FR3010535A1 - Connecteur de fibre optique a lentille et son procede de fabrication et de montage - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un connecteur de fibre optique à lentille sphérique (CN) constitué de deux parties identiques coopérant entre-elles, pour un alignement optimum de l'axe de chaque fibre optique (L) intégrée à un barreau fibré, avec l'axe de chacune des lentilles sphériques qui le composent. Le corps (C) du connecteur (CN) est fabriqué en une seule pièce dans laquelle est usinée sur une seule machine-outil et sans reprise, au moins une perforation traversante comprenant une pluralité de cavités cylindriques successives de diamètres et formes différents, sans que lesdites cavités cylindriques ne soient toutes de diamètres successifs progressifs ou dégressifs. Pour respecter avec précision la longueur de l'espace focal devant impérativement exister entre l'extrémité de la fibre optique et la lentille optique sphérique (L) correspondante, ladite lentille optique sphérique (L) est introduite dans son alésage prévu sur la face (FB) du connecteur (CN) en exerçant sur elle une pression contrôlée et en limitant la pénétration au moyen d'un capteur pour ne pas que la lentille optique sphérique (L) en quartz n'éclate au contact du cône de fin d'alésage sur lequel elle doit reposer. Pour le montage simultané de plusieurs lentilles optiques sphériques (L) sur un même connecteur (CN), il est fait recours à un outil spécial, le connecteur (CN) étant placé sur un bloc support fixe soumis à une aspiration permanente.

Description

CONNECTEUR DE FIBRE OPTIQUE A LENTILLE ET SON PROCEDE DE FABRICATION ET DE MONTAGE.

La fibre optique est un fil de verre ou de plastique très fin qui a la propriété d'être un conducteur de lumière et de données entre deux points : un émetteur et récepteur. Elle permet un débit d'informations bien plus performant que celui des axes coaxiaux et supporte un réseau large bande par lequel peuvent transiter par exemple, la télévision, le téléphone et bien des données informatiques. Le concept de la fibre optique est assez récent et originaire des Etats-Unis. Il a vu le jour dans les années 1970 lorsque trois scientifiques de la compagnie New-yorkaise Corning Glass Work réussirent à produire une fibre optique ayant des pertes suffisamment faibles pour être utilisée dans les réseaux de télécommunication (soit 20 db/km aujourd'hui réduites à moins de 0,25 db/km) et capable de transporter 65000 fois plus d'informations qu'un câble de cuivre traditionnel. La transmission de l'information par fibre optique subit un affaiblissement du signal au cours de la propagation et selon la longueur de l'installation, cet affaiblissement est appelé atténuation et se définit en db/km.

Outre les amplificateurs souvent indispensables pour les installations sur les grandes longueurs, les raccordements sont réalisés au moyen de connecteurs de fibre optique. Les connecteurs de fibre optique sont des dispositifs normalisés terminant une fibre optique pour la raccorder à des équipements terminaux ou une autre fibre optique. De très nombreux connecteurs de fibre optique différents existent ou ont existé sur le 25 marché mais seul un petit nombre d'entre eux est d'usage significatif. La présente invention se rapporte à ce domaine particulier et notamment à celui du mode de connexion de fibre optique qui est exigeant tant dans la qualité des produits intervenants que de leur fabrication. 30 L'auteur de la présente invention, particulièrement spécialisé dans le secteur d'application est également l'auteur d'un brevet précédemment déposé le 30/11/2007 et publié le 05/06/2009 sous le numéro 2 924 503 concernant déjà un procédé de fabrication d'un connecteur de fibre optique à lentille.

