FR2841812A1 - Fibre optic cable clamp unit has metal jaws with internal surface clamping deformable sheath between tapered ends - Google Patents

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Abstract

A fibre optic cable clamp unit (1) has metal jaws (4) with an internal surface (14) comprising a central part (16) matching the deformable sheath (22) and outward smooth linear or curved tapering end parts (18,20) with curvature less than the maximum curvature of the cable and dimensioned to contact the deformable sheath without deforming the cable core when clamped by pressure on the conical outside.

Description

DISPOSITIF DE FIXATION D'UNE FIBRE RIGIDE ET FRAGILEDEVICE FOR FASTENING A RIGID AND FRAGILE FIBER

COMPRENANT UNE GAINE MECANIQUEMENT DEFORMABLE ET  COMPRISING A MECHANICALLY DEFORMABLE SHEATH AND

SUSCEPTIBLE D'ETRE SOUMISE A AU MOINS UNE CONTRAINTE  COULD BE SUBJECT TO AT LEAST ONE STRESS

MECANIQUEMECHANICAL

DESCRIPTIONDESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

La présente invention se rapporte, de façon générale, à un dispositif de fixation d'une fibre 1.5 constituée d'un coeur en matériau rigide et fragile entouré d'une gaine moins rigide et mécaniquement déformable, la fibre étant susceptible d'être soumise à au moins une contrainte mécanique, une fois fixée sur  The present invention relates, in general, to a device for fixing a fiber 1.5 consisting of a core of rigid and fragile material surrounded by a less rigid and mechanically deformable sheath, the fiber being capable of being subjected to at least one mechanical stress, once fixed on

le dispositif.the device.

Une application privilégiée de l'invention concerne la fixation de fibres optiques, ces fibres  A preferred application of the invention relates to the fixation of optical fibers, these fibers

étant notamment réalisées avec un coeur en SiO2.  especially being made with a SiO2 core.

A titre d'exemples, ce type de dispositif de fixation trouve une application toute particulière dans le domaine des extensomètres comprenant une fibre optique dans laquelle est photoinscrit au moins un réseau de Bragg, ou encore dans le domaine des capteurs à fibre optique à réseaux de Bragg, tels que des  By way of examples, this type of fixing device finds a very particular application in the field of extensometers comprising an optical fiber in which at least one Bragg grating is photoinscribed, or else in the field of optical fiber sensors with gratings. Bragg, such as

capteurs de pression ou de densité de gaz.  pressure sensors or gas density.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURESTATE OF THE PRIOR ART

Dans ce domaine technique relatif à l'accrochage d'une fibre optique sur un support particulier, plusieurs réalisations ont déjà été proposées dans l'art antérieur. On connaît en effet une première solution technologique, résidant dans le collage de la fibre  In this technical field relating to the attachment of an optical fiber on a particular support, several embodiments have already been proposed in the prior art. We know indeed a first technological solution, residing in the collage of the fiber

optique sur un support mécanique.optical on a mechanical support.

Cependant, cette solution engendre de nombreux inconvénients majeurs, notamment celui d'une tenue mécanique faiblissant fortement lorsque la  However, this solution causes many major drawbacks, in particular that of a mechanical strength weakening strongly when the

température ambiante avoisine 2000C.  ambient temperature is around 2000C.

Pour remédier à ce problème de tenue mécanique afférant aux colles classiques, il a été proposé d'utiliser des colles à hautes performances telles que des colles chargées, par exemple en silice, ou encore telles que des colles céramiques. Ce type de colle permet en effet de maintenir facilement l'accrochage de la fibre optique sur le support  To overcome this problem of mechanical strength related to conventional adhesives, it has been proposed to use high performance adhesives such as glues loaded, for example silica, or such as ceramic glues. This type of adhesive makes it possible to easily maintain the attachment of the optical fiber on the support

mécanique, à des températures relativement élevées.  mechanical, at relatively high temperatures.

En revanche, lors de l'emploi de ces colles à hautes performances, la rigidité de celles-ci est tellement importante qu'elle engendre des contraintes de cisaillement en limite de zone de collage atténuant fortement les possibilités de manipulation de l'ensemble collé, dans la mesure o ce dernier est très fragile et susceptible d'être endommagé lors de sa mise  On the other hand, when using these high-performance adhesives, the rigidity thereof is so great that it gives rise to shear stresses at the boundary of the bonding zone, greatly reducing the possibilities of handling the bonded assembly, insofar as the latter is very fragile and liable to be damaged when

en mouvement.moving.

De plus, la polymérisation des colles à hautes performances et des colles céramiques, comparables à des ciments, nécessite un apport d' énergie qui peut avoir pour conséquence d' endommager la gaine déformable protectrice prévue autour du coeur de la fibre optique, typiquement constitué de SiO2. Par ailleurs, lorsque l'apport d'énergie s'effectue sous forme de chaleur, la mise en oeuvre de la première solution technologique proposée n'est pas envisageable dans des milieux o la chaleur est proscrite, par  In addition, the polymerization of high performance adhesives and ceramic glues, comparable to cements, requires a supply of energy which may have the consequence of damaging the protective deformable sheath provided around the core of the optical fiber, typically consisting of SiO2. Moreover, when the energy input is in the form of heat, the implementation of the first proposed technological solution is not possible in environments where heat is prohibited, by

exemple en raison des risques d'explosion existants.  example because of the existing explosion risks.

D'autre part, le vieillissement de la colle entraîne une modification importante de ses propriétés Théologiques, dont l'évolution au cours du temps reste totalement indéterminée. Ainsi, sur une période relativement longue, le changement des propriétés telles que le module d'Young ne permet en aucun cas de connaître les caractéristiques liées à l'adhésion et au  On the other hand, the aging of the glue leads to a significant modification of its Theological properties, whose evolution over time remains totally indeterminate. Thus, over a relatively long period, the change in properties such as the Young's modulus does not in any way make it possible to know the characteristics associated with the adhesion and

cisaillement des colles.shearing glues.

Il est à noter que lorsque la fibre optique est soumise à une contrainte de traction, cette fibre exerce un effort de cisaillement sur la colle. Ainsi, ce cisaillement vient s'ajouter au cisaillement de la gaine mécaniquement déformable de la fibre optique, provoquant alors une erreur de mesure fortement préjudiciable lorsque la fibre optique est utilisée dans un extensomètre. On peut noter à cet égard qu'un extensomètre est un exemple typique dans lequel une très grande précision d'accrochage de la fibre est requise, pour d'une part assurer la qualité métrologique du dispositif comportant le mandrin, et d'autre part pour réduire la dispersion de calibrage  It should be noted that when the optical fiber is subjected to tensile stress, this fiber exerts a shear force on the adhesive. Thus, this shear is added to the shear of the mechanically deformable sheath of the optical fiber, thereby causing a highly detrimental measurement error when the optical fiber is used in an extensometer. It may be noted in this respect that an extensometer is a typical example in which a very high accuracy of attachment of the fiber is required, firstly to ensure the metrological quality of the device comprising the mandrel, and secondly to reduce calibration dispersion

entre plusieurs de ces dispositifs.between several of these devices.

Enfin, il est précisé qu'en raison de l'absence d'une maîtrise parfaite de l'écoulement des colles, la technologie employée ne permet pas d'obtenir une reproductibilité aisée de l'ancrage. De plus, l'assemblage effectué entre la fibre optique et le support mécanique est apte à être démonté uniquement en détériorant la fibre optique, ceci constituant un inconvénient majeur en raison du cot relativement  Finally, it is specified that due to the lack of perfect control of the flow of glues, the technology used does not allow to obtain easy reproducibility of the anchor. In addition, the assembly made between the optical fiber and the mechanical support is able to be disassembled only by deteriorating the optical fiber, this constituting a major disadvantage because of the relatively

élevé d'une fibre optique à réseau de Bragg.  of a Bragg grating optical fiber.

Une seconde solution technologique proposée dans l'art antérieur réside dans le soudage de la fibre optique sur un support mécanique, la fibre ayant été  A second technological solution proposed in the prior art lies in the welding of the optical fiber on a mechanical support, the fiber having been

préalablement métallisée en surface.  previously metallized on the surface.

A titre d'exemple, le soudage peut également être effectué par l'intermédiaire de la fusion locale d'une goutte d'un matériau identique à  By way of example, the welding can also be carried out by means of the local melting of a drop of a material identical to

celui du coeur de la fibre optique à maintenir.  that of the heart of the optical fiber to maintain.

Cependant, dans le cas d'une adjonction d'un revêtement métallique autour de la fibre, l'accrochage est difficile à réaliser dans la mesure o les points de soudure sont à effectuer sur de petites surfaces de contact, et nécessitent par conséquent d'être appliqués avec une extrême précision pour ne pas  However, in the case of an addition of a metal coating around the fiber, the attachment is difficult to achieve insofar as the welding points are to be performed on small contact surfaces, and therefore require be applied with extreme precision not to

risquer d'endommager la fibre optique.  risk of damaging the optical fiber.

