CH622357A5

CH622357A5 -

Info

Publication number: CH622357A5
Application number: CH652878A
Authority: CH
Inventors: Georges Le Noane; Andre Mathern
Original assignee: Georges Le Noane; Andre Mathern
Priority date: 1977-06-17
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1981-03-31
Also published as: JPS547945A; JPS5632604B2; FR2394823B1; GB2000320A; DE2826032C3; DE2826032A1; GB2000320B; US4160580A; DE2826032B2; FR2394823A1; CA1090181A

Description

La présente invention concerne un appareillage de raccordement de fibres optiques comprenant des connecteurs et des moyens pour fixer les connecteurs aux extrémités des fibres optiques.

Le brevet suisse N° 614290 décrit un procédé pour le raccordement sur chantier de deux câbles à fibres optiques du type ayant une âme centrale entourée à sa périphérie de rainures régulièrement espacées contenant chacune dans son fond une fibre optique. Le procédé consiste à dégager les fibres hors des rainures à l'extrémité des deux câbles à raccorder, à fixer aux âmes de ces câbles des pièces de prolongation de forme cylindrique pourvues de ramures périphériques ayant exactement le même pas que les rainures des câbles, à rabattre les fibres optiques précédemment dégagées dans les rainures des pièces de prolongation et à les y fixer par une résine de collage, tandis qu'elles sont maintenues appuyées au fond des rainures. Les pièces de prolongation sont alors sciées et placées dans une monture en exact prolongement l'une de l'autre et dans la position angulaire voulue pour que les fibres optiques soient elles-mêmes en prolongement.

Cette méthode de raccordement donne de bons résultats dans le cas de câbles à âme centrale et ramures périphériques, mais elle est inapplicable dans le cas de câbles à ruban de fibres optiques ou de câbles à fibre optique unique.

Le brevet américain N° 3871935 décrit une méthode de raccordement de câbles à ruban de fibres optiques qui consiste à effectuer sur chacun des câbles à raccorder les opérations suivantes : dissoudre la gaine du ruban plat dans laquelle sont noyées les fibres optiques, de façon à dénuder les fibres optiques sur une partie de leur longueur entre deux parties non dénudées, placer les fibres dénudées dans un peigne situé à l'intérieur d'un moule et présentant des encoches régulièrement espacées, fixer dans ce moule les fibres par une résine de collage, scier le moule au voisinage du peigne, c'est-à-dire dans une région où les fibres ont un espacement bien déterminé et placer au moyen d'une monture, en prolongement l'un de l'autre, les moules précédemment sciés.

Dans cette méthode, on règle l'espacement des fibres dans le plan de raccordement, mais on ne tient pas compte de l'obliquité que peuvent avoir les fibres individuelles par rapport à l'axe du ruban.

L'objet de l'invention est d'accroître la précision du raccordement dans les câbles à rubans de fibres optiques.

Conformément à l'invention, l'appareillage de raccordement de fibres optiques est caractérisé en ce que les connecteurs sont des connecteurs allongés en matériau rigide ayant deux surfaces intérieures formant un dièdre orthogonal réentrant, deux surfaces extérieures formant un dièdre orthogonal saillant et une troisième surface dans laquelle est creusée une rainure longitudinale suffisamment large et profonde pour qu'une fibre munie de sa gaine y puisse tenir avec jeu, et en ce que les moyens pour fixer les connecteurs aux extrémités des fibres optiques comprennent un gabarit ayant une première et une seconde surface formant un dièdre orthogonal réentrant, au moins deux pièces transversales ayant des faces supérieures situées dans un seul et même plan parallèle à la première surface du gabarit et un écartement entre elles exactement égal à la longueur d'un connecteur, ces deux pièces transversales formant une cavité de connecteur, la première pièce transversale ayant au moins une première rainure dans sa face supérieure pour recevoir la partie gainée de l'extrémité d'une fibre et la deuxième pièce transversale ayant au moins une deuxième rainure dans sa face supérieure pour recevoir la partie dénudée de l'extrémité de la fibre, la fibre logée dans les deux rainures étant parallèle à la direction de référence du gabarit, et des moyens pour maintenir un connecteur dans une cavité de connecteur avec son dièdre saillant du connecteur appliqué contre le dièdre réentrant du gabarit, la fibre guidée dans les deux rainures du gabarit passant dans les rainures du connecteur dans laquelle elle est fixée par collage.

