FR2586305A1 - Bidirectional coupler for fibre-optic linkage - Google Patents
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Abstract
Description
Coupleur bidirectionnel pour liaison par fibres optiques
La présente invention est relative à un coupleur bidirectionnel pour liaison par fibres optiques.Bidirectional coupler for fiber optic connection
The present invention relates to a bidirectional coupler for connection by optical fibers.
On connaît un coupleur bidirectionnel actif comportant une fibre optique biseautée à l'une de ses extrémités à laquelle sont couplées optiquement une diode photoémettrice émettant un signal lumineux d'une longueur d'onde dite d'aller destiné à être transmis dans un sens par la fibre et une diode photodétectrice d'un signal lumineux d'une longueur d'onde dite de retour transmis dans l'autre sens par la fibre, la diode photoémettrice étant positionnée spatialement par rapport à l'extrémité biseautée de la fibre de telle sorte que le signal lumineux à la longueur d'onde d'aller soit couplé au maximum à la fibre. There is known an active bidirectional coupler comprising a beveled optical fiber at one of its ends to which are optically coupled a light emitting diode emitting a light signal of a wavelength said to go intended to be transmitted in one direction by the fiber and a light-emitting diode of a light signal of a so-called return wavelength transmitted in the other direction by the fiber, the light-emitting diode being positioned spatially with respect to the bevelled end of the fiber so that the light signal at the wavelength to go is coupled to the fiber as much as possible.
Un but de la présente invention est de définir les valeurs des angles entre l'axe de la fibre et l'axe des diodes photoémettrice et photoréceptrice pour obtenir les meilleurs conditions de couplage. An object of the present invention is to define the values of the angles between the axis of the fiber and the axis of the light-emitting and light-receiving diodes to obtain the best coupling conditions.
Un autre but est de réaliser un boîtier de couplage pour permettre la mise en place rapide et selon les angles optimaux des diodes émettrice et réceptrice. Another object is to produce a coupling box to allow the rapid installation and at optimal angles of the emitting and receiving diodes.
L'invention a pour objet un coupleur bidirectionnel pour liaison par fibre optique comprenant une fibre optique dont l'extrémité est coupée selon une face plane biseautée, une diode photoémettrice et une diode photoréceptrice, caractérisé en ce que dans un plan contenant l'axe de la fibre et la normale à la face plane biseautée, l'angle (a) formé par la trace dans ledit plan de ladite face plane biseautée avec l'axe de la fibre est compris entre 35 degrés 12 minutes et 35 degrés 48 minutes, l'angle formé par l'axe d'émission de la diode photoémettrice avec l'axe de la fibre est compris entre 19 et 23 degrés, l'axe d'émission étant situé dans l'angle aigu formé par l'axe de la fibre et la trace de la face plane du biseau, l'angle formé par l'axe de réception de la diode photoréceptrice étant compris entre 3 et 7 degrés, l'axe de réception et l'axe d'émission étant situés dans la même quadrant constitué par l'axe de la fibre et sa normale. The subject of the invention is a bidirectional coupler for optical fiber connection comprising an optical fiber the end of which is cut along a bevelled flat face, a light emitting diode and a light receiving diode, characterized in that in a plane containing the axis of the fiber and the normal to the bevelled flat face, the angle (a) formed by the trace in said plane of said bevelled flat face with the axis of the fiber is between 35 degrees 12 minutes and 35 degrees 48 minutes, l angle formed by the emission axis of the light emitting diode with the fiber axis is between 19 and 23 degrees, the emission axis being located in the acute angle formed by the fiber axis and the trace of the flat face of the bevel, the angle formed by the receiving axis of the photoreceptor diode being between 3 and 7 degrees, the receiving axis and the emission axis being located in the same quadrant formed by the axis of the fiber and its normal.