Tout comme dans les assemblages par collage mentionnés ci-dessus, la reproductibilité de la soudure est difficile à obtenir, ne permettant ainsi pas de déterminer de manière précise le comportement mécanique de l'ensemble. Par ailleurs, il est à noter que le comportement mécanique de l'ensemble est d'autant plus  As in the bonding assemblies mentioned above, the reproducibility of the weld is difficult to obtain, thus making it impossible to determine in a precise manner the mechanical behavior of the assembly. Moreover, it should be noted that the mechanical behavior of the whole is all the more

difficile à déterminer que la soudure provoque elle-  difficult to determine that the weld

même une transformation métallurgique, modifiant les  even a metallurgical transformation, modifying the

caractéristiques mécaniques de l'assemblage.  mechanical characteristics of the assembly.

D'autre part, outre le fait que ce type d'assemblage ne peut être réalisé dans des milieux o l'apport en énergie est proscrit, les efforts que peut supporter la liaison entre la fibre optique et le revêtement métallique sont relativement faibles. En effet, la liaison obtenue n'est pas une réelle liaison physique, et ne permet donc pas de supporter des efforts importants. Des tests réalisés ont par ailleurs démontré que lors de l'application de sollicitations élevées sur la fibre, le revêtement métallique se déchaussait puis glissait sur cette fibre optique, puisque la gaine protectrice est généralement réalisée en polymère (polyimide ou polyacrylate pour les plus répandues). Enfin, toujours de la même façon que dans la première solution technologique présentée ci-dessus, l'assemblage obtenu par soudage est un assemblage irréversible, nécessitant une rupture de la fibre optique afin d'être démonté dans le cas le plus défavorable, ou une dégradation des caractéristiques mécaniques de la fibre optique dans le cas le plus favorable. Contrairement aux solutions mentionnées précédemment, une troisième solution technologique proposée dans l'art antérieur permet d'obtenir un assemblage démontable. Il s'agit en effet d'un cabestan fixe en rotation, autour duquel la fibre est enroulée  On the other hand, besides the fact that this type of assembly can not be achieved in environments where energy input is prohibited, the forces that can bear the connection between the optical fiber and the metal coating are relatively low. Indeed, the link obtained is not a real physical connection, and therefore does not support significant efforts. Tests have also demonstrated that during the application of high stresses on the fiber, the metal coating was loosened and then slid on this optical fiber, since the protective sheath is generally made of polymer (polyimide or polyacrylate for the most common) . Finally, still in the same way as in the first technological solution presented above, the assembly obtained by welding is an irreversible assembly, requiring a break of the optical fiber in order to be disassembled in the most unfavorable case, or a degradation of the mechanical characteristics of the optical fiber in the most favorable case. Unlike the solutions mentioned above, a third technological solution proposed in the prior art makes it possible to obtain a dismountable assembly. It is indeed a fixed capstan in rotation, around which the fiber is rolled up

sur un ou plusieurs tours.on one or more turns.

Cependant, ce type d'assemblage n'est pas non plus satisfaisant dans le sens o il ne permet pas d'empêcher totalement le glissement de la fibre optique, lorsque celle-ci est soumise à une contrainte de traction. Ce type d'assemblage, particulièrement rencontré dans le domaine des machines de tests de traction pour la rhéologie, peut également comprendre des mors en caoutchouc disposés parallèlement, afin  However, this type of assembly is also not satisfactory in the sense that it does not completely prevent the sliding of the optical fiber, when it is subjected to a tensile stress. This type of assembly, particularly encountered in the field of tensile testing machines for rheology, may also include rubber jaws arranged in parallel, so that

d'éviter au maximum le glissement de la fibre optique.  to avoid as much as possible the sliding of the optical fiber.

Néanmoins, malgré la présence de ces mors déformables, des tests ont démontré que lors de l'utilisation d'un tel dispositif de fixation de fibre optique, le glissement apparaissait inévitablement dès que la force de traction dépassait la valeur de 5 N, cette valeur correspondant à un allongement de 0,5% d'une fibre optique standard de 125,um de diamètre hors gaines protectrices, telle que celles largement utilisées dans  Nevertheless, despite the presence of these deformable jaws, tests have shown that when using such an optical fiber fixing device, the slip inevitably appeared as soon as the tensile force exceeded the value of 5 N, this value corresponding to an elongation of 0.5% of a standard optical fiber of 125 .mu.m diameter excluding protective sheaths, such as those widely used in

le domaine des télécommunications.  the field of telecommunications.

En outre, il a également été remarqué que l'enroulement autour du cabestan provoquait des pertes optiques essentiellement engendrées par l'apparition de macro-courbures sur la fibre, ceci étant extrêmement préjudiciable à la bonne transmission d'un signal à travers cette fibre optique. Il est précisé que pour pouvoir obtenir des pertes optiques négligeables, le rayon de courbure d'une fibre optique enroulée autour d'un cabestan devrait être considérablement augmenté, par exemple jusqu'à une valeur supérieure à un centimètre pour les fibres monomodes classiques. Dans un tel cas, l'encombrement du dispositif de fixation deviendrait alors souvent trop important pour pouvoir prétendre entrer dans la composition d' un capteur à  In addition, it was also noted that the winding around the capstan caused optical losses mainly caused by the appearance of macro-curvatures on the fiber, this being extremely detrimental to the good transmission of a signal through this optical fiber . It is specified that in order to obtain negligible optical losses, the radius of curvature of an optical fiber wound around a capstan should be considerably increased, for example up to a value greater than one centimeter for conventional monomode fibers. In such a case, the size of the fixing device would then often become too great to be able to pretend to be part of the composition of a sensor.

fibre optique à réseaux de Bragg.optical fiber with Bragg gratings.

EXPOS DE L' INVENTIONEXPOSURE OF THE INVENTION

L' invention a donc pour but de proposer un dispositif de fixation d'une fibre comprenant un coeur rigide et fragile entouré d'une gaine mécaniquement déformable telle qu'une fibre optique, la fibre étant susceptible d'être soumise à au moins une contrainte mécanique, le dispositif remédiant au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus  The object of the invention is therefore to propose a device for fixing a fiber comprising a rigid and fragile core surrounded by a mechanically deformable sheath such as an optical fiber, the fiber being capable of being subjected to at least one constraint mechanical, the device at least partially overcoming the disadvantages mentioned above

relatifs aux réalisations de l'art antérieur.  relating to the achievements of the prior art.

Plus précisément, le but de l'invention est de présenter un dispositif de fixation autorisant un montage et un démontage de la fibre rigide et fragile sans l'endommager ni lui faire subir de macrocourbures, et apte à maintenir la fibre sans glissement lors de l'application d'une contrainte mécanique telle qu'une force de traction élevée, pouvant par exemple atteindre 50 N pour les fibres optiques standard  More specifically, the object of the invention is to provide a fixing device allowing assembly and disassembly of the rigid and fragile fiber without damaging it or subjecting it to macrobending, and able to hold the fiber without slipping when the application of a mechanical stress such as a high tensile force, for example up to 50 N for standard optical fibers

utilisées dans le domaine des télécommunications.  used in the field of telecommunications.

Par ailleurs, l'invention à en outre pour but de proposer un dispositif de fixation d'une fibre susceptible de supporter des températures ambiantes s'élevant au-delà de 2000 C, et disposant d'un encombrement suffisamment faible pour pouvoir entrer dans la constitution d'un extensomètre à fibre optique,  Furthermore, the invention further aims to provide a device for fixing a fiber capable of withstanding ambient temperatures rising beyond 2000 C, and having a small enough space to enter the constituting an optical fiber extensometer,

ou d'un capteur à fibre optique à réseaux de Bragg.  or a fiber optic Bragg grating sensor.

Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif de fixation d'une fibre comprenant un coeur rigide et fragile entouré d'une gaine mécaniquement déformable, le dispositif comportant une pluralité de mors répartis autour d'un axe principal de ce dispositif, chaque mors comprenant une surface intérieure constituée d' une portion centrale et de deux portions d' extrémité, les portions d' extrémité étant réalisées de manière à prolonger la portion centrale en s'écartant progressivement de l'axe principal du dispositif, et comportant chacune au moins une partie en contact avec la gaine mécaniquement déformable  To do this, the subject of the invention is a device for fixing a fiber comprising a rigid and fragile core surrounded by a mechanically deformable sheath, the device comprising a plurality of jaws distributed around a main axis of this device, each jaw comprising an inner surface consisting of a central portion and two end portions, the end portions being made to extend the central portion away from the main axis of the device, and each having at least a portion in contact with the mechanically deformable sheath

lorsque le mors occupe une position de serrage.  when the jaw occupies a clamping position.

Avantageusement, le dispositif de fixation proposé par l'invention permet des montages et démontages répétés de la fibre, sans que celle-ci nécessite d'être rompue ou fragilisée, ou ne subisse des pertes optiques lorsque la fibre maintenue dans le  Advantageously, the fixing device proposed by the invention allows repeated assembly and disassembly of the fiber, without the latter requiring to be broken or weakened, or undergo optical losses when the fiber maintained in the

dispositif est une fibre optique.device is an optical fiber.