L'évolution des études et de la recherche en cette matière a conduit l'inventeur à faire évoluer le produit et le mode de fabrication et déposer le présent brevet d'invention. On sait que les connecteurs de fibre optique permettent de réaliser une liaison entre 5 deux fibres optiques de manière à faire passer de la lumière d'une fibre à l'autre et que mauvaise coaxialité des coeurs des fibres connectées conduit à une perte évidente de performance. La présente invention a pour objet un connecteur de fibre optique impliquant des 10 lentilles sphériques de petites dimensions et de très grande précision. Son efficacité et la précision de ses résultats dans la transmission du signal dépend principalement du positionnement desdites lentilles sphériques dans ledit connecteur et de leur alignement par rapport à l'axe de la fibre connectée. La précision de l'usinage du connecteur et du positionnement des éléments qui le 15 composent est telle que les connecteurs de fibre optique existants présentent toujours des pertes bien supérieures à celles obtenues par le connecteur objet de la présente invention. Dans sa recherche constante d'amélioration des résultats et donc de diminution des pertes dans la transmission, l'auteur de la présente invention a imaginé une 20 configuration nouvelle associée à des moyens de fabrication différents. Pour bien comprendre l'intérêt de la présente invention, les principales lignes de la description de l'invention précédente déposée en 2007 par l'inventeur sont reprises ci-dessous. 25 « Le connecteur de l'invention possède un corps percé d'au moins un trou pour recevoir un barreau fibré et une lentille alignés suivant l'axe du trou, le barreau fibré et la lentille étant séparés par une distance prédéfinie, le procédé étant essentiellement caractérisé par le fait que, après perçage du trou, il est procédé au chassage du barreau fibré puis de 30 la lentille dans ce trou, depuis le même côté du corps. De préférence, le ou chaque trou du corps est un trou étagé, avec une partie de plus petit diamètre recevant le barreau fibré et avec une partie de plus grand diamètre recevant la lentille, ou inversement avec une partie de plus grand diamètre recevant le barreau fibré et avec une partie de plus petit diamètre recevant la lentille, les deux parties du trou étant percées depuis le même côté du corps, le perçage de ce trou pouvant être réalisé : - Soit au moyen d'un foret de plus petit diamètre puis d'un foret de plus grand diamètre, - Soit au moyen d'un unique foret de type étagé. En particulier dans ce dernier cas, les deux parties du trou sont usinées en une seule passe, avec une coaxialité parfaite. Dans tous les cas, le fait de réaliser le perçage depuis un seul et même côté garantit, par un usinage de meilleure précision, un alignement suffisant entre la lentille d'une part et le coeur de la fibre optique d'autre part. par opposition à l'alignement actif employé jusqu'à présent, on peut ici parler d'un alignement passif, obtenu de façon simple, rapide et économique par simple construction. Le recours au chassage permet de positionner de manière hermétique la lentille entre le barreau fibré dans le corps du connecteur, sans nécessité de produits adhésifs pour leur tenue et pour l'obtention de l'étanchéité. Le fait de monter le barreau fibré et la lentille par le même côté garantit également la distance entre les deux éléments. Avantageusement, une entretoise est encore insérée entre le barreau fibré et la lentille pour fixer parfaitement la distance entre ces deux éléments.

Selon un aspect complémentaire de l'invention, après chassage du barreau fibré et de la lentille depuis un côté du corps du connecteur, il est encore procédé, depuis l'autre côté de ce corps, à la mise en place d'une bague d'alignement fendue sur le barreau fibré, pour le raccordement d'une férule optique standard qu'il suffit d'insérer dans la bague ».

La recherche d'une meilleure performance dans la transmission du signal a conduit à l'inventeur à modifier la conception même du raccord et notamment la configuration interne du ou des trous de diamètres différents et axialement successifs réalisés dans ledit corps de raccord.

La réalisation de cette nouvelle configuration a consécutivement conduit à utiliser une nouvelle gamme de fabrication et de nouvelles machines pour optimiser au maximum les résultats en matière d'état de surface, de précision et d'alignement.

D'autre part, la nouvelle configuration du raccord de l'invention a conduit à supprimer l'entretoise initialement insérée entre l'extrémité de la fibre optique et la lentille pour garantir la distance précise exigée entre lesdits deux éléments. En effet, en évitant les assemblages de pièces multiples, l'inventeur diminue sensiblement les risques dus au positionnement de pièces mobiles et dans le cas de connecteur multiple garantit la similitude de précision pour la pluralité des trous de connexion du connecteur. Pour une meilleure compréhension du connecteur de fibre optique de la présente invention et de son mode de fabrication, il en est fait ci-dessous une première description. La présente invention concerne un connecteur de fibre optique à lentille sphérique constitué de deux parties identiques coopérant entre-elles, chacune desdites parties étant ci-dessous désignées « connecteur ». Le connecteur est constitué d'un corps préférablement cylindrique et fabriqué dans un matériau adapté et compatible avec sa fabrication, son fonctionnement et son utilisation, présentant dans un sens axial au moins une et préférablement quatre perforations cylindriques traversantes, constituées intérieurement d'une pluralité de sections successives de longueur, diamètre et formes différentes sans que lesdites sections ne soient toutes de diamètres successifs progressifs ou dégressifs. Ainsi, chacune des perforations cylindriques traversantes présente à partir d'une des faces perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps cylindrique du connecteur de l'invention, un ensemble de trois alésages étagés successifs de diamètres dégressifs sur trois longueurs différentes. Chacune des perforations cylindriques traversantes présente à partir de l'autre face opposée perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps cylindrique du connecteur de l'invention, un alésage dont le fond est en forme de cône dont le diamètre le plus grand est confondu avec le diamètre dudit alésage et le diamètre le plus petit communiquant et confondu avec le diamètre le plus petit de l'ensemble des trois alésages étagés de diamètres successifs et dégressifs prévus à partir de la face opposée du corps cylindrique du connecteur de l'invention.