Un procédé pour la mise en action de l'appareillage suivant l'invention pour la fixation de connecteurs aux extrémités des fibres optiques d'un câble à n fibres gainées coplanaires (n > 1) se

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caractérise en ce qu'il comporte les étapes suivantes: on enfonce à fond un connecteur dans une cavité de gabarit et on l'y bloque, on applique à fond les fibres gainées partiellement dénudées d'un câble dans les rainures du gabarit encadrant cette cavité, la partie gainée de chaque fibre dans la rainure la plus profonde et la partie dénudée de la fibre dans la rainure la moins profonde et on bloque le câble sur le gabarit, on remplit l'espace laissé libre dans la rainure du connecteur par la fibre qui y passe au moyen d'une résine et l'on opère la liaison rigide entre câble et connecteur, et on arase la face latérale du connecteur où aboutissent les fibres.

L'avantage d'un tel procédé est qu'il peut être mis en œuvre de façon aisée et rapide par un personnel sans haute qualification ni habileté, d'une part, et, d'autre part, que la décomposition dans le temps des opérations qu'il comporte permet de concevoir facilement leur automatisation.

Les caractéristiques et avantages de l'appareillage et du procédé suivant l'invention ressortiront de la lecture de la description détaillée qui suit, à titre d'exemple, de formes préférées de réalisation ainsi que de l'examen des dessins annexés correspondants, dans lesquels:

— les fig. 1A, 1B, 1C sont des schémas montrant trois causes possibles de pertes d'insertion au raccordement de deux fibres optiques constituées chacune d'un cœur et d'une gaine d'indices de réfraction différents;

— la fig. 2 est une vue schématique en perspective d'un gabarit-étalon à deux cavités de connecteur pour le montage des connecteurs sur câbles monofibres, cette vue faisant apparaître également trois plaquettes de serrage manuel des fibres dans les rainures du gabarit;

— la fig. 3 est une vue analogue à celle de la fig. 2, à cela près qu'un connecteur nu a été enfoncé à fond dans la cavité de connecteur de gauche du gabarit, cette vue faisant apparaître également sur la droite un des deux étaux de serrage manuel des connecteurs dans les cavités du gabarit;

— les fig. 4A et 4B sont des vues schématiques en perspective d'un connecteur dans lequel une fibre gainée partiellement dénudée a été bloquée en position voulue respectivement avant et après arasage de la face latérale du connecteur où aboutit la fibre;

— la fig. 5 est une vue schématique en perspective d'une barrette de raccordement de plusieurs câbles monofibres munis de connecteurs, et

— la fig. 6 est une vue schématique en perspective d'un gaba-rit-étalon à deux cavités de connecteurs pour leur montage sur câbles multifibres en forme de rubans plats.

Quand il s'agit de relier entre elles deux fibres optiques élémentaires Fi, F2, on cherche à réduire au minimum les trois défauts suivants:

— l'erreur linéaire transversale 5 (fig. 1A);

— l'erreur angulaire a (fig. 1B);

— l'erreur linéaire longitudinale ß (fig. 1C).

A titre d'exemple, pour une fibre dont le diamètre de cœur est de 80 (im, on cherche à obtenir: ô<3 um

«<1°

ß<30 |im

On voit que le défaut S qui peut résulter en particulier d'une légère différence des diamètres des fibres à raccorder nécessite un centrage mutuel atteignant la précision de 1 um.