En effet, dans le cas de l'application du dispositif selon l'invention au maintien d'une fibre optique, la déformation de celle-ci engendrée par le serrage concentrique des mors s'exerce exclusivement sur la gaine mécaniquement déformable, généralement en polymère, et non sur le coeur de la fibre assurant la transmission optique. Ceci s'explique notamment par le fait que la gaine, de préférence en polyimide, dispose d'un module de Young environ trente fois inférieur à celui de la silice, habituellement constitutive du coeur de la fibre optique. D'autre part, lorsque la gaine est en polyacrylate, ce facteur peut être sensiblement plus élevé. Ainsi, il est relativement simple d'adapter la conception du dispositif afin d'obtenir un ancrage démontable très résistant, n'engendrant pas de dégradations optique et mécanique du coeur de la fibre, et n'impliquant par conséquent aucune fragilisation mécanique, ni aucune perte optique. A titre d' exemple, des tests réalisés ont montré que pour une longueur des mors avoisinant 10 mm et pour une fibre optique standard de 100 mm de long ayant un coeur en silice de ptm de diamètre, le dispositif de fixation selon l'invention était apte à maintenir la fibre optique sans rupture ni glissement, pour des efforts de traction pouvant atteindre 50 N. Notons à titre indicatif que les solutions proposées dans l'art antérieur ne supportaient que des efforts de traction de l'ordre 5 N, avant de provoquer un glissement de la  Indeed, in the case of the application of the device according to the invention to the maintenance of an optical fiber, the deformation thereof caused by the concentric clamping of the jaws is exerted exclusively on the mechanically deformable sheath, generally made of polymer , and not on the core of the fiber providing optical transmission. This is explained in particular by the fact that the sheath, preferably polyimide, has a Young's modulus about thirty times lower than that of silica, usually constitutive of the core of the optical fiber. On the other hand, when the sheath is polyacrylate, this factor can be substantially higher. Thus, it is relatively simple to adapt the design of the device to obtain a very strong demountable anchorage, not generating optical and mechanical degradation of the core of the fiber, and therefore implying no mechanical weakening or any optical loss. For example, tests have shown that for a jaw length of around 10 mm and for a standard optical fiber 100 mm long having a silica core of diameter ptm, the fixing device according to the invention was able to maintain the optical fiber without breaking or sliding, for tensile forces up to 50 N. Note that the solutions proposed in the prior art only supported tensile forces of the order 5 N, before cause a slip of the

fibre ou une rupture de cette dernière.  fiber or a breakage of the latter.

La solution technologique a notamment été retenue en raison de la constatation qu'une fibre au coeur rigide et fragile, telle qu'une fibre optique, était capable de résister à des efforts de compression radiale très importants, et de ce fait susceptible de supporter des contraintes de compression engendrées par des mors de serrage concentriques. Néanmoins, dans l'art antérieur, des mors de serrage concentriques n'ont jamais été mis en òuvre pour réaliser des dispositifs de fixation de ce type de fibres. Cela s'explique notamment en raison de l'existence d'un préjugé technique visant à employer des mors de serrage uniquement pour maintenir des matériaux non fragiles, dont la zone élastique est directement raccordée à une zone ductile permettant d'éviter la cassure nette du matériau, dès l'application d'un certain niveau de contrainte. De plus, après avoir effectué d'autres analyses ayant conduit à la conclusion que la rupture d'une fibre optique maintenue par des mors de serrage était due aux contraintes de cisaillement locales aux extrémités des mors et non aux contraintes de compression facilement supportées par le coeur de la fibre en silice, le dispositif de fixation selon l'invention a été conçu afin d'engendrer un cisaillement minimal de la fibre. La conception du dispositif a d'ailleurs été particulièrement étudiée pour limiter les cisaillements de la fibre optique au niveau des parties o celle-ci subissait une concentration de contraintes maximale, à savoir au niveau des parties en contact avec les extrémités de chaque mors. Ainsi, l'invention a donc été réalisée en surmontant un préjugé technique existant dans le domaine considéré, en prévoyant un dispositif de fixation comportant des mors disposant chacun d' une surface intérieure, dont les extrémités s'écartent progressivement de l'axe principal du dispositif afin de diminuer le gradient de contraintes développé par l'effort de serrage, atténuant ainsi l'intensité des cisaillements devant être supportés par la fibre maintenue. De cette manière, lorsque la fibre est une fibre optique équipée d'au moins un réseau de Bragg dans le but d'effectuer des mesures extensométriques, la diminution des cisaillements résultants du contact direct des mors avec la gaine permet en outre de réduire considérablement l'erreur de mesure, notamment par rapport aux techniques consistant à introduire un milieu matériel déformable supplémentaire comme de la colle, entre la fibre et le support d'accrochage. A titre d'exemple, pour un effort de traction de 10 N, il a été constaté que l'erreur induite sur la mesure de la déformation par le réseau de Bragg était de l'ordre de -7, c'est-à-dire inférieure à la résolution  The technological solution was chosen in particular because of the observation that a fiber with a rigid and fragile core, such as an optical fiber, was able to withstand very large radial compressive forces, and thus could withstand compression stresses generated by concentric clamping jaws. Nevertheless, in the prior art, concentric clamping jaws have never been used to make devices for fixing this type of fiber. This is due in particular to the existence of a technical prejudice to use clamping jaws only to maintain non-brittle materials, whose elastic zone is directly connected to a ductile zone to avoid the net breakage. material, from the application of a certain level of stress. In addition, after conducting other analyzes that led to the conclusion that the rupture of an optical fiber held by clamping jaws was due to local shear stresses at the ends of the jaws and not to the compressive stresses easily supported by the the core of the silica fiber, the fixing device according to the invention has been designed to generate minimal shear fiber. The design of the device has also been particularly studied to limit the shearing of the optical fiber at the parts where it underwent a maximum stress concentration, namely at the parts in contact with the ends of each jaw. Thus, the invention has thus been achieved by overcoming a technical prejudice existing in the field considered, by providing a fixing device comprising jaws each having an inner surface, the ends of which gradually deviate from the main axis of the device to reduce the stress gradient developed by the clamping force, thereby reducing the intensity of the shears to be supported by the fiber maintained. In this way, when the fiber is an optical fiber equipped with at least one Bragg grating for the purpose of performing extensometric measurements, the reduction in shear resulting from the direct contact of the jaws with the sheath also makes it possible to considerably reduce measurement error, especially with respect to the techniques of introducing an additional deformable material medium such as glue, between the fiber and the attachment support. For example, for a tensile force of 10 N, it was found that the error induced on the measurement of the deformation by the Bragg grating was of the order of -7, that is to say say lower than the resolution

intrinsèque d'un réseau de Bragg standard.  intrinsic to a standard Bragg network.

D'autre part, la conception très simple du dispositif selon l'invention offre la possibilité de diminuer encore davantage la déformation de la fibre, en augmentant par exemple la longueur des mors dans le but de répartir l'effort de serrage sur une plus grande surface de contact, afin de réduire les contraintes radiales de serrage dans les mêmes proportions. Notons que cette augmentation de la longueur des mors peut également contribuer à rendre l'erreur de mesure due au montage inférieure à la résolution intrinsèque d'un  On the other hand, the very simple design of the device according to the invention offers the possibility of further reducing the deformation of the fiber, for example by increasing the length of the jaws in order to distribute the clamping force over a larger diameter. contact surface, in order to reduce the radial clamping stresses in the same proportions. Note that this increase in the length of the jaws can also contribute to make the measurement error due to the assembly lower than the intrinsic resolution of a

réseau de Bragg standard.standard Bragg network.

En outre, le dispositif de fixation proposé autorise un accrochage de la fibre optique exclusivement mécanique, permettant son utilisation dans des milieux o l'apport en énergie par chauffage  In addition, the proposed fastening device allows attachment of the exclusively mechanical optical fiber, allowing its use in environments where energy supply by heating

est proscrit.is proscribed.

Enfin, il est précisé que les éléments constitutifs du dispositif de fixation selon l'invention, celle-ci étant applicable à tout élément du type fibre comprenant un coeur rigide et fragile entouré d'une gaine mécaniquement déformable, sont facilement réalisables dans des dimensions suffisamment faibles pour pouvoir être appliqués à des fibres optiques et intégrés à tout capteur à fibre optique, notamment à fibre optique à réseaux de Bragg o le principe consiste à mesurer une grandeur physique par  Finally, it is specified that the constituent elements of the fixing device according to the invention, the latter being applicable to any element of the fiber type comprising a rigid and fragile core surrounded by a mechanically deformable sheath, are easily achievable in sufficiently large dimensions. weak to be applied to optical fibers and integrated into any optical fiber sensor, in particular Bragg grating optical fiber where the principle consists of measuring a physical quantity by

la variation de longueur de la fibre.  the variation in length of the fiber.

