FR2936322A1

FR2936322A1 - Connexion optique hermetique

Info

Publication number: FR2936322A1
Application number: FR0904109A
Authority: FR
Inventors: Iii Thomas J Walsh; Scott A Raszka
Original assignee: Schott North America Inc
Current assignee: Schott North America Inc
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2010-03-26
Also published as: DE102009038587A1; US20100092142A1

Abstract

Un ensemble de transmission lumineuse comprend une connexion optique hermétique comptant un boîtier avec une paroi latérale de boîtier s'étendant entre des première et seconde extrémités de boîtier qui s'opposent. Le boîtier est configuré pour être fixé de manière étanche dans un alésage de cloison qui traverse une cloison qui sépare des régions exposées respectivement à des pressions de fluide relativement basse et élevée, et comprend une surface intérieure définissant un alésage de boîtier qui s'étend entre les première et seconde extrémités de boîtier et les traverse. Un composant optique rigide, transmettant la lumière, est fixé par un collage étanche à l'intérieur de l'alésage de boîtier et possède des première et seconde faces de composant optique qui s'opposent ainsi qu'une paroi latérale de composant optique qui s'étend entre les faces de composant optique. L'ensemble comprend en outre au moins un premier conduit lumineux flexible possédant des première et seconde faces de conduit lumineux qui s'opposent, grâce auxquelles de la lumière peut pénétrer dans le premier conduit lumineux flexible et en sortir. La première face de conduit lumineux du premier conduit lumineux flexible est maintenue en alignement optique avec la première face de composant optique.

Description

ARRIÈRE-PLAN Des éléments optiques flexibles tels que des fibres optiques isolées et des faisceaux de fibres optiques allongés non cohérents sont largement utilisés pour la transmission de signaux lumineux entre un premier et un second point. Les faisceaux flexibles de fibres optiques sont utilisés dans des systèmes de surveillance du niveau d'un fluide, notamment dans des systèmes où le fluide est soumis à des pressions très élevées, par exemple des systèmes hydrauliques de freinage sur les aéronefs et d'autres véhicules. Dans ces systèmes, un fluide est maintenu dans une enceinte ou une chambre définie par au moins une paroi de chambre qui sépare un environnement extérieur qui se trouve à la pression atmosphérique, ou à une autre pression relativement basse, vis-à-vis d'une région intérieure à haute pression, dans laquelle on produit des pressions qui dépassent largement celles de l'environnement extérieur. Pour surveiller les niveaux des fluides, un premier et un second conduit pour fibres optiques traversent de manière étanche un trou dans une paroi de chambre afin de faciliter la communication de signaux lumineux entre l'intérieur et l'extérieur de la chambre. À titre illustratif, le premier conduit est un conduit d'entrée de lumière au travers duquel une lumière émise par une source lumineuse extérieure à la chambre et injectée par une extrémité d'introduction de la lumière du premier conduit, est transmise pour être émise par une extrémité de sortie de lumière qui est maintenue dans une position prédéterminée à l'intérieur de la chambre de fluide. Le second conduit comprend une extrémité de collecte de lumière, située à l'intérieur de la chambre de fluide et alignée optiquement avec l'extrémité de sortie de lumière du premier conduit. La lumière émise par l'extrémité de sortie de lumière du premier conduit est recueillie par l'extrémité de collecte de lumière du second conduit et elle est transmise par le second conduit vers une extrémité d'émission de lumière du second conduit. La lumière émise par l'extrémité d'émission de lumière du second conduit est détectée par un détecteur de lumière qui est aligné optiquement avec l'extrémité d'émission de lumière. La position prédéterminée dans laquelle l'extrémité de sortie de lumière est maintenue correspond à un niveau prédéterminé du fluide à l'intérieur de la chambre. Plus spécifiquement, lorsque le niveau de fluide à l'intérieur de la chambre est au-dessous des extrémités de sortie de lumière et de collecte de lumière du premier conduit et du second conduit, respectivement, la lumière émise par l'extrémité de sortie de lumière du premier conduit est facilement recueillie par l'extrémité de collecte de lumière du second conduit puis transmise pour sa détection par le détecteur de lumière. Par contre, si au moins une des extrémités de sortie de lumière et de collecte de lumière est immergée dans le fluide dont le niveau est surveillé, la transmission lumineuse vers le détecteur est au moins atténuée, sinon totalement occultée par la présence de fluide entre les extrémités de sortie de lumière et de collecte de lumière. Le détecteur est configuré pour produire un signal de sortie prédéterminé au moins quand la transmission lumineuse n'est pas empêchée par le fluide, ce qui indique un "niveau de fluide faible". Dans certains autres systèmes de surveillance du niveau d'un fluide, l'extrémité de sortie de lumière du premier conduit est "reliée optiquement" de manière sélective à l'extrémité de collecte de lumière du second conduit, via un élément optiquement réfractif tel qu'un prisme, à titre d'exemple non restrictif. Le niveau de l'élément réfractif dans la chambre de fluide correspond à un niveau de fluide souhaité si bien que, lorsque le fluide dont le niveau doit être détecté n'est pas suffisamment haut pour entrer en contact avec l'élément réfractif, la lumière émise par l'extrémité de sortie de lumière du premier conduit pénètre dans le prisme et est réfléchie par au moins une surface de celui-ci vers l'extrémité de collecte de lumière du second conduit. Par contre, lorsque l'élément réfractif (par exemple un prisme) est au moins partiellement immergé dans le fluide dont le niveau doit être surveillé, le rapport des indices de réfraction de l'élément réfractif et du fluide est tel que la lumière traverse le prisme et pénètre dans le fluide, ce qui aboutit à une interruption de la collecte de lumière par l'extrémité de collecte de lumière du second conduit et à la production d'un signal correspondant par le détecteur.