L'invention a également pour objet un coupleur bidirectionnel pour liaison par fibre optique, comprenant une fibre dont l'extrémité est coupée selon une face plane biseautée, une diode photoémettrlce et une diode photoréceptrice caractérisé en ce que, dans un plan contenant l'axe de la fibre et la normale à la face plane biseautée, - l'angle formé par la trace dans ledit plan de la face plane biseautée avec l'axe de la fibre est compris entre 311 degrés 30 minutes et 35 degrés 6 minutes, - l'angle formé par l'axe d'émission de la diode photoémettrice avec la normale à la fibre est compris entre 26 et 30 degrés, cet angle étant compté par rapport à la normale à la fibre de sorte que l'axe d'émission soit du côté de la fibre par rapport la face plane biseautée, - l'angle formé par l'axe de réception de la diode photoréceptrice est compris entre 26 et 30 degrés, la diode réceptrice étant placée dans l'angle aigu formé par l'axe de la fibre et la trace de la face plane biseautée. The invention also relates to a bidirectional coupler for optical fiber connection, comprising a fiber the end of which is cut along a bevelled planar face, a light emitting diode and a light receiving diode characterized in that, in a plane containing the axis of the fiber and the normal to the bevelled flat face, - the angle formed by the trace in said plane of the bevelled flat face with the axis of the fiber is between 311 degrees 30 minutes and 35 degrees 6 minutes, - l angle formed by the emission axis of the light emitting diode with the normal to the fiber is between 26 and 30 degrees, this angle being counted relative to the normal to the fiber so that the emission axis is on the side of the fiber with respect to the bevelled flat face, - the angle formed by the receiving axis of the light-receiving diode is between 26 and 30 degrees, the receiving diode being placed in the acute angle formed by the axis of the fiber and the trace of the bevelled flat face.
L'invention concerne aussi un coupleur bidirectionnel pour liaison par fibre optique, comprenant une fibre optique, une diode photoémettrice et une diode photoréceptrice, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier parallélépipédique ayant une face supérieure, une face inférieure et quatre faces latérales, ledit boîtier ayant une cavité débouchant sur la face supérieure et en communication par trois passages avec respectivement trois faces latérales, le premier passage recevant un élément traversé par une fibre optique dont l'extrémité biseautée est dans la cavité? le second passage, de section circulaire, recevant une diode photoémettrice enserrée dans une pièce partiellement sphérique, le troisième passage étant de section circulaire et débouchant sur une face latérale adjacente à celle où débouche le deuxième passage, et recevant une diode photoréceptrice enserrée dans une pièce partiellement sphérique, la face supérieure du boîtier étant munie d'une rainure communiquant, par des trous, avec les deux passages à sections circulaires et s'étendant jusqu'à l'élément porte-fibre, la fibre étant orientée parallèlement aux faces supérieure et inférieure du boîtier et à deux de ses faces latérales, l'angle formé par l'axe du second passage avec l'axe de la fibre étant voisin de 21 degrés, l'angle formé par l'axe du troisième passage avec la normale à la fibre étant voisin de 5 degrés, les angles étant comptés de manière que les axes fassent entre eux un angle de 64 degrés et que les diodes soient de part et d'autre du plan du biseau de la fibre. The invention also relates to a bidirectional coupler for optical fiber connection, comprising an optical fiber, a light emitting diode and a light receiving diode, characterized in that it comprises a parallelepipedic housing having an upper face, a lower face and four lateral faces, said housing having a cavity opening on the upper face and in communication by three passages with respectively three lateral faces, the first passage receiving an element traversed by an optical fiber whose beveled end is in the cavity? the second passage, of circular section, receiving a light emitting diode enclosed in a partially spherical room, the third passage being of circular section and opening on a lateral face adjacent to that where the second passage opens, and receiving a photoreceptive diode enclosed in a room partially spherical, the upper face of the housing being provided with a groove communicating, through holes, with the two passages with circular sections and extending up to the fiber-carrying element, the fiber being oriented parallel to the upper faces and bottom of the housing and to two of its lateral faces, the angle formed by the axis of the second passage with the axis of the fiber being close to 21 degrees, the angle formed by the axis of the third passage with the normal to the fiber being close to 5 degrees, the angles being counted so that the axes make an angle of 64 degrees between them and that the diodes are on either side of the plane of the bevel of the fiber.