Préférentiellement, pour chaque mors, les portions d'extrémité sont des surfaces dont une section selon un plan quelconque passant par l'axe principal du dispositif est un segment de droite ou une ligne courbe. De façon avantageuse, les jonctions entre la portion centrale et les portions d'extrémité peuvent être polies de sorte que la surface intérieure soit dépourvue d'angle vif, cette caractéristique spécifique engendrant une diminution supplémentaire de la contrainte de cisaillement appliquée sur la fibre optique. En d'autres termes, les portions d'extrémité prolongeant la portion centrale sont chacune réalisée de façon à constituer une surface ayant la même tangente que la surface constituant la portion  Preferably, for each jaw, the end portions are surfaces of which a section in any plane passing through the main axis of the device is a line segment or a curved line. Advantageously, the junctions between the central portion and the end portions may be polished so that the inner surface is free of sharp angles, this specific characteristic causing a further decrease in the shear stress applied to the optical fiber. In other words, the end portions extending the central portion are each made to form a surface having the same tangent as the surface constituting the portion

centrale, en tout point o elles se raccordent.  central, at any point where they are connected.

De manière préférée, pour chaque mors, la surface intérieure est une surface dont une section selon un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal du dispositif est un arc de cercle de rayon supérieur à un rayon extérieur nominal de la gaine mécaniquement déformable. Ainsi, lors du serrage des mors du dispositif sur la fibre optique, la surface intérieure de chacun des mors dispose d'une forme particulièrement bien adaptée pour engendrer une  Preferably, for each jaw, the inner surface is a surface of which a section in any plane perpendicular to the main axis of the device is a circular arc radius greater than a nominal outside radius of the mechanically deformable sheath. Thus, when clamping the jaws of the device on the optical fiber, the inner surface of each of the jaws has a shape particularly well adapted to generate a

déformation progressive et uniforme de la gaine.  gradual and uniform deformation of the sheath.

Une autre solution pourrait également consister à prévoir que pour chaque mors, la surface intérieure est une surface dont une section selon un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal du dispositif est un segment de droite, de manière à ce qu' au moins la portion centrale de la surface intérieure soit une surface plane, facilement réalisable par usinage. Préférentiellement, lorsque les mors occupent leur position de serrage, une section des surfaces intérieures selon un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal du dispositif est une ligne fermée. Cela permet de façon avantageuse d'obtenir une déformation quasi-uniforme de la gaine et de prévenir un écrasement accidentel du coeur de la fibre, cette gaine étant encore plus faiblement sollicitée en cisaillement lorsque seule une partie des portions d'extrémité de chaque mors est en contact avec  Another solution could also be to provide that for each jaw, the inner surface is a surface of which a section in any plane perpendicular to the main axis of the device is a line segment, so that at least the portion central of the inner surface is a flat surface, easily achievable by machining. Preferably, when the jaws occupy their clamping position, a section of the inner surfaces in any plane perpendicular to the main axis of the device is a closed line. This advantageously makes it possible to obtain a quasi-uniform deformation of the sheath and to prevent accidental crushing of the core of the fiber, this sheath being even more weakly stressed in shear when only part of the end portions of each jaw is in contact with

cette gaine mécaniquement déformable.  this sheath mechanically deformable.

Préférentiellement, les mors du dispositif sont des mors métalliques du type inoxydables, supportant des températures ambiantes pouvant atteindre au moins 200'C. En effet, l'ensemble des éléments étant métalliques et inoxydables, aucun d'entre eux n'est susceptible de se dégrader du fait de la chaleur, et l'erreur de mesure extensométrique provoquée par la dilatation des mors a été évaluée à une valeur inférieure à la résolution intrinsèque d'un réseau de Bragg standard photoinscrit dans une fibre en silice enrobée d'une gaine polyimide d'une épaisseur standard d'environ l0jim, lorsque la longueur des mors n'excède pas 10 mm Enfin, on peut prévoir que chaque mors comprend également une surface extérieure en forme de portion conique, chaque surface extérieure étant apte à coopérer avec une surface intérieure conique complémentaire prévue sur un support de mors du dispositif. En concevant par exemple une surface complémentaire conique dont l'angle solide du cône avoisine 7 , un simple serrage à la main est suffisant pour permettre au dispositif de fixation de supporter des efforts de traction aux alentours de 20 N. De plus, comme cela a été indiqué ci-dessus, un serrage plus performant à l'aide d'un outil adapté peut autoriser des efforts de traction de l'ordre de 50 N, sans provoquer de dégradation au niveau du coeur de la fibre optique, dès lors que la géométrie des mors est prévue pour que, serrés au maximum, ils laissent libre un alésage dont le diamètre est au moins égal à celui du  Preferably, the jaws of the device are metal jaws of the stainless type, supporting ambient temperatures of up to at least 200 ° C. Indeed, all the elements being metallic and stainless, none of them is likely to be degraded due to heat, and the extensometric measurement error caused by the expansion of the jaws was evaluated at a value less than the intrinsic resolution of a standard Bragg grating photoinscribed in a silica fiber coated with a polyimide sheath of a standard thickness of about 10 μm, when the length of the jaws does not exceed 10 mm. each jaw also comprises an outer surface shaped conical portion, each outer surface being adapted to cooperate with a complementary conical inner surface provided on a jaw support of the device. For example, by designing a conical complementary surface with a solid cone angle close to 7, a simple hand-tightening is sufficient to allow the fixing device to withstand tensile stresses at around 20 N. Moreover, as has been indicated above, a more efficient clamping using a suitable tool can allow tensile forces of the order of 50 N, without causing degradation in the core of the optical fiber, since the geometry of the jaws is provided so that, tightened to the maximum, they leave free a bore whose diameter is at least equal to that of the

coeur de la fibre.heart of the fiber.

D'autres avantages et caractéristiques de  Other advantages and features of

l'invention apparaîtront dans la description détaillée  the invention will appear in the detailed description

non limitative ci-dessous.non-limiting below.

BR VE DESCRIPTION DES DESSINSBR VE DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Cette description sera faite au regard des  This description will be made with regard to

dessins annexés parmi lesquels; - la figure 1 représente une vue en coupe du dispositif de fixation selon un mode de réalisation préféré de la présente invention; - la figure 2 représente une vue partielle de dessus du dispositif de fixation représenté sur la figure 1, lorsque les mors du dispositif occupent une position de serrage; - la figure 3 représente une vue en coupe prise le long de la ligne III-III de la figure 2, et montrant la coopération entre les mors et la fibre optique maintenue entre ces derniers; - la figure 4 représente une vue partielle de dessus du dispositif de fixation selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, lorsque les mors du dispositif occupent une position de serrage; - la figure 5 représente une vue en coupe prise le long de la ligne V-V de la figure 4, et montrant la coopération entre les mors et la fibre  attached drawings among which; - Figure 1 shows a sectional view of the fixing device according to a preferred embodiment of the present invention; - Figure 2 shows a partial top view of the fixing device shown in Figure 1, when the jaws of the device occupy a clamping position; FIG. 3 represents a sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, and showing the cooperation between the jaws and the optical fiber held between them; - Figure 4 shows a partial top view of the fastening device according to another preferred embodiment of the present invention, when the jaws of the device occupy a clamping position; FIG. 5 represents a sectional view taken along the line V-V of FIG. 4, and showing the cooperation between the jaws and the fiber

optique maintenue entre ces derniers.  optics maintained between them.

EXPOS D TAILL DE MODES DE REALISATION PREF RES  EXPOS D SIZE OF PREF RES EMISSION MODES

En référence à la figure 1, on peut apercevoir un dispositif de fixation 1 d'une fibre optique 2, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. Le terme " fibre optique " sera  With reference to FIG. 1, it is possible to see an attachment device 1 of an optical fiber 2, according to a preferred embodiment of the present invention. The term "optical fiber" will be

utilisé dans le reste de la description, mais il est  used in the rest of the description but it is

bien entendu possible d'appliquer cette invention à tout élément du type fibre comprenant un coeur rigide et  of course possible to apply this invention to any element of the fiber type comprising a rigid core and

fragile entouré d'une gaine mécaniquement déformable.  fragile surrounded by a mechanically deformable sheath.

Ce type de dispositif 1 est susceptible d'être utilisé dans différents systèmes, et plus spécifiquement dans des systèmes o la fibre optique 2 est soumise à au moins une contrainte mécanique telle  This type of device 1 can be used in different systems, and more specifically in systems where the optical fiber 2 is subjected to at least one mechanical stress such as

que la traction.that traction.