Les systèmes antérieurs de surveillance du niveau d'un fluide utilisant des barrières optiques et/ou des éléments réfractif, tels que ceux décrits ci-dessus, emploient des conduits optiques continus logés dans une enveloppe mécanique fabriquée dans un matériau tel qu'une matière plastique et, plus particulièrement, en polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Entre autres inconvénients, des défaillances de la liaison entre la ou les fibres optiques et l'enveloppe extérieure, ainsi qu'entre les surfaces extérieures de conduits continus et la partie de la paroi de chambre qui définit le trou au travers duquel ils sont introduits, détruisent l'herméticité de la liaison optique, ce qui provoque des fuites de fluide vers l'extérieur de la chambre. En conséquence, il existe un besoin concernant une connexion optique hermétique, plus fiable, au travers d'une cloison séparant des régions exposées à des pressions de fluide relativement haute et basse. RÉSUMÉ Selon un premier ensemble illustratif de formes de réalisation, un ensemble de transmission lumineuse partiellement flexible comprend une connexion optique hermétique destinée à être utilisée au travers d'une cloison qui sépare une première région, exposée à une pression de fluide relativement basse, et une seconde région, exposée à une pression de fluide relativement élevée. Par exemple, des formes de réalisation sélectionnées sont configurées pour former un passage optique, étanche aux fluides, au travers d'une cloison définissant une enceinte contenant un fluide hydraulique à haute pression qui se situe dans un environnement exposé à des pressions d'air typiques correspondant à la pression atmosphérique. Un exemple de connexion optique hermétique comprend un boîtier configuré pour être placé de manière étanche dans un alésage d'une cloison s'étendant entre les régions situées à une pression de fluide relativement basse et élevée. Le boîtier possède des première et seconde extrémités de boîtier qui s'opposent et au moins une paroi latérale de boîtier qui s'étend entre les première et seconde extrémités de boîtier. Ladite au moins une paroi latérale de boîtier comprend une surface extérieure et une surface intérieure définissant un alésage de boîtier qui s'étend entre les première et seconde extrémités de boîtier et les traverse. Dans différentes versions, le boîtier est fait dans un matériau non vitreux tel qu'un métal ou une céramique, à titre d'exemple non restrictif. Dans chacune des différentes versions, la connexion optique hermétique comprend en outre un composant optique rigide, transmettant la lumière, possédant une première extrémité de composant optique avec une première face de composant optique et une seconde extrémité de composant optique, opposée à la première extrémité de composant optique, avec une seconde face de composant optique opposée à la première face de composant optique. En outre, une paroi latérale de composant optique s'étend entre les faces de composant optique. Dans une version typique, le composant optique rigide est allongé entre les faces de composant optique, si bien que les faces sont opposées dans la direction longitudinale. Dans certaines versions, le composant optique rigide comprend un cœur présentant un premier indice de réfraction et un placage disposé autour du cœur et possédant un second indice de réfraction, d'une valeur inférieure à celle du premier indice de réfraction, si bien que la lumière pénétrant par la première ou la seconde face peut se propager par réflexion interne entre les faces opposées du composant optique et ressortir par la face opposée à la face par laquelle elle est entrée. Dans d'autres versions, le composant optique rigide est une masse non plaquée de matériau transmetteur de la lumière. De plus, alors que, dans une version typique, le composant optique rigide est défini par une unique paroi latérale cylindrique, des composants optiques rigides présentant une autre géométrie en section transversale sont envisagés dans le cadre de l'invention définie dans les revendications annexées. D'autres géométries en section transversale sont notamment, à titre d'exemple non restrictif, le triangle, le rectangle (y compris le carré), le pentagone, l'hexagone et l'octogone. Un ensemble de transmission lumineuse illustratif comprend en outre un conduit lumineux flexible possédant des première et seconde extrémités de conduit lumineux qui s'opposent et une surface extérieure de conduit lumineux s'étendant entre les première et seconde extrémités de conduit lumineux. Dans une version typique, le conduit lumineux flexible est configuré de manière à ce que la lumière pénétrant par l'une des première et seconde extrémités de conduit lumineux se propage dans le conduit lumineux par réflexion interne pour être émise par l'autre des première et seconde extrémités de conduit lumineux. En conséquence, le conduit lumineux flexible comprend au moins un coeur optique ayant un indice de réfraction de coeur et un placage ayant un indice de réfraction de placage, d'une valeur inférieure à celle de l'indice de réfraction du coeur. Typiquement, le conduit lumineux flexible comprend une fibre optique "macroscopique" unique (par exemple, de l'ordre d'un millimètre ou plus en diamètre), fabriquée dans des matériaux tels que la matière plastique. Cependant, dans d'autres versions, le conduit lumineux flexible pourrait comprendre un faisceau composé de plusieurs fibres optiques disposées de manière adjacente pour la transmission non cohérente de la lumière d'éclairement entre les extrémités du conduit lumineux.