L'invention s'applique également à un coupleur bidirectionnel pour liaison par fibre optique, comprenant une fibre optique, une diode photoémettrice et une diode photoréceptrice, caractérisé en ce qu'il comprend un bottier parallélépipédique ayant une face supérieure, une face inférieure et quatre faces latérales, ledit boîtier ayant une cavité débouchant sur la face supérieure et en communication par trois passages avec trois des faces latérales, le premier passage recevant un élément traversé par une fibre optique dont l'extrémité biseautée est dans la cavité, le second passage, de section circulaire, recevant une diode photoémettrice enserrée dans une pièce partiellement sphérique, le troisième passage étant de section circulaire et débouchant sur une face latérale adjacente à celle où débouche le deuxième passage, et recevant une diode photoréceptrice enserrée dans une pièce partiellement sphérique, la face supérieure du bottier étant munie d'une rainure communiquant par des trous avec les deux passages à sections circulaires et s'étendant jusqu'à l'élément porte fibre, la fibre étant orientée parallèlement aux faces supérieure et inférieure du bottier et à deux de ses faces latérales, l'angle formé par l'axe du second passage avec l'axe de la fibre étant voisin de 28 degrés, l'angle formé par l'axe du troisième passage avec la normale à la fibre étant voisin de 28 degrés, les angles étant comptés de manière que les axes fassent entre eux un angle de 90 degrés et que les diodes soient de part et d'autre du plan du biseau de la fibre. The invention also applies to a bidirectional coupler for fiber optic connection, comprising an optical fiber, a light emitting diode and a light receiving diode, characterized in that it comprises a parallelepipedic casing having an upper face, a lower face and four lateral faces, said housing having a cavity opening on the upper face and in communication by three passages with three of the lateral faces, the first passage receiving an element traversed by an optical fiber whose beveled end is in the cavity, the second passage, of circular section, receiving a light emitting diode enclosed in a partially spherical part, the third passage being of circular section and opening on a side face adjacent to that where the second passage opens, and receiving a photoreceptive diode enclosed in a partially spherical part, the upper face of the shoemaker being provided with a groove communicating by holes with the two passages with circular sections and extending to the fiber-carrying element, the fiber being oriented parallel to the upper and lower faces of the shoemaker and to two of its lateral faces, the angle formed by the axis of the second passage with the axis of the fiber being close to 28 degrees, the angle formed by the axis of the third passage with the normal to the fiber being close to 28 degrees, the angles being counted so that the axes form a 90 degree angle and the diodes are on either side of the plane of the fiber bevel.
L'invention sera bien comprise par la description ci-après faite avec référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique d'un coupleur selon l'invention privilégiant l'émission, - la figure 2 est une vue schématique d'un coupleur selon l'invention, privilégiant la réception, - la figure 3 est une vue en perspective d'un boîtier pour coupleur selon l'invention, du type privilégiant l'émission, - la figure 4 est une vue de dessus du boîtier de la figure 3, - la figure 5 est une vue en coupe du coupleur des figures 3 et 4 muni de ses diodes, - la figure 6 est une vue de dessus d'un boîtier pour coupleur privilégiant la réception, - le figure 7 est une vue en coupe du boîtier de la figure 6, montrant les diodes dont il est muni. The invention will be better understood from the description below made with reference to the appended drawing in which - FIG. 1 is a schematic view of a coupler according to the invention favoring transmission, - FIG. 2 is a schematic view of 'a coupler according to the invention, favoring reception, - Figure 3 is a perspective view of a housing for coupler according to the invention, of the type favoring transmission, - Figure 4 is a top view of the housing of Figure 3, - Figure 5 is a sectional view of the coupler of Figures 3 and 4 provided with its diodes, - Figure 6 is a top view of a housing for coupler favoring reception, - Figure 7 is a sectional view of the housing of Figure 6, showing the diodes with which it is provided.
Pour obtenir le meilleur couplage, les angles entre l'axe de la fibre optique et les diodes émettrices doivent avoir une valeur précise, dans une fourchette donnée de réglage. To obtain the best coupling, the angles between the axis of the optical fiber and the emitting diodes must have a precise value, within a given range of adjustment.
Il est possible de privilégier soit l'émission soit la réception. It is possible to privilege either the emission or the reception.
Lorsqu'un coupleur est utilisé pour équiper un poste d'usager, on favorise la réception. Si on contraire le coupleur équipe un central, on favorise l'émission. When a coupler is used to equip a user station, reception is encouraged. If on the contrary the coupler equips a central, it promotes the emission.