Il faut enfin que les faces terminales en regard des fibres optiques Fi, F2 soient des sections sensiblement droites et de bon état de surface, cette dernière condition étant cependant généralement compensée par l'emploi d'une graisse silicone réalisant une continuité d'indice entre les fibres.

Tel qu'il est représenté à la fig. 2, un gabarit 100 a la forme générale d'un tronçon d'épaisse cornière ayant une première paroi 101 à poser horizontalement, par exemple sur une table, et une seconde paroi 102. Les faces intérieures respectives 103, 104 de ces parois 101, 102 sont rigoureusement planes et orthogonales et constituent les faces d'un dièdre orthogonal réentrant du gabarit.

La paroi 103 est solidaire de trois appuis prismatiques, identiques dans l'exemple représenté, de sections rectangulaires qui font saillie dans le dièdre 103,104, au-dessus de la paroi 101 et perpendiculairement à la paroi 102. Deux appuis d'extrémité 105, 107 affleurent les faces latérales du gabarit 100 et un appui central 106, équidistant des précédents, ménage entre eux et lui deux cavités de connecteurs 108,109, identiques entre elles et de forme générale parallélépipédique conforme à celle des connecteurs qui vont être décrits.

Les trois appuis 105,106, 107 ont leurs faces supérieures creusées de rainures individuelles 111,112,113, respectivement, en lignes orientées parallèlement à l'arête du dièdre 103,104.

Dans l'exemple représenté, ces rainures sont à section en V. La rainure centrale 112 est telle qu'une fibre optique nue F, de diamètre d, appliquée à fond dans cette rainure, a son axe géométrique à des distances a, b, à 1 um près, des faces de référence 103, 104 respectivement du gabarit. Les rainures extrêmes 111, 113 sont telles qu'il en est de même pour une fibre gainée G, de diamètre D, appliquée à fond dans l'une ou l'autre de ces rainures extrêmes.

Le gabarit 100 comporte, en outre, trois éléments associés aux appuis 105,106, 107 respectivement, identiques entre eux et constitués, dans l'exemple représenté, chacun par une plaquette rectangulaire 114, de mêmes dimensions sensiblement qu'une face supérieure d'appui, ainsi que par une vis 115 à tête cylindrique moletée prolongée par une tige filetée, appelée à coopérer avec un taraudage correspondant 116 pratiqué dans l'appui associé. Ces éléments 114,115 sont destinés à appliquer à fond des fibres nues F dans la rainure 112, des fibres gainées G dans les rainures 111,113.

A chaque utilisation, le gabarit 100 de la fig. 3 est appelé à recevoir au moins un connecteur initialement nu 200, tel que celui représenté sur la gauche de la fig. 3 ou à l'une quelconque des fig. 4A, 4B. Tout connecteur 200 est de forme générale parallélépipédique et de dimensions telles qu'il peut être enfoncé à fond sans jeu dans une cavité 108 ou 109 du gabarit 100. Chaque connecteur 200 représente extérieurement deux faces 201, 202 (voir fig. 4A, 4B) qui sont rigoureusement planes et orthogonales et constituent les faces d'un dièdre orthogonal saillant de connecteur. Ce dièdre orthogonal saillant de connecteur est destiné à venir s'appliquer à plein contre le dièdre orthogonal réentrant de gabarit. Chaque connecteur 200 a d'autre part sa face supérieure creusée d'une rainure 203 orientée parallèlement à l'arête du dièdre 201, 202 et de section par exemple rectangulaire, mais en tout cas suffisamment large et profonde pour que, une fois le connecteur 200 enfoncé à fond dans une cavité 108 ou 109 du gabarit 100, les rainures encadrantes 111, 112 ou 113 du gabarit débouchent à plein dans la rainure 203.

Revenant au gabarit 100, il comporte enfin deux éléments associés aux cavités 108,109 respectivement, identiques entre eux et constitués, dans l'exemple représenté, chacun par un bloc prismatique coudé 121, ainsi que par une vis 122 à tête cylindrique moletée prolongée par une tige filetée coopérant avec un chanfrein 205 de connecteur.