Dans une forme de réalisation illustrative, le composant optique rigide est inséré au moins partiellement dans le boîtier, si bien qu'au moins une des première et seconde faces de composant optique et au moins une partie de la longueur de la paroi latérale de composant optique s'étendant à partir de celle-ci se situent à l'intérieur de l'alésage du boîtier. Par ailleurs, une des première et seconde extrémités de conduit lumineux est insérée dans l'alésage du boîtier, si bien que l'extrémité insérée du conduit lumineux est alignée optiquement, à l'intérieur de l'alésage du boîtier, avec une des première et seconde faces de composant optique. La face de composant optique et l'extrémité de conduit lumineux optiquement alignées sont maintenues dans des positions fixes l'une par rapport à l'autre et vis-à-vis du boîtier, au moins en partie grâce à un agent de fixation qui s'étend sur au moins une partie de la paroi latérale de composant optique et, dans certains cas, une partie de la surface extérieure du conduit lumineux. L'agent de fixation entoure suffisamment la paroi latérale de composant optique pour empêcher l'écoulement de fluide au travers du boîtier, entre les régions de pression relativement basse et élevée. L'agent de fixation peut se composer de différentes substances, notamment à titre non restrictif, au moins une parmi les suivantes :fritte, verre fondu, matériau polymère et résine époxy. Si l'on utilise une fritte, elle peut être appliquée dans un état pâteux ou peut être incorporée dans une préforme rigide en forme de manchon qui est ensuite chauffée pour fondre autour de la paroi latérale de composant optique et sur la surface intérieure du boîtier. De plus, dans une version typique, la face de composant optique et l'extrémité de conduit lumineux qui sont optiquement alignées sont maintenues en contact mécanique l'une vis-à-vis de l'autre, afin d'assurer une communication optique maximale entre elles et, dans certaines versions, l'intégrité de la structure. Cependant, en l'absence de restrictions explicites dans les revendications, il faut bien comprendre que des versions dans lesquelles la face de composant optique et l'extrémité de conduit lumineux optiquement alignées ne sont pas en contact physique l'une avec l'autre restent dans le champ envisagé de l'invention, défini dans les revendications annexées. Dans des versions de ce dernier type, un agent de fixation transmettant la lumière (par exemple, une résine époxy optique) peut être utilisé pour réduire au minimum l'interruption de la transmission lumineuse entre la face de composant optique et l'extrémité de conduit lumineux. Afin de faciliter le placement des agents de fixation liquéfiés et/ou pâteux entre la surface intérieure du boîtier et la paroi latérale périphérique du composant optique, l'alésage du boîtier et le composant optique rigide de chacune des différentes versions alternatives sont configurés et positionnés l'un vis-à-vis de l'autre de manière à ce qu'une poche ou un évidement périphérique entoure le composant optique rigide sur au moins une partie de la longueur de la paroi latérale de composant optique. Dans une version comprenant une poche périphérique disposée sur une partie de la longueur du composant optique rigide, la paroi latérale de boîtier comporte au moins un orifice menant entre la poche périphérique et l'extérieur du boîtier, par lequel, pendant la fabrication de l'ensemble de transmission lumineuse, un agent de fixation sous une forme liquéfiée ou pâteuse est introduit afin de remplir la poche. Dans d'autres techniques de fabrication, le boîtier est maintenu dans une position verticale, avec le composant optique rigide précentré à l'intérieur, et l'agent de fixation est introduit entre le boîtier et le composant optique rigide et on le laisse durcir. Dans certaines versions, chacune des première et seconde faces du composant optique se situe à l'intérieur du boîtier et est alignée optiquement avec une extrémité de conduit lumineux d'un conduit lumineux flexible. Par exemple, la première face de composant optique est couplée optiquement avec une extrémité de conduit lumineux d'un premier conduit lumineux s'étendant à partir du boîtier vers un côté de la cloison et la seconde face de composant optique est couplée optiquement avec une extrémité de conduit lumineux d'un second conduit lumineux qui s'étend à partir du boîtier vers le côté de cloison opposé au côté de la cloison où s'étend le premier conduit lumineux. Des formes de réalisation représentatives et non restrictives vont être décrites plus précisément et plus complètement dans la description détaillée qui va suivre et dans les dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 représente un ensemble de transmission lumineuse allongé, partiellement flexible, comprenant une connexion optique hermétique traversant une cloison qui sépare une première région exposée à une pression de fluide relativement basse d'une seconde région exposée à une pression de fluide relativement élevée ; et les figures 2A, 2B et 2C montrent les étapes successives de