FR2855882A1 - Procede et dispositif de fixation mecanique d'un composant optique - Google Patents

Abstract

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour solidariser un composant optique à une structure mécanique.Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication de systèmes optiques et de systèmes à base de fibres optiques.Selon l'invention, afin de fixer un composant optique à une structure, on engage le composant dans une monture déformable, que l'on cercle par une bague serrant la monture de manière différente sur deux zones distinctes.Sur l'une des zones, l'enserrement provoque et/ou maintient une déformation de la monture, généralement par compression, qui permet sa solidarisation avec le composant. Sur l'autre zone, l'enserrement permet la fixation de la monture à la bague. On peut alors solidariser la monture ou la bague à la structure.

Description

Procédé et dispositif de fixation mécanique d'un composant optique

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour solidariser un composant optique à une structure mécanique.

Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication de systèmes optiques, notamment ceux à base de fibres optiques.

La présente invention s'applique à tous types de composants optiques, quelles que soient leurs dimensions et leur géométrie, notamment à tous les composants de forme cylindrique, sphérique ou parallélépipédique, notamment aux lentilles, micro 10 lentilles (dont le diamètre est de l'ordre du millimètre voire moins), fenêtres, fibres optiques (dont le diamètre est de l'ordre de une ou plusieurs centaines de microns), collimateurs à fibre optique, filtres, miroirs et isolateurs. Elle s'applique également aux composants disposés en parallèles ou en matrice comme les nappes de fibres et les réseaux de lentilles.

Dans de nombreux systèmes optiques',' il est nécessaire d'aligner et de fixer des composants optiques de manière définitive. Dans les télécommunications, par exemple, les systèmes assurant des fonctions optiques ou optoélectroniques tels que les émetteurs, récepteurs, " switchs ", multiplexeurs/démultiplexeurs en longueur d'onde, circulateurs, " interleavers ", atténuateurs et amplificateurs, sont prévus pour 20 être intégrés définitivement (jusqu'à la fin de leur vie) dans un réseau à fibres optiques, qui est enterré (dans le cas de liaison terrestres) ou placé sous la mer (dans le cas de liaisons sous-marines). Les divers éléments optiques qui composent ces systèmes doivent donc être alignés et fixés de manière définitive. On doit donc éviter tout désalignement intempestif, entraînant des dérives de performances dans le 25 temps. Le maintien de ces composants doit par conséquent être suffisamment rigide.

Dans de nombreux cas, les composants optiques permettant, après leur alignement les uns par rapport aux autres, d'obtenir la fonction optique désirée, sont positionnés dans ou sur (lorsque ils assurent la traversée avec le milieu extérieur) des boîtiers hermétiques à l'hélium ou étanches à l'eau, de façon à s'affranchir de tout 30 problème de contamination ou moisissure dus à l'environnement extérieur.

Certains de ces systèmes optiques et optoélectroniques en boîtiers hermétiques à l'hélium ou étanches à l'eau sont munis d'une fibre optique, dont une extrémité est située dans le boîtier et l'autre extrémité est à l'extérieur du boîtier, la traversée de la paroi du boîtier se faisant au moyen d'une férule dans laquelle est 5 montée la fibre optique. Parfois, la traversée hermétique à l'hélium ou étanche à l'eau est formée d'une monture comprenant d'autres composants optiques tels que des sous ensembles lentilles/extrémité de fibre. Dans tous les cas, une herméticité ou une étanchéité doit donc être assurée entre la monture du composant et le boîtier, mais aussi, entre le composant et sa monture.

Les télécommunications optiques sont citées comme un domaine d'application.

Il y en a d'autres comme en particulier les mémoires optiques, le multimédia, I'optronique militaire et médicale, l'impression laser ou encore les scanners codes barres.

Dans certaines de ces applications, les systèmes optiques sont fabriqués en 15 quantités importantes, ce qui nécessite de produire ces systèmes avec des techniques simples et peu coûteuses, éventuellement d'automatiser la production, tout en conservant des performances optiques adéquates et en assurant le cas échéant une fixation hermétique à l'hélium ou étanche à l'eau.

L'invention s'applique à de nombreux composants optiques, incluant les 20 lentilles, les fibres optiques, les filtres, les collimateurs à fibre optique, les isolateurs, les fenêtres, les miroirs, les réseaux de lentilles et les nappes de fibres; I'invention s'applique aussi à l'assemblage de plusieurs composants comme une fibre optique et une lentille, deux lentilles, un collimateur et un filtre de longueur d'onde.

La fixation de tels composants optiques, en particulier de ceux réalisés dans un 25 matériau à base de silice ou bien dans un matériau plastique, dans une structure mécanique - ou monture -, est délicate.

La fixation par collage est difficile à mettre en oeuvre automatiquement; en outre, des constituants de la colle peuvent contaminer le composant optique et/ou sa monture, ainsi que d'autres composants situés à proximité de la partie encollée. Or 30 certains composants optiques (diodes lasers et photo détecteurs par exemple) sont susceptibles de se dégrader sous l'action de ces constituants. En outre, cette technique de fixation ne permet pas d'assurer une liaison parfaitement hermétique entre le composant et sa monture; or l'utilisation de ces composants et fibres optiques pour former des systèmes de télécommunication nécessite souvent d'assurer, pour une telle liaison, une herméticité à l'hélium.

Alternativement, de tels composants et fibres optiques peuvent être métallisés à leur périphérie puis brasés dans la monture (à l'aide d'un liant); cette méthode de fixation par brasage est chère et difficile à mettre en oeuvre de façon automatisée.

