FR2646521A1 - Assemblage de fibres optiques et procede et dispositif d'auto-alignement de fibres optiques - Google Patents
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Abstract
Assemblage de fibres optiques et procédé et dispositif d'auto-alignement de fibres optiques. Les axes des extrémités des fibres optiques 2, 4 de l'assemblage rencontrent une même droite d. Pour ce faire, selon l'invention, les fibres sont maintenues parallèles et en tension contre deux pièces à surfaces cylindriques 10, 12, de sorte que les axes respectifs des fibres rencontrent une même droite située entre les deux pièces; les fibres sont immobilisées les unes par rapport aux autres et par rapport à un support 16, dans une zone contenant cette droite, le support ne touchant pas les fibres; on coupe ces fibres suivant un plan qui contient sensiblement la droite et on polit le support et les fibres suivant le plan. Application aux couplages fibres-fibres.
Description
ASSEMBLAGE DE FIBRES OPTIQUES ET PROCEDE ET
DISPOSITIF D'AUTO-ALIGNEMENT DE FIBRES OPTIQUES
DESCRIPTION
La présente invention concerne un assemblage de fibres optiques ainsi qu un procédé et un dispositif d'auto-alignement de fibres optiques. Elle s'applique notamment, dans le domaine des télécommunications, à la réalisation de couplages entre des fibres optiques. Ces fibres peuvent être multimodes ou monomodes.
DISPOSITIF D'AUTO-ALIGNEMENT DE FIBRES OPTIQUES
DESCRIPTION
La présente invention concerne un assemblage de fibres optiques ainsi qu un procédé et un dispositif d'auto-alignement de fibres optiques. Elle s'applique notamment, dans le domaine des télécommunications, à la réalisation de couplages entre des fibres optiques. Ces fibres peuvent être multimodes ou monomodes.
L'invention s' applique également à La réalisation de couplages optiques entre-des fibres optiques (monomodes ou multimodes) et un guide d'onde planaire.
On connaît déjà une technique permettant de raccorder des fibres optiques et notamment des fibres optiques monomodes. Selon cette technique connue, pour raccorder n fibres optiques à n autres fibres optiques, on utilise deux supports ou substrats identiques, généralement en forme de plaquette, pourvus de n rainures parallèles en forme de V. On immobilise lesdites n fibres respectivement dans les rainures de L'une des plaquettes et l'on fait de meme pour lesdites n autres fibres avec L'autre plaquette. On poLit les extrémités des plaquettes et des fibres destinées à venir en regard les unes des autres et t'on immobilise les plaquettes de façon que chaque fibre de l'une des plaquettes soit optiquement couplée à une fibre de l'autre plaquette.
Cette technique présente des inconvénients elle donne des résultats qui ne sont pas facilement reproductibles et qui dépendent de la régularité des fibres quant aux diamètres respectifs des gaines optiques de ces fibres. Or, il serait extrêmement coûteux de sélectionner des fibres dont Les gaines optiques auraient des diamètres identiques.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents en proposant une technique qui élimine complètement L'influence du diamètre de la gaine de chacune des fibres optiques. Avec la présente invention, une variation, même importante de ce diamètre de gaine optique, n'entrain pratiquement aucune erreur sur le positionnement du coeur de la fibre, en supposant toutefois une bonne coaxialité entre ce coeur et la gaine optique de la fibre. Ainsi la présente invention permet-elle d'utiliser indifféremment des fibres de 100 micromètres, 125 micromètres ou 130 micromètres de diamètre (diamètre de gaine otique) sans perturber le positionnement. Dans la présente invention, c'est L'axe de la fibre, c'est-àdire L'axe de la gaine optique de cette fibre qui est pris en compte.Comme on L'a vu, la mise en oeuvre de
La présente invention nécessite une bonne coaxialité entre Le coeur et la gaine optique de chaque fibre mais iL est bien moins coûteux de se procurer des fibres optiques dans chacune desquelles Le coeur et la gaine optique sont sensiblement coaxiaux que de sélectionner des fibres optiques dont Les gaines optiques ont toutes
Le même diamètre. L'expression "coeur et gaine optique sensiblement coaxiaux", signifie que la distance entre l'axe du coeur et L'axe de la gaine optique ne dépasse pas 1 micromètre (norme internationale). En fait, dans la présente invention, chaque fibre-peut être utilisée avec son revêtement primaire (encore appelé gaine protectrice), pourvu que celui-ci présente une bonne circularité et une bonne concentricité avec Le coeur.
La présente invention nécessite une bonne coaxialité entre Le coeur et la gaine optique de chaque fibre mais iL est bien moins coûteux de se procurer des fibres optiques dans chacune desquelles Le coeur et la gaine optique sont sensiblement coaxiaux que de sélectionner des fibres optiques dont Les gaines optiques ont toutes
Le même diamètre. L'expression "coeur et gaine optique sensiblement coaxiaux", signifie que la distance entre l'axe du coeur et L'axe de la gaine optique ne dépasse pas 1 micromètre (norme internationale). En fait, dans la présente invention, chaque fibre-peut être utilisée avec son revêtement primaire (encore appelé gaine protectrice), pourvu que celui-ci présente une bonne circularité et une bonne concentricité avec Le coeur.
De façon précise, la présente invention concerne un procédé d'alignement de n fibres optiques, n étant un nombre entier au moins égal à 1, caractérisé en ce qu'iL comprend Les étapes suivantes :
- les fibres optiques sont maintenues parallèles et en tension contre une première et une seconde pièces à surfaces cylindriques, les fibres passant entre ces pièces qui sont suffisamment écartées à cet effet, de sorte que les axes respectifs des fibres rencontrent tous une même droite située entre les deux pièces,
- on immobilise tes fibres optiques les unes par rapport aux autres et par rapport à un support dans une zone contenant cette même droite, le support n'étant pas en contact avec les fibres,
- on coupe les fibres optiques suivant un plan qui contient sensiblement ladite droite, et
- on polit le support et les fibres optiques suivant ledit plan.