Le premier alésage de l'ensemble des trois alésages étagés de diamètres successifs dégressifs prévus à partir d'une des faces perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps cylindrique du connecteur de l'invention, est prévu pour recevoir une bague d'alignement fendue enserrant un barreau fibré, ledit barreau fibré pénétrant dans le second alésage successif, jusqu'à ce que le plan de son extrémité soit en contact avec le plan du fond dudit second alésage successif. L'alésage à fond conique présent à partir de l'autre face opposée perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps cylindrique du connecteur de l'invention, est prévu pour recevoir 10 une lentille optique sphérique en quartz en contact sur une des génératrices de sa calotte sphérique avec le plan périphérique interne de l'alésage conique. L'alésage de plus petit diamètre de l'ensemble des trois alésages étagés de diamètres successifs dégressifs sur trois longueurs différentes prévus à partir d'une des faces 15 perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps cylindrique du connecteur de l'invention, communiquant et confondu avec le plus petit diamètre du cône formant le fond de l'alésage prévu sur l'autre face opposée perpendiculaire à l'axe longitudinal du corps cylindrique du connecteur de l'invention, constitue l'espace focal dont la précision conditionne les performances du connecteur de l'invention. 20 La meilleure performance du connecteur de l'invention implique impérativement une très grande précision dans le positionnement de la lentille optique sphérique par rapport au plan d'extrémité du barreau fibré et une uniformité parfaite de ce positionnement entre les perforations cylindriques traversantes d'un même connecteur et entre les 25 connecteurs d'une même fabrication. Ainsi, la présente invention se caractérise par la réalisation par usinage mécanique sur une seule machine-outil et sans reprise, de l'ensemble des alésages successifs constituant la ou les perforations cylindriques traversantes du connecteur de l'invention. La fabrication sur une seule machine-outil et sans reprise de l'ensemble des alésages 30 constituant la ou les perforations cylindriques traversantes du connecteur conduit à une parfaite concentricité et une fidélité dans les côtes diamétrales et longitudinales, évitant ainsi les incertitudes dues à l'interposition d'une pièce rapportée entre d'une par les alésages prévus pour recevoir le barreau fibré enserré dans sa bague d'alignement fendue et l'alésage prévu pour recevoir la lentille optique sphérique comme décrit dans le brevet FR 2 924 503 déposé par le même inventeur en novembre 2007. La présente invention se caractérise également, en associant à la conception même du connecteur et la manière de fabriquer les logements pour recevoir le barreau fibré et la lentille optique sphérique, un mode de mise en place de la ou des lentilles optiques sphériques dans l'alésage prévu pour les recevoir, sachant que chaque lentille optique sphérique doit être insérée en interférence dans son logement jusqu'à être en contact avec le cône qui forme le fond dudit logement et cela sans que la pression latérale appliquée sur la lentille par l'interférence et celle appliquée par le contact avec le cône interne ne puissent provoquer l'éclatement de la lentille ou influencer ses caractéristiques techniques. En effet, la grande fragilité desdites lentilles optiques sphériques faites de quartz, leur 15 installation par interférence dans leur logement ainsi que la précision de leur positionnement nécessitent un mode et une précision d'introduction très particuliers. La présente invention se caractérise donc par l'introduction mécanique progressive et en interférence de la lentille optique sphérique par pression appliquée sur une des 20 génératrices de sa calotte sphérique supérieure sous contrôle permanent d'un capteur de force et/ou de pression de contact, introduit dans l'ensemble d'alésages récepteurs du barreau fibré et réglés selon des valeurs préalablement établies, de telle manière que la pénétration soit interrompue automatiquement en cas de variante des valeurs établies de pression d'introduction ou des pressions de contact. 25 Pour la mise en place de plusieurs lentilles optiques sphériques sur le même connecteur et pour garantir une parfaite fidélité dans le positionnement des lentilles optiques sphériques, l'inventeur a imaginé un outillage et une gamme d'utilisation pour permettre le montage simultané de plusieurs lentilles optiques sphériques sur le même 30 connecteur. Ledit outillage est constitué d'un bloc support fixe disposant d'une ou plusieurs empreintes creuses, pour recevoir un ou plusieurs connecteurs de l'invention. Chaque connecteur est placé dans chaque empreinte du bloc support fixe de telle manière que la face perpendiculaires à son l'axe longitudinal portant l'ensemble des alésages récepteurs du barreau fibré, soit orientée vers le bas et en contact avec le fond de l'empreinte qui le reçoit Ainsi positionné dans son empreinte respective dans le bloc support fixe, le connecteur 5 de l'invention présente horizontalement sa face munie des quatre alésages destinés à recevoir les quatre lentilles optiques sphériques. Avantageusement, cette face est munie d'un bord périphérique surélevé par rapport au plan horizontal de la face du connecteur, d'une hauteur suffisante et prédéterminée, adaptée et compatible avec le fonctionnement du connecteur de l'invention. 10 Le bloc support fixe est relié dans sa partie basse à un dispositif d'aspiration de manière à créer lors de l'exploitation une aspiration permanente et identique dans chacune des perforations cylindriques traversantes du connecteur installé dans son empreinte. Cette aspiration permet lorsque les lentilles sont posées sur le plan de la face du connecteur, de les orienter automatiquement vers les alésages prévus pour les recevoir. 15 En première opération, les lentilles optiques sphériques sont soumises à la pression d'un piston de presse par exemple hydraulique muni d'un outil porteur de plusieurs poussoirs mobiles maintenus tous à la même position et dont l'extrémité est conçue pour porter simultanément et sur la calotte sphérique de chacune des lentilles optiques sphériques 20 en même temps. Le piston de presse est alors mis en action de manière à faire pénétrer en interférence les quatre lentilles optiques sphériques dans leur logement respectif à une vitesse prédéterminée, adaptée et compatible, jusqu'à une profondeur prédéterminée proche du plan conique sur lequel elles doivent s'appuyer. En second lieu, les quatre lentilles étant ainsi positionnées toutes à une même profondeur à l'intérieur de leur 25 logement respectif, le déplacement du piston de presse est repris dans des conditions de vitesse et de pression adaptées et compatibles pour achever le déplacement des lentilles sphériques à l'intérieur de leur logement respectif Lorsque les lentilles entrent en contact avec le cône qui doit les recevoir, chaque poussoir rendu mobile à l'intérieur de l'outil de presse réagit individuellement sous l'effet de l'augmentation de la résistance 30 de contact en s'escamotant ou en transmettant un signal à un capteur électronique pour éviter l'éclatement de la lentille. Le bloc support fixe est automatiquement débarrassé de toute impureté par l'aspiration permanente.