l'insertion et du collage d'une douille de fixation entre la surface intérieure d'un boîtier définissant un alésage et un composant optique rigide, afin de former une connexion optique hermétique. DESCRIPTION DETAILLEE La description ci-dessous de différentes formes de réalisation d'une connexion optique hermétique est de nature illustrative et elle n'est donc pas destinée à limiter le champ de l'invention ou de ses applications ou usages. Parmi les différentes versions illustratives représentées dans les dessins, des symboles de référence identiques correspondent à des composants similaires ou analogues. En se référant à la figure 1, un ensemble de transmission lumineuse 10 illustratif comprenant une connexion optique hermétique 20 est placé dans un alésage de cloison 310 qui s'étend au travers d'une cloison 300 qui sépare une première région R1LP, exposée à une pression de fluide relativement basse, d'une seconde région R2Hp, exposée à une pression de fluide relativement élevée. La connexion optique hermétique 20 comprend un boîtier 30 possédant des première et seconde extrémités de boîtier 32 et 34 et au moins une paroi latérale de boîtier 36 qui s'étend entre les première et seconde extrémités de boîtier 32 et 34. Ladite au moins une paroi latérale de boîtier 36 comprend une surface extérieure 36e et une surface intérieure 36i définissant un alésage de boîtier 40 qui s'étend entre les première et seconde extrémités de boîtier 32 et 34 du boîtier 30 et les traverse. La manière particulière de fixation étanche du boîtier 30 dans l'alésage de cloison 310 n'est pas d'une pertinence centrale pour l'invention. Cependant, des exemples illustratifs de la manière de fixer le boîtier 30 dans l'alésage de cloison 310 incluent l'utilisation d'un ou plusieurs des procédés suivants : (i) agent de fixation fluide tel qu'une résine époxy, (ii) soudage, (iii) éléments de fixation filetés et (iv) raccords ajustés. La connexion optique hermétique 20 comprend en outre un composant optique rigide 50, transmettant la lumière, possédant une première extrémité de composant optique 52, avec une première face de composant optique 52f, et une seconde extrémité de composant optique 54, avec une seconde face de composant optique 54f opposée à la première face de composant optique 52f. En outre, une paroi latérale de composant optique 56 s'étend entre les faces de composant optique 52f et 54f. Dans la version illustrative de la figure 1, le composant optique rigide 50 comprend un coeur 60 présentant un premier indice de réfraction ni et un placage 62 disposé autour du coeur 60 et présentant un indice de réfraction n2, d'une valeur inférieure à celle du premier indice de réfraction ni, si bien que la lumière pénétrant par l'une des première et seconde faces 52f et 54f peut se propager par réflexion interne au travers du coeur 60 et ressortir par la face 52f ou 54f opposée à la face 52f ou 54f par laquelle elle est entrée. Dans la version particulière représentée à la figure 1, le composant optique 50 est défini par une paroi latérale de composant optique 56 de forme cylindrique ; cependant, comme cela a été expliqué dans le résumé, des composants optiques rigides 50 ayant d'autres configurations restent dans le champ de la présente invention. En continuant de se référer à la figure 1, l'ensemble de transmission lumineuse 10 comprend en outre des premier et second conduits lumineux flexibles 100 et 200. Le premier conduit lumineux 100 est situé dans la première région R1LP exposée à une pression de fluide relativement basse et comprend des première et seconde extrémités de conduit lumineux opposées 110 et 120 qui présentent, respectivement, des première et seconde faces de conduit lumineux 112 et 122 par lesquelles la lumière peut alternativement entrer dans le premier conduit lumineux flexible 100 et en sortir. Un premier coeur de conduit 130, ayant un indice de réfraction de premier coeur ncorel s'étend entre les première et seconde extrémités de conduit lumineux 110 et 120. Le premier coeur de conduit 130 est entouré d'un premier placage de conduit 140 ayant un indice de réfraction de premier placage ncladl qui est d'une valeur inférieure à celle de l'indice de réfraction de premier coeur ncorel, si bien que la lumière pénétrant par l'une des première et seconde faces de conduit lumineux 112 et 122 est réfléchie intérieurement dans le conduit lumineux 100 pour être émise par l'autre face, opposée, parmi les première et seconde faces de conduit lumineux 112 et 122. Le premier placage de conduit 140 comprend une surface extérieure 142 qui, dans le cas de la version illustrative de la figure 1, constitue une surface extérieure de conduit lumineux 125 s'étendant entre les première et seconde extrémités de conduit lumineux 110 et 120 du premier conduit lumineux 100. Dans d'autres versions, le premier placage de conduit 140 est lui-même revêtu d'une gaine flexible de protection (non représentée), si bien que la surface extérieure de conduit lumineux 125 et la surface extérieure du premier placage de conduit 140 sont distinctes l'une de l'autre.

