FR2642851A1 - Connector for optical fibres - Google Patents

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Abstract

According to the invention, the connector comprises at least one hollow body 2, inside which is mounted a cap 3 exerting a pressure on a frustoconical sleeve 5 in order to deform the latter radially and to centre the fibre 10. Applications: connection of optical fibres in alignment or with an emitter or a light sensor.

Description

CONNECTEUR POUR FIBRES OPTIQUES
La présente invention a pour objet un connecteur pour fibres optiques destiné en particulier, mais non exclusivement, à permettre le raccordement d'une ou plusieurs fibres sur un composant électronique, ou de deux ou plusieurs fibres bout à bout.CONNECTOR FOR FIBER OPTICS
The present invention relates to a connector for optical fibers intended in particular, but not exclusively, to allow the connection of one or more fibers on an electronic component, or of two or more fibers end to end.

I1 est nécessaire de prévoir des connecteurs pour réunir une ou plusieurs fibres optiques à une source lumineuse ou à un capteur. Dans ce cas, l'alignement doit être aussi précis que possible. Les différents dispositifs de connexion qui ont déjà été proposés font, pour la plupart, appel-au calage de la ou des fibres à l'intérieur d'une pièce. L'usinage de telles pièces reste très coûteux, et implique presque toujours un calage ou sertissage qui rend l'ensemble indémontable. It is necessary to provide connectors for joining one or more optical fibers to a light source or to a sensor. In this case, the alignment should be as precise as possible. The various connection devices which have already been proposed make, for the most part, the setting of the fiber or fibers inside a room. The machining of such parts remains very expensive, and almost always involves wedging or crimping which makes the assembly impossible to dismount.

Le problème du raccordement en alignement de deux fibres se pose également très fréquemment, et il est nécessaire, afin d'éviter les pertes par transmission, que les coeurs des deux fibres soient exactement alignés et en contact l'un avec l'autre. Cet alignement suppose un maintien parfait de l'une et de l'autre des fibres par rapport à des éléments de connexion pouvant être mécaniquement réunis.The problem of connection in alignment of two fibers also arises very frequently, and it is necessary, in order to avoid losses by transmission, that the hearts of the two fibers are exactly aligned and in contact with each other. This alignment presupposes perfect maintenance of one and the other of the fibers with respect to connection elements which can be mechanically joined.

La présente invention a pour objet un connecteur qui soit simple à réaliser et permette un bon centrage de la ou des fibres optiques à réunir, soit à une autre fibre optique, soit à une source ou un capteur de lumière.The present invention relates to a connector which is simple to produce and allows good centering of the optical fiber or fibers to be joined, either to another optical fiber, or to a light source or sensor.

Selon la présente invention, le connecteur pour fibre optique, est caractérisé en ce qu'il comprend un corps creux, de forme générale cylindrique, la section interne de la partie avant étant tronconique, un chapeau, présentant au moins une ouverture axiale, pouvant se fixer sur le corps creux, un manchon tronconique, en matériau déformable plastiquement ou élastiquement, présentant un alésage axial, étant monté dans la cavité avant du corps. According to the present invention, the connector for optical fiber, is characterized in that it comprises a hollow body, of generally cylindrical shape, the internal section of the front part being frustoconical, a cap, having at least one axial opening, which can be fix on the hollow body, a frustoconical sleeve, of plastically or elastically deformable material, having an axial bore, being mounted in the front cavity of the body.