Dans les deux techniques précédemment citées, il est nécessaire de prévoir un espace pour la colle ou le liant entre le composant optique et la monture. Cet espace 10 peut parfois générer un désalignement préjudiciable entre le composant et sa monture.

Les brevets US 5,305,406 et US 5,822,483 décrivent un connecteur à fibre optique qui comporte un noyau métallique sur lequel est surmoulé un corps en époxy; une ou plusieurs fibre(s) optique(s) s'étend(ent) à l'intérieur du noyau, qui est (sont) sertie(s) à une extrémité de celui-ci; le sertissage est obtenu en déformant une 15 extrémité du noyau par l'impact d'un outil conique (évasé).

Ce procédé de sertissage par impact ne permet pas de contrôler précisément la déformation du noyau; par conséquent, ce procédé ne permet pas de maîtriser la force de serrage exercée par le noyau déformé sur la fibre optique; en outre, ce procédé ne peut pas être utilisé avec certains métaux constitutifs du noyau. D'autre 20 part, la longueur d'accroche du noyau sur la fibre ne peut non plus être correctement maîtrisée, ni la surpression générée au niveau de la fibre au moment de l'impact.

La demande de brevet PCT/FR 01/04201présente un dispositif de fixation d'un composant optique dans une monture, utilisant une bague de cerclage rétreignant la monture pour coincer le composant. En général, la bague en question a une cavité 25 conique. Elle est emmanchée autour de la monture dont le rétreint est plus ou moins important suivant l'angle de cône.

Ainsi, la friction entre bague conique et monture n'est pas toujours suffisante pour résister aux efforts de traction sur la bague ou sur la monture ou même aux vibrations.

De plus, lorsque la monture nécessite un rétreint important pour tenir le composant, I'angle de cône doit être grand et la friction entre bague et monture s'en trouve diminuée, de sorte que la bague se détache de la monture sans effort.

Enfin, la liberté de conception est relativement restreinte car les contraintes 5 liées à la fixation de la monture avec la bague et celles liées à la fixation de la monture avec la fibre optique sont interdépendantes.

La présente invention a pour but de proposer un procédé et un dispositif de fixation définitive de tels composants et fibres optiques à une structure, pour la réalisation d'un connecteur à fibre optique par exemple, ou d'une traversée de cloison 10 hermétique à l'hélium ou étanche à l'eau, ou plus généralement d'un système optomécanique, qui remédient, en partie au moins, aux inconvénients connus des techniques de fixation de tels composants.

Un objectif de l'invention est de proposer de tels procédé et dispositif qui soient peu coûteux, facilement automatisables, simples, rapides et faciles à mettre en oeuvre, 15 utilisables pour divers types de composants, et ne nécessitant pas d'utiliser des composants et des montures dont la géométrie respecte des tolérances dimensionnelles excessivement serrées.

Un autre objectif de l'invention est de proposer de tels dispositifs de fixation solides, résistant aux efforts et aux vibrations.

Un autre objectif de l'invention est de proposer un dispositif qui, le cas échéant, permette d'assurer une herméticité à l'hélium ou une étanchéité à l'eau entre le composant et la structure mécanique afin d'être utilisé comme traversée de paroi hermétique ou étanche à l'eau.

Un autre objectif de l'invention est de proposer un dispositif permettant de fixer 25 une fibre optique (en particulier une fibre optique en silice) directement à une monture et assurer le cas l'herméticité entre fibre et monture, sans avoir à retirer la gaine protectrice de la fibre particulier de fixer une fibre optique en silice sans avoir à retirer sa gaine protectrice.

Un autre objectif de l'invention est de proposer un dispositif dont les paramètres 30 de fabrication et d'assemblage soient contrôlables.

Un autre objectif de l'invention est de proposer un dispositif dont les différentes contraintes de conception sont peu interdépendantes.

Un autre objectif de l'invention est de proposer des procédé et dispositif permettant un bon alignement du composant dans sa monture.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront compris au travers de la description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui illustrent sans aucun caractère limitatif des modes préférentiels de réalisation de l'invention.

Selon l'invention, afin de fixer un composant optique à une structure, on engage le composant dans une monture déformable, que l'on cercle par une bague 10 serrant'la monture sur deux zones distinctes.

Sur l'une des zones, l'enserrement provoque et/ou maintient une déformation de la monture, généralement par compression, qui permet sa solidarisation avec le composant. Sur l'autre zone, l'enserrement permet ou consolide la fixation de la monture à la bague. On peut alors solidariser la monture ou la bague à la structure.

En d'autres termes, I'invention s'applique à un procédé de fixation d'un composant optique dans une cavité prévue dans une première pièce - dite monture -, par déformation de la première pièce et rétreint de la cavité jusqu'à obtenir une fixation par friction du composant sur une face de contour fermé , en particulier une face cylindrique délimitant en partie au moins la cavité. Selon l'invention, on engage autour 20 d'une partie au moins de la première pièce une deuxième pièce comportant - ou essentiellement constituée par une bague qui enserre la première pièce sur deux zones distinctes. Suivant une première zone, I'enserrement provoque et/ou maintient ledit retreint. Eventuellement, cet enserrement permet la fixation par friction desdites première et deuxième pièce. Suivant une deuxième zone, I'enserrement provoque ou 25 consolide la solidarisation par friction des dites première et deuxième pièce, de sorte que l'on réalise un assemblage simultané du composant et desdites première et deuxième pièces par friction du composant avec la première pièce, et par friction de la première pièce avec la deuxième pièce.

