisceau d'éclairement.