FR2685787A1 - Dispositif de divergence/convergence de lumiere, element de structure pour ce dispositif et procede de fabrication de cet element. - Google Patents

Dispositif de divergence/convergence de lumiere, element de structure pour ce dispositif et procede de fabrication de cet element. Download PDF

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Abstract

a) Dispositif de divergence/convergence de lumière, élément de structure pour ce dispositif et procédé de fabrication de cet élément. b) Elément de structure caractérisé en ce qu'il comprend: un premier élément (1) de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique (2) est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle de manière à venir en contact étroit contre le premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de viroles.

Description

i Dispositif de divergence/convergence de lumière, élément de structure
pour ce dispositif et procédé de fabrication de cet élément" Domaine de l'invention La présente invention concerne d'une façon générale un dispositif de divergence/convergence de lumière pouvant être utilisé dans un système de communications par fibres optiques Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif de divergence/convergence de type à taux de divergence variable ne dépendant pas de la longueur d'onde de la source de lumière, dans lequel la surface d'extrémité d'une fibre optique vient en contact avec la surface ou les surfaces d'extrémité d'une fibre ou de fibres optiques antagonistes En outre, la présente invention concerne un élément de structure tel qu'une virole convergente à simple circuit, une virole divergente à double circuit ou analogue pour
dispositif de divergence/convergence de lumière.
Enfin, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément de structure pour un dispositif de divergence/convergence de lumière tel qu'un bloc divergent à 1 x 2 circuits ou analogue pouvant être utilisé dans un dispositif de divergence/
convergence de lumière du type indiqué ci-dessus.
Description de l'art antérieur
De nombreux types de dispositifs de divergence/convergence de lumière fournissant chacun une puissance optique de sortie par l'intermédiaire d'un certain nombre de circuits optiques dérivés d'un circuit optique unique, tandis qu'on fait passer arbitrairement le rapport de puissances initial à 1:1 ou analogue, ont été mis en oeuvre de façon pratique jusqu'ici pour un système de communications par fibres
optiques.
En ce qui concerne chaque dispositif de divergence/convergence de lumière, il s'est avéré nécessaire que le rapport de divergence ne varie presque pas en fonction de la longueur d'onde de la source de lumière Ainsi, le dispositif ne dépend que très peu de la longueur d'onde de la source de lumière, le rapport de divergence peut être déterminé sélectivement avec un degré de précision élevé, et l'on peut mettre en oeuvre un procédé de fabrication pratique d'un élément de structure du dispositif, ces éléments de structure pouvant être fabriqués avec un
rendement élevé sur une chaîne de production en série.
Les dispositifs de divergence de lumière classiques et les dispositifs de divergence/ convergence de lumière classiques sont classés typiquement en divers types de la manière suivante: l'un de ces types est un type à étirement thermique dans lequel on étire deux fibres optiques chauffées de manière à réduire progressivement leur diamètre tandis que ces fibres viennent en contact étroit l'une contre l'autre en étant disposées parallèlement dans la direction longitudinale Un autre type est ce qu'on appelle un type à meulage de bloc dans lequel des rainures en forme de V sont formées sur la surface d'un bloc, des fibres optiques sur chacune desquelles on a retiré la gaine sont fixées dans les rainures en forme de V respectives au moyen d'une colle, les fibres optiques sont soumises à un meulage plan jusqu'à ce que les noyaux des fibres optiques respectives ne dépassent plus à l'extérieur, et enfin le bloc ainsi préparé est assemblé à un bloc antagoniste de même structure que celle du premier bloc On remarquera qu'un effet Evernescent est
utilisé pour chacun des types indiqués ci-dessus.
Cependant, le dispositif de divergence/ convergence classique présente l'inconvénient que son rapport de divergence de lumière varie beaucoup en fonction de la longueur d'onde de la source de lumière Pour cette raison, on ne peut utiliser le dispositif de divergence/convergence classique dans un système de communications par fibres optiques de type à longueurs d'ondes multiples présentant une grande capacité et dont on prévoit d'élargir le domaine
d'applications dans un proche avenir.
Outre les dispositifs de divergence/ convergence des types indiqués ci-dessus, on connait également ce qu'on appelle un dispositif de divergence/convergence de type à liaison de surfaces d'extrémités de fibres optiques réalisé de façon que les surfaces d'extrémités de deux fibres optiques longitudinalement intégrées l'une à l'autre et sur chacune desquelles on a retiré la gaine du côté divergent du dispositif, viennent en contact avec une même fibre optique dont on a retiré la gaine du côté
convergent de celle-ci.
La dépendance du rapport de divergence du dispositif de divergence/convergence de type à liaison de surfaces d'extrémités de fibres optiques, par rapport à la longueur d'onde d'une source de lumière, est sensiblement équivalente aux caractéristiques d'une fibre optique elle-même Par exemple, dans le cas de la longueur d'onde d'une source de lumière largement utilisée et se situant dans la plage de 800 à 1600 micromètres, la dépendance du rapport de divergence du dispositif par rapport à la longueur d'onde de la source de lumière est négligeable Pour cette raison, le dispositif de divergence/convergence de lumière du type ci-dessus, est le mieux adapté pour faire diverger et converger uniformément un certain nombre de signaux de longueurs d'ondes multiples
présentant chacun une longueur d'onde différente.
De nombreuses propositions ont été faites jusqu'ici concernant une structure de ce qu'on appelle un dispositif de divergence/convergence de lumière de type à liaison de surfaces d'extrémités de fibres optiques, ainsi qu'un procédé de fabrication de ce dispositif, comme décrit dans les Brevets U S A No 4
666 541 et 4 720 161.
Cependant, le dispositif de divergence/ convergence de lumière classique tel qu'il est proposé
de cette manière, présente les inconvénients ci-après.
Lorsqu'on fabrique le dispositif de
divergence/convergence de lumière du type indiqué ci-
dessus, on s'attend généralement à ce qu'il se produise une erreur de rapport de divergence à la fin de l'opération de montage, cette erreur étant associée à une erreur de fabrication liée à la fibre optique elle-même, ainsi qu'à une erreur d'usinage produite pendant l'opération d'usinage destinée à couper en deux une fibre optique dont on a retiré la gaine Pour cette raison, on doit inévitablement utiliser des moyens permettant de corriger convenablement le rapport de divergence à la fin de l'opération de montage Par exemple, dans le cas d'un noyau de fibre optique présentant un diamètre de 10 micromètres et un rapport de divergence de 5:1, le rapport de divergence varie considérablement dans la plage de 14:1 à 3,5:1 lorsque le plan de coupe d'une fibre optique est décalé d'une distance de 1 micromètre Pour cette raison, on doit corriger le rapport de divergence à la fin d'une opération de montage Cependant, chacun des dispositifs de divergence/convergence de lumière classiques proposés jusqu'ici ne tient absolument
aucun compte des problèmes indiqués ci-dessus.