- les fibres optiques sont maintenues parallèles et en tension contre une première et une seconde pièces à surfaces cylindriques, les fibres passant entre ces pièces qui sont suffisamment écartées à cet effet, de sorte que les axes respectifs des fibres rencontrent tous une même droite située entre les deux pièces,
- on immobilise tes fibres optiques les unes par rapport aux autres et par rapport à un support dans une zone contenant cette même droite, le support n'étant pas en contact avec les fibres,
- on coupe les fibres optiques suivant un plan qui contient sensiblement ladite droite, et
- on polit le support et les fibres optiques suivant ledit plan.
Si la gaine protectrice ne remplit pas les conditions de bonne concentricité et de bonne coaxialité avec le coeur, alors il convient que les fibres soient préalablement privées de gaine protectrice en leurs points d'application contre les pièces.
Selon un mode de mise en oeuvre avantageux du procédé objet de l'invention, le support est placé par rapport aux fibres de façon que ladite droite se-trouve au niveau d'une extrémité de ce support, le polissage de ce dernier ayant ainsi lieu en cette extrémité.
On évite ainsi un long polissage du support (qui serait nécessaire dans le cas ou Ladite droite ne se trouverait pas au niveau d'une extrémité de ce support).
Selon un mode de mise en oeuvre particuLier du procédé objet de L'invention, correspondant au mode de mise en oeuvre avantageux mentionné plus haut, Les deux surfaces sont identiques, les étapes sont répétées deux fois respectivement avec les extrémités de n fibres optiques d'un premier groupe de fibres optiques et avec Les extrémités de n fibres optiques diun second groupe de fibres optiques, en faisant passer les extrémités des fibres du premier groupe d'abord sur La premiere pièce puis sur La seconde piece et en faisant passer Les extrémités des fibres du second groupe d'abord sur la seconde pièce puis sur la premiere pièce et en prévoyant entre l'axe de L'extrémité de chaque fibre optique du second groupe et l'axe de L'extrémité d'une fibre adjacente de ce second groupe un écart egal à l'écart existant entre les axes des extrémités des fibres homologues, appartenant au premier groupe, et
L'on immobilise ensuite L'un par rapport à L'autre Les deux supports correspondant respectivement aux deux groupes de façon que leurs extrémités respectives soient en regard L'une de L'autre et que les axes homologues soient confondus.
L'on immobilise ensuite L'un par rapport à L'autre Les deux supports correspondant respectivement aux deux groupes de façon que leurs extrémités respectives soient en regard L'une de L'autre et que les axes homologues soient confondus.
La présente invention concerne également un dispositif d'alignement de n fibres optiques, n étant un nombre entier au moins égal à 1, caractérisé en ce qu'il comprend
- une première et une seconde pieces à surfaces cylindriques,
- un bloc-support principal sur lequel sont fixées les deux pièces, celles-ci étant suffisamment écartées l'une de L'autre de façon que les fibres optiques puissent passer entre les deux pièces, et
- un premier et un second blocs-supports qui sont fixes et disposes de part et d'autre du bLoc- support principal, en ce que chacun des premier et second blocs-supports comporte des moyens de blocage des fibres optiques et en ce qu'au moins L'un des premier et second blocs supports comporte des moyens de tension des fibres, Les moyens de tension et les moyens de blocage coopérant avec les deux pièces de façon à pouvoir maintenir Les fibres optiques parallèles et en tension contre les surfaces des pièces, de sorte que les axes respectifs des fibres rencontrent tous une même droite située entre les deux pièces.
- une première et une seconde pieces à surfaces cylindriques,
- un bloc-support principal sur lequel sont fixées les deux pièces, celles-ci étant suffisamment écartées l'une de L'autre de façon que les fibres optiques puissent passer entre les deux pièces, et
- un premier et un second blocs-supports qui sont fixes et disposes de part et d'autre du bLoc- support principal, en ce que chacun des premier et second blocs-supports comporte des moyens de blocage des fibres optiques et en ce qu'au moins L'un des premier et second blocs supports comporte des moyens de tension des fibres, Les moyens de tension et les moyens de blocage coopérant avec les deux pièces de façon à pouvoir maintenir Les fibres optiques parallèles et en tension contre les surfaces des pièces, de sorte que les axes respectifs des fibres rencontrent tous une même droite située entre les deux pièces.
De préférence, chacun des premier et second blocs-supports comporte des moyens de tension des fibres optiques.
Comme on le verra par la suite, ceci permet de préparer un premier groupe de fibres optiques en mettant en place ces fibres dans le dispositif en aLLant du premier bloc-support vers le second bLoc- support et de preparer un second groupe de fibres optiques en mettant en pLace les fibres optiques de ce second groupe dans le dispositif en allant du second bloc-support vers le premier bloc-support, en vue de réaliser un couplage optique entre Les fibres optiques des deux groupes.
De façon avantageuse, le dispositif objet de
L'invention comprend en outre des moyens de rotation du bloc-support principal autour d'un axe perpendicuLaire aux axes des fibres optiques et des moyens de translation de ce bloc-support principal paraLLèLement à cet axe qui est perpendiculaire aux axes des fibres optiques.
L'invention comprend en outre des moyens de rotation du bloc-support principal autour d'un axe perpendicuLaire aux axes des fibres optiques et des moyens de translation de ce bloc-support principal paraLLèLement à cet axe qui est perpendiculaire aux axes des fibres optiques.
Comme on le verra mieux par la suite, ceci permet de mettre en place les fibres optiques dans le dispositif sans être gêné par ce bloc-support principal.
Selon un premier mode de réalisation particulier du dispositif objet de L'invention, Les deux axes respectifs des surfaces des pièces sont parallèles et sont perpendiculaires aux axes des fibres optiques.
Selon un deuxième mode de réaLisation particulier, les deux axes respectifs des surfaces des pièces sont paraLLèLes et sont inclinés par rapport aux axes des fibres optiques.
Dans ce cas, ladite même droite est oblique par rapport aux axes des fibres optiques
Selon un troisième mode de réalisation particulier, l'un des deux axes respectifs des surfaces des pièces est perpendiculaire aux axes des fibres optiques et L'autre de ces axes respectifs est incliné par rapport aux axes des fibres optiques.