Pour pouvoir être assemblé avec un autre connecteur identique, le connecteur de l'invention dispose à un endroit de sa face porteuse de lentilles optiques sphériques et préférablement à une extrémité d'un axe diamétral, d'un pion de centrage. Il dispose à l'autre extrémité du même axe, d'un orifice prévu pour recevoir ledit pion de centrage identique d'un autre connecteur. Ce dispositif permet d'aligner parfaitement entre elles les quatre lentilles optiques sphériques de chacun des connecteurs associés. La présente invention concerne un connecteur de fibre optique à lentille et son mode de fabrication. Les connecteurs de fibre optique ont été déterminants dans le développement et l'exploitation de la fibre optique dans le monde. Si les pertes de signaux ont été sensiblement réduites depuis la mise en oeuvre de ce mode de transmission depuis 1970 (20dbilan) à nos jours (moins de 0,25db/km) les recherches sont permanentes pour améliorer encore le rendement et donc diminuer encore les pertes dans les signaux transmis.

Parvenir à une connexion optimum au cours de recherches en laboratoire est une chose mais faire pérenniser les résultats obtenus dans une fabrication industrielle en est une autre. C'est ce qui a conduit l'auteur de la présente invention à créer le présent connecteur.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le connecteur de fibre optique à lentille est constitué pour permettre la connexion de fibres optiques en s'associant à un autre exemplaire du même connecteur de fibre optique strictement identique et interchangeable.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le connecteur de fibre optique à lentille est constitué d'un corps en une seule et unique pièce mécanique pour assurer l'alignement de la fibre optique avec la lentille optique sphérique, par exemple de forme cylindrique et fabriqué dans un matériau adapté et compatible avec sa fabrication, son fonctionnement, son utilisation et la fiabilité de ses performances. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le corps du connecteur est traversé de part en part et dans le sens axial, par au moins une perforation cylindrique constituée intérieurement d'une pluralité de sections successives de diamètre, forme et longueur différentes, sans que les diamètres desdites sections ne soient tous progressifs ou dégressifs.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le corps du connecteur dispose sur une de ses deux faces dite « face bordée » perpendiculaires à son axe, d'un petit bord périphérique relevé par rapport au plan de ladite face, de forme et dimensions adaptées et compatibles avec le fonctionnement et la protection du connecteur.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le connecteur présente sur sa face opposée à ladite « face bordée » et à partir de cette face, au moins un ensemble de trois alésages de diamètres successifs dégressifs. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le connecteur présente sur sa « face bordée » et à partir de cette face, au moins un alésage, prolongé d'un cône dont le plus grand des diamètres est confondu avec le diamètre dudit alésage et le plus petit des diamètres est communiquant et confondu avec le plus petit diamètre de l'ensemble des trois alésages de diamètres successifs dégressifs prévus à partir de la face opposée.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le premier alésage de l'ensemble des trois alésages de diamètres successifs dégressifs prévus à partir de la face opposée à la « face bordée » est prévu pour recevoir une bague fendue d'alignement guidant le barreau fibré.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le second alésage de l'ensemble des trois alésages de diamètres successifs dégressifs prévus à partir de la face opposée à la « face bordée » est prévu pour recevoir le barreau fibré de manière à ce que l'extrémité dudit barreau fibré soit en contact avec le fond dudit second alésage.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'alésage à fond conique présent sur la « face bordée » est prévu pour recevoir en son intérieur et par interférence, une lentille optique sphérique.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'alésage de plus petit diamètre de l'ensemble des trois alésages de diamètres successifs dégressifs prévus à partir de la face opposée à la « face bordée », communique avec le plus petit diamètre du cône formant le fond de l'alésage prévu sur la face opposée, avec lequel il se confond et constitue dans sa longueur, l'espace focal dont la précision conditionne les performance de transmission du connecteur. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la totalité de la perforation cylindrique traversant de part en part le connecteur soit : l'alésage à fond conique prévu à partir de la « face bordée » et l'ensemble des trois alésages de diamètres successifs dégressifs prévus à partir de la face opposée, est réalisée par usinage sur une seule machine-outil et sans reprise pour garantir une parfaite concentricité et précision entre les alésages réalisés.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'introduction de la lentille optique sphérique en interférence à l'intérieur de l'alésage à fond conique présent à partir de la « face bordée » du connecteur, est réalisée par l'application d'une force axiale sur une des génératrices de la calotte sphérique supérieure de la lentille optique, le mouvement de pénétration de la lentille optique sphérique dans son logement étant contrôlé pendant l'opération par un capteur de force et/ou de contact, introduit de préférence dans les alésages prévus à partir de la face opposée à la « face bordée » et réglé selon des valeurs préalablement établies, de telle manière que la pénétration soit automatiquement interrompue en cas de non-respect desdites valeurs de pression d'introduction ou de contact.