La figure 1 est un schéma de coupleur pour un central, dans lequel l'émission est considérée comme prépondérante par rapport à la réception. Dans la figure, la référence 2 désigne une fibre optique comprenant un ensemble coeur-gaine 2A et une gaine de protection2B. FIG. 1 is a coupler diagram for a central office, in which the transmission is considered to be preponderant compared to the reception. In the figure, reference 2 designates an optical fiber comprising a core-cladding assembly 2A and a protective cladding2B.
L'extrémité de la fibre est dénudée et taillée en biseau selon un angle a avec la normale NN' à l'axe XX' de la fibre. Le plan du dessin de la figure 1 est un plan passant par l'axe de la fibre et contenant la normale No au plan de coupe de la fibre.The end of the fiber is stripped and cut at a bevel at an angle a with the normal NN 'to the axis XX' of the fiber. The plane of the drawing in FIG. 1 is a plane passing through the axis of the fiber and containing the normal No to the section plane of the fiber.
L'émission est assurée a moyen d'une diode photoémettrice 4 émettant selon une direction, qui dans le plan du dessin, fait un angle b avec l'axe XX'. The emission is ensured by means of a light-emitting diode 4 emitting in a direction, which in the plane of the drawing, makes an angle b with the axis XX '.
La réception est assurée par une diode photoréceptrice dont l'axe fait dans le plan du dessin , un angle c avec la normale à l'axe de la fibre. The reception is ensured by a photoreceptor diode whose axis makes in the plane of the drawing, an angle c with the normal to the axis of the fiber.
Selon la présente invention, l'angle a vaut 350 30' + 18'
b vaut 210 + 20
c vaut 50 + 20
L'angle b est compté de telle manière que la direction d'émission soit située dans l'angle aigu formé par la direction XX' et la trace du biseau.According to the present invention, the angle a is 350 30 '+ 18'
b is 210 + 20
c is 50 + 20
The angle b is counted in such a way that the direction of emission is located in the acute angle formed by the direction XX 'and the trace of the bevel.
L'angle c est choisi pour que la direction R de réception soit dans le même quadrant formé par les droites NN' et XX' que la direction E. The angle c is chosen so that the direction R of reception is in the same quadrant formed by the lines NN 'and XX' as the direction E.
La figure 2 est un schéma de principe d'un coupleur utilisé dans une installation d'abonné où la réception est privilégiée par rapport à l'émission. Figure 2 is a block diagram of a coupler used in a subscriber installation where reception is preferred over transmission.
Les mêmes éléments ont recu les mêmes numéros de références. Le biseau fait avec la normale NN' à l'axe XX' de la fibre, un angle a' égal à 340 48' t 18' . L'axe E' de la diode émettrice fait un angle b' avec la normale NN' à l'axe XX' de la fibre, égal à 280 - 2'. The same elements have been given the same reference numbers. The bevel made with the normal NN 'to the axis XX' of the fiber, an angle a 'equal to 340 48' t 18 '. The axis E 'of the emitting diode makes an angle b' with the normal NN 'to the axis XX' of the fiber, equal to 280 - 2 '.
L'angle b' est compté par rapport à la droite NN' normale à l'axe du biseau et passant par le centre du biseau de manière que la diode émettrice soit du côté de la fibre par rapport au plan du biseau. The angle b 'is counted with respect to the straight line NN' normal to the axis of the bevel and passing through the center of the bevel so that the emitting diode is on the side of the fiber with respect to the plane of the bevel.
L'axe R' de la diode réceptrice 5A fait avec l'axe XX' un angle c' égal à 280 + 20. The axis R 'of the receiving diode 5A makes with the axis XX' an angle c 'equal to 280 + 20.
L'angle c' est mesuré de sorte que la diode réceptrice soit dans l'angle aigu formé par la trace du biseau et l'axe XX'. The angle c 'is measured so that the receiving diode is in the acute angle formed by the trace of the bevel and the axis XX'.