Selon un troisième mode de réalisation particulier, l'un des deux axes respectifs des surfaces des pièces est perpendiculaire aux axes des fibres optiques et L'autre de ces axes respectifs est incliné par rapport aux axes des fibres optiques.
Dans ce dernier cas, ladite même droite est également obLique par rapport aux axes des fibres optiques.
De préférence, les deux surfaces comportent des rainures parallèles, prévues pour Le passage des fibres optiques.
Ces rainures sont prévues pour le maintien des fibres optiques paraLLèLement les unes aux autres dans le dispositif.
Dans un mode de réalisation préféré du dispositif objet de L'invention, Les deux pièces sont des piges ("pins" selon La terminologie angLo-saxonne) rainurées, identiques.
La présente invention concerne égaLement un assemblage de fibres optiques, caractérisé en ce qu'iL comprend un premier support et un premier groupe de fibres optiques dont Les extrémités respectives sont parallèles et sont fixées au premier support et en ce qu'en ces extrémités, Les axes respectifs des fibres optiques du premier groupe rencontrent une même droite.
Dans une réalisation particulière, La droite est perpendiculaire aux axes respectifs des fibres optiques du premier groupe, l'assembLage comprend en outre un second support et un second groupe de fibres optiques dont Les extrémités respectives sont parallèles et sont fixées au second support, en ces dernières extrémités, les axes respectifs des fibres optiques du second groupe rencontrent une même droite qui est perpendiculaire à ces axes des fibres du second groupe et les deux supports sont immobilisés L'un par rapport à L'autre de façon que les extrémités des fibres optiques du premier groupe soient en regard des extrémités correspondantes des fibres optiques du second groupe et que L'axe de chaque fibre optique du premier groupe coïncide avec l'axe d'une fibre optique du second groupe, L'écart entre ce dernier axe et un axe adjacents relatif au second groupe, étant égal à l'écart entre Les deux axes homoLogues, relatifs au premier groupe.
Enfin, dans une autre réalisation particulière, La droite est inclinée par rapport aux axes respectifs des fibres optiques du premier groupe, l'assemblage comprend en outre un guide d'onde planaire, les extrémités des fibres optiques du premier groupe étant optiquement couplées au guide d'onde par l'intermédiaire d'un réseau de diffraction, L'angLe d'inclinaison de La droite étant choisi de façon à permettre ce couplage optique.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en reférence aux dessins annexés sur Lesquels
- la figure 1 ilLustre schématiquement le principe de la présente invention,
- la figure 2 est une vue de dessus schématique montrant des fibres optiques auto-alignées conformément à la présente invention,
- la figure 3 est une vue -en coupe schématique montrant des fibres optiques auto-alignées conformément à La présente invention,
- La figure 4 est une vue schématique d'un mode de réaLisation particuLier du dispositif d'autoalignement objet de L'invention,
- La figure 5 iLlustre schématiquement une mise en tension des fibres dans Le dispositif représenté sur la figure 4,
- La figure 6 est une vue de dessus schématique et partieLLe du dispositif représenté sur
La figure 4,
- La figure 7 illustre schématiquement des moyens de mise en tension et de blocage utilisés dans le dispositif représenté sur La figure 4,
- La figure 8 est une vue en coupe transversale schématique du dispositif représenté sur la figure 4,
- La figure 9 est une vue schématique d'une connexion optique réalisée conformément à la présente invention,
- la figure 10 est une vue en coupe schématique de cette connexion optique,
- Les figures 11 et 12 ilLustrent schématiquement et partielLement d'autres modes de réalisation particuliers du dispositif objet de
L'invention, et
- La figure 13 iLLustre schématiquement une connexion entre des fibres optiques et un guide d'onde pLanaire réalisé conformément à La présente invention.
- la figure 1 ilLustre schématiquement le principe de la présente invention,
- la figure 2 est une vue de dessus schématique montrant des fibres optiques auto-alignées conformément à la présente invention,
- la figure 3 est une vue -en coupe schématique montrant des fibres optiques auto-alignées conformément à La présente invention,
- La figure 4 est une vue schématique d'un mode de réaLisation particuLier du dispositif d'autoalignement objet de L'invention,
- La figure 5 iLlustre schématiquement une mise en tension des fibres dans Le dispositif représenté sur la figure 4,
- La figure 6 est une vue de dessus schématique et partieLLe du dispositif représenté sur
La figure 4,
- La figure 7 illustre schématiquement des moyens de mise en tension et de blocage utilisés dans le dispositif représenté sur La figure 4,
- La figure 8 est une vue en coupe transversale schématique du dispositif représenté sur la figure 4,
- La figure 9 est une vue schématique d'une connexion optique réalisée conformément à la présente invention,
- la figure 10 est une vue en coupe schématique de cette connexion optique,
- Les figures 11 et 12 ilLustrent schématiquement et partielLement d'autres modes de réalisation particuliers du dispositif objet de
L'invention, et
- La figure 13 iLLustre schématiquement une connexion entre des fibres optiques et un guide d'onde pLanaire réalisé conformément à La présente invention.
La figure 1 illustre schématiquement le principe de la présente invention : selon cette dernière, des fibres optiques telles que les fibres 2 et 4 sont maintenues en tension et appliquées contre deux pièces à surfaces cyLindriques 10, 12, telles que des piges, dont Les axes sont parallèles. Les fibres passent entre ces deux pièces qui sont suffisamment écartées l'une de l'autre à cet effet. De plus, les fibres sont privées de gaine protectrice ou revêtement primaire, au moins en leurs points d'application contre les piges. En fait, comme on l'a déjà indiqué, chaque fibre peut être utilisée avec son revêtement primaire si celui-ci a une bonne circularité et une bonne coaxialité avec le coeur.
On voit que l'axe 6 (ou 8) de chaque fibre 2 (ou 4) rencontre une droite d dont on voit La trace dans le plan de la figure 1, quel que soit le diamètre de la gaine optique de la fibre. L1axe de la fibre (supposée privée de gaine protectrice) est en fait l'axe de la gaine optique de cette fibre.