Dans le cas o un noyau de fibre optique du côté sortie est désigné par P, et o des fibres optiques du côté divergent sont désignées par Pl et P 2 comme indiqué aux figures 9 (a), 9 (c) et 9 (d), pour s'assurer que le dispositif de divergence/convergence présente un rapport de divergence de 50:50, on usine les fibres optiques Pl et P 2 dans la direction axiale, puis on intègre ensuite ces fibres longitudinalement l'une à l'autre de façon que chacunes d'elles soit coupée en deux moitiés le long de la ligne de coupe m passant par le centre O de la fibre optique P o le rapport entre la surface de la fibre optique usinée Pl et la surface de la fibre optique usinée P 2 est de :50, comme indiqué à la figure 9 (c) De plus, lorsque le dispositif de divergence/convergence présente un rapport de divergence de 80:20, chacune des fibres optiques Pl et P 2 est coupée en deux moitiés le long de la ligne de coupe N disposée conformément à un rapport entre la surface de la fibre optique Pl et la surface de la fibre optique P 2, qui correspond au rapport de divergence donné, comme
indiqué à la figure 9 (d).
Un noyau de fibre optique mono-mode ne présente pas un mode de propagation de lumière uniforme non seulement dans sa partie centrale mais encore autour de sa zone périphérique extérieure En particulier, ce noyau présente une zone instable autour de la zone périphérique extérieure D'autre part, un noyau de fibre optique multi- mode est réalisé de façon que son indice de réfraction varie de la partie centrale vers la zone périphérique extérieure. Par exemple, dans le cas o le noyau de fibre optique mono-mode présente un rapport de divergence de 80:20, ce noyau doit être coupé en deux moitiés le long du plan de coupe écarté d'une distance de 2,7 micromètres par rapport à l'axe central de la fibre optique Pour cette raison, la partie de propagation de lumière du noyau de fibre optique devient très instable à l'intérieur de la plage très étroite présentant une largeur de 2,3 micromètres mesurée à partir du diamètre extérieur, ce qui fait apparaître de sérieux problèmes du point de vue du principe de divergence de
la lumière.
De plus, il est pratiquement impossible d'usiner une fibre optique dont on a retiré la gaine, lorsque la fibre optique présente un diamètre différent correspondant à un rapport de divergence à obtenir. Résumé de l'invention La présente invention a été réalisée en
tenant compte des problèmes indiqués ci-dessus.
La présente invention a pour but de créer un dispositif de divergence/convergence de lumière ainsi qu'un élément de structure de ce dispositif de divergence/convergence de lumière, qui permettent d'effectuer facilement un contrôle de production, d'améliorer la précision du rapport de divergence, et en outre de régler de façon continue le rapport de divergence. Un autre but de la présente invention est de créer un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 N circuits, ou un dispositif de divergence/convergence de lumière à 2 N x 2 N circuits, en utilisant un certain nombre de dispositifs de divergence/convergence de lumière de type à rapport de divergence variable. Un autre but encore de la présente invention est de créer un procédé de fabrication de l'élément de structure du type ci-dessus destiné au dispositif de
divergence/convergence de lumière.
Selon un premier aspect de la présente invention, celle-ci concerne un élément de structure pour un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'une virole divergente à double circuit, élément de structure caractérisé en ce qu'il comprend;
un premier élément de virole semi-
cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle de manière à venir en contact étroit contre le premier élément de virole dans une disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, ce second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de viroles. Ordinairement, chacun du premier élément de virole et du second élément de virole est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle tout en plaçant la fibre optique dans une position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrém itié la plus en avant de l'élément cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis à meuler ensuite l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique. Selon un second aspect de la présente invention, celle-ci concerne un élément de structure pour un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'une virole convergente à simple circuit, élément de structure caractérisé en ce qu'il comprend;
un premier élément de virole semi-
cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique plein ne contenant aucune fibre optique, de façon qu'il vienne en contact étroit contre le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, ce second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de viroles. Ordinairement, le premier élément de virole est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle tout en plaçant une fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique. Ordinairement également, le second élément de virole plein ne contenant pas de fibre optique, est fabriqué par les différentes étapes consistant à meuler l'extrémité la plus en avant d'un élément de virole cylindrique plein perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de
l'élément de virole cylindrique.
Selon un troisième aspect de la présente invention, celle-ci concerne un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend; une virole convergente à simple circuit constituant un élément de structure d'un côté du dispositif, une virole divergente à double circuit constituant un élément de structure de l'autre côté du dispositif, et un manchon d'alignement commun dans lequel la virole convergente est emboîtée en rotation à la presse par un côté du dispositif, en appliquant une force d'emboîtement de faible intensité, tandis que la virole divergente est emboîtée en rotation à la presse par l'autre côté du dispositif, en appliquant une force d'emboîtement de faible intensité, jusqu'à ce que les extrémités les plus en avant de la virole convergente et de la virole divergente viennent en contact étroit l'une contre l'autre de manière à
prendre un rapport de divergence prédéterminé.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, la virole convergente à simple circuit comprend un premier élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique plein ne contenant aucune fibre optique et destiné à venir en contact étroit avec le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, ce second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de virole. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le premier élément de virole est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une il colle tout en plaçant la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis à meuler ensuite l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de
l'élément de virole cylindrique.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le second élément de virole est fabriqué par les différentes étapes consistant à meuler l'extrémité la plus en avant d'un élément de virole cylindrique plein perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler cet élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de
l'élément de virole cylindrique.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, la virole divergente à double circuit comprend un premier élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, ce second élément de virole étant destiné à venir en contact étroit avec le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, le second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face entre les deux
éléments de viroles.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, chacun du premier élément de virole et du second élément de virole est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle tout en plaçant la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de
l'élément de virole cylindrique.
Grâce à la construction ci-dessus, on fait varier arbitrairement le rapport de divergence dans la plage de 100:0 à 0:100 en faisant tourner l'une ou l'autre de la virole convergente et de la virole
divergente par rapport à l'autre.
Selon un quatrième aspect de la présente invention, celle-ci concerne un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 2 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend; une première virole divergente à double circuit constituant un élément de structure d'un côté du dispositif, une seconde virole divergente à double circuit constituant un élément de structure de l'autre côté du dispositif, et un manchon d'alignement commun dans lequel la première virole divergente est emboîtée en rotation à la presse par un côté du dispositif, en appliquant une force d'emboîtement de faible intensité, tandis que la seconde virole divergente est emboîtée en rotation à la presse par l'autre côté du dispositif, jusqu'à ce que les extrémités les plus en avant des deux viroles divergentes viennent en contact étroit l'une contre l'autre pour prendre un rapport de
divergence prédéterminé.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, chacune de la première virole divergente et de la seconde virole divergente comprend un premier élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semicylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, ce second élément de virole étant destiné à venir en contact étroit avec le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, le second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de viroles. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, chacun du premier élément de virole et du second élément de virole est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire *une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle tout en plaçant la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de
l'élément de virole cylindrique.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, on fait varier arbitrairement le rapport de divergence en faisant tourner l'un ou l'autre du premier élément de virole et du second élément de
virole par rapport à l'autre.