A cet effet, la première zone d'enserrement de la première pièce par la 30 deuxième pièce se situe au niveau (c'est-à-dire autour) de la zone de solidarisation par friction entre le composant et la première pièce, ce qui n'est pas le cas de la deuxième zone d'enserrement.

Suivant l'invention, la première pièce - dite monture - est constituée (ou est essentiellement formée) de deux tronçons distincts, dont l'un au moins - dit premier 5 tronçon - a la forme d'un manchon logeant au moins partiellement le composant optique et présentant une face externe sur laquelle sont exercés, par une première portion de bague, des efforts de compression permettant d'aboutir à une déformation radiale (et centripète) dudit manchon et/ou dudit premier tronçon. Il résulte de cette déformation une mise en contact d'une face interne du premier tronçon avec une face 10 externe du composant optique, et par conséquent, une solidarisation par friction (et/ou coincement) du composant et de la monture. Simultanément, une deuxième portion de bague exerce des efforts de compression sur l'autre tronçon de monture - dit deuxième tronçon-, provoquant ou renforçant une fixation par friction de la monture à la bague.

De préférence, les efforts de compression exercés sur le premier tronçon sont obtenus par des appuis exercés sur sa face externe par une face interne d'une première portion de bague de cerclage enserrant ledit premier tronçon. De préférence, l'une au moins desdites face externe du premier tronçon ou interne de la première portion de bague est évasée. De préférence, I'une desdites faces externe ou interne 20 est de révolution et a une forme sensiblement conique, I'autre face étant également de forme sensiblement conique; alternativement, cette autre face est de forme cylindrique.

A cet effet, le demi-angle au centre des ou de ladite face(s) évasée(s) ou inclinées (en particulier coniques) est inférieur à 45 , de préférence de l'ordre de 0,3 à 15 .

En variante, ladite face externe du manchon et ladite face interne de ladite 25 première portion de bague peuvent être cylindriques.

Afin de faciliter le rétreint du premier tronçon par la pression exercée par la première portion de bague, on réalise de préférence la monture dans un matériau au moins aussi ductile que celui de la bague, en particulier dans un matériau à base de cuivre, zinc, fer, aluminium, nickel, plomb, étain, indium ou plastique et/ou on choisit 30 pour le premier tronçon une épaisseur au plus égale à celle de la première portion de bague.

De préférence, les dimensions des bague, monture et composant optique sont choisies pour que la déformation du premier tronçon de monture générée par la bague pour le solidariser au composant optique soit une déformation de type plastique.

De préférence, la limite élastique du matériau composant la monture est faible afin que ladite monture puisse se déformer facilement.

On entend par limite élastique, la contrainte en étirement qui, lorsqu'elle est appliquée à une épreuve, provoque un allongement résiduel (mesuré une fois la contrainte redevenue nulle) égal 0,2% de sa longueur initiale. On considère que lorsque l'allongement résiduel est supérieur à 0,2%, le matériau n'est plus élastique: il 10 est entré dans une phase plastique. Il y a d'autres définitions qui aboutissent à des résultats semblables.

La limite élastique peut malgré tout atteindre des valeurs relativement élevées lorsque le composant optique doit être tenu avec force. Ainsi, à titre d'exemple, les matériaux relativement durs utilisés pour la monture peuvent avoir une limite élastique 15 supérieure à 15 Mpa (Méga Pascal), voire 50 Mpa, 70 Mpa, 100 Mpa ou même 170 MPa.

De préférence ladite monture est métallique.

De préférence, les efforts de compression exercés sur le deuxième tronçon de monture sont obtenus par des appuis exercés sur sa face externe par une face interne 20 d'une deuxième portion de la bague de cerclage enserrant ledit deuxième tronçon. De préférence, ladite face externe du deuxième tronçon et interne de la deuxième portion de bague sont cylindriques. Alternativement, I'une desdites faces externe ou interne est faiblement évasée, de forme sensiblement conique, l'autre face étant également de forme sensiblement conique; alternativement, cette autre face est de forme cylindrique. 25 A cet effet, le demi-angle au centre des ou de ladite face(s) évasée(s) ou inclinées (en particulier coniques) est inférieur à 45 , de préférence de l'ordre de 0,3 à 10 .

De préférence, les faces externes des premier et deuxième tronçons de la monture sont coaxiaux. De préférence les faces internes des première et deuxième portion de bague le sont aussi.

Afin que la première portion de bague provoque le retreint du premier tronçon de monture, c'est à dire la diminution de son diamètre ou de ses dimensions radiales par appui mutuel de leurs faces d'appui (coniques ou cylindriques) respectives et que simultanément la deuxième portion de bague se solidarise par friction au deuxième 5 tronçon de monture, la bague est placée coaxialement à la monture puis est déplacée, de préférence par un mouvement de translation selon l'axe longitudinal (généralement confondu avec l'axe de révolution commun aux faces d'appui de la monture et à la bague) par rapport à la monture; ce mouvement peut être obtenu par une presse, dont le poinçon appuie sur la bague, et dont la matrice forme une butée pour la 10 monture.

Alternativement, le rétreint de la monture entourant le composant et permettant leur solidarisation mutuelle, peut être obtenu par refroidissement de ladite monture; à cet effet, la monture est de préférence préalablement chauffée afin de se dilater et de pouvoir être placée autour du composant auquel elle doit être fixée.