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'introduction de la lentille optique sphérique en interférence à l'intérieur de l'alésage à fond conique présent à partir de la « face bordée » du connecteur est réalisée à l'aide d'un outil mécanique associé à une presse par exemple hydraulique de précision caractérisé en ce qu'il permet l'introduction simultanée de plusieurs lentilles optique sphériques dans plusieurs alésages à fond conique d'un connecteur. Dans ce mode de réalisation, le connecteur est placé verticalement dans une des empreintes d'un bloc support fixe, de manière à ce que sa « face bordée » soit positionnée horizontalement à l'extérieur de l'empreinte et la face opposée à l'intérieur de ladite empreinte. Le bloc support est muni préférablement en sa partie basse, d'un dispositif d'aspiration placé en regard des alésages présents sur la face du connecteur placée dans l'empreinte, 5 de telle manière que lorsque les lentilles sphériques sont posées sur la « face bordée » du connecteur, celles-ci, attirées par l'aspiration vont se positionner automatiquement au-dessus de leur alésage respectif L'introduction est alors opérée par la descente progressive et adaptée du piston de la presse, lui-même aménagé et adapté pour appliquer sur une des génératrices de la calotte sphérique supérieure de chacune des 10 lentilles optiques, la même pression à la même vitesse. Au terme de l'opération, les lentilles optiques sphériques sont toute introduites dans les mêmes conditions et dans la position optimum de contact, dans les alésages du connecteur. Le bloc support fixe ainsi que le connecteur sont automatiquement débarrassés de toute 15 impureté par l'aspiration permanente. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le connecteur étant conçu pour être associé fonctionnellement avec un autre connecteur identique, il dispose sur sa « face bordée » et de préférence à une extrémité d'un axe diamétral, d'un pion de centrage et à 20 l'autre extrémité dudit axe diamétral d'un orifice prévu pour recevoir le pion de centrage d'un autre connecteur identique. Ce dispositif particulier permet l'alignement parfait face à face des lentilles optiques sphériques à une distance précise et prédéterminée. 25 La description suivante en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatifs, permettra de mieux comprendre comment l'invention peut être mise en pratique La figure 1 est une vue générale en perspective de deux connecteurs de l'invention identiques en position d'assemblage. 30 La figure 2 est une vue en coupe du corps du connecteur de l'invention La figure 3 est une vue en coupe longitudinale du connecteur, barreau fibré, bagues de maintien et lentilles installées. La figure 4 est une vue en coupe du corps du connecteur montrant le pion de centrage. La figure 5 montre le procédé d'installation avec capteur de pression et/ou de contact La figure 6a montre l'installation simultanée de plusieurs lentilles optiques sur bloc support soumis à aspiration au moyen d'une presse et d'un outil à cylindres fixes. La figure 6b montre l'installation simultanée de plusieurs lentilles optiques sur bloc support soumis à aspiration au moyen d'une presse et d'un outil à cylindres coulissants. La figure 7 est une vue de la face bordée de deux connecteurs identiques à assembler 15 l'un dans l'autre. La figure 8 est une vue montrant la face bordée d'un connecteur et la face opposée à la face bordée d'un connecteur identique à assembler l'un dans l'autre. 20 Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le connecteur de fibre optique à lentille (CN) est constitué pour permettre la connexion de fibres optiques en s'associant à un autre exemplaire du même connecteur de fibre optique à lentille (CN) strictement identique et interchangeable. (Voir Fig 1) 25 Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le connecteur de fibre optique à lentille (CN) est constitué d'un corps (C) en une seule et unique pièce mécanique pour assurer l'alignement de la fibre optique avec la lentille optique sphérique (L), par exemple de forme cylindrique et fabriqué dans un matériau adapté et compatible avec sa fabrication, son fonctionnement, son utilisation et la fiabilité de ses performances. (Voir 30 Fig 2). Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le corps (C) du connecteur (CN) est traversé de part en part et dans le sens axial, par au moins une perforation cylindrique 10 constituée intérieurement d'une pluralité de cavités cylindriques successives (Al) (A2) (A3) (CL) (AL) de diamètre, forme et longueur différentes, sans que les diamètres desdites sections ne soient tous progressifs ou dégressifs. (Voir Fig 2).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le corps (C) du connecteur (CN) dispose sur une de ses deux faces dite « face bordée » (FB) perpendiculaires à son axe, d'un petit bord périphérique (B) relevé par rapport au plan de ladite face (FB), de forme et dimensions adaptées et compatibles avec le fonctionnement et la protection du connecteur (CN). (Voir Fig 1, 2).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le connecteur (CN) présente sur sa face opposée (FO) à ladite « face bordée » (FB) et à partir de cette face, au moins un ensemble de trois alésages (Al) (A2) (A3) de diamètres successifs dégressifs. (Voir Fig 2).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le connecteur (CN) présente sur sa « face bordée » (FB) et à partir de cette face, au moins un alésage (AL), prolongé d'un cône (CL) dont le plus grand des diamètres est confondu avec le diamètre dudit alésage (AL) et le plus petit des diamètres est communiquant et confondu avec le plus petit diamètre de l'ensemble des trois alésages (A1) (A2) (A3) de diamètres successifs dégressifs prévus à partir de la face opposée (FO). (Voir Fig 2). Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le premier alésage (Al) de l'ensemble des trois alésages (AI) (A2) (A3) de diamètres successifs dégressifs prévus 25 à partir de la face opposée (FO) à la « face bordée » (FB) est prévu pour recevoir une bague fendue d'alignement (BM) guidant le barreau fibré (BF). (Voir Fig 1, 3). Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le second alésage (A2) de l'ensemble des trois alésages (A1) (A2) (A3) de diamètres successifs dégressifs prévus 30 à partir de la face opposée (FO) à la « face bordée » (FB) est prévu pour recevoir le barreau fibré (BF) de manière à ce que l'extrémité du barreau fibré (BF) soit en contact avec le fond dudit second alésage (A2). (Voir Fig 3).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'alésage (AL) à fond conique(CL) présent sur la « face bordée » (FB) du connecteur (CN) est prévu pour recevoir en son intérieur et par interférence, une lentille optique sphérique (L). (Voir Fig 3).