Dans ce cas, le rapport de divergence est normalement déterminé en faisant tourner l'un ou l'autre du premier élément de virole et du second élément de virole par rapport à l'autre d'un angle de
degrés.
Selon un cinquième aspect de la présente invention, celle-ci concerne un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits présentant un rapport de divergence constant, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend; une virole de fibre optique à un seul noyau constituant un élément essentiel d'un côté du dispositif tandis qu'une fibre optique est disposée suivant son axe central, une virole divergente à double circuit constituant un élément de structure de l'autre côté du dispositif, et un manchon d'alignement commun dans lequel la virole de fibre optique à un seul noyau est emboîtée à la presse par un côté du dispositif, tandis que la virole divergente est emboîtée à la presse par l'autre côté du dispositif, jusqu'à ce que les extrémités les plus en avant de la virole de fibre optique à un seul noyau et de la virole divergente à double circuit viennent en contact l'une contre l'autre pour prendre un rapport de divergence constant. Ordinairement, la virole de fibre optique à un seul noyau est fabriquée par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique en la collant au moyen d'une colle tandis que cette fibre est disposée suivant l'axe central, puis ensuite à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique
perpendiculairement à l'axe central.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, la virole divergente à double circuit comprend un premier élément de virole semicylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle de manière à venir en contact étroit avec le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, le second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face
contre face des deux éléments de viroles.
Ordinairement, chacun du premier élément de virole et du second élément de virole est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle tout en plaçant la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central de manière à faire disparaître une moitié de l'élément
de virole cylindrique.
Selon un sixième aspect de la présente invention, celle-ci concerne un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un bloc divergent à 2 x 2 circuits, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend; une virole divergente à double circuit constituant un élément de structure d'un côté du dispositif, deux fibres optiques partant chacune de la virole divergente, et deux viroles de fibres optiques à un seul noyau constituant chacune un élément de structure de
l'autre côté du dispositif.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, la virole divergente à double circuit comprend un premier élément de virole semicylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle de manière à venir en contact étroit avec le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, le second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour f ormer une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de viroles. Ordinairement, chacun du premier élément de virole et du second élément de virole est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou 1 o central fin d'un élément de virole cylindrique dans
lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à.
remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle tout en plaçant la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'a atteindre le plan de l'axe central de manière à faire disparaître une moitié de l'élément
de virole cylindrique.
Ordinairement également, chacune des deux viroles de fibres optiques à un seul noyau est fabriquée par les différentes étapes consistant à.
introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique en la collant au moyen d'une colle tandis que cette fibre est disposée suivant son axe central, puis ensuite à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au
plan de l'axe central.
Selon un septième aspect de la présente invention, celle-ci concerne un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière de type en arbre comprenant un certain nombre de blocs de divergence de lumière à 2 x 2 circuits correspondant chacun au sixième aspect de la présente invention, dispositif caractérisé en ce que les différents circuits de divergence de lumière à 2 x 2 circuits sont branchés successivement de manière amovible les uns aux autres pour former un dispositif à 1 x 2 N circuits ou un dispositif à 2 N x 2 N dans
lequel N désigne un nombre entier.
Selon un huitième aspect de la présente invention, celle-ci concerne un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière de type en étoile comprenant un certain nombre de blocs de divergence de lumière à 2 x 2 circuits correspondant chacun au sixième aspect de la présente invention, dispositif caractérisé en ce que les différents blocs de divergence de lumière à 2 x 2 circuits sont branchés successivement de manière amovible les uns aux autres pour former un dispositif à 1 x 2 N circuits ou un dispositif à 2 N x 2 N dans
lequel N désigne un nombre entier.
Selon un neuvième aspect de la présente invention, celle-ci concerne un procédé de fabrication d'un élément de structure pour un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'une virole divergente à double circuit, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, de manière à immobiliser cette fibre optique au moyen d'une colle, remplir le trou d'agrandissement en gradin par une colle pour placer la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, meuler l'élément de virole cylindrique pour former un premier élément de virole semi-cylindrique s'étendant suivant le plan de l'axe central, jusqu'à ce qu'on ait fait disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique,
préparer un second élément de virole semi-
cylindrique présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, en effectuant les étapes ci-dessus,
amener le premier élément de virole semi-
cylindrique et le second élément de virole semi-
cylindrique en contact étroit l'un contre l'autre pour établir la relation face contre face entre les deux, et emboîter à la presse l'ensemble cylindrique
constitué par le premier élément de virole semi-
cylindrique et le second élément de virole semi-
cylindrique, dans un manchon cylindrique de manière à
former une structure intégrée.
Enfin, selon un dixième aspect de la présente invention, celle-ci concerne un procédé de fabrication d'un élément de structure pour un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'une virole convergente à simple circuit, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à; introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, de manière à immobiliser la fibre optique au moyen d'une colle, remplir le trou d'agrandissement en gradin par une colle pour placer la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, meuler l'élément de virole cylindrique pour former un élément de virole semi-cylindrique suivant le plan de l'axe central jusqu'à ce qu'on ait fait disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique,
fabriquer un second élément de virole semi-
cylindrique plein ne contenant aucune fibre optique,
amener le premier élément de virole semi-
cylindrique et le second élément de virole semi-
cylindrique en contact étroit l'un avec l'autre pour établir la relation face contre face entre les deux, et emboîter à la presse l'ensemble cylindrique
constitué par le premier élément de virole semi-
cylindrique et le second élément de virole semi-
cylindrique, dans un manchon cylindrique pour former
une structure intégrée.