Ainsi, à titre indicatif, le dispositif de fixation 1 peut entrer dans la constitution d'un extensomètre à au moins un réseau de Bragg, par exemple pour la surveillance d'ouvrages d'art, ou encore dans la constitution d'un capteur à fibre optique à réseaux de Bragg, du type capteur de pression ou de densité d'un gaz. Par ailleurs, le dispositif 1 peut également être utilisé dans des machines de tests mécaniques pour la rhéologie, afin de maintenir la fibre optique dont les caractéristiques techniques telles que la résistance à la traction sont à déterminer. Ainsi, dans la majorité des systèmes o le dispositif de fixation 1 est utilisé, deux de ces dispositifs sont généralement nécessaires afin d'accrocher respectivement chacune des  Thus, as an indication, the fastening device 1 can enter into the constitution of an extensometer at least one Bragg grating, for example for the monitoring of structures, or in the constitution of a sensor to optical fiber with Bragg gratings, of the type of pressure sensor or of the density of a gas. Furthermore, the device 1 can also be used in mechanical testing machines for rheology, in order to maintain the optical fiber whose technical characteristics such as tensile strength are to be determined. Thus, in the majority of the systems where the fixing device 1 is used, two of these devices are generally necessary in order to respectively hook each of the

deux extrémités de la fibre optique 2.  two ends of the optical fiber 2.

Le dispositif de fixation 1 comprend une pluralité de mors 4, répartis autour d'un axe principal 6 du dispositif 1, confondu avec l'axe longitudinal de la fibre 2 lorsque celle-ci est maintenue sur le dispositif 1. Les mors 4 sont placés dans un support de mors 8, ce dernier étant susceptible d'être assemblé sur un support mécanique quelconque (non représenté), par exemple par vissage à l'aide de sa surface extérieure filetée 9. Les mors de serrage 4 disposent préférentiellement chacun d'une surface extérieure 10 en forme de portion conique, coopérant avec une surface intérieure conique complémentaire 12, prévue sur le support de mors 8. Ainsi, l'activation d'un système de serrage (non représenté) du dispositif 1 permet de faire glisser les mors 4 vers le sommet de la surface intérieure conique complémentaire 12, et par conséquent d'engendrer un serrage radial de la fibre optique 2 se trouvant entre les mors 4. Préférentiellement, la fibre optique 2 serrée comporte, hors de la partie en contact avec le dispositif 1, au moins un réseau de Bragg (non représenté). Notons que le dispositif de fixation 1 peut être conçu de manière à être auto-serrant, à savoir apte à autoriser le maintien en compression radiale de l'ensemble formé par le dispositif 1 et la fibre optique 2, par simple traction de cette dernière, compte tenu du frottement non nul existant entre les mors 4 et la surface extérieure de la gaine de la fibre optique 2. De plus, l'accrochage de la fibre optique 2 sur le dispositif de fixation 1 est réalisable en tout point de cette fibre, puisque son maintien sur le dispositif 1 est exclusivement effectué par  The fixing device 1 comprises a plurality of jaws 4, distributed around a main axis 6 of the device 1, coinciding with the longitudinal axis of the fiber 2 when the latter is held on the device 1. The jaws 4 are placed in a jaw support 8, the latter being capable of being assembled on any mechanical support (not shown), for example by screwing with its threaded outer surface 9. The clamping jaws 4 preferably each have their own an outer surface 10 in the form of a conical portion, cooperating with a complementary conical inner surface 12, provided on the jaw support 8. Thus, the activation of a clamping system (not shown) of the device 1 makes it possible to slide the 4 jaws towards the top of the complementary conical inner surface 12, and therefore to generate a radial clamping of the optical fiber 2 located between the jaws 4. Preferably, the optical fiber 2 tight c omporte, out of the part in contact with the device 1, at least one Bragg grating (not shown). Note that the fastening device 1 may be designed so as to be self-tightening, namely able to allow maintaining in radial compression of the assembly formed by the device 1 and the optical fiber 2, by simply pulling it, considering the non-zero friction existing between the jaws 4 and the outer surface of the sheath of the optical fiber 2. In addition, the attachment of the optical fiber 2 to the fixing device 1 is achievable at any point of this fiber, since its maintenance on the device 1 is exclusively carried out by

l'intermédiaire d'un simple serrage mécanique.  through a simple mechanical clamping.

Il est précisé qu'avec un angle de cône A d'environ 70, une longueur L du support de mors 8 d'environ 14 mm pour un diamètre extérieure D de l'ordre de 10 mm, l'activation manuelle du système de serrage du dispositif 1 permet de maintenir une fibre optique dont le diamètre extérieur de la gaine est de pn, sans glissement ni rupture, pour des efforts de traction pouvant atteindre 20 N. D'autre part, l'activation du système de serrage à l'aide d'un outil approprié permet d'élever la valeur de l'effort de traction supportable jusqu'à 50 N. Les figures 2 et 3 illustrent de manière plus précise les mors de serrage 4 utilisés dans le dispositif de fixation 1 de la figure 1, lorsqu'ils sont dans une position de serrage et qu'ils coopèrent avec une fibre optique 2. Notons que pour des raisons de clarté, seul le coeur 24 de la fibre optique 2 en coopération avec les mors de serrage 4 a été  It should be noted that with a cone angle A of about 70, a length L of the jaw support 8 of about 14 mm for an outside diameter D of the order of 10 mm, the manual activation of the clamping system of the device 1 makes it possible to maintain an optical fiber whose outer diameter of the sheath is pn, without sliding or breaking, for tensile forces of up to 20 N. On the other hand, the activation of the clamping system at the With the aid of a suitable tool, the value of the tensile tensile load can be increased up to 50 N. FIGS. 2 and 3 illustrate more precisely the clamping jaws 4 used in the fastening device 1 of FIG. 1, when in a clamping position and they cooperate with an optical fiber 2. Note that for the sake of clarity, only the core 24 of the optical fiber 2 in cooperation with the clamping jaws 4 was

représentée sur la figure 2.shown in Figure 2.

Dans le mode de réalisation préféré décrit du dispositif de fixation 1, les mors de serrage 4 sont au nombre de trois. Naturellement, le nombre de mors 4 pourrait bien entendu être supérieur à cette valeur,  In the preferred embodiment described of the fixing device 1, the clamping jaws 4 are three in number. Naturally, the number of jaws 4 could of course be greater than this value,

sans sortir du cadre de l'invention.  without departing from the scope of the invention.

Afin de réaliser le maintien de la fibre optique 2 par rapport au dispositif 1, les mors de serrage 4 disposent chacun d'une surface intérieure 14, se composant d'une portion centrale 16 prolongée par deux portions d'extrémité 18 et 20, situées de part et  In order to maintain the optical fiber 2 relative to the device 1, the clamping jaws 4 each have an inner surface 14, consisting of a central portion 16 extended by two end portions 18 and 20, located of share and

d'autre de la portion centrale 16.other of the central portion 16.

Comme le montre clairement la figure 2, les mors 4 en position de serrage sont en contact les uns avec les autres, de manière à exercer une pression relativement uniforme sur la fibre optique 2 maintenue en compression. En d'autres termes, une section des surfaces intérieures 14 selon un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal 6 du dispositif 1 est une ligne fermée, lorsque les mors 4 sont serrés au maximum. Les mors 4 utilisés, de préférence d'une longueur 1 de l'ordre de 12 mma, permettent donc de maintenir la fibre optique 2 par serrage. Le dispositif de fixation 1 est alors conçu de manière à ce que le serrage de la fibre optique 2 déforme uniquement la gaine mécaniquement déformable extérieure 22, prévue pour protéger le coeur 24 de cette fibre. Ainsi, ni les caractéristiques de transmission optique de la fibre 2 ni ses caractéristiques mécaniques ne sont altérées par le serrage, ceci étant réalisable grâce à la gaine mécaniquement déformable 22 en polymère, tandis que le coeur 24 de cette fibre est habituellement réalisé en silice. On notera qu'une pression optimale de serrage de la fibre optique 2, engendrant une déformation de la gaine 22 sans provoquer la déformation du coeur 24, a été mesurée aux alentours de 108 Pa pour une gaine 22 en polyimide d'environ 10 pm d'épaisseur nominale, correspondant à son épaisseur moyenne lorsqu'elle n'a  As clearly shown in Figure 2, the jaws 4 in the clamping position are in contact with each other, so as to exert a relatively uniform pressure on the optical fiber 2 maintained in compression. In other words, a section of the inner surfaces 14 in any plane perpendicular to the main axis 6 of the device 1 is a closed line, when the jaws 4 are tightened to the maximum. The jaws 4 used, preferably a length 1 of the order of 12 mma, thus allow to maintain the optical fiber 2 by clamping. The fixing device 1 is then designed so that the clamping of the optical fiber 2 deforms only the outer mechanically deformable sheath 22, provided to protect the core 24 of this fiber. Thus, neither the optical transmission characteristics of the fiber 2 nor its mechanical characteristics are adversely affected by the clamping, this being possible thanks to the mechanically deformable sheath 22 made of polymer, whereas the core 24 of this fiber is usually made of silica. It will be noted that an optimum clamping pressure of the optical fiber 2, resulting in a deformation of the sheath 22 without causing the deformation of the core 24, has been measured at around 108 Pa for a sheath 22 of polyimide of approximately 10 μm d nominal thickness, corresponding to its average thickness when it