Dans le cas également o la tolérance sur le diamètre d'un composant optique n'est pas suffisante, de sorte que ce composant optique soit hors cote et ne " rentre " pas dans sa monture, une opération de frettage à chaud peut être effectuée: la monture est chauffée à une température telle que sa dilatation est suffisante pour insérer le composant optique. Après refroidissement, le composant est emprisonné 20 dans sa monture.

Selon une variante de réalisation de l'invention, on peut engager autour du composant optique une monture dont la face intemrne est ajustée pour coulisser avec un jeu réduit autour du composant, puis engager, autour de la monture, une bague préalablement dilatée par chauffage, et coulissant avec un jeu réduit autour de la 25 monture; on provoque ensuite un rétreint de la bague, par exemple en provoquant son refroidissement, de façon à ce qu'une première portion de bague comprime radialement le premier tronçon de monture contre la périphérie du composant jusqu'à obtenir la solidarisation dudit composant et dudit premier tronçon de monture.

Simultanément, une deuxième portion de bague comprime le deuxième tronçon de 30 monture pour le coincer.

Ainsi, I'invention repose en partie sur la constatation surprenante selon laquelle il est possible d'assurer une solidarisation de la monture à un composant optique par rétrécissement de la monture et sertissage autour du composant, sans altérer de manière substantielle les caractéristiques optiques du composant; en effet, contrairement à ce que l'on pouvait prévoir, les contraintes mécaniques appliquées au composant optique sous l'effet du serrage par frettage de la bague et rétreint de la 5 monture, n'aboutissent pas à une modification notable des caractéristiques optiques du composant lorsqu'elles sont suffisamment faibles et/ou lorsqu'elles sont radiales et uniformes (cas d'un composant optique de contour cylindrique ou sphérique par

exemple).

De préférence, dans le cas d'un composant optique de forme cylindrique ou 10 sphérique, afin d'éviter de telles dégradations des caractéristiques optiques, on utilisera une monture de révolution apte à enserrer le composant en exerçant un effort homogène sur toute la périphérie de celuici.

L'invention repose également sur la constatation surprenante suivant laquelle la mise en contact d'une monture et d'un composant optique par rétreint de la monture 15 permet d'obtenir une herméticité à l'hélium ou une étanchéité à l'eau entre le composant et ladite monture et éventuellement entre la bague et la monture, et ce, même pour des composants de faible dimension comme les fibres optiques (0,125 mm de diamètre) ou de petites lentilles ( souvent appelées micro lentilles lorsqu'elles ont des diamètres de l'ordre du 1 mm environ voire moins).

Hormis les figures 7, 13, 14 et 15, les figures1 à 18 sont des vues schématiques en coupe longitudinale selon un plan contenant l'axe optique du composant optique à fixer à une structure.

Les figures 1 et 2 illustrent un système de fixation mécanique d'une extrémité de fibre optique d'enveloppe cylindrique selon l'invention, respectivement avant 25 montage et après montage.

La figure 3 représente, avant montage, un système de fixation suivant l'invention d'une fibre optique munie d'une gaine protectrice de part et d'autre de la zone à fixer.

Les figures 4 et 5 illustrent chacune une variante selon l'invention respectivement avant et après montage d'un système de fixation mécanique d'une fibre optique entourée de sa gaine protectrice.

Les figures 6 et 7 illustrent une variante suivant l'invention avant assemblage dans laquelle la bague est équipée d'une fente.

Les figures 8 à 12 montrent des variantes du système de fixation suivant l'invention, alternatives au système illustré en figures 1 et 2, avant montage (figures 8, 9, 10, 12) et après montage (figure 11).

Les figures 13 à 15 sont des illustrations de l'invention dans lesquelles la 10 monture comporte une (figures 14 et 15) ou plusieurs rainures (figure 13).

Les figures 16 et 17 représentent des systèmes d'assemblage après montage d'un composant optique suivant l'invention appliqués respectivement à une lentille de contour cylindrique et à une lentille sphérique.

La figure 18 montre une variante du système d'assemblage illustré en figures 1 15 et 2, avant montage.

Par référence aux figures 1 et 2, le composant optique 3 est une fibre optique d'axe optique 3a munie d'une face périphérique 3b de forme cylindrique; la monture 2 est constituée d'un manchon 8 dont la face externe a un contour cylindrique d'axe 20 sensiblement confondu avec l'axe optique 3a. Ce manchon se prolonge par une collerette 7 également cylindrique, de même axe et de diamètre supérieur à celui dudit manchon 8. La monture 2 est également munie d'une cavité 9 de forme cylindrique, concentrique avec le manchon et la collerette et dans laquelle peut coulisser la fibre optique 3 suivant l'axe 3a. La bague 1 comporte une face externe cylindrique 13 25 délimitée d'un côté par une face avant 14 qui lui est perpendiculaire. Ladite bague 1 est munie d'une première cavité 5 de forme cylindrique, débouchant sur ladite face avant 14, se prolongeant par une deuxième cavité 6 de forme tronconique et de demi angle de cône 5a, débouchant sur un trou cylindrique 10 prévu pour loger partiellement la gaine protectrice 4 de la fibre optique 3; ladite deuxième cavité de forme tronconique 6 et ledit trou cylindrique 10 sont concentriques avec ladite première cavité de forme cylindrique 5.