Brève description des dessins
D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement
à la lecture de la description détaillée qui suit et
qui se réfère aux dessins ci-joints dans lesquels: les figures 1 (a), 1 (b) et 1 (c) illustrent les étapes de fabrication d'une virole divergente à double circuit destinée à un dispositif de divergence/ convergence de lumière selon une première forme de réalisation de la présente invention, la figure 1 (a) représentant une vue en coupe et une vue d'extrémité d'un élément de virole cylindrique comprenant une fibre optique, utilisable pour produire une virole divergente à double circuit, la figure 1 (b) représentant une vue en coupe et une vue d'extrémité d'une moitié inférieure semi-cylindrique de l'élément de virole représenté à la figure 1 (a), cet élément étant soumis à un meulage plan pour atteindre son axe central axial, et la figure t(c) représentant une virole divergente à double circuit réalisée en assemblant deux moitiés de viroles semi-cylindriques telles que celles de la figure 1 (b), de manière à obtenir la disposition face à face de ces deux moitiés i la figure 2 représente une vue en coupe et une vue d'extrémité d'une virole convergente à simple circuit destinée à un dispositif de divergence/ convergence de lumière selon une seconde forme de réalisation de la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable, selon une troisième forme de réalisation de la présente invention; les figures 4 (a), 4 (b), 4 (c) et 4 (d) illustrent, sous la forme de vues d'extrémités, la relation entre le rapport de divergence et l'angle relatif d'un noyau de fibre optique par rapport à un noyau de fibre optique antagoniste, ces vues représentant en particulier les noyaux de fibres optiques au moment de la fabrication d'un dispositif de convergence/divergence à 1 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable; les figures 5 (a), 5 (b) et 5 (c) représentent une vue en coupe et des vues d'extrémités d'un dispositif de divergence/convergence de lumière selon une quatrième forme de réalisation de la présente invention, la figure 5 (a) étant une vue en coupe d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 2 x 2 circuits, tandis que la figure 5 (b) et la figure 5 (c) sont des vues d'extrémités représentant chacune la direction d'un plan de coupe diamétral entre des moitiés de noyaux de fibres optiques; les figures 6 (a), 6 (b) et 6 (c) représentent une vue en coupe et des vues d'extrémités d'un dispositif de divergence/convergence de lumière selon une cinquième forme de réalisation de la présente invention, la figure 6 (a) étant une vue en coupe d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits, tandis que la figure 6 (b) et la figure 6 (c) sont des vues d'extrémités représentant chacune la direction d'un plan de coupe diamétral entre des moitiés de noyaux de fibres optiques; la figure 7 est une vue schématique d'un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un bloc de divergence de lumière à 2 x 2 circuits, selon une sixième forme de réalisation de la présente invention; la figure 8 est une vue schématique d'un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence de lumière de type à 1 x 8 branches, selon une septième forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle trois blocs de divergence de lumière à 2 x 2 circuits tels que ceux représentés à la figure 7, sont branchés successivement les uns aux autres pour constituer le dispositif; et les figures 9 (a), 9 (b), 9 (c) et 9 (d) illustrent, sous la forme d'une vue de côté et de vues d'extrémités, un procédé classique de coupe diamétrale des surfaces d'extrémités de noyaux de fibres optiques, la figure 9 (a) étant une vue de côté représentant le cas dans lequel une fibre optique dont on a retiré la gaine est divisée en deux branches, la figure 9 (b) étant une vue d'extrémité d'un noyau de fibre optique unique, la figure 9 (c) étant une vue d'extrémité de moitiés de noyaux de fibres optiques dans le cas o le rapport de divergence est réglé à 50.50, et la figure 9 (d) étant une vue d'extrémité de moitiés de noyaux de fibres optiques dans le cas o le
rapport de divergence est réglé à 80:20.
Description des formes préférées de réalisation
La présente invention sera maintenant décrite en détails ci- après en se référant aux dessins ci-joints qui illustrent des formes préférées de
réalisation de la présente invention.
Les figures 1 (a), 1 (b) et 1 (c) illustrent, sous la forme de vues en coupe et de vues de côté, les étapes de fabrication d'une virole divergente à double circuit servant d'élément de structure pour un dispositif de divergence/convergence de lumière, selon une première forme de réalisation de la présente invention. Un élément de virole cylindrique 1 comprend un trou de passage 3 de très petit diamètre dans lequel une fibre optique 2 dont on a partiellement retiré la gaine 4, est introduite axialement suivant l'axe central du trou De plus, l'élément de virole 1 comprend un trou d'agrandissement en gradin 5 destiné
à recevoir la gaine 4 de la fibre optique.
Après avoir introduit la fibre optique 2 dans le trou de passage 3 et le trou d'agrandissement en gradin 5, on remplit l'espace vide du trou d'agrandissement en gradin 5 par une colle 14 Ainsi, la gaine 4 se trouve immobilisée dans le trou d'agrandissement en gradin 5 par la colle 14 De plus, la fibre optique 2 se trouve immobilisée de la même
manière dans le trou de passage 3 par la colle 14.
Ensuite, l'extrémité droite de l'élément de virole 1 et l'extrémité droite de la fibre optique 2, dans la vue des dessins, sont meulées perpendiculairement à l'axe optique de la fibre optique 2, de manière à former une surface d'extrémité
meulée 6.
La figure 1 (a) illustre, par une vue en coupe et une vue d'extrémité, un élément de virole
ayant été fabriqué de la manière décrite ci-dessus.
Ensuite, l'élément de virole ainsi obtenu est partagé en deux parties exactement identiques, suivant le plan de son axe central, de façon que l'une des deux parties, c'est à dire la partie supérieure de l'élément de virole, soit retirée par une opération de meulage En d'autres termes, l'élément de virole est soumis à un meulage plan de manière à présenter une
configuration semi-cylindrique.
La figure 1 (b) illustre, par une vue en coupe et une vue d'extrémité, l'élément de virole ayant été meulé en même temps que la fibre optique 2
de manière à présenter une configuration semi-
cylindrique. On effectue ensuite une étape suivante consistant à rassembler les deux éléments de viroles ai et a 2, représentés chacun à la figure 1 (c), dans la disposition face contre face, puis ces éléments sont ensuite emboîtés à la presse dans le trou de passage 9 d'un manchon cylindrique 8, de façon que les surfaces meulées 7 et 7 ' des éléments de viroles ai et a 2
viennent en contact étroit l'une contre l'autre.
Ainsi, les deux éléments de viroles ai et a 2 sont intégrés l'un à l'autre au moyen du manchon
cylindrique 8.
La figure 1 (c) illustre, par une vue en coupe et une vue d'extrémité, une virole divergente à double circuit A. De la même manière que les figures 1 (a), 1 (b) et 1 (c), la figure 2 illustre, par une vue en coupe et une vue d'extrémité, une virole convergente à simple circuit constituant un élément essentiel d'un dispositif de divergence/convergence de lumière selon une seconde forme de réalisation de la présente invention. Cette virole convergente à simple circuit B est fabriquée par les mêmes étapes que celles de la virole à double circuit A indiquée ci-dessus, mais la première est différente de la seconde sous les aspects ci-après.
Plus précisément, un élément de virole semi-
cylindrique Pf, c'est à dire l'une des deux viroles semi-cylindriques obtenues en divisant un élément de virole cylindrique plein en deux parties sans aucune fibre optique fixée à celles-ci, est substitué à l'élément de virole semi-cylindrique 2 de la virole convergente à double circuit A réalisée de la manière décrite ci-dessus Le reste de la structure de la virole convergente à simple circuit B est le même que celui représenté aux figures 1 (a), 1 (b) et 1 (c), de sorte qu'il n'est pas nécessaire de reprendre sa
description.
La figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif de divergence/convergence de lumière selon une troisième forme de réalisation de la présente invention Plus précisément, la figure 3 illustre par une vue en coupe la structure d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable, réalisé en assemblant la virole convergente à simple circuit B représentée à la figure 2, avec la virole divergente à double circuit A représentée aux figures 1 (a), 1 (b) et 1 (c), au moyen d'un manchon d'alignement commun S. La partie périphérique extérieure cylindrique de la virole B est emboîtée en rotation à la presse dans le manchon d'alignement S par le coté d'extrémité gauche du dispositif, en appliquant une force d'emboîtement de faible intensité, tandis que la partie périphérique extérieure cylindrique de la virole A est emboîtée en rotation à la presse dans le manchon d'alignement S par le côté droit du dispositif, comme on peut le voir à la figure 3, en appliquant une force d'emboîtement de faible intensité Les surfaces d'extrémités les plus en avant 12 et 12 ' des deux viroles B et A viennent en contact étroit l'une contre l'autre sous l'action de la force élastique de ressorts de compression (non représentés), de manière à former un ensemble comprenant la virole A et la virole B emboîtées dans le manchon d'alignement S. Les figures 4 (a), 4 (b), 4 (c) et 4 (d) illustrent, par quatre vues d'extrémité, la relation entre le rapport de divergence et l'angle relatif d'une moitié de virole par rapport à une moitié de virole antagoniste, lorsqu'on fabrique le dispositif de divergence/convergence à 1 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable représenté à la figure 3. En se référant aux figures 4 (a), 4 (b), 4 (c) et 4 (d), un orifice de sortie 13 correspond à une moitié de noyau d'une fibre optique bl, un orifice de réception de lumière 14 correspond à une moitié de noyau d'une fibre optique a 3, et un orifice de réception de lumière 16 correspond à une moitié de
noyau d'une fibre optique a 4 (voir figure 3).
De façon plus détaillée, la figure 4 (a) illustre le cas o une ligne de coupe diamétrale 11 de la moitié de noyau de la fibre optique bl traversant la virole B, s'adapte à une ligne de coupe diamétrale 11 ' de la moitié de noyau de la fibre optique a 3 traversant la virole A Dans ce cas, la ligne de coupe diamétrale 11 ' de la virole A prend une position d'angle de rotation zéro par rapport à la position d'angle de rotation de la ligne de coupe diamétrale 11 de la virole B servant de référence A ce moment, la surface sur laquelle l'orifice de sortie 13 de la fibre optique bl vient en contact avec les orifices de réception de lumière 14 et 16 des fibres optiques a 3 et a 4, est représentée par des hachures En pratique, l'orifice de sortie 13 de la fibre optique bl ne vient en contact qu'avec l'orifice de réception de lumière 14 de la fibre optique a 3 On remarquera que les choses sont les mêmes dans les cas représentés à
chacune des figures 4 (b) à 4 (d).
Dans chacun des cas représentés, seul l'orifice de réception de lumière 14 de la fibre optique a 3 reçoit un faisceau de lumière, mais l'orifice de réception de lumière 16 de la fibre optique a 4 ne reçoit aucun faisceau de lumière Par suite, le rapport de divergence du dispositif est représenté par l'équation suivante: orifice de réception de lumière 14: orifice
de réception de lumière 16 = 100: 0.
La figure 4 (b) illustre, par des vues d'extrémité, l'état dans lequel la virole A a tourné d'un angle de 45 degrés en sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à la virole B Dans ce cas, la surface de réception de lumière de l'orifice de réception de lumière 14 de la fibre optique a 3 présente un contour en forme de secteur défini par la ligne de coupe diamétrale 11 ', la ligne radiale représentant un angle de 135 degrés et la ligne diamétrale extérieure de l'orifice de réception de lumière 14 D'autre part, la surface de réception de lumière de l'orifice de réception de lumière 16 présente un contour en forme de secteur défini par la ligne de coupe diamétrale Il', la ligne radiale représentant un angle de 45 degrés et la ligne diamétrale extérieure de l'orifice de réception de lumière 14 Par suite, le rapport de divergence du dispositif est représenté par l'équation suivante: orifice de réception de lumière 14: orifice de réception de lumière 16 = 75: 25 La figure 4 (c) illustre, par des vues d'extrémité, l'état dans lequel la virole A a tourné d'un angle de 90 degrés par rapport à la virole B. Dans ce cas, le rapport de divergence du dispositif est représenté par l'équation suivante: orifice de réception de lumière 14: orifice de réception de lumière 16 = 50: 50 La figure 4 (d) illustre, par des vues d'extrémité, l'état dans lequel la virole A a tourné d'un angle de 180 degrés par rapport à la virole B. Dans ce cas, le rapport de divergence est représenté par l'équation suivante: orifice de réception de lumière 14: orifice de réception de lumière 16 = O: 100
Il apparaît d'après la description ci-dessus
que le rapport de divergence varie très largement dans la plage de O: 100 à 100: 0, que chaque surface de réception de lumière présente un contour en forme de secteur défini par deux lignes de coupe diamétrale passant par l'axe central du noyau de fibre optique et par la ligne diamétrale extérieure, et qu'on peut obtenir un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable capable de faire diverger
uniformément un faisceau de lumière.
La figure 5 (a) illustre, par une vue en coupe, un dispositif de divergence/convergence de lumière selon une quatrième forme de réalisation de la présente invention De plus, la figure 5 (b) illustre, par une vue d'extrémité, un orifice situé du côté Al d'une virole divergente à double circuit, tandis que la figure 5 (c) illustre, par une vue d'extrémité, un orifice situé du côté A 2 d'une autre virole divergente
à double circuit.
Ces dessins illustrent, à titre d'exemple, un dispositif de divergence/convergence de lumière à 2 x 2 circuits réalisé de façon que deux viroles divergentes à double circuit Ai et A 2 soient emboîtées en rotation à la presse dans un manchon d'alignement S en appliquant une force d'emboîtement de faible intensité Selon le principe de cette forme de réalisation, deux lignes de coupe diamétrale 18 et 18 ' se coupent l'une l'autre sous un angle de 90 degrés,
comme indiqué aux figures 5 (b et 5 (c).
La figure 6 (a) illustre, par une vue en coupe, un dispositif de divergence/convergence de lumière selon une cinquième forme de réalisation de la présente invention La figure 6 (b) illustre, par une vue d'extrémité, un orifice de sortie 20 d'une virole C comprenant une fibre optique à un seul noyau, tandis que la figure 6 (c) illustre, par une vue d'extrémité, les orifices de réception de lumière 19 et 21 d'une virole divergente à double circuit A. L'orifice de sortie 20 représenté à la figure 6 (b) présente la surface d'extrémité d'un noyau d'une fibre optique c disposée le long de l'axe central d'une virole C, tandis que les orifices de réception de lumière 19 et 21 représentés à la figure 6 (c) présentent les surfaces d'extrémités de moitiés de noyaux de fibres optiques disposées chacune le long de l'axe central de la virole A. Cette forme de réalisation illustre, à titre d'exemple, un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits réalisé en assemblant la virole C à la virole A par le manchon d'alignement commun S, de la même manière que dans la forme de réalisation représentée aux figures 5 (a), 5 (b) et 5 (c) Un faisceau de lumière de sortie provenant de l'orifice de sortie 20 de la virole C est reçu par les orifices de réception de lumière 19 et 21 présentant chacun une surface de réception de lumière coupée en
deux avec un rapport de surfaces de 50:50.