Ainsi, par fixation du bouchon sur le corps, le manchon tronconique est déplacé vers l'avant du corps, ce qui provoque, d'une part sa saillie au-delå de la face avant du connecteur, et d'autre part, le développement d'une pression radiale progressive déplaçant la ou les fibres optiques en direction de l'axe du connecteur. Après montage du bouchon, la partie du manchon, faisant saillie à l'extérieur, est coupée, de même que la partie de la fibre faisant également saillie, après traversée du connecteur. On obtient ainsi, à la sortie du connecteur, une face plane à l'intérieur de laquelle on distingue le corps élastique au milieu duquel se trouve centrée la fibre optique. Pour réaliser la connexion optique, il suffit d'appliquer contre cette face, une face adaptée à la transmission désirée.Dans certains cas, il est possible de couper la fibre à une certaine distance de la face terminale et de l'introduire dans un centreur, l'autre fibre à réunir étant introduite de l'autre côté du centreur.Thus, by fixing the plug to the body, the frustoconical sleeve is moved towards the front of the body, which causes, on the one hand its projection beyond the front face of the connector, and on the other hand, the development progressive radial pressure moving the optical fiber or fibers towards the axis of the connector. After mounting the plug, the part of the sleeve, projecting outside, is cut, as is the part of the fiber also projecting, after passing through the connector. There is thus obtained, at the outlet of the connector, a flat face inside which there is the elastic body in the middle of which the optical fiber is centered. To make the optical connection, it suffices to apply a face adapted to the desired transmission against this face. In certain cases, it is possible to cut the fiber at a certain distance from the terminal face and to introduce it into a centralizer. , the other fiber to be joined being introduced on the other side of the centralizer.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps du connecteur comprend deux parties de diamètres différents et la partie de moindre diamètre du corps peut être filetée extérieurement, ou présenter tout autre moyen de raccordement, tel qu'une fermeture à baïonnette par exemple. Il est ainsi possible de venir raccorder sur cette partie, au moyen d'une bague, soit une autre fibre centrée comme indiqué précédemment, soit une source lumineuse telle qu'une diode émettrice par exemple, soit encore un capteur.According to another characteristic of the invention, the connector body comprises two parts of different diameters and the part of smaller diameter of the body can be externally threaded, or have any other connection means, such as a bayonet closure for example. It is thus possible to come to connect on this part, by means of a ring, either another fiber centered as indicated above, or a light source such as a emitting diode for example, or even a sensor.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins qui représentent - la figure 1, une vue en coupe d'un élément de connexion
selon l'invention - la figure 2, une vue d'un montage particulier d'un
connecteur faisant appel à deux éléments tels que celui qui
est représenté sur la figure 1 - la figure 3, en vue éclatée, un connecteur permettant -de
relier plusieurs fibres ou faisceaux de fibres distinctes - la figure 4, une vue par-dessous du connecteur de la
figure 3 - la figure 5, un montage particulier incluant un centreur de
fibres.Other characteristics and advantages of the invention will appear during the description which follows of particular embodiments, given solely by way of nonlimiting examples, with reference to the drawings which represent - FIG. 1, a sectional view. a connection element
according to the invention - Figure 2, a view of a particular assembly of a
connector using two elements such as the one that
is shown in Figure 1 - Figure 3, in exploded view, a connector for -de
connecting several fibers or separate fiber bundles - Figure 4, a view from below of the connector of the
Figure 3 - Figure 5, a particular assembly including a centralizer
fibers.

Sur la figure 1, on voit que l'élément de connexion, désigné d'une manière générale par la référence 1, est traversé par au moins une fibre optique 10. Dans le mode de réalisation représenté, l'élément de connexion comporte un corps de forme générale cylindrique 2, dans lequel peut venir se visser, ou se fixer, par tout moyen, un chapeau 3. La figure 1 représente un élément de connexion après insertion d'une fibre et fermeture du chapeau 3. Le corps 2 présente, dans sa partie avant, une ouverture tronconique 4. A l'intérieur de l'ouverture tronconique 4, est monté un manchon également tronconique 5. Conformément à une caractéristique de l'invention, le manchon 5 est réalisé en un matériau déformable et, par exemple, élastique tel que du néoprène. Au début de l'opération de montage, le manchon 5 est introduit dans le corps 2, et il obture, en partie, l'ouverture tronconique 4.Après passage de la fibre 10 à l'intérieur du canal 6, formé dans le bouchon 3 et à l'intérieur d'une ouverture 7 du manchon 5, le couvercle 3 est vissé à l'intérieur du corps 2. La face avant 8 du bouchon 3 vient alors en contact avec la face arrière 9 du manchon 5 et appuie sur celle-ci progressivement, au fur et à mesure du vissage du bouchon 3, contre cette face. Il en résulte un mouvement vers l'avant (la droite de la figure) du manchon 5 qui, d'une part fait saillie à partir de la surface Il du corps 2, et est comprimé radialement par le contact du manchon 5 avec la paroi tronconique 4. La fibre 10 est progressivement centrée, si la géométrie du corps 2 et du manchon 5 sont adaptées, la qualité du centrage augmentant avec la pression exercée sur la face 9 par le bouchon 3.Lorsque le bouchon 3 est complètement fermé, comme représenté sur la figure 1, la fibre 10 (éventuellement l'ensemble de fibres) se retrouve sur l'axe du connecteur.In FIG. 1, it can be seen that the connection element, generally designated by the reference 1, is crossed by at least one optical fiber 10. In the embodiment shown, the connection element comprises a body generally cylindrical 2, into which can be screwed, or fixed, by any means, a cap 3. FIG. 1 shows a connection element after insertion of a fiber and closure of the cap 3. The body 2 has, in its front part, a frustoconical opening 4. Inside the frustoconical opening 4, is mounted a sleeve also frustoconical 5. According to a characteristic of the invention, the sleeve 5 is made of a deformable material and, by example, elastic such as neoprene. At the start of the mounting operation, the sleeve 5 is introduced into the body 2, and it partially seals the frustoconical opening 4. After passage of the fiber 10 inside the channel 6, formed in the plug 3 and inside an opening 7 of the sleeve 5, the cover 3 is screwed inside the body 2. The front face 8 of the plug 3 then comes into contact with the rear face 9 of the sleeve 5 and presses the latter progressively, as the plug 3 is screwed against this face. This results in a forward movement (the right of the figure) of the sleeve 5 which, on the one hand protrudes from the surface II of the body 2, and is compressed radially by the contact of the sleeve 5 with the wall frustoconical 4. The fiber 10 is progressively centered, if the geometry of the body 2 and of the sleeve 5 are adapted, the quality of the centering increasing with the pressure exerted on the face 9 by the plug 3. When the plug 3 is completely closed, as shown in Figure 1, the fiber 10 (possibly the set of fibers) is found on the axis of the connector.