Ces éléments 121-122 sont destinés à appliquer à fond les connecteurs 200 dans les cavités 108, 109 du gabarit 100.

L'appareillage ainsi décrit est utilisé de la façon suivante: on enfonce à fond, d'un mouvement vertical, un connecteur 200, par exemple dans le logement 108 du gabarit 100, et on l'y bloque au moyen d'un élément 121-122.

Dans le cas particulièrement simple d'une fibre unique gainée G, on la dénude en fibre F, sur une longueur L, correspondant sensiblement à la moitié de la largeur de la cavité 108 augmentée de la moitié de la largeur de l'appui 106. On dispose cette fibre GF dans les rainures 111, 203, 112, de manière que l'extrémité libre de cette fibre s'avance dans la rainure centrale 112 jusqu'à la moitié environ de la largeur de l'appui 106. On applique à fond la fibre GF dans ces rainures au moyen de deux

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éléments 114-115. La fibre est alors disposée de façon telle que son axe géométrique est à des distances a, b, à 1 um près, des faces 103, 104 du gabarit, donc des faces 201, 202 du connecteur et sa portion insérée dans la rainure 203 du connecteur est sans contact avec celui-ci.

On solidarise alors définitivement la fibre au connecteur 200 au moyen de résine remplissant tout l'espace laissé libre par la fibre dans la rainure 203.

Après extraction du connecteur du gabarit (fig. 4A), on opère un sciage (fig. 4B) (simple arasage de l'ordre de 1/10 mm) de la face latérale avant du connecteur où aboutit la fibre GF, cela pour pallier une légère obliquité éventuelle de la fibre dans la rainure 203 du connecteur.

On obtient ainsi un connecteur de raccordement dit de gauche (il a été placé dans la cavité de gauche 108 du gabarit 100). Si on avait placé le connecteur dans la cavité de droite 109 du gabarit, on aurait obtenu un connecteur de raccordement dit de droite. Si on avait placé deux connecteurs dans les cavités 108,109 du .gabarit, on aurait obtenu en même temps un connecteur de raccordement de gauche et un de droite.

Il est bien évident que, dans ces conditions, tous les gabarits-étalons étant supposés rigoureusement identiques entre eux, les connecteurs de raccordement de gauche sont interchangeables, de même que les connecteurs de droite, mais non un connecteur de raccordement de gauche avec un de droite ou vice versa.

C'est la raison pour laquelle on utilisera les moyens de détrompage suivants:

— ramure de connecteur décalée par rapport au plan de symétrie parallèle à la face de référence 202 du connecteur;

— arête de connecteur opposée à l'arête du dièdre de connecteur abattue suivant le chanfrein 205.

On peut préciser que, pour raccorder entre eux deux câbles monofibres, il faudra, d'une part, qu'ils soient pourvus d'un 5 connecteur de gauche et d'un connecteur de droite respectivement, d'autre part, que ces connecteurs soient juxtaposés de façon telle que leurs dièdres de référence soient rigoureusement dans le prolongement l'un de l'autre, enfin que ces connecteurs soient appliqués l'un contre l'autre par leurs faces latérales libres en io regard, tout en interposant une graisse silicone déjà mentionnée ci-dessus, réalisant la continuité d'indice d'une fibre à l'autre.

On a représenté à la fig. 5 une barrette 300 de raccordement de plusieurs câbles monofibres munis de connecteurs. Cette barrette 300 est pourvue de cavités telles que 301, de même profil que 15 les connecteurs. On a fait ressortir, par les flèches Fi, F2, F3, les efforts pressants à exercer sur ces connecteurs engagés dans chaque cavité 301 pour que les conditions énumérées ci-dessus soient respectées.