Dans cette forme de réalisation cependant, comme le dispositif comporte certainement une erreur de précision liée à la fibre optique ou à l'élément de virole, ou encore une erreur cumulative d e à des erreurs apparaissant pendant les opérations d'usinage et de montage, il se produit souvent un défaut de fonctionnement tel que le rapport de divergence de lumière mesuré en pratique s'écarte très largement d'un rapport de divergence de lumière prédéterminé de :50. En particulier, un facteur principal de production d'une erreur ayant un effet important sur la précision du rapport de divergence, est un écart de position de l'axe central d'une fibre optique passant dans une virole, par rapport à l'axe central d'une ou plusieurs fibres optiques passant dans une autre virole. Dans le cas d'une virole contenant une fibre optique mono-mode, les résultats obtenus par des mesures effectuées pour déterminer la valeur de l'écart de position du noyau de la fibre optique par rapport au diamètre extérieur de la virole à la fin d'une opération de montage, font souvent apparaître que l'écart de position est réparti dans la plage de
0,2 à 1,0 micromètres Dans les circonstances ci-
dessus, lorsqu'une erreur maximum est produite dans la direction opposée par rapport à l'axe central d'un noyau de fibre optique s'écartant de celui de la virole, il peut arriver qu'on obtienne un écart de position maximum de 2,0 micromètres d'un noyau de fibre optique par rapport à l'autre noyau de fibre optique Dans ce cas, le rapport de divergence passe à
environ 57:43.
Pour éviter le défaut de fonctionnement ci-
dessus, on a proposé d'utiliser un procédé consistant à minimiser la valeur de l'écart de position d'une virole par rapport à une autre virole en faisant tourner la première par rapport à la seconde compte tenu du fait que l'écart de position de l'axe central d'un noyau de fibre optique par rapport au diamètre extérieur de la virole correspondante, peut être réduit à un niveau de zéro avec une probabilité d'environ zéro, tandis que la fibre optique et la virole sont souvent assemblées l'une à l'autre avec un écart de position d'environ 0,5 micromètre entre les deux en moyenne Lorsqu'on utilise en pratique le procédé ci-dessus, on peut améliorer le rapport de divergence jusqu'à un niveau d'environ 53:47 Dans ce cas, bien que la plage de variation du rapport de divergence soit étroite, on peut considérer que le dispositif de divergence/convergence de lumière obtenu, pour lequel on utilise ce procédé, appartient à une catégorie de dispositifs de divergence/ convergence de lumière à 1 x 2 circuits de type à
rapport de divergence variable.
Selon la présente invention, le dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable sert de bloc constituant un dispositif de divergence/convergence de lumière comportant de nombreux circuits divergents comme par exemple un dispositif de divergence/ convergence de lumière du type en arbre à 1 x 32 circuits, un dispositif de divergence/convergence de lumière du type en étoile à 32 x 32 circuits, ou analogue Ainsi, il est évident que le principe consistant à modifier le rapport de divergence selon
la présente invention, est très important.
On ajoutera que, dans le cas o aucun réglage n'est effectué sur un dispositif de divergence/convergence de lumière du type en arbre à 1 x 32 circuits, l'erreur produite sur le rapport de divergence final du dispositif est beaucoup trop
élevée en atteignant un niveau maximum de 80: 20.
Au contraire, selon la présente invention, comme on peut effectuer en pratique le réglage du dispositif pour chaque étape de fonctionnement, on a confirmé qu'on pouvait améliorer le rapport de divergence dans la plage représentée par 55:45, et que le dispositif permettait d'obtenir de bons résultats
en divergence et en convergence de la lumière.
La figure 7 illustre, par une vue schématique, une sixième forme de réalisation de la
présente invention.
Cette forme de réalisation concerne un bloc de divergence de lumière en U à 2 x 2 circuits réalisé de façon que les bornes de deux fibres optiques ai et a 2 partant d'une virole divergente à double circuit A, soient couplées à des viroles de fibres optiques à un seul noyau Cl et C 2, de manière à former une structure intégrée. La figure 8 illustre, par une vue schématique, une septième forme de réalisation de la présente invention Cette forme de réalisation concerne un dispositif de divergence de lumière du type en arbre à 1 x 8 circuits réalisé en utilisant trois blocs de viroles de divergence de lumière Ul, U 2
et U 3.
En se référant au dessin, une virole de fibre optique à un seul noyau Cl est reliée à un bloc de virole de divergence de lumière primaire Ul par un manchon d'alignement Si Des viroles C 2 et C 3 situées à l'autre extrémité du bloc de virole Ul, c'est à dire du côté convergent de celui- ci, sont reliées à des blocs de divergence de lumière secondaire U 2 et U 3 par des manchons d'alignement 52 et 53, tandis que les autres extrémités des blocs U 2 et U 3 sont ramifiées en quatre circuits comprenant les viroles C 4, C 5, C 6 et C 7 du côté convergent De plus, les viroles C 4, C 5, C 6 et C 7 sont reliées à quatre viroles A 4, A 5, A 6 et A 7 du côté divergent, par des manchons d'alignement 54,
55, 56 et 57.
Grâce à cette construction, une lumière de sortie P introduite dans la virole de fibre optique à un seul noyau CI, est soumise à une divergence et fournie en sortie à des fibres optiques al à a 8
comprenant huit circuits au total.
Bien évidemment, il est clair qu'un dispositif de divergence/convergence de lumière du type en étoile à 8 x 8 circuits, peut être réalisé en utilisant deux ensembles de dispositifs de divergence/ convergence de lumière du type en arbre à 1 x 8 circuits.
Comme cela apparaît d'après la description ci-dessus, un dispositif de divergence/convergence de lumière selon la
présente invention peut être réalisé fondamentalement sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable, dans lequel les surfaces d'extrémités des fibres optiques sont reliées les unes aux autres non seulement sans variation du rapport de divergence de lumière du fait d'une variation de longueur d'onde de la source de lumière, mais encore sans les inconvénients liés au dispositif
de divergence de lumière classique du type indiqué ci-
dessus Par suite, la présente invention fournit les effets avantageux suivants: ( 1) Un seul type de noyau de fibre optique comprenant des surfaces coupées par le milieu, est utilisé pour tous les dispositifs indépendamment du rapport de divergence Cela permet ainsi d'améliorer
la précision du rapport de divergence.
( 2) Le dispositif est construit fondamentalement en assemblant de manière amovible trois éléments comprenant deux viroles cylindriques et un manchon d'alignement commun dans lequel sont emboîtées les viroles cylindriques De plus, on peut régler convenablement l'angle relatif d'une virole par rapport à l'autre, en faisant tourner l'une des viroles emboîtées à la presse dans le manchon d'alignement Ainsi, on peut faire varier de façon continue le rapport des surfaces entre une surface d'un contour à section en forme de secteur défini par deux lignes de coupe diamétrale passant par les axes centraux des noyaux de fibres optiques et la ligne de diamètre extérieure de ceux-ci à l'endroit de deux orifices de sortie du côté divergent du dispositif, et la surface de section totale des noyaux de fibres optiques Cela permet de régler à un rapport de divergence arbitraire le faisceau de lumière émis par
l'orifice de sortie.