En supposant une bonne coaxialité du coeur et de la gaine optique de cette fibre, l'axe du coeur rencontre égaLement la droite d.
Cette droite d peut être définie comme l'intersection du plan contenant tes axes des piges et du plan qui est perpendiculaire à ce dernier plan et qui est équidistant des axes des piges, en supposant que Les axes des piges sont parallèles.
On voit que la présente invention permet d'aligner des fibres sur une droite de façon quasiment parfaite, et ce, de manière relativement simple et rapide.
On voit sur la figure 2 que l'on utilise en fait des piges 10 et 12 identiques, pourvues de rainures periphériques circuLaires 14 en forme de V.
Pour chaque pige, les rainures sont perpendiculaires à
L'axe de La pige. Les rainures homologues des piges sont en regard les unes des autres et permettent de maintenir les fibres parallèles les unes aux autres. En fait ceci est seulement vrai en vue de dessus. En toute rigueur, les rainures permettent de maintenir Les axes des fibres dans des plans parallèles les uns aux autres.
L'axe de La pige. Les rainures homologues des piges sont en regard les unes des autres et permettent de maintenir les fibres parallèles les unes aux autres. En fait ceci est seulement vrai en vue de dessus. En toute rigueur, les rainures permettent de maintenir Les axes des fibres dans des plans parallèles les uns aux autres.
Du fait de l'identité des piges, l'écartement entre deux V adjacents de La pige 10 est égal à
L'écartement entre Les deux V homologues de la pige 12 d'où le "parallélisme" des fibres. Les fibres peuvent être equidistantes les unes des autres mais on pourrait également réaliser des assemblages dans lesquels des fibres présentent des ecartements a, b, c différents les uns des autres.
L'écartement entre Les deux V homologues de la pige 12 d'où le "parallélisme" des fibres. Les fibres peuvent être equidistantes les unes des autres mais on pourrait également réaliser des assemblages dans lesquels des fibres présentent des ecartements a, b, c différents les uns des autres.
A titre purement indicatif mais nullement
Limitatif, le diamètre des piges est égal à 3 mm ; les deux piges sont écartées L'une de l'autre d'environ 40 mm ; chaque pige comporte 10 rainures espacées de 500 micromètres les unes des autres.
Limitatif, le diamètre des piges est égal à 3 mm ; les deux piges sont écartées L'une de l'autre d'environ 40 mm ; chaque pige comporte 10 rainures espacées de 500 micromètres les unes des autres.
Pour compléter l'explication du principe de la présente invention on ajoutera que, après avoir réalisé l'auto-alignement des fibres, on immobilise les fibres les unes par rapport aux autres et par rapport à un substrat 16 (figures 2 et 3). Ce substrat 16 comporte des rainures 18 parallèles dans lesquelles sont respectivement placees les fibres sans qu'elles soient en contact avec ces rainures. L'immobilisation des fibres est obtenue au moyen d'une colle ou d'une résine 20 qui se trouve dans Les rainures 18. Par ailleurs, le substrat repose sur une embase 22 qui comporte deux tiges cylindriques de révolution et parallèles 24. Sur La face du substrat 16, qui est opposée å celLe qui porte les rainures 18, se trouvent une rainure 26 en V et une rainure de section rectangulaire 28, Les deux tiges 24 étant respectivement Logées dans ces rainures 26 et 28.
Le substrat 16 est dispose par rapport aux fibres de façon que l'un de ses côtés soit sensiblement au niveau de la droite d. On coupe les fibres optiques suivant un plan de coupe P qui contient sensiblement la droite d et qui est sensiblement perpendiculaire aux axes des fibres au niveau de cette droite d. Ensuite, on polit les extrémités des fibres résultant de la coupure ainsi que ledit côté du substrat 16, suivant le plan de coupe P.
Des fibres ont été interconnectées conformément à la présente invention dont le principe vient d'être indiqué : des plaquettes portant chacune deux fibres optiques monomodes de memes caractéristiques opto-géo-métriques ont été réalisées.
L'interconnexion de deux telles plaquettes donne des atténuations optiques de l'ordre de 0,2 à 0,3 dB, en l'absence de gel adaptateur d'indice ou de liquide adaptateur d'indice entre les extrémités des fibres interconnectées. Chacune des fibres avait une gaine optique de 125 micrométres de diamètre et un coeur de 9,5 micromètres de diamètre.
Un autre essai a été fait avec . deux plaquettes, l'une portant deux fibres dont la gaine optique avait un diamètre de 125 micromètres et le coeur, un diamètre de 9,5 micromètres, tandis que l'autre plaquette portait deux fibres ayant chacune une gaine optique de 101 micrometres de diamètre et un coeur de 7,5 micromètres de diamètre. L'atténuation optique était sensiblement du meme ordre que précédemment.
Sur la figure 4 on a représenté schématiquement un mode de réalisation particulier du dispositif objet de L'invention. Ce mode de réalisation particuLier comprend, sur un socle 30, un bloc-support principal 32 mobile en translation et en rotation par rapport au socle comme on le verra mieux par la suite, ainsi qu'un premier bloc-support 34 et un second blocsupport 36 qui sont fixés au socle 30 et qui sont situés de part et d'autre du bloc 32. Ce bloc 32 porte deux bras parallèles 38 et 40. Ces bras 38 et 40 portent respectivement les piges 10 et 12 et s'étendent entre Les blocs 34 et 36 (lorsque les fibres sont en place sur les piges).Chaque pige est fixée, par exemple par collage, dans une rainure formée sur le bras correspondant, de telle façon que L'on puisse mettre en place les fibres optiques comme on l'a représenté sur La figure 1, Les bras 38 et 40 étant suffisamment écartés l'un de l'autre à cet effet.
Dans l'exemple représenté sur la figure 4, la disposition des piges est telle que les fibres mises en tension et appliquées contre les piges dans le dispositif sont sensiblement horizontales et que le pLan Q qui contient la droite d et dont Les piges sont équidistantes, est vertical. (Le plan de coupe P défini plus haut coincide sensiblement avec le plan Q).