Pour mettre en oeuvre aisément les schémas précités et notamment pour positionner simplement mais avec précision les divers éléments constitutifs, l'on utilise un boîtier tel que celui représenté dans les figures 3 à 5. Le boitier représenté dans les figures 3 à 5 est un boftier destiné à l'équipement d'un central. To easily implement the aforementioned diagrams and in particular to position the various constituent elements simply but precisely, a box such as that shown in Figures 3 to 5 is used. The box shown in Figures 3 to 5 is a boftier intended for equipping a central office.
Le boitier est un bloc parallélépipédique moulé (soit en métal tel qu'aluminium, soit dans une matière plastique). The case is a molded parallelepipedic block (either in metal such as aluminum, or in a plastic material).
Le boîtier 1 possède une face supérieure 2, un fond 3, deux grandes faces latérales 4 et 5 et deux petites faces latérales 6 et 7. Un couvercle 7 est prévu pour recouvrir la face supérieure 1 et y etre fixé par vissage ou collage. The housing 1 has an upper face 2, a bottom 3, two large lateral faces 4 and 5 and two small lateral faces 6 and 7. A cover 7 is provided for covering the upper face 1 and being fixed there by screwing or gluing.
Le boîtier possède une cavité 10 qui s'ouvre sur la face supérieure 2. The housing has a cavity 10 which opens on the upper face 2.
Cette cavité 10 s'ouvre également sur la face 6 par un passage 9 recevant une pièce cubique 11 percée de part en part pour permettre la passage d'une fibre optique 12 tenue par l'intermédiaire d'un manchon de protection 13. La fibre traverse le bloc selon une droite joignant le centre de deux faces opposées du cube. This cavity 10 also opens on the face 6 by a passage 9 receiving a cubic part 11 pierced through and through to allow the passage of an optical fiber 12 held by means of a protective sleeve 13. The fiber crosses the block along a straight line joining the center of two opposite faces of the cube.
Le passage a une section carrée bien dressée pour que, après mise en place de l'élément cubique 11, la fibre soit rigoureusement pependiculaire à la face 6 du boîtier. The passage has a well-erected square section so that, after the cubic element 11 has been put in place, the fiber is rigorously pependicular to the face 6 of the housing.
Un passage 14, de section circulaire, fait communiquer la face 7 du bottier avec la cavité 10. Ce passage sert de logement à une diode photoémettrice 15 dont l'émission est reçue sur l'extrémité biseautée de la fibre. A passage 14, of circular section, communicates the face 7 of the shoemaker with the cavity 10. This passage serves as a housing for a light emitting diode 15, the emission of which is received on the bevelled end of the fiber.
Le passage possède un axe E parallèle à la face 1 et faisant avec l'axe de la fibre un angle b à 210 (comme indiqué en référence à la figure 1). The passage has an axis E parallel to face 1 and making an angle b to 210 with the axis of the fiber (as indicated with reference to FIG. 1).
La diode est partiellement enrobée dans une pièce 15A en forme de portion de sphère ou rotule, de diamètre égal à celui du passage. The diode is partially coated in a part 15A in the form of a portion of a sphere or ball joint, of diameter equal to that of the passage.
Un réglage aisé du positionnement angulaire de la diode par rapport à la fibre est ainsi possible, dans la fourchette-indiquée plus haut. An easy adjustment of the angular positioning of the diode relative to the fiber is thus possible, within the range indicated above.
Un second passage 16, d'axe R1, de section circulaire, débouche d'un côté dans la cavité 10 de l'autre sur la face 4 du boîtier 1. A second passage 16, of axis R1, of circular section, opens on one side into the cavity 10 on the other on the face 4 of the housing 1.
Ce passage est destiné à recevoir une diode réceptrice 17 munie également d'une rotule 17A. This passage is intended to receive a receiving diode 17 also provided with a ball joint 17A.
L'angle que fait l'axe R1 avec la normale à l'axe de la fibre est égal à 5 degrés. La rotule permet un débattement de t 2 degrés autour de cette valeur. Les axes E et R1 font ainsi entre eux un angle voisin de 64 degrés, les axes d'émission et de réception étant de part et d'autre de la trace du plan du biseau. The angle that the axis R1 makes with the normal to the axis of the fiber is equal to 5 degrees. The ball joint allows a deflection of t 2 degrees around this value. The axes E and R1 thus form between them an angle close to 64 degrees, the transmission and reception axes being on either side of the trace of the plane of the bevel.