La bague 1 est réalisée de façon à ce que sa première cavité 5 cylindrique ait un diamètre légèrement inférieur à celui de la collerette 7 de la monture 2 et à ce que 5 le diamètre extérieur du manchon 8 soit égal au diamètre d'une section transversale de la deuxième cavité 6 de forme tronconique.

On positionne la monture 2 de façon à ce que l'axe commun de la collerette 7, du manchon 8, de la cavité 9 et de la fibre optique 3 soit confondu avec l'axe des cavités 5 et 6 de la bague 1. On présente ledit manchon 8 devant la face avant 14 de 10 ladite bague 1.

En exerçant des efforts opposés suivant ledit axe commun sur la bague 1 et la monture 2, celles-ci viennent en butée l'une contre l'autre (Collerette 7 contre face de la bague 14 et/ou manchon contre face interne de la deuxième cavité 6). Faces avant 14 et collerette 7 sont munies d'un chanfrein (non représentés sur les figures) de sorte 15 que lorsque ces efforts sont suffisants, la collerette 7 s'emmanche en force dans la première cavité 5 de la bague 1 suivant une première surface de contact 11. Le manchon 8 s'emmanche lui en force dans la deuxième cavité tronconique 6 de ladite bague suivant une deuxième surface de contact 12, ladite bague lui appliquant un effort radial et centripète progressif, provoquant sa déformation et le rétreint également 20 progressif d'une partie 9a de la cavité 9 venant en contact avec la face périphérique 3b de la fibre optique 3.

Bague 1 et monture 2 sont alors solidaires par friction de la collerette 7 avec la face interne de la première cavité 5. Monture 2 et fibre optique 3 sont solidaires par friction de la face périphérique 3b de la fibre optique avec la partie 9a rétreinte de la 25 cavité 9. Au niveau de la deuxième surface de contact 12, la bague 1, grâce à l'action des faces internes de sa cavité tronconique 6, maintient la déformation du manchon 8 et donc le rétreint de sa cavité 9 permettant le coincement de la fibre optique. Si la valeur du demi angle 6a de la cavité tronconique 6 est suffisamment faible et celle et du coefficient de frottement dudit manchon sur la face interne de ladite cavité 30 tronconique 6 de la bague est suffisamment élevée, la friction de ces deux éléments participe également à la solidarisation de ladite bague avec la monture.

"r ' 12 Alternativement, la bague 1 est chauffée de façon à se dilater suffisamment pour que collerette et manchon puissent coulisser respectivement dans la première cavité cylindrique 5 et la deuxième cavité 6 de forme tronconique de ladite bague 1.

Après refroidissement lesdits collerette et manchon sont alors enserrées 5 respectivement dans la dite première cavité 5 et ladite deuxième cavité 6 de ladite bague 1 suivant les surfaces de contact respectives 11 et 12. La friction entre bague et monture suivant la surface de contact 11 provoque leur solidarisation. la déformation radiale dudit manchon étant suffisante pour que sa cavité 9 se rétreigne jusqu'à enserrer la fibre optique 3 et la friction de Dans la variante suivant la figure 3, bague 1 et monture 2 sont identiques aux bague 1 et monture 2 des figures 1 et 2. Le diamètre d'alésage 9 de la monture 2 est suffisamment grand pour que la gaine protectrice 4 de la fibre optique 3 puisse y coulisser. La gaine protectrice 4 de la fibre optique 3 s'étend de part et d'autre de la portion de fibre optique 3b à enserrer. La deuxième cavité 6 de la bague 1 est 15 suffisamment évasée pour que lors de l'assemblage, le rétreint de ladite cavité 9 permette de serrer ladite portion fibre optique 3b et donc de la solidariser à ladite monture 2.

Ainsi, ce dispositif ne nécessite le retrait de la gaine protectrice 4 qu'au niveau de la portion de fibre optique 3b à fixer.

Dans la variante suivant les figures 4 et 5, bague 1 et monture 2 sont identiques aux bague 1 et monture 2 de la figure 3. La gaine protectrice 4 s'étend de part et d'autre mais également au niveau de la portion de fibre optique 3b à enserrer.

Ladite gaine protectrice est fabriquée dans un matériau suffisamment ductile (il s'agit souvent d'acrylate), de sorte que lors de l'enchâssement de la monture 2 dans la 25 bague 1, la partie de cavité 9a se rétreignant enserre de ladite gaine protectrice et provoque son fluage (migration) progressif vers l'extérieur de ladite cavité 9 jusqu'à venir en contact et coincer la portion de fibre optique 3b.

Ainsi, il peut être possible d'effectuer un assemblage sur une fibre optique sans retirer préalablement la gaine protectrice.

Suivant la variante illustrée en figures 6 et 7, la bague 171 a une face externe 173 et une première cavité 175 toutes deux de forme cylindrique et concentriques. La paroi 181 les séparant est donc de forme annulaire. Elle est munie d'une fente longitudinale 180. Lors de l'emmanchement enforce de la collerette cylindrique 7 de la monture 2 dans ladite première cavité 175, ladite paroi 181 se déforme et s'expand radialement réduisant ainsi les efforts de frictions entre bague 1 et monture 2.

Alternativement, la collerette peut être munie de plusieurs fentes longitudinales.