Les blocs 34 et 36 sont symétriques l'un de l'autre par rapport à ce plan Q et sont identiques l'un à l'autre quant aux moyens dont ils sont munis. Comme on le verra par la suite, ceci permet la préparation d'un premier câbLe optique dont les fibres passent d'abord au-dessus du bras 38 puis en-dessous du bras 40 (qui dans l'exemple représenté sur la figure 4 est situé plus haut que le bras 38) et La préparation d'un second câble optique dont Les fibres passent d'abord en-dessous du bras 40 puis au-dessus du bras 38, en vue de réaliser une connexion optique entre Les deux câbles ainsi préparés.
De part et d'autre de l'ensemble constitué par Les blocs 32, 34, 36, le socle 30 porte également deux cylindres parallèles et rainurés 41 (qui sont horizontaux dans l'exemple représenté sur La figure 4).
Les fibres d'un câble optique à préparer conformément à l'invention passent sur t'un ou l'autre de. ces cylindres 41 (suivant le côté par lequel les fibres sont amenées dans le dispositif) et dans les rainures de ce cylindre. On notera que les axes des cylindres 41 sont parallèles aux axes des piges.
Chacun des blocs 34 et 36 est muni de moyens 42 de blocage des fibres optiques et de moyens 44 et 46 de tension de ces fibres, moyens qui seront decrits plus en détail par la suite.
On va maintenant expliquer la mise en oeuvre d'un procédé conforme à L'invention, utilisant le dispositif représenté sur la figure 4. On souhaite par exemple préparer l'extrémité d'un câble optique 47 formant un rouleau 48, ce câble comportant par exemple dix fibres optiques. On commence par enlever La gaine protectrice 50 de chacune des fibres (figure 5) sur une longueur suffisante pour que la gaine optique de chaque fibre puisse par la suite être mise en contact avec les piges 10 et 12. Sur la figure 4, on a considéré le cas où les fibres optiques du câble sont amenées par la gauche du dispositif de sorte qu'elles passent lors de la mise en oeuvre du procédé, d'abord sur La pige 10 puis sur la pige 12.
Pour la mise en oeuvre du procédé, on utilise les deux degrés de liberté du bloc 32 (translation et rotation) : le bloc 32 est déplacé vers l'arrière du plan de la figure 4. Il est ainsi en position de recul par rapport aux blocs 34 et 36. Ensuite, on fait tourner le bloc 32 d'un angle de L'ordre de 100 par exemple, autour de son axe de rotation (que- l'on voit sur la figure 8), la rotation ayant lieu dans un sens tel que la pige 10 descende et que la pige 12 monte.
On met ensuite en place dans Le dispositif les fibres du câble optique 47, ces fibres étant préalablement séparées les unes des autres en l'extrémité du câble que l'on veut préparer, et privées de gaine protectice comme on l'a déjà indiqué. Ces fibres passent dans le bloc 34 puis dans le bloc 36.
Dans le bloc 34, elles passent dans le moyen de blocage 42 puis successivement sur un cylindre de positionnement 52, sous des galets de positionnement 54 faisant partie des moyens de tension 46 et sur un autre cylindre de positionnement 56. Les cylindres 52 et 56 sont fixés au bloc 34. Ils portent des rainures parallèles, en nombre égal à celui des fibres et il y a autant de galets de positionnement 54 que de fibres.
Ces galets sont adjacents et coaxiaux, L'axe commun à ces galets étant parallèle à l'axe du cylindre 52 et à
L'axe du cylindre 56 (qui sont parallèles aux axes des cylindres 41).
L'axe du cylindre 56 (qui sont parallèles aux axes des cylindres 41).
Ensuite, les fibres passent successivement sur le cylindre 56, sous les galets 54, sur le cylindre 52 et dans les moyens de blocage 42 du bloc 36.
Initialement, les leviers 58 que comportent les moyens de tension 46 sont en position levée. On bloque les fibres dans les moyens de blocage 42 du bLoc 36. On exerce manuellement une légère traction sur les fibres, à gauche des moyens de blocage 42 du bloc 34 et on bloque Les fibres dans ces moyens 42. On met l'ensemble des fibres en tension en agissant sur Les moyens 44 du bloc 34. On abaisse ensuite Le levier 58 du bloc 34, ce qui a pour effet, comme on le verra par
La suite, d'exercer une tension supplémentaire sur chacune des fibres.
La suite, d'exercer une tension supplémentaire sur chacune des fibres.
Ensuite, on monte sur Le bloc 32 l'embase 22 de façon que Le plan Q partage cette embase sensiblement en deux parties égales (lorsque les fibres sont en place sur les piges). On fixe sur la moitié souhaitée de cette embase un substrat 16 (à savoir sur
La moitié gauche dans L'exemple considéré).
La moitié gauche dans L'exemple considéré).
On notera que, pour la préparation d'un deuxième câble destiné à être connecté au cable 47, les fibres de cet autre câble sont mises en place "par La droite" du dispositif represente sur la figure 4, on bloque ces fibres d'abord dans les moyens de blocage du bloc 34 puis dans les moyens de blocage du bloc 36 et que l'on met en place le substrat correspondant (identique au substrat 16) sur la moitié droite de l'embase 22.
En revenant à l'explication du procédé de préparation du câble 47 (substrat 16 sur la moitié gauche de L'embase), on avance le bloc 32 pour mettre ce dernier dans sa position de travail, l'inclinaison du bloc 32 permettant de placer Les fibres entre les deux piges sans toucher ces piges. On fait alors tourner le bloc 32 dans un sens tel que la pige 10 monte et que la pige 12 descende, de sorte que les fibres, qui sont mises en tension, sont appliquées contre leurs rainures en V respectives des piges 10 et 12. Bien entendu, pour ce faire, il faut que l'écartement entre les rainures adjacentes de chaque pige soit égal à l'écartement des rainures adjacentes corespondantes dans chaque cylindre 41, 52, 56 et chaque ensemble de galets 54.
On précise que l'on a mis dans chacune des rainures du substrat 16 une colle, du genre des colles polymérisables par les ultraviolets par exemple, avant de rapprocher le bloc 32 en direction des fibres.