En continuant de faire référence à la forme de réalisation illustrative de la figure 1, la totalité du composant optique rigide 50 se situe dans l'alésage de boîtier 40, si bien que la première face de composant optique 52f est en retrait par rapport à la première extrémité de boîtier 32 et que la seconde face de composant optique 54f est en retrait par rapport à la seconde extrémité de boîtier 34. Le premier conduit lumineux flexible 100 s'étend au travers de la première extrémité de boîtier 32, si bien que (i) la première extrémité de conduit lumineux 110 se situe à l'intérieur de l'alésage de boîtier 40, (ii) la première face de conduit lumineux 112 est alignée optiquement avec la première face de composant optique 52f et (iii) la seconde extrémité de conduit lumineux 120 se situe à l'extérieur du boîtier 30. La première face de composant optique 52f et la première extrémité de conduit lumineux 110, alignées optiquement, sont maintenues à l'intérieur de l'alésage de boîtier 40 dans des positions fixes l'une par rapport à l'autre et par rapport au boîtier 30 et, comme dans l'exemple illustratif de la figure 1, elles peuvent être maintenues en contact mécanique l'une avec l'autre. Au moins une partie de la longueur de la paroi latérale de composant optique 56 est suffisamment entourée d'un agent de fixation 70 pour empêcher l'écoulement d'un fluide (non représenté) au travers de l'alésage de boîtier 40 et l'expulsion du composant optique rigide 50 de l'alésage de boîtier 40 vers la première région R,LP exposée à une pression de fluide relativement basse sous l'effet du fluide à haute pression (non représenté) dans la seconde région R2HP. Alors que l'agent de fixation 70, comme indiqué dans le résumé, peut être l'une quelconque de différentes substances introduites entre la paroi latérale de composant optique 56 et la surface intérieure de la paroi de boîtier 36i pour les assembler entre eux, l'agent de fixation 70 illustré dans un "état durci" à la figure 1 a été dérivé d'une substance auparavant "fluide" (par exemple, liquide, gel ou pâte) telle que, à titre d'exemples non restrictifs, une substance contenant au moins un des produits suivants : (i) résine époxy, (ii) matériau polymère, (iii) fritte et (iv) verre fondu.

Afin d'introduire un agent de fixation fluide 70 sur la périphérie d'au moins une partie de la paroi latérale de composant optique 56, la surface intérieure 36i de la paroi latérale de boîtier 36 et la paroi latérale de composant optique 56 sont configurées et sont positionnées l'une par rapport à l'autre de manière à ce qu'au moins une poche ou un évidement périphérique 42 entoure le composant optique rigide 50. Dans la version de la figure 1, la paroi latérale de boîtier 36 possède des premier et second orifices 44A et 44B qui la traversent, si bien que chaque évidement 42 est en communication fluidique avec l'environnement extérieur au boîtier 30. Si elle n'est pas essentielle pour l'introduction de l'agent de fixation fluide 70, l'inclusion des premier et second orifices 44A et 44B a pour but (i) de faciliter une indication détectable (par exemple visible) de l'instant où l'évidement 42 a été rempli par l'agent de fixation 70 et (ii) de permettre aux gaz (par exemple l'air) qui sont chassés de l'évidement 42 par l'agent de fixation 70 de s'échapper, ce qui réduit les bulles de gaz dans l'évidement 42 et, dans l'idéal, les élimine.

Alors que, dans certaines versions de la connexion optique hermétique 20, telles que celles décrites immédiatement ci-dessus, un agent de fixation fluide 70 est introduit par écoulement dans au moins un évidement 42 ménagé entre le composant optique rigide 50 et le boîtier 30 afin d'assembler les deux éléments, un autre procédé de fixation va être présenté en se référant successivement aux figures 2A à 2C. En faisant tout d'abord référence aux figures 2A et 2B, une douille de fixation 72 est interposée entre la paroi latérale 56 d'un composant optique rigide 50 et la surface intérieure 36i de paroi du boîtier 30. La douille de fixation 72 est fabriquée à l'aide d'un agent de fixation pouvant être activé par la chaleur 70h qui, lorsqu'il est chauffé adéquatement, se ramollit et adhère à la fois à la paroi latérale de composant optique 56 et à la surface intérieure 36i de paroi de boîtier. On laisse ensuite l'agent de fixation ramolli 70h se refroidir, ce qui assure la fixation entre le boîtier 30 et le composant optique rigide 50, comme le montre la figure 2C. Parmi les exemples non restrictifs de matériaux dans lesquels la douille de fixation 72 peut être fabriquée, il se trouve le verre, y compris une formation rigide de fritte. Quelle que soit la manière particulière d'introduire l'agent de fixation 70 dans au moins un évidement 42 défini entre le composant optique rigide 50 et le boîtier 30, dans différentes versions, au moins un élément parmi (i) le boîtier 30 et (ii) le composant optique rigide 50 est ondulé afin d'améliorer la fixation entre le boîtier 30 et le composant optique 50. À titre illustratif, les surfaces intérieures 36i des boîtiers 30 illustrés par les figures 1 à 2C comportent des ondulations intérieures (par exemple des rainures ou des nervures) 38, tandis que les parois latérales des composants optiques illustratifs 50 comprennent des ondulations extérieures 58 sur leurs périphéries. On comprendra aisément en examinant les dessins que, lorsque l'agent de fixation 70 ou 70h est dans un état fluide dans un évidement 42 ménagé entre le composant optique rigide 50 et le boîtier 30, l'agent de fixation 70 ou 70h s'écoule dans les ondulations 38 