La face 2 du boîtier est munie d'une rainure 20. Le cube est muni également de rainures sur ses faces non traversées par la fibre optique. The face 2 of the housing is provided with a groove 20. The cube is also provided with grooves on its faces not crossed by the optical fiber.
Ces rainures sont référencées 11A, 11B, 11C.These grooves are referenced 11A, 11B, 11C.
La rainure 20 communique par un passage 21 avec le passage 14 et par un passage 22 avec le passage 16. The groove 20 communicates by a passage 21 with the passage 14 and by a passage 22 with the passage 16.
Le boitier est utilisé de la manière ci-après - après avoir placé la fibre, convenablement biseautée et orientée dans le cube 11, on insère le cube dans l'échancrure du bolier, - on place les diodes dans les passages respectifs et on les oriente pour obtenir le meilleur couplage, - on place le couvercle 8 sur la face 2 du boîtier, - on immobilise en position le cube et les diodes en faisant couler, par le trou 8A du couvercle dans la rainure 20, une colle très fluide telle qu'un cyanoacrylate dont la prise est rapide et sans retrait. The housing is used in the following manner - after placing the fiber, suitably bevelled and oriented in the cube 11, the cube is inserted in the notch of the bolier, - the diodes are placed in the respective passages and they are oriented to obtain the best coupling, - the cover 8 is placed on the face 2 of the housing, - the cube and the diodes are immobilized in position by running, through the hole 8A of the cover into the groove 20, a very fluid adhesive such as '' a cyanoacrylate which sets quickly and without shrinkage.
La colle chemine le long de la rainure 20 et va immobiliser la diode 15 en passant par le passage 21, la diode 17 en traversant le passage 22 et le cube 11 en coulant le long des rainures 11B et 11C. The adhesive travels along the groove 20 and will immobilize the diode 15 through the passage 21, the diode 17 through the passage 22 and the cube 11 by flowing along the grooves 11B and 11C.
Le trop plein de colle peut être éliminé en passant par le trou 24 reliant la cavité 10 à la face 3 du boîtier. The excess of glue can be eliminated by passing through the hole 24 connecting the cavity 10 to the face 3 of the housing.
L'opération de collage se fait soit sous vide, soit dans une atmosphère de gaz neutre tel qu'azote. The bonding operation is carried out either under vacuum or in an atmosphere of neutral gas such as nitrogen.
Les figures 6 et 7 concernent un boîtier de couplage pour usager. Figures 6 and 7 relate to a user coupling box.
Les éléments communs à ces figures et aux figures 3 à 5 ont reçu les mêmes numéros de référence. The elements common to these figures and to Figures 3 to 5 have been given the same reference numbers.
Dans ces boîtiers, un passage 24 contient une diode réceptrice 25 munie d'une rotule 25A. In these housings, a passage 24 contains a receiving diode 25 provided with a ball joint 25A.
L'axe R'1 du passage 24 est fait avec l'axe de la fibre'un angle égal à 28 degrés. Le boîtier contient un autre passage 26 pour recevoir une diode émettrice 27 munie d'une rotule. L'axe de ce passage fait avec la normale à l'axe de la fibre un angle égal à 28 degrés. Les axes E' et R'1 font ainsi entre eux un angle voisin de 90 degrés. The axis R'1 of passage 24 is made with the axis of the fiber at an angle equal to 28 degrees. The housing contains another passage 26 for receiving a transmitting diode 27 provided with a ball joint. The axis of this passage makes with the normal to the axis of the fiber an angle equal to 28 degrees. The axes E 'and R'1 thus form an angle close to 90 degrees between them.
La mode d'utilisation du boîtier est le même que précédemment. The mode of use of the box is the same as before.
Le coupleur de l'invention est de construction simple et économique, le réglage des éléments est très aisé et très sûr. The coupler of the invention is of simple and economical construction, the adjustment of the elements is very easy and very safe.
L'étanchéité du boitier garantit une longue durée de vie du coupleur. The tightness of the housing guarantees a long service life of the coupler.
Claims (7)
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Applications Claiming Priority (1)
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