pas encore été comprimée. Les mors de serrage 4 sont fabriqués de préférence dans un matériaunot yet been compressed. The clamping jaws 4 are preferably made of a material

suffisamment rigide pour ne pas subir de déformation au contact de la gaine 22 de la fibre 2, lorsqu'ils sont en position de serrage. A titre d'exemple, pour provoquer la déformation de la gaine mécaniquement déformable 22 sans être déformés, les mors de serrage 4 seront préférentiellement métalliques. Comme on peut le voir sur la figure 3, pour chaque mors 4 du dispositif de fixation 1, les portions d'extrémité 18 et 20 prolongent la portion centrale 16 de la surface intérieure 14, en s'écartant progressivement de l'axe 6 du dispositif 1. Cette caractéristique spécifique a pour but de diminuer le cisaillement de la gaine mécaniquement déformable 22, au niveau o la contrainte de cisaillement engendrée est théoriquement la plus élevée, à savoir au niveau des extrémités des mors 4. De cette façon, la gaine mécaniquement déformable 22 est déformée et comprimée progressivement le long d'au moins une partie de chacune des portions d'extrémités 18 et 20, et permet par conséquent à la fibre optique 2 de supporter des efforts importants de traction sans être rompue ni  sufficiently rigid not to undergo deformation in contact with the sheath 22 of the fiber 2, when in the clamping position. By way of example, to cause deformation of the mechanically deformable sheath 22 without being deformed, the clamping jaws 4 will preferably be metallic. As can be seen in FIG. 3, for each jaw 4 of the fixing device 1, the end portions 18 and 20 extend the central portion 16 of the inner surface 14, progressively moving away from the axis 6 of the device 1. This specific feature aims to reduce the shear of the mechanically deformable sheath 22, where the shear stress generated is theoretically the highest, namely at the ends of the jaws 4. In this way, the sheath mechanically deformable 22 is deformed and progressively compressed along at least a portion of each of the end portions 18 and 20, and therefore allows the optical fiber 2 to withstand significant tensile forces without being broken or

mécaniquement endommagée.mechanically damaged.

Notons que la géométrie " adoucie " des surfaces intérieures 14 des mors 4 autorise également la sollicitation de la fibre optique 2 en traction selon un axe s'écartant de l'axe principal 6 du dispositif 1 d'un angle de quelques degrés, sans provoquer de rupture de cette fibre lors de sa manipulation. De préférence, les mors 4 sont conçus de sorte que lorsqu'ils occupent leur position de serrage, seule une partie de chacune des portions d'extrémité 18 et 20 est en contact avec la gaine mécaniquement déformable 22 de la fibre optique 2. On pourra par exemple prévoir que la partie de chacune des portions d'extrémité 18 et 20 en contact avec la fibre 2 correspond en terme de surface à 1/3 de la surface  Note that the "softened" geometry of the inner surfaces 14 of the jaws 4 also allows the biasing of the optical fiber 2 in traction along an axis deviating from the main axis 6 of the device 1 by an angle of a few degrees, without causing breaking of this fiber during its handling. Preferably, the jaws 4 are designed so that when they occupy their clamping position, only a portion of each of the end portions 18 and 20 is in contact with the mechanically deformable sheath 22 of the optical fiber 2. It will be possible to for example, providing that the portion of each of the end portions 18 and 20 in contact with the fiber 2 corresponds in terms of surface area to 1/3 of the surface area

totale de la portion d'extrémité 18,20 concernée.  total of the end portion 18,20 concerned.

Ainsi, au niveau de la jonction entre l'une quelconque des portions d'extrémité 18,20 et la portion centrale 16 de la surface intérieure 14, la gaine mécaniquement déformable 22 est comprimée au maximum sans engendrer de déformation excessive pour le matériau constituant la gaine 22, et très en dessous du seuil de contraintes qui endommagerait le coeur 24 de la fibre 2, tandis que l'effort de compression diminue progressivement jusqu'à ce que la gaine mécaniquement déformable 22 perde le contact avec la portion d'extrémité 18,20, et retrouve  Thus, at the junction between any of the end portions 18,20 and the central portion 16 of the inner surface 14, the mechanically deformable sheath 22 is compressed to the maximum without causing excessive deformation for the material constituting the sheath 22, and well below the stress threshold which would damage the core 24 of the fiber 2, while the compressive force decreases gradually until the mechanically deformable sheath 22 loses contact with the end portion 18 , 20, and found

son diamètre nominal extérieur.its external nominal diameter.

Dans ce mode de réalisation préféré décrit du dispositif de fixation 1 selon l'invention, pour chaque mors 4, les portions d'extrémité 18 et 20 sont des surfaces dont une section selon un plan quelconque passant par l'axe principal 6 du dispositif 1 est une ligne courbe. Cette solution facilite grandement la déformation progressive de la gaine mécaniquement déformable 22, ainsi que la diminution du cisaillement appliqué à cette fibre optique 2. Préférentiellement, on pourra prévoir que la ligne courbe est un arc de cercle s'étendant sur une longueur l1 suivant l'axe principal 6 du dispositif 1, la longueur l1 correspondant à environ 1/6 de la  In this preferred embodiment described of the fixing device 1 according to the invention, for each jaw 4, the end portions 18 and 20 are surfaces of which a section along any plane passing through the main axis 6 of the device 1 is a curved line. This solution greatly facilitates the progressive deformation of the mechanically deformable sheath 22, as well as the reduction of the shear applied to this optical fiber 2. Preferably, it can be provided that the curved line is an arc of a circle extending over a length l1 following the main axis 6 of the device 1, the length l1 corresponding to about 1/6 of the

longueur totale 1 du mors 4 selon le même axe.  total length 1 of the jaw 4 along the same axis.

Toujours en référence aux figures 2 et 3, pour chaque mors 4 du dispositif de fixation 1, la surface intérieure 14 est une surface dont une section selon un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal du dispositif est un arc de cercle de rayon supérieur à un rayon extérieur de la gaine mécaniquement déformable 22. Notons que le rayon de cet arc de cercle est constant sur toute la portion centrale 16, mais qu'au niveau des portions d'extrémités 18 et 20, il diminue progressivement en s'éloignant de la portion centrale 16. A titre d'exemple, comme on peut l'apercevoir sur la figure 3, la ligne fermée correspondant à la section des surfaces intérieures 14 au niveau des portions centrales 16 est constituée de trois arcs de cercle identiques, dont les extrémités sont jointes deux à deux. De la même façon, au niveau des portions d'extrémité 18 et 20, les arcs de cercle identiques sont joints à leurs extrémités et ont un rayon de courbure qui diminue progressivement en s'éloignant de la portion centrale 16, pour finalement former un cercle de centre situé sur l'axe principal 6  Still referring to FIGS. 2 and 3, for each jaw 4 of the fastening device 1, the inner surface 14 is a surface of which a section in any plane perpendicular to the main axis of the device is a circular arc of radius greater than An outer radius of the mechanically deformable sheath 22. Note that the radius of this arc is constant over the entire central portion 16, but that at the end portions 18 and 20, it decreases progressively away from the central portion 16. For example, as can be seen in Figure 3, the closed line corresponding to the section of the inner surfaces 14 at the central portions 16 is constituted by three identical circular arcs, whose ends are joined two by two. In the same way, at the end portions 18 and 20, the identical circular arcs are joined at their ends and have a radius of curvature which decreases progressively away from the central portion 16, to finally form a circle center located on the main axis 6

du dispositif 1.of the device 1.

Par ailleurs, il est à noter que les surfaces intérieures 14 sont conçues de façon à ce que lorsque les mors 4 sont en position de serrage, les portions centrales 16 définissent un espace fermé latéralement, conçu de manière à être suffisamment important pour pouvoir recevoir une fibre optique 2 dépourvue de gaine mécaniquement déformable. Avec une telle conception, le coeur 24 de la fibre optique 2 n'est ainsi pas déformé lors du serrage des mors 4, contrairement à la gaine mécaniquement déformable 22 en polymère dont le module de Young est environ trente fois inférieur à celui du coeur 24 en silice, dans le  Furthermore, it should be noted that the inner surfaces 14 are designed so that when the jaws 4 are in the clamping position, the central portions 16 define a laterally closed space, designed to be sufficiently large to be able to receive optical fiber 2 devoid of mechanically deformable sheath. With such a design, the core 24 of the optical fiber 2 is thus not deformed during clamping of the jaws 4, unlike the mechanically deformable sheath 22 of polymer whose Young's modulus is about thirty times lower than that of the core 24. in silica, in the

cas d'une fibre standard gainée en polyimide.  case of a standard fiber sheathed in polyimide.

Enfin, pour éviter encore davantage les effets néfastes de cisaillement sur la fibre optique 2, les jonctions entre la portion centrale 16 et les portions d'extrémité 18 et 20 peuvent être polies, dans le but de réduire au maximum la concentration de  Finally, to further avoid the harmful effects of shear on the optical fiber 2, the junctions between the central portion 16 and the end portions 18 and 20 can be polished, in order to minimize the concentration of

contraintes de cisaillement au niveau de ces jonctions.  shear stresses at these junctions.