Lorsque les fibres sont en place dans les rainures correspondantes des piges et dans Les rainures correspondantes du substrat 16, on polymérise la colle.
A titre purement indicatif et nullement limitatif, on peut utiliser une colle du genre de celle qui est commercialisée par la société A.T.I. sous le nom Vitralit.--Lorsque la colle est polymérisée, on Libère le substrat de son embase, on recule à nouveau le bloc 32 après avoir incliné celui-ci dans le sens initial (la pige 10 s'abaisse et La pige 12 monte) et l'on enLeve L'extrémité du câble dont les fibres sont collées sur le substrat. Pour ce faire, il faut relever le levier 58 du bloc 34, débloquer Les fibres des moyens 42 des deux blocs 34 et 36 et supprimer la tension collective des fibres, induite par les moyens 44 du bloc 34. Il faut également sortir du dispositif les fibres optiques collées à leur substrat, en les déplaçant vers L'avant du dispositif (c'est-à-dire vers l'avant du plan de la figure 4).On verra sur la figure 6 par exemple que les extrémités avant des cylindres 52, 56 (qui sont -pourvus sur leurs pourtours de rainures parallèles, perpendiculaires aux axes des cylindres et en nombre égal à celui des fibres) sont libres, ce qui permet cette sortie des fibres vers l'avant du dispositif.
On coupe alors les fibres suivant le plan P (qui contient sensiblement la droite d > sur un support approprié, non représenté et par des moyens appropries, non représentés (le côté correspondant du substrat 16 étant sensiblement parallèle à ce plan P). Ensuite, on polit ledit côté et les extrémités des fibres résultant de la coupure comme on l'a déjà indiqué.
On indique à ce propos que la position du plan de coupe des fibres par rapport à la droite d n'est pas critique, à savoir que les fibres peuvent en fait être coupées dans une zone s'étendant sur environ 300 à 400 micromètres de part et d'autre de la droite d. Bien entendu, pour faciliter la coupure des fibres optiques et le polissage du substrat, il convient que ledit côté du substrat 16 soit placé sensiblement au niveau de la droite d, de sorte que les fibres sont coupées sensiblement au niveau dudit côté du substrat.
Les figures 6 à 8 illustrent schématiquement les moyens de blocage, les moyens de tension et les moyens de translation-rotation du bloc 32 qui ont éte mentionnés plus haut. Pour une plus grande clarté des figures 6 et 7, une seule fibre 2 est représentée mise en place dans le dispositif. Les moyens de blocage 42 comportent une bride 60 qui est montée à L'extrémité d'un levier 62 apte à pivoter autour d'un axe parallèle aux axes des cylindres 41, par rapport au bloc-support portant ce levier.Deux vis 64 permettent de serrer ou au contraire de desserrer la bride 60 par rapport au levier 62, ce dernier ainsi que la bride 60 portant des patins de serrage non représentés, par exemple en feutre, placés efl regard l'un de l'autre et entre lesquels passent les fibres, le serrage ayant ainsi lieu par l'intermédiaire de ces patins pour ne pas endommager les fibres. On voit sur la figure 6 que la bride 60 comporte une encoche au niveau de l'une des vis 64 de sorte que le desserrage de celle-ci permet le 9pivotement de la bride 60 autour de l'autre vis 64 (suffisamment desserrée) pour la libération des fibres.
Les moyens de tension 44 (tension calibrée) comprennent le levier 62 ainsi qu'un bouton de manoeuvre fileté 66 qui traverse une ouverture du levier 62 pour être vissé dans un trou fileté du blocsupport correspondant. Un ressort 68 est comprimé entre le levier 62 et une face du bloc-support. Ainsi la rotation du bouton 66 dans un sens va écarter le levier 62 de ladite face, ce qui met les fibres, serrées par les moyens 42, en tension, et une rotation du bouton 66 dans l'autre sens détend ces fibres. On voit également sur la figure 7 une vis 70 prévue pour limiter la course du levier 62.
Les autres moyens 46 de mise en tension des fibres comprennent le levier basculant 58 qui est monté tournant sur un axe 72 du bloc-support correspondant.
Le levier 58 peut occuper deux positions : une position dans laquelle il est levé (à la verticale du blocsupport correspondant) et une position dans laquelle il est abaissé en direction du bloc 32. Les moyens 46 comprennent également un ressort 74 dont une extrémité est fixée au levier 58 et dont l'autre extrémité est fixee au bloc-support correspondant du côté du levier 62. Il s'agit d'un ressort hélicoïdal qui est tendu lorsque le levier 58 est abaissé et qui est détendu lorsque le levier 58 est relevé. Les moyens 46 comprennent également les galets 54, qui sont Les uns contre Les autres et coaxiaux, ainsi que de fines lames élastiques 75 dont Le nombre est égal à celui des galets 54 et qui sont parallèles les unes aux autres.
Comme on le voit sur les figures 6 et 7, ces fines lames élastiques sont fixées par une extrémité au levier 58 et viennent appuyer par leurs autres extrémités respectivement contre les galets 54. Chacun de ceux-ci porte, à sa périphérie, une rainure qui reçoit la Lame 75 correspondante. L'axe 76 sur Lequel sont enfilés les galets 75 est fixé au Levier 58 correspondant. Lorsque le levier 58 est abaissé, chaque galet vient appuyer contre la fibre correspondante, ce qui tend encore plus les fibres de façon inviduelle, un jeu suffisant etant prévu entre les galets 54 et L'axe 76 qui est parallèle aux axes des cylindres 52 et 56.
Lorsque le levier 58 est relevé cette tension supplémentaire sur chaque fibre est supprime.
Sur la figure 8, on voit que le bloc 32 est monté tournant sur un coulisseau 78, par l'intermédiaire d'un axe 80 qui est horizontal dans l'exemple de dispositif décrit en se référant aux figures 4 à 8. Ainsi on peut incliner le bloc 32, par rotation autour de cet axe 80.