L'opération suivante consiste à couper, par tout moyen adapté, la partie de la fibre et la partie du manchon 5, extérieures au connecteur 2 et faisant saillie à partir de la face Il du corps 2. La fibre, centrée par rapport au corps 2, peut alors être raccordée soit à une autre fibre, soit à un capteur, ou un émetteur de lumière muni de moyens de raccordement mécanique sur le corps 2.The following operation consists in cutting, by any suitable means, the part of the fiber and the part of the sleeve 5, external to the connector 2 and protruding from the face II of the body 2. The fiber, centered relative to the body 2, can then be connected either to another fiber, or to a sensor, or a light emitter provided with mechanical connection means on the body 2.

De préférence, le corps 2 comprend deux parties cylindriques 12 et 13, le diamètre de la partie 13 étant inférieur à celui de la partie 12. Afin d'assurer une bonne fixation du connecteur sur la pièce avec laquelle il va coopérer, la partie -avant 13 est de préférence filetée, de manière à pouvoir être assemblée à un autre organe 15, par l'intermédiaire d'une bague 14 comme celà apparat sur la figure 2. Dans l'exemple représenté sur cette figure, l'organe 15 inclût une diode émettrice de lumière 16 qui est convenablement centrée dans le dispositif 15, et qui vient en regard de la fibre optique 10 montée dans le connecteur 2, comme décrit en regard de la figure 1. Bien entendu, la photodiode 16 peut être remplacée par une autre fibre optique traversant le connecteur 15. Ainsi, les fibres optiques viennent au contact l'une de l'autre et aucune déperdition d'informations ne se produit à l'interface. Bien entendu, un connecteur 1 peut rassembler plusieurs fibres optiques, alors que le connecteur correspondant 15 ne comprend qu'une seule fibre optique de diamètre plus important et vice et versa.Preferably, the body 2 comprises two cylindrical parts 12 and 13, the diameter of the part 13 being less than that of the part 12. In order to ensure good fixing of the connector on the part with which it will cooperate, the part - front 13 is preferably threaded, so that it can be assembled with another member 15, by means of a ring 14 as shown in FIG. 2. In the example shown in this figure, the member 15 includes a light emitting diode 16 which is suitably centered in the device 15, and which comes opposite the optical fiber 10 mounted in the connector 2, as described with reference to FIG. 1. Of course, the photodiode 16 can be replaced by another optical fiber passing through the connector 15. Thus, the optical fibers come into contact with one another and no loss of information occurs at the interface. Of course, a connector 1 can bring together several optical fibers, while the corresponding connector 15 comprises only a single optical fiber of larger diameter and vice versa.

Le connecteur qui vient d'être décrit permet donc une grande souplesse de réunion d'une ou plusieurs fibres optiques.The connector which has just been described therefore allows great flexibility in joining one or more optical fibers.

On sait, par ailleurs, que le passage d'un milieu à un autre (quartz-air par exemple), conduit à une diffraction et à la déperdition d'énergie lumineuse qui est préJudiciable à une bonne transmission. Il est possible de pallier cet inconvénient en introduisant, entre les deux fibres à raccorder, un matériau visqueux de type graisse ou adhésif, de même indice que le verre, qui évite les phénomènes de réfraction dus à la présence de deux dioptres successifs.It is known, moreover, that the passage from one medium to another (quartz-air for example), leads to diffraction and to the loss of light energy which is prejudicial to good transmission. It is possible to overcome this drawback by introducing, between the two fibers to be connected, a viscous material of grease or adhesive type, of the same index as glass, which avoids the refraction phenomena due to the presence of two successive diopters.