et 58. Après durcissement, la présence de l'agent de fixation 70 ou 70h à l'intérieur des ondulations 38 et 58 augmente substantiellement la force qui serait nécessaire pour expulser le composant optique rigide 50 de l'alésage de boîtier 40 par rapport à une version dans laquelle, tous les autres aspects étant identiques, les ondulations 38 et 58 seraient absentes. Pour revenir à la figure 1, comme cela a été indiqué précédemment, l'ensemble de transmission lumineuse 10 illustratif avec connexion optique hermétique 20 comprend en outre un second conduit lumineux flexible 200. Le second conduit lumineux 200 est situé dans la seconde région R2xp exposée à une pression de fluide relativement élevée et comprend des première et seconde extrémités de conduit lumineux 210 et 220 qui s'opposent, possédant respectivement des première et seconde faces de conduit lumineux 212 et 222 au travers desquelles la lumière peut alternativement entrer dans le second conduit lumineux flexible 200 et en sortir. Un coeur de second conduit 230 ayant un indice de réfraction de second coeur ncore2 s'étend entre les première et seconde extrémités de conduit lumineux 210 et 220. Le coeur de second conduit 230 est placé dans un placage de second conduit 240 possédant un indice de réfraction de second placage nclad2 qui a une valeur inférieure à celle de l'indice de réfraction de second coeur ncore2, si bien que la lumière pénétrant par l'une ou l'autre des première et seconde faces de conduit lumineux 212 et 222 est réfléchie intérieurement dans le conduit lumineux 200 pour être émise par l'autre des première et seconde faces de conduit lumineux 212 et 222. Le placage de second conduit 240 possède une surface extérieure 242 qui, dans le cas de la version illustrative de la figure 1, constitue une surface extérieure de conduit lumineux 225 s'étendant entre les première et seconde extrémités de conduit lumineux 210 et 220 du second conduit lumineux 200.

Dans d'autres versions, le placage de second conduit 240 est lui-même enveloppé dans une gaine de protection flexible (non représentée), si bien que la surface extérieure de conduit lumineux 225 et la surface extérieure 242 du placage de second conduit 240 sont distinctes l'une de l'autre.

D'une manière analogue au couplage optique du premier conduit lumineux flexible 100 avec le composant optique rigide 50, le second conduit lumineux flexible 200 s'étend au travers de la seconde extrémité de boîtier 34, si bien que (i) la première extrémité de conduit lumineux 210 se trouve à l'intérieur de l'alésage de boîtier 40, (ii) la première face de conduit lumineux 212 est alignée optiquement avec la seconde face de composant optique 54f et (iii) la seconde extrémité de conduit lumineux 220 se trouve à l'extérieur du boîtier 30. La seconde face de composant optique 54f et la première extrémité de conduit lumineux 210, alignées optiquement, sont maintenues dans l'alésage de boîtier 40 dans des positions fixes l'une vis-à-vis de l'autre ainsi que vis-à-vis du boîtier 30. Cependant, à titre illustratif et alternatif, contrairement à l'exemple illustré de la première face de composant optique 52f et de la première extrémité de conduit lumineux 110, alignées optiquement, du premier conduit lumineux, la seconde face de composant optique 54f n'est pas maintenue dans un contact mécanique avec la première face de conduit lumineux 212 du second conduit lumineux flexible 200. Dans des versions où un espace est prévu entre le composant optique rigide 50 et l'un ou l'autre des premier et second conduits lumineux 100 et 200, un agent de fixation optique 70 tel qu'une résine époxy optique peut être utilisé pour réduire l'interruption de la transmission lumineuse du fait que l'agent de fixation 70 se solidifie entre le composant optique rigide 50 et soit le premier, soit le second conduit lumineux flexible 100 et 200. Ce qui précède est considéré comme une illustration des principes de la présente invention. Par ailleurs, comme des modifications et des changements à différents aspects et formes de réalisation apparaîtront aisément à l'homme de l'art sans sortir du champ et de l'esprit de l'invention, on comprendra bien que ce qui précède ne restreint pas à des constructions, mises en œuvre et versions précises l'invention qui est exposée dans les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS1. Connexion optique hermétique comprenant : un boîtier possédant des première et seconde extrémités de boîtier qui s'opposent et une paroi latérale de boîtier qui s'étend entre les première et seconde extrémités de boîtier et qui comprend une surface extérieure et une surface intérieure définissant un alésage de boîtier qui s'étend entre les première et seconde extrémités de boîtier et les traverse ; un composant optique rigide, transmettant la lumière, possédant des première et seconde faces de composant optique qui s'opposent et une paroi latérale de composant optique s'étendant entre les faces de composant optique, dans lequel (i) au moins une partie de la paroi latérale de composant optique est située à l'intérieur de l'alésage de boîtier et (ii) le boîtier et le composant optique rigide sont configurés de manière à ce qu'un vide soit défini entre la paroi latérale de composant optique et la surface intérieure du boîtier ; et un agent de fixation (a) qui est disposé dans le vide périphérique afin de fixer le composant optique rigide sur la surface intérieure de la paroi latérale de boîtier et (b) qui entoure suffisamment la paroi latérale de composant optique pour éviter l'écoulement de fluide au travers du boîtier.