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'alésage de plus petit diamètre (M) de l'ensemble des trois alésages (AI) (A2) (A3) de diamètres successifs dégressifs prévus à partir de la face opposée (FO) à la « face bordée » (FB), communique avec le plus petit diamètre du cône (CL) formant le fond de l'alésage (AL) prévu sur la face opposée (F0) avec lequel il se confond et constitue dans sa longueur, l'espace focal (EF) dont la précision conditionne les performance de transmission du connecteur (CN). (Voir Fig 3) Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la totalité de la perforation cylindrique traversant de part en part le connecteur (CN) soit : l'alésage (AL) à fond conique (CL) prévu à partir de la « face bordée » (FB) et l'ensemble des trois alésages (Al) (A2) (A3) de diamètres successifs dégressifs prévus à partir de la face opposée (F0), est réalisée par usinage sur une seule machine-outil et sans reprise pour garantir une parfaite concentricité et précision entre les alésages réalisés.

Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'introduction de la lentille optique sphérique (L) en interférence à l'intérieur de l'alésage(AL) à fond conique (CL) présent à partir de la « face bordée » (FB) du connecteur (CN), est réalisée par l'application d'une force axiale sur une des génératrices de la calotte sphérique supérieure de la lentille optique (L), le mouvement de pénétration de la lentille optique sphérique (L) dans son logement (AL) étant contrôlé pendant l'opération par un capteur de force et/ou de contact (CP), introduit de préférence dans les alésages (Al) (A2) (A3) prévus à partir de la face opposée (FO) à la « face bordée » (FB) et réglé selon des valeurs préalablement établies, de telle manière que la pénétration soit automatiquement interrompue en cas de non-respect desdites valeurs de pression d'introduction ou de contact. (Voir Fig 5). Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'introduction de la lentille optique sphérique (L) en interférence à l'intérieur de l'alésage (AL) à fond conique (CL) présent à partir de la « face bordée » (FB) du connecteur (CN) est réalisée à l'aide d'un outil mécanique (0M) associé à une presse par exemple hydraulique de précision caractérisé en ce qu'il permet l'introduction simultanée de plusieurs lentilles optique sphériques (L) dans plusieurs alésages (AL) à fond conique (CL) d'un connecteur (CN).

Dans ce mode de réalisation, le connecteur (CN) est placé verticalement dans une des empreintes d'un bloc support fixe (BS), de manière à ce que la « face bordée » (FB) soit positionnée horizontalement et accessible à l'extérieur de l'empreinte et la face opposée (FO) plaquée sur le fond intérieur de ladite empreinte. Le bloc support (BS) est muni préférablement en sa partie basse d'un dispositif 10 d'aspiration placé en regard des alésages (Al) (A2) (A3) présents sur la face (FO) du connecteur (CN) placée dans l'empreinte, de telle manière que lorsque les lentilles sphériques (L) sont posées sur la « face bordée » (FB) accessible du connecteur (CN), celles-ci, attirées par l'aspiration vont se positionner automatiquement au-dessus de leur alésage (AL) respectif.