Il est alors possible d'effectuer un polissage au micron, par l' intermédiaire de moyens couramment employés lorsque les surfaces à polir sont destinées à  It is then possible to carry out a micron polishing, by means commonly used when the surfaces to be polished are intended for

entrer en contact avec une fibre optique.  come in contact with an optical fiber.

Selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention représenté sur les figures 4 et 5, seuls la géométrie de la surface intérieure 114 des mors 4 et le nombre de ces mors 4 diffèrent par  According to another preferred embodiment of the present invention shown in FIGS. 4 and 5, only the geometry of the inner surface 114 of the jaws 4 and the number of these jaws 4 differ by

rapport au mode de réalisation préféré décrit cidessus.  compared to the preferred embodiment described above.

En effet, les mors de serrage 4 sont identiques et au nombre de quatre, toujours en contact les uns avec les autres lorsqu'ils occupent leur position de serrage de la fibre optique 2. Bien entendu, le nombre de mors 4 pourrait être supérieur à  Indeed, the clamping jaws 4 are identical and four in number, always in contact with each other when they occupy their clamping position of the optical fiber 2. Of course, the number of jaws 4 could be greater than

cette valeur, sans sortir du cadre de l'invention.  this value, without departing from the scope of the invention.

Comme précédemment, pour chaque mors de serrage 4 du dispositif 1, la surface intérieure 114 comprend une portion centrale 116, prolongée par deux portions d'extrémité 118 et 120 s'écartant  As previously, for each clamping jaw 4 of the device 1, the inner surface 114 comprises a central portion 116, extended by two end portions 118 and 120 diverging

progressivement de l'axe principal 6 du dispositif 1.  progressively from the main axis 6 of the device 1.

De plus, chacune des portions 116, 118 et 120 de la surface intérieure 114 sont de dimensions similaires à celles des portions 16, 18 et 20 du mode de réalisation  In addition, each of the portions 116, 118 and 120 of the inner surface 114 are of dimensions similar to those of the portions 16, 18 and 20 of the embodiment

précédent.previous.

Plus spécifiquement en référence à la figure 5 o la coopération entre les mors 4 et la fibre optique 2 est représentée (la fibre optique n'étant pas représentée sur la figure 4 pour des raisons de clarté), les portions d'extrémité 118 et 120 sont des surfaces dont une section selon un plan quelconque passant par l'axe principal 6 du dispositif 1 est un segment de droite. En outre, la surface intérieure 114 est une surface dont une section selon un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal 6 du  More specifically with reference to FIG. 5 where the cooperation between the jaws 4 and the optical fiber 2 is represented (the optical fiber is not shown in FIG. 4 for the sake of clarity), the end portions 118 and 120 are surfaces of which a section in any plane passing through the main axis 6 of the device 1 is a line segment. In addition, the inner surface 114 is a surface of which a section in any plane perpendicular to the main axis 6 of the

dispositif 1 est un segment de droite.  device 1 is a line segment.

En d'autres termes, on peut prévoir que la portion centrale 116 de la surface intérieure 114 est une surface plane, et que les portions d'extrémité 118 et 120 sont également des surfaces planes du type chanfrein. En tout état de cause, lorsque les mors 4 occupent leur position de serrage, une section des surfaces intérieures 114 selon un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal 6 du dispositif 1 est une ligne fermée, du type formant un carré. Lorsque la section des surfaces intérieures 114 est prise à un niveau quelconque des portions centrales 116, la section carrée est toujours identique et la longueur du côté de ce carré est strictement supérieure au diamètre du coeur 24 de la fibre optique 2. En revanche, au niveau des portions d'extrémité 118 et 120, en raison de la présence de surfaces du type chanfrein, la section carrée est grandissante au fur et à mesure que  In other words, it can be provided that the central portion 116 of the inner surface 114 is a flat surface, and that the end portions 118 and 120 are also flat surfaces of the chamfer type. In any event, when the jaws 4 occupy their clamping position, a section of the inner surfaces 114 in any plane perpendicular to the main axis 6 of the device 1 is a closed line of the type forming a square. When the section of the inner surfaces 114 is taken at any level of the central portions 116, the square section is always identical and the length of the side of this square is strictly greater than the diameter of the core 24 of the optical fiber 2. On the other hand, end portions 118 and 120, due to the presence of chamfer type surfaces, the square section is growing as

l'on s'éloigne des portions centrales 116.  we move away from the central portions 116.

Lors de la réalisation de tels mors de serrage 4 particulièrement facile à effectuer par usinage ou polissage du fait de la planéité des surfaces, les jonctions entre la portion centrale 116 et les portions d'extrémité 118 et 120 sont alors à polir soigneusement, par exemple au micron. De cette façon, tout comme dans le mode de réalisation précédemment décrit, la surface intérieure 114 est dépourvue d'angle vif réduisant ainsi la concentration des cisaillements sur la fibre optique 2 maintenue. En d'autre termes, une section de la surface intérieure 114 selon un plan quelconque passant par l'axe principal 6 du dispositif 1 est une ligne ne présentant  When making such clamping jaws 4 particularly easy to perform by machining or polishing due to the flatness of the surfaces, the junctions between the central portion 116 and the end portions 118 and 120 are then polished carefully, for example micron. In this way, as in the embodiment previously described, the inner surface 114 is devoid of sharp angle thus reducing the shear concentration on the optical fiber 2 maintained. In other words, a section of the inner surface 114 in any plane passing through the main axis 6 of the device 1 is a line with no

pas de point anguleux.no angular point.

La géométrie plane des portions centrales 116 étant moins adaptée que la géométrie courbée du mode de réalisation précédent pour comprimer uniformément la gaine 22, les portions centrales 116 doivent par conséquent présenter un excellent état de surface, afin d'éviter les surpressions locales. Les surpressions peuvent alors être évitées en prévoyant des tolérances d'usinage de l'ordre de +0 et -0,005 mm pour la réalisation des portions centrales 116. Ainsi, de la même manière que précédemment, la gaine mécaniquement déformable en polymère 22 de la fibre optique 2 est déformée progressivement le long des portions d'extrémité 118 et 120, jusqu'à perdre le contact avec ces portions et retrouver son diamètre extérieur nominal. De plus, le rapport entre la surface des parties des portions d'extrémité 118 et 120 en contact avec la gaine 22 et la surface totale de ces surfaces est similaire à celle indiquée dans le mode de  The planar geometry of the central portions 116 being less suitable than the curved geometry of the previous embodiment to uniformly compress the sheath 22, the central portions 116 must therefore have an excellent surface state, in order to avoid local overpressures. The overpressures can then be avoided by providing machining tolerances of the order of +0 and -0.005 mm for the production of the central portions 116. Thus, in the same manner as above, the mechanically deformable polymer sheath 22 of the optical fiber 2 is progressively deformed along the end portions 118 and 120, until losing contact with these portions and find its nominal outside diameter. In addition, the ratio between the area of the portions of the end portions 118 and 120 in contact with the sheath 22 and the total area of these surfaces is similar to that indicated in the

réalisation préféré précédemment décrit.  preferred embodiment previously described.

Des essais ont montré que pour une longueur 1 des mors 4 de l'ordre de 12 min, le dispositif de fixation 1 était capable de maintenir une fibre optique 2 sans glissement ni rupture, pour une force de traction avoisinant 50 N. Ces essais ont été mis en oeuvre à l'aide d'une fibre optique 2 disposant d'un diamètre extérieur nominal de 150 pm mesuré à l'extérieur d'une gaine 22 standard en polyimide, mais le dispositif de fixation 1 selon l'invention peut bien entendu maintenir des fibres optiques ou autres de  Tests have shown that for a length 1 of the jaws 4 of the order of 12 min, the fixing device 1 was able to maintain an optical fiber 2 without sliding or breaking, for a tensile force of around 50 N. These tests have was implemented using an optical fiber 2 having a nominal external diameter of 150 pm measured outside a standard sheath 22 of polyimide, but the fixing device 1 according to the invention may well heard to maintain optical fibers or other

diamètres supérieurs.greater diameters.

D'autre part, le dispositif de fixation 1 présenté dans les deux modes de réalisation préférés ci-dessus est particulièrement bien adapté à des températures élevées telles que 200'C, dans la mesure o les éléments du dispositif 1 sont métalliques et préférentiellement inoxydables. Par conséquent, pour des mors de serrage 4 d'une longueur 1 d'environ 10 mm, la dilatation de ces derniers est extrêmement minime et n'influe pas sur les mesures extensométriques réalisées. Cependant, dans le cas o les mors de serrage 4 s'étendent sur une longueur plus conséquente, par exemple supérieure à environ 100 mm, le phénomène de dilatation des mors est plus important et doit être de préférence neutralisé afin que les mesures  On the other hand, the fixing device 1 presented in the two preferred embodiments above is particularly well suited to high temperatures such as 200'C, insofar as the elements of the device 1 are metallic and preferably stainless. Therefore, for clamping jaws 4 having a length 1 of about 10 mm, the expansion thereof is extremely small and does not affect the extensometric measurements made. However, in the case where the clamping jaws 4 extend over a longer length, for example greater than about 100 mm, the expansion phenomenon of the jaws is greater and must preferably be neutralized so that the measurements

effectuées entre ces mors 4 ne soient pas erronées.  performed between these jaws 4 are not wrong.