2. Connexion optique hermétique selon la revendication 1, dans laquelle le composant optique rigide comprend un coeur présentant un premier indice de réfraction et un placage situé autour du coeur et présentant un second indice de réfraction, dont la valeur est inférieure à celle du premier indice de réfraction, si bien que la lumière pénétrant par l'une des première et seconde faces peut se propager par réflexion interne entre les première et seconde faces et ressortir sur la face opposée à celle par laquelle la lumière est entrée.
3. Connexion optique hermétique selon la revendication 2, dans laquelle au moins l'une de (i) la surface intérieure du boîtier et (ii) la paroi latérale de composant optique comprend au moins une ondulation dans laquelle est disposé l'agent de fixation.
4. Connexion optique hermétique selon la revendication 1, dans laquelle au moins l'une de (i) la surface intérieure du boîtier et (ii) la paroi latérale de composant optique comprend au moins une ondulation dans laquelle est disposé l'agent de fixation.
5. Connexion optique hermétique selon la revendication 4, dans laquelle le composant optique rigide est situé à l'intérieur de l'alésage de boîtier de manière à ce que (i) au moins la première face de composant optique soit située à l'intérieur de l'alésage de boîtier et soit en retrait par rapport à la première extrémité de boîtier ou (ii) au moins la seconde face de composant optique soit située à l'intérieur de l'alésage de boîtier et soit en retrait par rapport à la seconde extrémité de boîtier.
6. Connexion optique hermétique selon la revendication 5, dans laquelle l'agent de fixation comprend au moins un élément parmi (i) une fritte, (ii) une résine époxy, (iii) du verre fondu et (iv) un matériau polymère.
7. Connexion optique hermétique selon la revendication 1, dans laquelle l'agent de fixation comprend au moins un élément parmi (i) une fritte, (ii) une résine époxy, (iii) du verre fondu et (iv) un matériau polymère.
8. Ensemble de transmission lumineuse destiné à être utilisé au travers d'une cloison qui sépare des régions exposées à des pressions relativement basse et élevée, l'ensemble optique comprenant : un boîtier configuré pour être disposé de manière étanche dans un alésage de cloison s'étendant entre les régions exposées à des pressions relativement basse et élevée, le boîtier possédant des première et seconde extrémités de boîtier qui s'opposent et une paroi latéralede boîtier qui s'étend entre les première et seconde extrémités de boîtier, qui comprend une surface extérieure et une surface intérieure définissant un alésage de boîtier qui s'étend entre les première et seconde extrémités de boîtier et les traverse ; un composant optique rigide, transmettant la lumière, possédant des première et seconde faces de composant optique qui s'opposent et une paroi latérale de composant optique s'étendant longitudinalement entre les faces de composant optique, dans lequel (i) au moins une partie de la longueur du composant optique est située à l'intérieur de l'alésage de boîtier, (ii) l'alésage de boîtier et le composant optique rigide sont configurés et disposés relativement l'un à l'autre de manière à ce qu'un vide périphérique entoure au moins une partie de la longueur de la paroi latérale de composant optique et (iii) la paroi latérale de composant optique et la surface intérieure du boîtier sont collées ensemble par un agent de fixation (a) qui est disposé dans le vide périphérique et (b) qui entoure suffisamment la paroi latérale de composant optique pour éviter l'écoulement de fluide au travers du boîtier ; et un premier conduit lumineux flexible possédant des première et seconde faces de conduit lumineux, au travers desquelles de la lumière peut pénétrer dans le premier conduit lumineux flexible et en sortir, et une surface extérieure de conduit lumineux s'étendant entre les première et seconde faces du conduit lumineux ; dans lequel la première face de conduit lumineux du premier conduit lumineux flexible est maintenue en alignement optique avec la première face de composant optique.
9. Ensemble de transmission lumineuse selon la revendication 8, dans lequel (i) soit le composant optique rigide comprend un cœur présentant un premier indice de réfraction et un placagedisposé autour du coeur et présentant un second indice de réfraction, de valeur inférieure à celle du premier indice de réfraction, si bien que la lumière pénétrant par l'une des première et seconde faces peut se propager par réflexion interne entre les première et seconde faces ; (ii) soit le premier conduit lumineux flexible a un coeur de premier conduit présentant un indice de réfraction de premier coeur et un placage de premier conduit entourant le coeur de premier conduit et ayant un indice de réfraction de premier placage, d'une valeur inférieure à celle de l'indice de réfraction de premier coeur, si bien que la lumière pénétrant par l'une des première et seconde faces de conduit lumineux est réfléchie intérieurement au travers du premier conduit lumineux flexible.