En variante, le gabarit-étalon peut comporter une seule cavité 20 de connecteur au lieu de deux, ou présenter, comme le connecteur de la fig. 6, trois ensembles de n rainures 405, 406, 407, pour permettre la pose de connecteur sur des rubans plats à n fibres. Les moyens bloquant chaque connecteur dans le gabarit et/ou les fibres dans les rainures de celui-ci peuvent être constitués par des 25 vérins de préférence hydrauliques ou pneumatiques, et les rainures en V des appuis du gabarit peuvent avantageusement être remplacées par des rainures à section droite, de préférence rectangulaire, garnies chacune de deux piges parfaitement cylindriques, au besoin avec cales micrométriques.

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REVENDICATIONS

1. Appareillage de raccordement de fibres optiques comprenant des connecteurs et des moyens pour fixer les connecteurs aux extrémités des fibres optiques, caractérisé en ce que les connecteurs sont des connecteurs allongés en matériau rigide ayant deux surfaces intérieures formant un dièdre orthogonal réentrant, deux surfaces extérieures formant un dièdre orthogonal saillant et une troisième surface dans laquelle est creusée une rainure longitudinale suffisamment large et profonde pour qu'une fibre munie de sa gaine y puisse tenir avec jeu et en ce que les moyens pour fixer les connecteurs aux extrémités des fibres optiques comprennent un gabarit ayant une première et une seconde surface formant un dièdre orthogonal réentrant, au moins deux pièces transversales ayant des faces supérieures situées dans un seul et même plan. parallèle à la première surface du gabarit et un écartement entre elles exactement égal à la longueur d'un connecteur, ces deux pièces transversales formant une cavité de connecteur, la première pièce transversale ayant au moins une première rainure dans sa face supérieure pour recevoir la partie gainée de l'extrémité d'une fibre et la deuxième pièce transversale ayant au moins une deuxième rainure dans sa face supérieure pour recevoir la partie dénudée de l'extrémité de la fibre, la fibre logée dans les deux rainures étant parallèle à la direction de référence du gabarit, et des moyens pour maintenir un connecteur dans une cavité de connecteur avec son dièdre saillant du connecteur appliqué contre le dièdre réentrant du gabarit, la fibre guidée dans les deux rainures du gabarit passant dans la rainure du connecteur dans laquelle elle est fixée par collage.
2. Appareillage conforme à la revendication 1, dans lequel il y a autant de premières rainures dans la face supérieure de la première pièce transversale et autant de deuxièmes rainures dans la face supérieure de la deuxième pièce transversale qu'il y a de fibres optiques dans le câble à fibres optiques.
3. Appareillage conforme à la revendication 1, comprenant des moyens pour presser les fibres optiques gainées dans le fond des premières rainures et les y maintenir et des moyens pour presser les fibres optiques dénudées dans le fond des secondes rainures et les y maintenir.
4. Appareillage conforme à la revendication 1, comprenant des moyens pour presser les connecteurs dans les cavités de connecteurs du gabarit avec le dièdre saillant du connecteur appuyé contre le dièdre réentrant du gabarit.
5. Appareillage conforme à la revendication 4, dans lequel la troisième surface d'un connecteur allongé présente une partie biseautée, les moyens pour presser les connecteurs dans les cavités de connecteurs du gabarit agissant sur la partie biseautée.
6. Appareillage conforme à la revendication 1, dans lequel les premières et les secondes rainures ont un profil en V.
7. Procédé pour la mise en action de l'appareillage conforme à la revendication 1 pour la fixation de connecteurs aux extrémités des fibres optiques d'un câble à n fibres optiques coplanaires

(n > 1), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: on enfonce à fond un connecteur dans une cavité de gabarit et on l'y bloque, on applique à fond les fibres gainées partiellement dénudées d'un câble dans les rainures du gabarit encadrant cette cavité, la partie gainée de chaque fibre dans la rainure la plus profonde et la partie dénudée dans la rainure la moins profonde et on bloque le câble sur le gabarit, on remplit l'espace laissé libre dans la rainure du connecteur par la fibre qui y passe au moyen d'une résine et l'on opère la liaison rigide entre câble et connecteur, et on arase la face latérale du connecteur où aboutissent les fibres.