Les figures 8 et 9, illustrent des variantes de l'invention dans lesquelles la monture 32 est constituée d'un tube cylindrique 38 prolongé d'une collerette 37 dont la face externe est également cylindrique de même axe et de diamètre supérieur à celui dudit tube. Elle comporte une cavité 39 à symétrie de révolution, d'axe confondu avec 10 l'axe commun du tube et de la collerette, dans laquelle peut coulisser la fibre optique 3 suivant son axe optique 3a. Ladite cavité est munie d'une première partie 39a de face interne cylindrique située à l'aplomb de ladite collerette et prolongée par une deuxième partie 39b également cylindrique, de même axe et de diamètre inférieur située à l'aplomb dudit tube.

Suivant la variante illustrée en figure 8, la bague 31 de forme externe cylindrique est munie d'un premier perçage de forme tronconique 35 de demi angle de cône 35a se prolongeant par un deuxième perçage de forme tronconique 36, de même axe et de demi angle de cône 36a supérieur. Ledit deuxième perçage se prolonge par un trou 40 prévu pour loger une partie de la gaine de protection 4 de la 20 fibre optique 3.

On présente la monture 32 devant la bague 31 pour que 1' axe commun à la collerette, au tube et aux cavités 39a et 39b soit confondu avec l'axe commun aux premier et deuxième perçages 35 et 36 de la bague. On applique sur la monture 32 un effort suivant le dit axe commun de sorte que la collerette soit en butée sur la face 25 interne du premier percçage 35 et/ou le manchon soit en butée sur la face interne du second perçage 36. Lorsque l'effort augmente, collerette et manchon s'emmanchent en force respectivement dans lesdits premier et deuxième perçages. Le demi angle de cône 36a dudit second perçage 36 est suffisant pour provoquer une compression radiale progressive du manchon et un rétreint de la deuxième partie de cavité 39b 30 générant le coincement de la fibre optique 3.

Le demi angle de cône 35a est suffisamment faible pour obtenir une fixation solide par friction de la monture à la bague. Le diamètre de la première partie de cavité 39a est suffisamment grand pour éviter que la déformation de la collerette 37 lors de son emmanchement ne provoque un coincement de la fibre optique 3 dans ladite première partie de cavité 39a.

Cette variante permet donc une fixation solide de la monture dans la bague grâce à l'emmanchement de la collerette 37 dans le premier perçage 35, sans nécessiter de tolérances très serrées sur leurs diamètres respectifs.

Dans la variante suivant l'invention illustrée en figure 9, le premier perçage 45 10 de la bague 41 est de forme cylindrique et se poursuit par un deuxième perçage également cylindrique 46 de même axe. Les diamètres desdits premier et deuxième perçage 45 et 46 sont légèrement inférieurs aux diamètres respectifs de la collerette 37 et du manchon 38, de sorte qu'un enchâssement de ladite collerette dans ledit premier perçage et dudit manchon dans ledit deuxième perçage soit possible.

Le diamètre de la deuxième partie de cavité 39a de la monture 32 est suffisamment proche de celui de la face périphérique 3b de la fibre optique 3, de sorte que son rétreint lors de l'enchâssement soit suffisant pour serrer ladite fibre optique.

Par contre, le diamètre de la première partie de cavité 9a de ladite monture 32 est suffisamment grand pour que son rétreint lors de l'enchâssement est insuffisant 20 pour venir en contact avec la fibre optique.

Suivant la figure 10, une collerette 57 et un manchon 58 cylindriques concentriques constituent la monture 52, laquelle est munie d'une cavité dans laquelle peut coulisser la fibre optique 3 suivant son axe 3a et constituée d'une première portion cylindrique 59a à l'aplomb de ladite collerette se prolongeant par une deuxième 25 portion 59b à l'aplomb du manchon de diamètre supérieur. Lesdites première et deuxième portion de cavité 59a et 59b sont concentriques, de même axe que la collerette et le manchon.

La bague cylindrique 51 est constituée d'une première cavité 55 de forme tronconique prolongée par une deuxième cavité 56 cylindrique et de même axe et de 30 diamètre légèrement inférieur à celui du manchon.

La monture est emmanchée en force dans la bague, de sorte que la collerette se déforme radialement et progressivement sous l'action de la face interne de forme tronconique de la première cavité 55 et provoque le rétreint de la première portion de cavité 59a de la monture jusqu'à coincer la fibre optique 3.

Le rétreint de la deuxième portion de cavité 59b généré par l'emmanchement en force du manchon 58 dans la deuxième cavité 56 de forme cylindrique n'est pas suffisant pour serrer la fibre.

L'assemblage ainsi obtenu permet la solidarisation de la fibre optique, dans la monture par friction de la face interne de la première portion de cavité 59a avec la face 10 externe 3b de ladite fibre optique 3, la fixation de ladite monture 52 avec la bague 51 par friction de la face externe du manchon 58 avec la face périphérique cylindrique de la deuxième cavité 56, le maintien du rétreint de ladite première portion de cavité 59a permettant d'assurer le serrage de la fibre optique par action de la face interne de la première cavité 55 sur la collerette 57. Si l'angle de cône est suffisamment faible, cette 15 action génère une friction consolidant la fixation de la monture et de la bague.

Le dispositif suivant la figure 11 utilise une monture 62 dont la face externe 67 est tronconique, de demi angle de cône 67a. Elle est munie d'un alésage 69 constitué d'une face périphérique de forme cylindrique et de même axe que la face externe 67.

La bague 31 est identique à la bague 31 décrite dans la figure 5.

Le demi angle de cône 67a est sensiblement égal au demi angle de cône de la première cavité de forme tronconique 35 et inférieur au demi angle de cône de la deuxième cavité tronconique 36 de ladite bague 31.