10. Ensemble de transmission lumineuse selon la revendication 9, dans lequel (i) soit la surface intérieure du boîtier (ii) soit la paroi latérale de composant optique comprend au moins une ondulation dans laquelle est disposé l'agent de fixation.
11. Ensemble de transmission lumineuse selon la revendication 8, dans lequel (i) soit la surface intérieure du boîtier (ii) soit la paroi latérale de composant optique comprend au moins une ondulation dans laquelle est disposé l'agent de fixation.
12. Ensemble de transmission lumineuse selon la revendication 8, comprenant en outre un second conduit lumineux flexible possédant des première et seconde faces de conduit lumineux opposées, au travers desquelles de la lumière peut pénétrer dans le second conduit lumineux flexible et en sortir, et une surface extérieure de conduit lumineux s'étendant entre les première et seconde faces de conduit lumineux ; dans lequel la première face de conduit lumineux du second conduit lumineux flexible est maintenue en alignement 35 optique avec la seconde face de composant optique.
13. Ensemble de transmission lumineuse selon la revendication 12, dans lequel (i) soit le composant optique rigide comprend un cœur présentant un premier indice de réfraction et un placage disposé autour du cœur et présentant un second indice de réfraction, de valeur inférieure à celle du premier indice de réfraction, si bien que la lumière pénétrant par l'une des première et seconde faces peut se propager par réflexion interne entre les première et seconde faces ; (ii) soit le premier conduit lumineux flexible a un cœur de premier conduit présentant un indice de réfraction de premier cœur et un placage de premier conduit entourant le cœur de premier conduit et ayant un indice de réfraction de premier placage, d'une valeur inférieure à celle de l'indice de réfraction de premier cœur, si bien que la lumière pénétrant par l'une des première et seconde faces de conduit lumineux du premier conduit lumineux flexible est réfléchie intérieurement au travers du premier conduit lumineux flexible ; (iii) soit le second conduit lumineux flexible a un cœur de second conduit présentant un indice de réfraction de second cœur et un placage de second conduit entourant le cœur de second conduit et ayant un indice de réfraction de second placage, d'une valeur inférieure à celle de l'indice de réfraction de second cœur, si bien que la lumière pénétrant par l'une des première et seconde faces de conduit lumineux du second conduit lumineux flexible est réfléchie intérieurement au travers du second conduit lumineux flexible.
14. Ensemble de transmission lumineuse selon la revendication 13, dans lequel au moins une des conditions suivantes est réunie : (i) la première face de composant optique est en retrait par rapport à la première extrémité de boîtier et le premier conduit lumineux flexible s'étend au travers de la première extrémité de conduit lumineux de boîtier, si bien que lespremière et seconde extrémités du premier conduit lumineux flexible se situent, respectivement, à l'intérieur de l'alésage de boîtier et en dehors du boîtier ; (ii) la seconde face de composant optique est en retrait par rapport à la seconde extrémité de boîtier et le second conduit lumineux flexible s'étend au travers de la seconde extrémité de boîtier, si bien que les première et seconde extrémités de conduit lumineux du second conduit lumineux flexible se situent, respectivement, à l'intérieur de l'alésage de boîtier et en dehors du boîtier.
15. Ensemble de transmission lumineuse selon la revendication 12, dans lequel au moins une des conditions suivantes est réunie : (i) la première face de composant optique est en retrait par rapport à la première extrémité de boîtier et le premier conduit lumineux flexible s'étend au travers de la première extrémité de boîtier, si bien que les première et seconde extrémités de conduit lumineux du premier conduit lumineux flexible se situent, respectivement, à l'intérieur de l'alésage de boîtier et en dehors du boîtier ; (ii) la seconde face de composant optique est en retrait par rapport à la seconde extrémité de boîtier et le second conduit lumineux flexible s'étend au travers de la seconde extrémité de boîtier, si bien que les première et seconde extrémités de conduit lumineux du second conduit lumineux flexible se situent, respectivement, à l'intérieur de l'alésage de boîtier et en dehors du boîtier.
16. Ensemble de transmission lumineuse selon la revendication 8, dans lequel la première face de composant optique est en retrait par rapport à la première extrémité de boîtier et le premier conduit lumineux flexible s'étend au travers de la première extrémité de boîtier, si bien que les première et seconde extrémités de conduit lumineux du premier conduit lumineux flexible se situent, respectivement, à l'intérieur de l'alésage de boîtier et en dehors du boîtier.
17. Ensemble de transmission lumineuse selon la revendication 16, dans lequel la première face de composant optique et la première face de conduit lumineux, optiquement alignées, sont maintenues en contact mécanique l'une par rapport à l'autre à l'intérieur de l'alésage de boîtier.
18. Ensemble de transmission lumineuse selon la revendication 16, dans lequel au moins une surface, l'une de (i) la surface intérieure du boîtier et (ii) la paroi latérale de composant optique, comprend au moins une ondulation dans laquelle est disposé l'agent de fixation.