Ce matériau assure, par ailleurs, l'étanchéité de la liaison optique vis-à-vis des poussières ou autres particules susceptibles d'altérer, dans le temps, la qualité optique de la liaison.This material also ensures the sealing of the optical connection with respect to dust or other particles liable to deteriorate, over time, the optical quality of the connection.

Dans le cas où l'on doit réunir un ensemble de fibres optiques à un autre ensemble de fibres optiques, il est possible d'adapter le connecteur qui vient d'être décrit selon le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4. Dans ce mode de réalisation, la connexion prend la forme d'une prise de type DIN, c'est-à-dire que les différents conducteurs optiques sont répartis en section sur une surface circulaire, selon des rayons différents.In the case where a set of optical fibers must be joined to another set of optical fibers, it is possible to adapt the connector which has just been described according to the embodiment shown in FIGS. 3 and 4. In this embodiment, the connection takes the form of a DIN type socket, that is to say that the different optical conductors are distributed in section on a circular surface, according to different radii.

Sur la figure 3, on distingue du haut vers le bas, un capot de protection 16 entourant le faisceau de fibres optiques, dont une seule 10 est représentée, relié, à sa partie inférieure, à un support 17. Le support 17 comprend des vis 18 pouvant se visser à l'intérieur de trous borgnes 19 prévus dans un corps 20 présentant une multiplicité de cavités tronconiques 4. Dans ces cavités tronconiques, sont introduits des manchons 5, également tronconiques, et le processus de centrage des fibres par rapport au connecteur est le meme que celui qui a été décrit en regard de la figure 1, la pression sur les manchons 5 provenant de la pénétration des saillies 21 formées à la surface inférieure du support 17. Les fibres 10 sont ainsi alignées parallèlement à l'axe du connecteur.In FIG. 3, a top cover 16 is distinguished from the top, surrounding the bundle of optical fibers, of which only one 10 is shown, connected, at its lower part, to a support 17. The support 17 comprises screws 18 which can be screwed inside blind holes 19 provided in a body 20 having a multiplicity of frustoconical cavities 4. In these frustoconical cavities, sleeves 5, also frustoconical, are introduced and the process of centering the fibers relative to the connector is the same as that which has been described with reference to FIG. 1, the pressure on the sleeves 5 coming from the penetration of the projections 21 formed on the lower surface of the support 17. The fibers 10 are thus aligned parallel to the axis of the connector.

Une bague 23 entoure et protège la surface 24 inférieure du corps 20, sur laquelle affleurent les fibres optiques 10.A ring 23 surrounds and protects the lower surface 24 of the body 20, on which the optical fibers 10 are flush.

De préférence, on prévoit, en vue d'un montage correct un détrompeur 25, de type connu. Bien entendu, une telle pièce de connexion est réunie à une pièce de géométrie correspondante, de sorte que chaque fibre 10 du faisceau vienne en contact avec une autre fibre.Preferably, provision is made, for the purpose of correct mounting, of a polarizer 25 of known type. Of course, such a connecting piece is joined to a piece of corresponding geometry, so that each fiber 10 of the bundle comes into contact with another fiber.

Pour garantir un centrage absolu des fibres raccordées bout à bout, notamment lorsque l'on utilise des fibres d'un diamètre très petit ou plusieurs fibres formant un cercle imparfait, il est possible d'utiliser un élément de centrage rigide tel que celui qui est représenté sur la figure 5. Sur cette figure, deux éléments de connexion, comportant chacun un corps 2, un chapeau 3 et un manchon tronconique 5, sont réunis par une bague de connexion 14.To guarantee absolute centering of the fibers connected end to end, especially when using fibers of a very small diameter or several fibers forming an imperfect circle, it is possible to use a rigid centering element such as that which is shown in FIG. 5. In this figure, two connection elements, each comprising a body 2, a cap 3 and a frustoconical sleeve 5, are joined by a connection ring 14.