( 3) Lorsque plusieurs blocs de divergence de lumière à 2 x 2 circuits sont reliés les uns aux autres, on peut construire simplement au moyen de ces blocs non seulement un dispositif de divergence de lumière du type en arbre à 1 x 2 N circuits, mais encore un dispositif de divergence de lumière du type en étoile à 2 N x 2 N circuits Dans ce cas, comme chaque bloc de divergence de lumière à 2 x 2 circuits est introduit de manière amovible dans le manchon d'alignement correspondant, on peut uniformiser le rapport de divergence des fibres optiques du côté divergent de chaque bloc De plus, on peut améliorer globalement la précision du rapport de divergence du dispositif Lorsqu'il se produit un défaut de fonctionnement tel que l'un des blocs de divergence de lumière à 2 x 2 circuits ne fonctionne plus correctement, on peut remplacer simplement le bloc en panne par un nouveau bloc Cela contribue à améliorer remarquablement le fonctionnement et le rendement économique de chaque dispositif du point de vue de l'entretien et de la commande d'un système de
communications optiques.
( 4) De plus, on peut fabriquer divers types d'éléments optiques par une combinaison convenable des éléments essentiels du dispositif, sur la base du principe de structure de la présente invention Dans ce cas, on peut utiliser séparément comme fibre optique du dispositif, une fibre optique choisie dans un groupe comprenant une fibre optique multi- mode, une fibre optique mono-mode, une fibre optique polarisée uniformément, et une fibre optique dispersive En variante, on peut utiliser en combinaison plusieurs
fibres optiques sélectionnées dans le groupe ci-
dessus De plus, comme le dispositif ne dépend que très peu de la longueur d'onde de la source de lumière, comme indiqué ci- dessus, on peut
avantageusement l'utiliser en dispositif de divergen-
ce/convergence de lumière pour un gyroscope à fibres optiques, un amplificateur à fibres optiques ou analogue. Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus en se référant uniquement à plusieurs formes préférées de réalisation de celle-ci, il est évident que l'invention ne se limite pas uniquement à ces formes de réalisation mais que différentes modifications ou variantes sont possibles
sans sortir du cadre des revendications ci-jointes.

Claims (9)

R E V E N D I C A T I O N S
1) Elément de structure pour un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'une virole divergente à double circuit, élément de structure caractérisé en ce qu'il comprend:
un premier élément de virole semi-
cylindrique ( 15) dans lequel une fibre optique ( 2) est fixée au moyen d'une colle ( 14), un second élément de virole semi- cylindrique ( 15 ') dans lequel une fibre optique ( 21) est fixée au moyen d'une colle ( 14) de manière à venir en contact étroit contre le premier élément de virole ( 15) dans une disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, ce second élément de virole ( 15 ') présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique ( 8) dans lequel le premier élément de virole ( 15) et le second élément de virole ( 15 ') sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de viroles. ) Elément de structure selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun du premier élément de virole ( 15) et du second élément de virole ( 15 ') est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique ( 2) dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique ( 1) dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle ( 14) tout en plaçant la fibre optique dans une position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis à meuler ensuite l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique.
3) Elément de structure pour un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'une virole convergente à simple circuit, élément de structure caractérisé en ce qu'il comprend;
un premier élément de virole semi-
cylindrique ( 15) dans lequel une fibre optique ( 2) est fixée au moyen d'une colle ( 14), un second élément de virole semi-cylindrique ( 15 ') plein ne contenant aucune fibre optique, de façon qu'il vienne en contact étroit contre le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, ce second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique ( 8) dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de virole. ) Elément de structure selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier élément de virole ( 15) est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique ( 2) dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle ( 14) tout en plaçant une fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de
l'élément de virole cylindrique.
) Elément de structure selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second élément de virole ( 15 ') plein est fabriqué par les différentes étapes consistant à meuler l'extrémité la plus en avant d'un élément de virole cylindrique plein ( 1) perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique. ) Dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend; une virole convergente à simple circuit (B) constituant un élément de structure d'un côté du dispositif, une virole divergente à double circuit (A) constituant un élément de structure de l'autre côté du dispositif, et un manchon d'alignement commun (S) dans lequel la virole convergente (B) est emboîtée en rotation à la presse par un côté du dispositif, en appliquant une force d'emboîtement de faible intensité, tandis que la virole divergente (A) est emboîtée en rotation à la presse par l'autre côté du dispositif, en appliquant une force d'emboîtement de faible intensité, jusqu'à ce que les extrémités les plus en avant de la virole convergente et de la virole divergente viennent en contact étroit l'une contre l'autre de manière à prendre un rapport de divergence prédéterminé. ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la virole convergente (B) à simple circuit comprend un premier élément de virole semi-cylindrique ( 15 ') dans lequel une fibre optique ( 2 ') est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique (B) plein ne contenant aucune fibre optique et destiné à venir en contact étroit avec le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, ce second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole 15 '), et un manchon cylindrique ( 8) dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole (B) sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de viroles. ) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier élément de virole est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique ( 2 ') dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique ( 1) dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle ( 14) tout en plaçant la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis à meuler ensuite l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique. 9 >) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le second élément de virole (B) est fabriqué par les différentes étapes consistant à meuler l'extrémité la plus en avant d'un élément de virole cylindrique plein perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler cet élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de
l'élément de virole cylindrique.
) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la virole divergente (A) à double circuit comprend un premier élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, ce second élément de virole étant destiné à venir en contact étroit avec le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, le second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique ( 8) dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face
contre face entre les deux éléments de virole.
110) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que chacun du premier élément de virole et du second élément de virole est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique ( 2) dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique ( 1) dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle ( 14) tout en plaçant la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de
l'élément de virole cylindrique.
12 *) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on fait varier arbitrairement le rapport de divergence dans la plage de 100:0 à 0:100 en faisant tourner l'une ou l'autre de la virole convergente (B) et de la virole divergente (A) par
rapport à l'autre.
) Dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 2 x 2 circuits de type à rapport de divergence variable, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend; une première virole divergente (Ai) à double circuit constituant un élément de structure d'un côté du dispositif, une seconde virole divergente (A 2) à double circuit constituant un élément de structure de l'autre côté du dispositif, et un manchon d'alignement commun (S) dans lequel la première virole divergente (Ai) est emboîtée en rotation à la presse par un côté du dispositif, en appliquant une force d'emboîtement de faible intensité, tandis que la seconde virole divergente (A 2) est emboîtée en rotation à la presse par l'autre côté du dispositif, jusqu'à ce que les extrémités les plus en avant des deux viroles divergentes viennent en contact étroit l'une contre l'autre pour prendre un
rapport de divergence prédéterminé.
) Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que chacune de la première virole divergente (Ai) et de la seconde virole divergente
(A 2) comprend un premier élément de virole semi-
cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au
moyen d'une colle, un second élément de virole semi-
cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, ce second élément de virole étant destiné à venir en contact étroit avec le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, le second élément de virole (A 2) présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux
éléments de viroles.
) Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que chacun du premier élément de virole (Ai) et du second élément de virole (A 2) est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle tout en plaçant la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central, de manière à faire disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique. ) Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on fait varier arbitrairement le rapport de divergence en faisant tourner l'un ou l'autre du premier élément de virole (Ai) et du second
élément de virole (A 2) par rapport à l'autre.
) Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le rapport de divergence est normalement déterminé en faisant tourner l'un ou l'autre du premier élément de virole (Ai) et du second élément de virole (A 2) par rapport à l'autre d'un
angle de 90 degrés.
18 ) Dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière à 1 x 2 circuits présentant un rapport de divergence constant, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend; une virole de fibre optique (C) à un seul noyau constituant un élément essentiel d'un côté du dispositif tandis qu'une fibre optique est disposée suivant son axe central, une virole divergente (A) à double circuit constituant un élément de structure de l'autre côté du dispositif, et un manchon d'alignement commun dans lequel la virole de fibre optique à un seul noyau est emboîtée à la presse par un côté du dispositif, tandis que la virole divergente est emboîtée à la presse par l'autre côté du dispositif, jusqu'à ce que les extrémités les plus en avant de la virole de fibre optique à un seul noyau et de la virole divergente à double circuit viennent en contact l'une contre l'autre pour prendre un rapport de divergence
constant.
19 e) Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que la virole de fibre optique (C) à un seul noyau est fabriquée par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique en la collant au moyen d'une colle tandis que cette fibre est disposée suivant l'axe central, puis ensuite à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique
perpendiculairement à l'axe central.
) Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que la virole divergente (A) à double circuit comprend un premier élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle de manière à venir en contact étroit avec le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, le second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de viroles. 210) Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que chacun du premier élément de virole (C) et du second élément de virole (A) est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle tout en plaçant la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central de manière à faire disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique.
220) Dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un bloc divergent à 2 x 2 circuits, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend: une virole divergente (A) à double circuit constituant un élément de structure d'un côté du dispositif, deux fibres optiques (ai, a 2) partant chacune de la virole divergente (A), et deux viroles de fibres optiques (Cl, C 2) à un seul noyau constituant chacune un élément de
structure de l'autre côté du dispositif.
23 V) Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que la virole divergente (A) à double circuit comprend un premier élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle, un second élément de virole semi-cylindrique dans lequel une fibre optique est fixée au moyen d'une colle de manière à venir en contact étroit avec le premier élément de virole dans la disposition face contre face suivant le plan de l'axe central, le second élément de virole présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, et un manchon cylindrique dans lequel le premier élément de virole et le second élément de virole sont emboîtés à la presse pour former une structure intégrée permettant de maintenir la disposition face contre face des deux éléments de viroles. 24 e) Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce que chacun du premier élément de virole (A) et du second élément de virole (Cl, C 2) est fabriqué par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, à remplir ce trou d'agrandissement en gradin par une colle tout en plaçant la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, puis ensuite à meuler l'élément de virole cylindrique jusqu'à atteindre le plan de l'axe central de manière à faire disparaître une moitié de l'élément de virole
cylindrique.
250) Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que chacune des deux viroles (Cl, C 2) de fibres optiques à un seul noyau est fabriquée par les différentes étapes consistant à introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique en la collant au moyen d'une colle tandis que cette fibre est disposée suivant son axe central, puis ensuite à meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de
l'axe central.
260) Dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière de type en arbre comprenant un certain nombre de blocs de divergence de lumière à 2 x 2 circuits correspondant chacun à la revendication 22, dispositif caractérisé en ce que les différents circuits de divergence de lumière à 2 x 2 circuits sont branchés successivement de manière amovible les uns aux autres pour former un dispositif à 1 x 2 N circuits ou un dispositif à 2 N x 2 N dans
lequel N désigne un nombre entier.
270) Dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'un dispositif de divergence/convergence de lumière de type en étoile comprenant un certain nombre de blocs de divergence de lumière à 2 x 2 circuits correspondant chacun à la revendication 22, dispositif caractérisé en ce que les différents blocs de divergence de lumière à 2 x 2 circuits sont branchés successivement de manière amovible les uns aux autres pour former un dispositif à 1 x 2 N circuits ou un dispositif à 2 N x 2 N dans
lequel N désigne un nombre entier.
280) Procédé de fabrication d'un élément de structure pour un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'une virole divergente à double circuit, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les différentes étapes consistant à: introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, de manière à immobiliser cette fibre optique au moyen d'une colle, remplir le trou d'agrandissement en gradin par une colle pour placer la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, meuler l'élément de virole cylindrique pour former un premier élément de virole semi-cylindrique s'étendant suivant le plan de l'axe central, jusqu'à ce qu'on ait fait disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique, préparer un second élément de virole semi- cylindrique présentant la même configuration que celle du premier élément de virole, en effectuant les étapes ci-dessus,
amener le premier élément de virole semi-
1 o cylindrique et le second élément de virole semi-
cylindrique en contact étroit l'un contre l'autre pour établir la relation face contre face entre les deux, et emboîter à la presse l'ensemble cylindrique
constitué par le premier élément de virole semi-
cylindrique et le second élément de virole semi-
cylindrique, dans un manchon cylindrique de manière à
former une structure intégrée.
290) Procédé de fabrication d'un élément de structure pour un dispositif de divergence/convergence de lumière se présentant sous la forme d'une virole convergente à simple circuit, procédé caractérisé en
ce qu'il comprend les différentes étapes consis-
tant à: introduire une fibre optique dont on a retiré la gaine, dans un trou central fin d'un élément de virole cylindrique dans lequel est formé un trou d'agrandissement en gradin, de manière à immobiliser la fibre optique au moyen d'une colle, remplir le trou d'agrandissement en gradin par une colle pour placer la fibre optique dans la position écartée du plan de l'axe central, meuler l'extrémité la plus en avant de l'élément de virole cylindrique perpendiculairement au plan de l'axe central, meuler l'élément de virole cylindrique pour former un élément de virole semi-cylindrique suivant le plan de l'axe central jusqu'à ce qu'on ait fait disparaître une moitié de l'élément de virole cylindrique,
fabriquer un second élément de virole semi-
cylindrique plein ne contenant aucune fibre optique,
amener le premier élément de virole semi-
cylindrique et le second élément de virole semi-
cylindrique en contact étroit l'un avec l'autre pour établir la relation face contre face entre les deux, et emboîter à la presse l'ensemble cylindrique
constitué par le premier élément de virole semi-
cylindrique et le second élément de virole semi-
cylindrique, dans un manchon cylindrique pour former
une structure intégrée.
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