Pour faire face à ce problème, il est possible de réaliser les mors de serrage 4 dans des matériaux métalliques peu dilatants, ou encore d'adjoindre un  To cope with this problem, it is possible to make the clamping jaws 4 in low-expansion metal materials, or to add a

montage mécanique compensateur.compensating mechanical assembly.

En outre, il est naturellement indiqué que la géométrie des surfaces intérieures 14 et 114 n'est pas limitée à celles décrites dans le deux modes de réalisation préférés décrits ci-dessus. A titre d'exemple, la géométrie des surfaces intérieures pourrait résulter d'une combinaison des deux géométries présentées, de manière a disposer d'une portion centrale courbée et de portions d'extrémité planes, ou inversement. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier aux dispositifs de fixation 1 d'une fibre optique 2 qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples  In addition, it is naturally stated that the geometry of the inner surfaces 14 and 114 is not limited to those described in the two preferred embodiments described above. For example, the geometry of the inner surfaces could result from a combination of the two geometries presented, so as to have a curved central portion and flat end portions, or vice versa. Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the attachment devices 1 of an optical fiber 2 which have just been described, solely as examples

non limitatifs.non-limiting.

Enfin, comme mentionné ci-dessus, ce dispositif de fixation 1 peut entrer dans la constitution de tout type de capteur o une grandeur est mesurée par la variation de longueur d'un fil, d'un tube ou d'une fibre fragile comprenant une gaine mécaniquement déformable, et notamment une fibre optique.  Finally, as mentioned above, this fixing device 1 can enter into the constitution of any type of sensor where a magnitude is measured by the variation in length of a wire, a tube or a fragile fiber comprising a mechanically deformable sheath, and in particular an optical fiber.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation (1) d'une fibre (2) comprenant un coeur rigide et fragile (24) entouré d'une gaine mécaniquement déformable (22), ladite fibre (2) étant susceptible d'être soumise à au moins une contrainte mécanique, caractérisé en ce que ledit dispositif de fixation (1) comporte une pluralité de mors (4) répartis autour d'un axe principal (6) du dispositif (1), chaque mors (4) comprenant une surface intérieure (14, 114) constituée d'une portion centrale (16,116) et de deux portions d'extrémité (18,20,118,120), lesdites portions d'extrémité (18,20,118,120) étant réalisées de manière à prolonger la portion centrale (16,116) en s'écartant progressivement de l'axe principal (6) dudit dispositif (1), et comportant chacune au moins une partie en contact avec la gaine mécaniquement déformable (22)  1. Device for fixing (1) a fiber (2) comprising a rigid and fragile core (24) surrounded by a mechanically deformable sheath (22), said fiber (2) being capable of being subjected to at least one mechanical constraint, characterized in that said fixing device (1) comprises a plurality of jaws (4) distributed around a main axis (6) of the device (1), each jaw (4) comprising an inner surface (14, 114) consisting of a central portion (16,116) and two end portions (18,20,118,120), said end portions (18,20,118,120) being made to extend the central portion (16,116) away from each other. progressively of the main axis (6) of said device (1), and each comprising at least one part in contact with the mechanically deformable sheath (22) lorsque ledit mors (4) occupe une position de serrage.  when said jaw (4) occupies a clamping position. 2. Dispositif de fixation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour chaque mors (4), les portions d'extrémité (118,120) sont des surfaces dont une section selon un plan quelconque passant par l'axe principal (6) du dispositif (1) est  2. Fastening device (1) according to claim 1, characterized in that for each jaw (4), the end portions (118,120) are surfaces, a section of any plane passing through the main axis (6 ) of the device (1) is un segment de droite.a segment of the line. 3. Dispositif de fixation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour chaque mors (4), les portions d'extrémité (18,20) sont des surfaces dont une section selon un plan quelconque passant par l'axe principal (6) du dispositif (1) est une ligne  3. Fastening device (1) according to claim 1, characterized in that for each jaw (4), the end portions (18,20) are surfaces having a section along any plane passing through the main axis (6) of the device (1) is a line courbe.curve. 4. Dispositif de fixation (1) selon 1' une  4. Fixing device (1) according to one quelconque des revendications précédentes, caractérisé  any of the preceding claims, characterized en ce que la surface intérieure (14,114) de chaque mors  in that the inner surface (14,114) of each jaw (4) est une surface dépourvue d'angle vif.  (4) is a surface devoid of sharp angle. 5. Dispositif de fixation (1) selon l'une  5. Fixing device (1) according to one quelconque des revendications précédentes, caractérisé  any of the preceding claims, characterized en ce que pour chaque mors (4), la surface intérieure (14) est une surface dont une section selon un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal (6) du dispositif (1) est un arc de cercle de rayon supérieur à un rayon extérieur nominal de la gaine mécaniquement  in that for each jaw (4), the inner surface (14) is a surface of which a section in any plane perpendicular to the main axis (6) of the device (1) is an arc of radius greater than one nominal outside radius of the duct mechanically déformable (22).deformable (22). 6. Dispositif de fixation (1) selon l'une  6. Fixing device (1) according to one quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce  any of claims 1 to 4, characterized in that que pour chaque mors (4), la surface intérieure (114) est une surface dont une section selon un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal (6) du  that for each jaw (4), the inner surface (114) is a surface of which a section in any plane perpendicular to the main axis (6) of the dispositif (1) est un segment de droite.  device (1) is a line segment. 7. Dispositif de fixation (1) selon l'une  7. Fixing device (1) according to one quelconque des revendications précédentes, caractérisé  any of the preceding claims, characterized en ce que lorsque les mors (4) occupent leur position de serrage, une section des surfaces intérieures (14,114) selon un plan quelconque perpendiculaire à l'axe principal (6) du dispositif (1) est une ligne  in that when the jaws (4) occupy their clamping position, a section of the inner surfaces (14,114) in any plane perpendicular to the main axis (6) of the device (1) is a line fermée.closed. 8. Dispositif de fixation (1) selon l'une  8. Fixing device (1) according to one quelconque des revendications précédentes, caractérisé  any of the preceding claims, characterized en ce que lorsque chaque mors (4) occupe sa position de serrage, seule la gaine mécaniquement déformable (22)  in that when each jaw (4) occupies its clamping position, only the mechanically deformable sheath (22) de la fibre (2) est déformée.fiber (2) is deformed. 9. Dispositif de fixation (1) selon l'une  9. Fixing device (1) according to one quelconque des revendications précédentes, caractérisé  any of the preceding claims, characterized en ce que lorsque chaque mors (4) occupe sa position de serrage, seule une partie de chacune des portions d'extrémité (18,20,118,120) est en contact avec la  in that when each jaw (4) occupies its clamping position, only a portion of each end portion (18, 20, 118, 120) is in contact with the gaine mécaniquement déformable (22) de la fibre (2).  mechanically deformable sheath (22) of the fiber (2). 10. Dispositif de fixation (1) selon l'une  10. Fixing device (1) according to one quelconque des revendications précédentes, caractérisé  any of the preceding claims, characterized en ce que les mors (4) dudit dispositif (1) sont des  in that the jaws (4) of said device (1) are mors métalliques.metal jaws. 11. Dispositif de fixation (1) selon l'une  11. Fixing device (1) according to one quelconque des revendications précédentes, caractérisé  any of the preceding claims, characterized en ce que chaque mors (4) comprend également une surface extérieure (10) en forme de portion conique, chaque surface extérieure (10) étant apte à coopérer avec une surface intérieure conique complémentaire (12)  in that each jaw (4) also comprises an outer surface (10) in the form of a conical portion, each outer surface (10) being adapted to cooperate with a complementary conical inner surface (12) prévue sur un support de mors (8) dudit dispositif (1).  provided on a jaw support (8) of said device (1). 12. Dispositif de fixation (1) selon l'une  12. Fixing device (1) according to one quelconque des revendications précédentes, caractérisé  any of the preceding claims, characterized en ce qu'il est apte à maintenir une fibre optique.  in that it is able to maintain an optical fiber. 13. Dispositif de fixation (1) selon l'une  13. Fixing device (1) according to one quelconque des revendications précédentes, caractérisé  any of the preceding claims, characterized en ce qu'il est apte à être utilisé dans un extensomètre et/ou dans un capteur à fibre optique à  in that it is suitable for use in an extensometer and / or in an optical fiber sensor to réseau de Bragg.Bragg network.
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