Dans ce cas, contrairement au montage de la figure 1, on ne coupe pas la fibre, et dans certains cas, il est possible de conserver la partie saillante du manchon 5. Les deux fibres 10 pénètrent chacune par une extrémité du centreur 26, et leurs extrémités sont appliquées l'une contre l'autre avec éventuellement interposition de graisse par l'action de la bague 13 qui applique les deux éléments de connexion contre les faces extérieures du centreur, la bague 14 présentant à ses extrémités deux filetages de même pas mais de sens opposés. Dans ce mode de réalisation, le manchon tronconique 5 assure un précentrage et un maintien des fibres, alors que le centreur 26 permet un alignement parfait des fibres et, par suite, une bonne transmission. Comme précédemment, le connecteur reste démontable.In this case, unlike the assembly of FIG. 1, the fiber is not cut, and in certain cases, it is possible to keep the projecting part of the sleeve 5. The two fibers 10 each penetrate by one end of the centralizer 26, and their ends are applied against each other with possibly interposition of grease by the action of the ring 13 which applies the two connection elements against the external faces of the centralizer, the ring 14 having at its ends two threads of the same pitch but in opposite directions. In this embodiment, the frusto-conical sleeve 5 provides precentring and maintenance of the fibers, while the centering device 26 allows perfect alignment of the fibers and, consequently, good transmission. As before, the connector remains removable.

I1 va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention.  It goes without saying that many variants can be introduced, in particular by replacing technically equivalent means without going beyond the ambit of the invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Connecteur pour fibres optiques, caractérisé en ce qu'il1. Connector for optical fibers, characterized in that it comprend au moins un élément constitué par un corps includes at least one element consisting of a body creux (2), à l'intérieur duquel est vissé un chapeau (3), hollow (2), inside which is screwed a hat (3), le corps creux (2) incluant une cavité tronconique (4), the hollow body (2) including a frustoconical cavity (4), à l'intérieur de laquelle est inclus un manchon inside which is included a sleeve tronconique (5) percé d'un alésage (7). frustoconical (5) pierced with a bore (7). 2. Connecteur selon la revendication l, caractérisé en ce que2. Connector according to claim l, characterized in that le corps (2) comprend deux parties cylindriques (12, 13), the body (2) comprises two cylindrical parts (12, 13), la partie (13) présentant des moyens de raccordement the part (13) having connection means mécanique. mechanical. 3. Connecteur selon l'une des revendications 1 ou 2,3. Connector according to one of claims 1 or 2, caractérisé en ce que le chapeau (3) est monté characterized in that the cap (3) is mounted à l'intérieur du corps (2) par vissage ou friction. inside the body (2) by screwing or friction. 4. Connecteur pour un ensemble de fibres optiques, caractérisé4. Connector for a set of optical fibers, characterized en ce qu'il comprend un support (17) pouvant etre fixé sur in that it comprises a support (17) which can be fixed on un corps (20), présentant une multiplicité de canaux de a body (20), having a multiplicity of channels of passage des fibres optiques (10), chacun des canaux passage of the optical fibers (10), each of the channels correspondant à un alvéole tronconique (4) du corps (20), corresponding to a frustoconical alveolus (4) of the body (20), des manchons (5) étant introduits dans chacun des sleeves (5) being introduced into each of alvéoles (4). alveoli (4). 5. Connecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que5. Connector according to claim 4, characterized in that des vis (18), pénétrant dans des trous borgnes (19), screws (18), penetrating into blind holes (19), permettent l'écrasement des manchons (5) par des parties en allow the sleeves (5) to be crushed by saillie (21) du support (17). projection (21) of the support (17). 6. Connecteur selon l'une des revendications 4 à 5,6. Connector according to one of claims 4 to 5, caractérisé en ce qu'il comprend une bague de characterized in that it comprises a ring of connexion (23). connection (23). 7. Connecteur selon l'une des revendications 4 à 6,7. Connector according to one of claims 4 to 6, caractérisé en ce qu'il comprend un capot de characterized in that it includes a cover protection (16) fixé sur le support (17).  protection (16) fixed on the support (17). 8. Connecteur selon l'une quelconque des revendications8. Connector according to any one of claims précédentes, caractérisé en ce que, entre deux éléments de previous, characterized in that, between two elements of connexion (2, 15), est disposé au moins un centreur (26). connection (2, 15), is arranged at least one centralizer (26). 9. Connecteur selon l'une quelconque des revendications9. Connector according to any one of claims précédentes, caractérisé en ce qu'un matériau, d'indice previous, characterized in that a material, of index sensiblement égal à l'indice du matériau de la fibre, est substantially equal to the index of the fiber material, is disposé entre les deux fibres à réunir pour assurer arranged between the two fibers to be joined to ensure l'étanchéité. sealing. raccordement mécanique.  mechanical connection. de connexion optiques (2, 15) réunis par des moyens de optical connection (2, 15) joined by means of précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments previous, characterized in that it comprises two elements 1O.Connecteur selon l'une quelconque des revendications1O.Connector according to any one of claims
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