Par ailleurs, le bloc 32 est maintenu dans sa position de travail (dans Laquelle les fibres sont appliquées contre les deux brides 10 et 12) grace à une butée réglable 82 (figure 4) qui est solidaire du socle 30 et contre laquelle vient appuyer la partie inférieure du bloc 32 et grâce à un bouton de blocage 84 qui est également solidaire du socle 30 et qui, par serrage, Oient appuyer contre la partie supérieure du bloc 32.
Le coulisseau 78 est mobile en translation sur le socle 30 (perpendiculairement au plan de la figure 4) grâce à une commande à vis 86 d'avance et de recul de ce coulisseau (figure 8).
Sur les figures 6 et 8, on voit que le bloc 32 porte un bras d'indexation 90 qui est monté tournant sur le bloc 32, au-dessus du substrat 16 que l'on place sur l'embase tZ. Un bouton de blocage 92, qui traverse le bras 90 et qui est vissé dans le bloc 32, permet de bloquer le bras 90 dans la position souhaitée par rapport au bloc 32. De plus, une vis de pression tarrée 94 est prévue sur le bras 90 pour venir appuyer sur le substrat 16 afin de la maintenir en place contre l'embase 22.Par "position souhaitez, on entend la position dans laquelle le substrat 16 est maintenu sur la moitié gauche de l'embase 22 (cas de La figure 6 > ou la position dans laquelle le substrat est maintenu sur la moitié droite de L'embase. On précise que cette embase 22 est elle-même fixée sur le bloc 32 gr ce à une vis. Le substrat 16 est muni d'une plaque 98, transparente aux rayons ultraviolets, par exemple en verre, qui recouvre et protège tes fibres en place dans les rainures prévues dans le substrat 16 et remplies de colle. La polymérisation de cette colle se fait à travers la plaque de verre 98 et la vis de pression tarée 94 vient appuyer contre cette plaque de verre 98.
Sur la figure 9, on a représente schématiquement une connexion optique realisée conformément à l'invention. Cette connexion optique est vue en coupe schématique sur la figure 10. On utilise le substrat 16 comportant des fibres telles que la fibre 2, l'embase 22 et un substrat 17 identique au substrat 16 et portant des fibres optiques telLes que la fibre 3, qui sont destinées à être respectivement connectées aux fibres optiques du substrat 16.
L'assemblage du substrat 17 et des fibres qu'il comporte est bien entendu préalablement réalisé dans Le dispositif représenté sur la figure 4 mais, dans ce cas, le câble comportant ces fibres arrive par
La droite du dispositif. De plus, on utilise La même embase 22 que précédemment mais en mettant le substrat 17 sur La moitié droite de cette embase (aLors que L'on avait placé le substrat 16 sur la moitié gauche de cette embase).
La droite du dispositif. De plus, on utilise La même embase 22 que précédemment mais en mettant le substrat 17 sur La moitié droite de cette embase (aLors que L'on avait placé le substrat 16 sur la moitié gauche de cette embase).
Pour réaliser la connexion, on remet le substrat 16 à la position qu'il occupait lors de la fabrication de L'assemblage correspondant et l'on fait de même pour le substrat 17. Alors, chaque fibre du substrat 16 vient en regard de la fibre correspondante du substrat 17 et la connexion est ainsi réalisée. Les substrats 16 et 17 sont maintenus appliqués contre l'embase 22 respectivement au moyen de pinces-ressorts 100 et 102. De plus, le substrat 16 est maintenu appliqué contre Le substrat 17 au moyen d'un pince ressort 104, comme on le voit sur la figure 9. Un couvercle de protection 106 (respectivement 108) protège Les fibres qui arrivent sur le substrat 16
(respectivement 17) en provenance du câble optique correspondant.
(respectivement 17) en provenance du câble optique correspondant.
La figure 11 illustre schématiquement et partieLlement un autre mode de réalisation particuLier du dispositif objet de l'invention, permettant d'obtenir une droite d inclinée par rapport aux fibres optiques telles que les fibres 2 et 4 (en vue de dessus). A cet effet, les piges 10 et 12 ne sont plus toutes deux perpendiculaires aux fibres : L'axe de l'une des piges, la pige 10 par exemple, est perpendiculaire aux axes des fibres alors que L'axe de l'autre pige 12 fait un angle 2A avec une droite perpendiculaire aux axes des fibres. Bien entendu, les piges 10 et 12 sont encore rainurées, leurs axes sont copLanaires et les fibres passent entre les piges et sont maintenues en tension contre ces piges, dans les rainures correspondantes.Dans ces conditions, la droite d fait un angle A avec une droite perpendiculaire aux axes des fibres (en vue de dessus).
Dans une variante de réalisation, schématiquement et partiellement illustrée par la figure 12, les axes des piges sont parallèles et sont inclinés d'un angle A par rapport à une droite perpendiculaire aux axes des fibres (en vue de dessus).
Dans ces conditions, la droite d fait également un angle A avec un axe perpendiculaire aux fibres.
Dans les modes de réalisation correspondant aux figures 11 et 12, les fibres sont fixées, par exemple par collage, dans des rainures appropriées réalises sur les bras correspondants du dispositif représenté sur la figure 4. De plus, le côté du substrat que l'on utilise, côté qui se trouve au voisinage de la droite d, est également incliné d'un angle A par rapport aux axes des fibres.
Le mode de réalisation de la figure 11 est de préférence utilisé avec des angles A de faible valeur.
(inférieure à 50 environ). Pour des angles plus importants (supérieurs à 50 > , on utilise de préférence
Le mode de réalisation de La figure 12.
Le mode de réalisation de La figure 12.
La figure 13 illustre schématiquement une application des assemblages obtenus avec les dispositions des piges représentées sur les figures 11 et 12. On voit sur cette figure 13 qu'un tel assembLage est utilisable pour réaliser un couplage optique entre des fibres optiques et un guide d'onde planaire 112 formé sur un substrat 114. Le couplage est effectué par l'intermédiaire d'un réseau de diffraction 116. Le côté du substrat 118 qui porte les fibres telles que la fibre 2 est place contre la face plane du réseau 116 tandis que la face de ce réseau, qui présente des ondulations, est placée contre le guide d'onde 112. On peut ainsi injecter dans ce guide d'onde des lumières transportées par les fibres optiques ou, au contraire, les fibres peuvent récupérer de la lumière transportée par ce guide d'onde, l'angle B d'inclinaison des fibres par rapport au guide d'onde étant convenablement choisi.