15 L'introduction des lentilles sphériques (L) est alors opérée par la descente progressive et adaptée du piston de la presse. Le piston de la presse est muni à son extrémité libre d'un outil (0M) comprenant autant de cylindres internes coulissants (CC) qu'il y a de lentilles sphériques (L) à placer. Chaque cylindre interne coulissant (CC) est aménagé en son extrémité libre pour être 20 appliqué sur une des génératrices de la calotte sphérique de chacune des lentilles optiques (L). Dans une première opération, les cylindres internes coulissants (CC) sont tous bloqués dans une seule et unique position de manière à introduire toutes les lentilles sphériques (L) sur une même profondeur dans leur alésage respectif (AL) de telle manière que celles-ci soient proches mais pas en contact avec le fond conique (CL) 25 qui doit les recevoir, (Voir Fig ba). Dans une seconde opération, les cylindres internes coulissants (CC) sont rendus libres de leur mouvement à l'intérieur de l'outil (0M) et la descente du piston de la presse est reprise à une vitesse plus réduite pour appliquer aux lentilles sphériques (L) une force différente et contrôlée jusqu'à ce que les lentilles sphériques (L) entrent en contact avec 30 le fond conique (CL) de l'alésage (AL). Chaque cylindre interne coulissant (CC) amortit l'effort de pression de contact en se déplaçant à l'intérieur de l'outil (0M) ou transmet un signal à des capteurs de pressions (CP) pour arrêter l'opération et éviter l'éclatement de la lentille sphérique (L), (Voir Fig 6b) Le bloc support fixe (BS) ainsi que le connecteur (CN) sont automatiquement débarrassés de toute impureté par l'aspiration permanente. (Voir Fig 6). Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le connecteur (CN) étant conçu pour 5 être associé fonctionnellement avec un autre connecteur (CN) identique, il dispose sur sa « face bordée » (FB) et de préférence à une extrémité d'un axe diamétral, d'un pion de centrage (PC) et à l'autre extrémité dudit axe diamétral d'un orifice (0) prévu pour recevoir le pion de centrage (PC) d'un autre connecteur identique (CN). Ce dispositif particulier permet l'alignement parfait face à face des lentilles optiques sphériques (L) à 10 une distance précise prédéterminée (Voir Fig 1, 4). 15 20 25 30