Ainsi, lors de son enchâssement dans la bague 31, la partie 67b de la monture en contact avec la face périphérique de la deuxième cavité tronconique 36 se déforme 25 radialement et génère un rétreint de la portion 69b de l'alésage 69 se trouvant à l'aplomb de ladite partie 67b jusqu'à l'enserrement de la fibre optique 3.

La zone 67c de la monture en contact avec la première cavité tronconique 35 de la bague ne se déforme pas suffisamment pour que la portion 69a de l'alésage de la monture placé à son aplomb n'entre en contact avec la fibre optique. L'angle de 30 demi cône 67a est suffisamment faible et la surface de la zone 67c est assez grande, afin que les efforts de friction qui lui sont appliqués soient suffisants pour assurer la solidarisation de la monture à la bague.

Suivant la figure 12, la monture 72 est constituée d'une collerette cylindrique 77, d'un manchon conique 78 de demi angle de cône 78a et d'un alésage cylindrique 5 79 logeant la fibre optique 3. Ladite collerette et ledit manchon conique sont prévus pour être emmanchés en force respectivement dans la première cavité de forme cylindrique 75 et la deuxième cavité de forme conique 76 de demi angle de cône 76a d'une bague 71. Le manchon 78 est de forme conique afin d'augmenter sa résistance à l'emmanchement. L'angle 78a est inférieur à l'angle 76a de façon à limiter la surface 10. de friction du manchon 78 sur la face périphérique de la deuxième cavité 76 et donc limiter l'effort d'emmanchent.

Lors de l'emmanchement, le rétreint de l'alésage 79 s'opère puis est maintenu à l'aplomb de la partie de manchon 78 en friction avec la cavité conique 76 de façon à coincer la fibre optique et à la solidariser à la monture 72. Le maintien de ladite 15 monture à la bague 71 se fait par friction de la collerette 77 avec la face périphérique de la première cavité 75.

Les figures 13,14 et 15 montrent deux variantes de montures à collerette.

Suivant la figure 13, la monture 112 est constituée d'une cavité 119 et d'un manchon 118 cylindriques ainsi que d'une collerette 117 dont la face externe est 20 munie de rainures 117b suivant un, axe longitudinal et périodiquement réparties sur un contour cylindrique 117a. Ces rainures permettent d'assurer l'évacuation de l'air, prisonnier dans la cavité de la bague lors de l'assemblage et également de limiter l'effort d'enchâssement nécessaire audit assemblage.

Plus généralement, la face extemrne de la collerette peut être constituée d'une 25 structure périodique ou d'un moletage ayant les mêmes fonctions.

Suivant les figures 14 et 15, la collerette 127 de la monture 122 est munie d'une seule rainure longitudinale 127a d'évacuation d'air, la limitation de l'effort d'enchâssement étant assurée par un manchon 128 dont la face extemrne comprend une extrémité cylindrique 128a raccordée à ladite collerette par une portion 30 cylindrique 128b et de diamètre inférieur. Ainsi, lors dudit enchâssement, seule *: " 17 l'extrémité 128a est en contact avec la face périphérique de la cavité de la bague, ce qui permet de diminuer leur friction.

Alternativement, le raccord entre collerette et manchon est conique et plus fin que le manchon de forme cylindrique et /ou conique.

Alternativement, le manchon est cylindrique et plus épais que son raccord à la collerette de forme conique.

Alternativement, les rainures longitudinales ou moletages sont réalisés dans la portion de cavité prévue pour recevoir la collerette.

La figure 16 illustre une variante suivant l'invention s'appliquant à d'autres composants optiques que les fibres optiques.

Une monture 132 est munie d'une collerette 137 et d'un manchon 138 logeant une lentille 23 de forme cylindrique dans une cavité 139 également cylindrique et de même axe que l'axe optique de ladite lentille. Une bague 131 est munie d'une 15 première cavité 135 cylindrique et d'une deuxième cavité 136 tronconique. La lentille 23 est fixée à la monture 132 grâce à l'enchâssement dudit manchon dans la cavité tronconique 136. Ladite monture 132 est solidaire de la bague 131 grâce à la collerette 137 encastrée dans ladite première cavité cylindrique 135 de ladite bague.

Le dispositif illustré en figure 17 utilise bague 131 et monture 132 de la figure 20 16, le composant optique étant une lentille sphérique 33.

Suivant la figure 18, la monture 152 est formée d'une collerette 157, d'un manchon 158 cylindriques et de même axe et d'une cavité logeant la fibre optique 3, constituée d'une première portion 159a de forme cylindrique à l'aplomb de ladite collerette et d'une deuxième portion 159b également de forme cylindrique, de diamètre 25 supérieur, et à l'aplomb dudit manchon.

La bague 161 est constituée d'une cavité tronconique 165 prolongée par une cavité cylindrique 166 d'axe identique. Lors de l'assemblage le manchon s'encastre dans la cavité cylindrique 166 de la bague 161 et la collerette s'emmanche simultanément en force dans la cavité tronconique 166. Ladite collerette se déformant radialement provoque en rétreint de la première portion 159a de l'alésage 159 à son aplomb suffisant pour enserrer la fibre optique 3.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Dispositif optique ou opto-électronique comportant un composant optique (3, 23, 33) rendu solidaire par friction d'une première pièce ou monture (2, 32, 62, 72, 112, 122, 132, 152) à l'intérieur de laquelle il s'étend en partie au moins, caractérisé en ce 5 qu'il comporte en outre une deuxième pièce ou bague (1, 31, 41, 131, 161, 171) cerclant ladite première pièce ou monture suivant deux zones (11, 12), le cerclage suivant une première zone provoquant et/ou maintenant le retreint de ladite première pièce ou monture, et le cerclage suivant une deuxième zone provoquant la solidarisation de ladite première pièce ou monture à ladite deuxième pièce ou 10 bague.

2. Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel la monture comporte un premier tronçon (8, 38, 78, 118, 128b, 138, 157) en forme de manchon muni d'une cavité (9, 39b, 69, 79, 119, 139, 159a) logeant au moins partiellement le composant optique (3, 23, 33), caractérisé en ce que le rétreint dudit premier 15 tronçon générant la mise en contact dudit composant et sa fixation par friction sur une face de contour fermé (9a, 39b, 69b, 159a) de ladite cavité est provoqué et/ou maintenu par l'appui d'une face interne d'une première portion de la bague (6, 36, 46, 136, 165) sur une face externe dudit premier tronçon, bague et monture étant solidarisés par friction grâce à l'appui d'une face interne 20 d'une deuxième portion de bague (5, 175, 35, 45, 135, 166) sur la face externe d'un deuxième tronçon de monture (7, 37, 67c, 77, 117, 127, 137, 158).

3. Dispositif suivant la revendication 2 dans lequel l'une au moins desdites faces externes des premier et deuxième tronçons de monture et interne des première et deuxième portions de bague (78, 6, 36, 136, 165, 35) est évasée en 25 particulier coniques.

4. Dispositif suivant la revendication 3 dans lequel la face externe du premier tronçon de monture (78) et/ou la face interne de la première portion de bague (6, 36, 136, 165) est (sont) évasée (s), le demi-angle au centre des ou de ladite face(s) évasée(s) (en particulier coniques) est inférieur à 45 , de préférence de 30 I'ordre de 0,3 à 15 .

5. Dispositif suivant la revendication 3 ou 4 dans lequel la face externe du deuxième tronçon de monture et/ou la face interne de la deuxième portion de bague (35) est (sont) évasée (s), le demi-angle au centre des ou de ladite face(s) évasée(s) (en particulier coniques) est inférieur à 45 , de préférence de I'ordre de 0,3 à 10 .

6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel la bague comporte une première et une deuxième portion de cavité (36, 35) qui ont des faces internes de forme tronconiques, le demi-angle au centre de ladite face interne tronconique de ladite première portion de cavité (36) étant 10 supérieur à celui de ladite deuxième portion de cavité (35).

7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 5 et 6 suivant lequel face externe du premier tronçon de monture (38, 46) et face interne de la première portion de bague sont cylindriques.

8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 6 et 7 suivant 15 lequel face externe du deuxième tronçon (7, 37,77, 137, 158) de monture et face interne de la deuxième portion de bague (5, 45, 135, 166) sont cylindriques.

9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier tronçon de monture (8, 38, 78, 118, 128b, 138, 157) est muni d'une 20 cavité de contour cylindrique (9, 39b, 69, 79, 119, 139, 159a).

10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la monture est fabriquée dans un matériau au moins aussi ductile que celui de la bague, en particulier dans un matériau à base de cuivre, zinc, fer, aluminium, nickel, plomb, étain, indium ou plastique et/ou tel que son premier tronçon ait 25 une épaisseur au plus égale à celle de la première portion de bague.

11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le composant optique est une fibre optique (3), une lentille cylindrique (23) ou une lentille bille (33).

12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel 30 le composant optique est une fibre optique (3) munie d'une gaine de protection (4), caractérisé en ce que la cavité du premier tronçon de monture (9) en se rétreignant, enserre progressivement ladite gaine de protection en provoquant son fluage jusqu'à venir en contact avec la fibre optique et la coincer.

13. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier tronçon de monture est un manchon (8, 38, 78, 118, 128b, 138, 157) 5 de forme cylindrique ou tronconique prolongé d'une collerette cylindrique (7, 37, 77, 117, 127, 137, 158) de même axe, constituant le deuxième tronçon de monture, prévus pour être enserrés respectivement dans la première et deuxième portion de cavité (6, 36, 46, 136, 165, 5, 175, 35, 45, 135, 166) d'une bague, chacune de forme tronconique ou cylindrique et coaxiales.

14. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier tronçon de monture est une collerette (157) prolongée d'un manchon (158) constituant le deuxième tronçon de monture, prévus pour être enserrés respectivement dans la première et deuxième portion de cavité d'une bague (165, 166).

15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la face externe du deuxième tronçon de monture (117, 127) est munie d'une ou plusieurs rainures longitudinales (127a, 117a) ou d'un moletage.

16. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications dans lequel la paroi (181) séparant la face externe de la bague (173) et la cavité (175) prévue pour 20 recevoir le deuxième tronçon de monture (7) est munie d'une ou plusieurs fentes longitudinales (180).

17. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel premier et deuxième tronçons de la monture (127, 128a) sont reliés par un raccord plus fin (128b) que ledit premier tronçon.

18. Procédé de fixation d'un composant optique dans une monture permettant d'aboutir au dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la bague est placée coaxialement à la monture puis est déplacée, de préférence par un mouvement de translation selon l'axe longitudinal (généralement confondu avec l'axe de révolution commun aux 2855882 22 faces d'appui de la monture et à la bague) par rapport à la monture.