Claims (15)
1. Assemblage de fibres optiques, caractérisé cn ce qu'il comprend un premier support (16) et un premier groupe de fibres optiques (2) dont les extrémités respectives sont parallèles et sont fixées au premier support et en ce qu'en ces extrémités, les axes respectifs (6) des fibres optiques du premier groupe rencontrent une même droite (d).
2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la droite (d) est perpendiculaire aux axes respecttfs des fibres optiques du premier groupe, en ce que L'assemblage comprend en outre un second support (17) et un second groupe de fibres optiques (3) dont les extrémités respectives sont parallèles et sont fixées au second support, en ce qu'en ces dernieres extrémités, les axes respectifs des fibres optiques du second groupe rencontrent une Fême droite qui est perpendiculaire à ces axes des fibres du second groupe et en ce que les deux supports sont immobilisés l'un par rapport à l'autre de façon que les extrémités des fibres optiques (2) du premier groupe soient en regard des extrémités correspondantes des fibres optiques (3) du second groupe et que l'axe de chaque fibre optique du premier groupe coïncide avec l'axe d'une fibre optique du second groupe, L'écart entre ce dernier axe et un axe adjacent, relatif au second groupe, étant égal à l'écart entre les deux axes homologues, relatifs au premier groupe.
3. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la droite (d) est inclinée par rapport aux axes respectifs des fibres o-ptiques (2) du premier groupe, en ce que L'assemblage comprend en outre un guide d'onde planaire (112), les extrémités des fibres optiques du premier groupe étant optiquement couplées au guide d'onde par l'intermédiaire d'un réseau de diffraction (116), l'angle (A) d'inclinaison de la droite étant choisi de façon à permettre ce couplage optique.
4. Procédé d'alignement de n fibres optiques,n étant un nombre entier au moins égal à 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- les fibres optiques (2) sont maintenues parallèles et en tension contre une première (10) et une seconde (12) pièces à surfaces cylindriques, les fibres passant entre ces pieces qui sont suffisamment écartées à cet effet, de sorte que les axes respectifs des fibres rencontrent tous une même droite (d) située entre les deux pièces,
- on immobilise les fibres optiques les unes par rapport aux autres et par rapport à un support (16) dans une zone contenant cette même droite, le support n'étant pas en contact avec les fibres,
- on coupe les fibres optiques suivant un plan (P) qui contient sensiblement ladite droite, et
- on polit le support et les fibres optiques suivant ledit plan.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fibres sont préalablement privées de gaine protectrice (50) en leurs points d'application contre les pièces.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le support (16) est placé par rapport aux fibres (2) de façon que ladite droite (d) se trouve au niveau d'une extrémité de ce support, le polissage de ce dernier ayant ainsi lieu en cette extrémité.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux surfaces (10, 12) sont identiques, en ce que les étapes sont répétées deux fois respectivement avec les extrémités de n fibres optiques (2) d'un premier groupe de fibres optiques et avec les extrémités de n fibres optiques (3) d'un second groupe de fibres optiques, en faisant passer les extrémités des fibres du premier groupe d'abord sur la première pièce (10 > puis sur la seconde pièce (12) et en faisant passer les extrémités des fibres du second groupe d'abord sur la seconde pièce (12) puis sur la première pièce (10) et en prevoyant entre l'axe de l'extrémité de chaque fibre optique du second groupe et l'axe de L'extremité d'une fibre adjacente de ce second groupe un écart égal à L'écart existant entre les axes des extrémités des fibres homologues, appartenant au premier groupe, et en ce que l'on immobiLise ensuite t'un par rapport à l'autre les deux supports correspondant respectivement aux deux groupes de façon que leurs extrémités respectives soient en regard l'une de t'autre et que Les axes homologues des fibres soient confondus.
8. Dispositif d'alignement de n fibres optiques, n étant un nombre entier au moins égaL à 1-, caractérisé en ce qu'il comprend
- une première (10) et une seconde (12) pièces à surfaces cylindriques,
- un bloc-support principal (32) sur lequel sont fixées tes deux pièces, celles-ci étant suffisamment écartées L'une de l'autre de façon que les fibres optiques (2) puissent passer entre Les deux pièces, et
- un premier (34) et un second (36) blocs supports qui sont fixes et disposés de part et d'autre du bloc-support principal, en ce que chacun des premier et second blocs-supports comporte des moyens (42) de blocage des fibres optiques et en ce qu'au moins l'un des premier et second blocs supports comporte des moyens (44, 46) de tension des fibres, les moyens de tension et Les moyens de blocage coopérant avec les deux pièces de façon à pouvoir maintenir les fibres optiques parallèles et en tension contre Les surfaces des pièces, de sorte que les axes respectifs des fibres rencontrent tous une même droite située entre Les deux pièces.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacun des premier (34) et second (36) blocs-supports comporte des moyens (44, 46) de tension des fibres optiques.
10. Dispositif selon L'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (80) de rotation du bloc-support principal (32) autour d'un axe perpendiculaire aux axes des fibres optiques et des moyens (86) de translation de ce bloc-support principal parallèLement à cet axe qui est perpendiculaire aux axes des fibres optiques.
11. Dispositif selon L'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les deux axes respectifs des surfaces des pièces (10, 12) sont parallèles et sont perpendiculaires aux axes des fibres optiques (2).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les deux axes respectifs des surfaces des pièces (10, 12) sont parallèles et sont inclinés par rapport aux axes des fibres optiques (2).
13. Dispositif seLon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que L'un des deux axes respectifs des surfaces des pièces (10, 12) est perpendiculaire aux axes des fibres optiques (2) et en ce que l'autre de ces axes respectifs est incliné par rapport aux axes des fibres optiques.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérise en ce que les deux surfaces comportent des rainures parallèles (14) prévues pour le passage des fibres optiques (2).
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que Les deux pièces sont des piges rainurées, identiques (10, 12).
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