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1.- Connecteur de fibre optique à lentille (CN) conçu pour être associé à un exemplaire de connecteur de fibre optique à lentille (CN) identique et interchangeable, caractérisé en ce que son corps (C) présente au moins une perforation cylindrique le traversant de part en part, constituée intérieurement d'une pluralité de cavités cylindriques successives (Al) (A2) (M) (CL) (AL) dont le diamètre, la forme, la longueur et la position sont prévus pour recevoir d'une part et à partir d'une face (FO), une bague fendue de maintien (BM) dans l'alésage (Al), un barreau fibré (BF) dans l'alésage (A2) et d'autre part et à partir de l'autre face (FB) une lentille optique sphérique (L) dans l'alésage (AL) et le cône (CL), de manière à aligner l'axe dudit barreau fibré (BF) avec l'axe de ladite lentille optique sphérique (L).
2. 2.- Connecteur de fibres optiques à lentilles (CN) selon la revendication 1, caractérisé en ce que son corps (C) comprend sur une de ses deux faces perpendiculaires à son axe longitudinal dite « face bordée » (FB) d'un bord périphérique (B) relevé par rapport au plan de ladite « face bordée » (FB), de forme dimensions et position adaptées et compatibles avec le fonctionnement et la protection du connecteur (CN).
3. 3.- Connecteur de fibres optiques à lentilles (CN) selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que son corps (C) comprend d'une part à partir de sa face (FO) opposée à sa « face bordée » (FB), d'au moins un ensemble de trois alésages successifs (Al) (A2) (M) de même axe longitudinal et de diamètres successifs dégressifs et d'autre part à partir de sa « face bordée » (FB), d'au moins un alésage (AL) prolongé sur le même axe longitudinal d'un cône (CL) dont le plus grand diamètre est confondu avec le diamètre dudit alésage (AL) et le plus petit diamètre est communiquant et confondu avec le diamètre du plus petit alésage (A3) de l'ensemble d'alésages (Al) (A2) (A3) de diamètres successifs dégressifs prévus à partir de la face opposée (FO).
4. 4.- Connecteur de fibres optiques à lentilles (CN) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier alésage (Al) de l'ensembledes trois alésages (AI) (A2) (A3) de diamètres successifs dégressifs de la face (FO) opposée à la « face bordée » (FB) du corps (C) reçoit une bague fendue d'alignement (BM) guidant le barreau fibré (BF) et le second alésage (A2) de cet ensemble d'alésages (Al) (A2) (M) de diamètre successifs dégressifs reçoit ledit barreau fibré (BF) de telle manière que son extrémité soit en contact avec le fond dudit second alésage (A2) et son axe en alignement avec l'axe de la lentille optique sphérique (L) de l'alésage (AL) à fond conique (CL) de la « face bordée » (1-413).
5. 5.- Connecteur de fibres optiques à lentilles (CN) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alésage (AL) à fond conique (CL) de la « face bordée » (FB) du corps (C), reçoit en son intérieur en force et par interférence une lentille optique sphérique (L), de telle manière que l'axe de celle-ci soit en alignement avec l'axe du barreau fibré (BF) de l'alésage (A2) de la face (FO) opposée à la « face bordée » (FB).
6. 6.- Connecteur de fibres optiques à lentilles (CN) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alésage de plus petit diamètre (A3) de l'ensemble des trois alésages (Al) (A2) (A3) de diamètres successifs dégressifs de la face (FO) opposée à la « face bordée » (FB) du corps (C), communique avec le plus petit diamètre du cône (CL) formant le fond de l'alésage (AL) de la face (F0) opposée avec lequel il se confond, pour constituer par sa longueur l'espace focal (EF) dont la précision conditionne les performances de transmission du connecteur (CN) de l'invention.
7. 7.- Connecteur de fibres optiques à lentilles (CN) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que son corps (C) comprend sur sa « face bordée » (F13) à un endroit d'un axe diamétral autre que l'axe diamétral de la ou des alésages (AL), un pion de centrage (PC) de forme, dimensions et position adaptées et compatibles avec l'orifice (0) correspondant d'un autre connecteur (CN) et à un autre endroit dudit axe diamétral, un orifice (0) de forme, dimensions et position adaptées et compatibles avec le pion de centrage (PC) correspondant d'un autre connecteur (CN) de l'invention.
8. 8.- Procédé de fabrication et de montage d'un connecteur de fibres optiques à lentilles (CN) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les perforations cylindriques traversant de part en part le corps (C), chacune comprenant une pluralité de cavités cylindriques successives (Al) (A2) (M) (CL) (AL) dont le diamètre, la 5 forme, la longueur et la position sont différents et adaptés pour recevoir d'une part sur une face (FO) le barreau fibré (BF) maintenu dans une bague fendue (BM) et d'autre part sur une autre face (FB) la lentille optique sphérique (L), sont réalisées sur un centre d'usinage numérique de telle manière que le corps (C) soit usiné sans reprise nécessitant son déplacement, pour garantir une parfaite concentricité entre les sections successives 10 (Al) (A2) (M) (CL) (AL) desdites perforations cylindriques.
9. 9.- Procédé de fabrication et de montage d'un connecteur de fibres optiques à lentilles (CN) selon les revendications 1 et 8, caractérisé en ce que la lentille optique sphérique (L) en quartz et donc très fragile, est installée en force et en interférence dans 15 l'alésage (AL) à fond conique (CL) du corps (C) du connecteur (CN) , au moyen d'une presse hydraulique de précision agissant sur un piston (PP) aménagé pour appliquer une force sur une génératrice de la calotte sphérique supérieure de la lentille (L), associée à un dispositif de mesure et de contrôle de l'effort appliqué par capteurs (CP), de manière à garantir un positionnement optimum et un contact sur la paroi périphérique du cône 20 (CL) sans éclatement de la lentille optique sphérique (L) ou perturbation du signal de celle-ci.
10. 10 Procédé de fabrication et de montage d'un connecteur de fibres optiques à lentilles (CN) selon les revendications 1 et 8, caractérisé en ce que plusieurs lentilles 25 optiques sphériques (L) sont installées simultanément dans plusieurs alésages (AL) de la face bordée (FB) du corps (C) du connecteur (CN), au moyen d'une presse hydraulique de précision dont le piston est équipé d'un outil (0M) comprenant lui-même autant de cylindres internes coulissants (CC) qu'il y a d'alésages (AL) et de lentilles sphériques (L), dont l'extrémité libre est spécialement conçu pour appliquer 30 une force déterminée sur une génératrice de la calotte sphérique de chacune des lentilles optiques sphériques (L), lesdits cylindres internes coulissants (CC) étant dans une première opération, bloqués en position fixe pour appliquer la même force provoquant le même déplacement et le même positionnement de chacune desdites lentilles optiquessphériques (L) dans leur alésage (AL) respectif sans que celles-ci soient en appui sur le cône (CL) fait pour les recevoir et dans une seconde opération, débloqués pour appliquer individuellement à chacune des lentilles sphériques (L) une force différente et contrôlée jusqu'à ce que les lentilles sphériques (L) soient en contact avec le cône (CL) de leur alésage respectif (AL), chaque cylindre interne coulissant pouvant se déplacer mécaniquement dans l'outil (0M) pour amortir l'augmentation de résistance issu dudit contact ou transmettre électroniquement l'information dudit contact au moyen de capteurs de pression (PS). 15 20 25 30