CH617513A5

CH617513A5 -

Info

Publication number: CH617513A5
Application number: CH514477A
Authority: CH
Inventors: Rene Dubost; Bernard Grenat
Original assignee: Cables De Lyon Geoffroy Delore
Priority date: 1976-05-21
Filing date: 1977-04-26
Publication date: 1980-05-30
Also published as: IT1084700B; JPS52143038A; US4141623A; DE2722147A1; CA1085204A; GB1580863A; FR2352315A1; FR2352315B1; NL7705613A

Description

La présente invention concerne un câble à plusieurs fibres optiques utilisables séparément pour la transmission de signaux téléphoniques, de transmissions de données et de transmissions télévisuelles, ainsi que son procédé de réalisation.

Il est connu que la construction de tels câbles fait appel à des techniques de mise en œuvre et à des produits d'apport très élaborés. Le conducteur optique classique est entouré d'ime première gaine plastique dans laquelle il est libre et non tendu, cette première gaine étant elle-même entourée d'une seconde gaine en plastique de diamètre supérieur au diamètre extérieur de la première gaine. En particulier, l'assemblage de fibres optiques se pratique généralement avec des tensions très faibles et exige l'apport de matériaux complexes dont le coût est élevé et la mise en œuvre délicate.

Le câble, selon l'invention, remédie à ces inconvénients. Dans celui-ci, en effet, le conducteur optique n'est pas libre et est tendu dans la première gaine. Les performances de ce câble permettent la transmission longue distance, tout en rendant possible sa réalisation sur des machines classiques de câblerie et sa pose selon des techniques habituelles en conduite ou en tranchée.

La présente invention a pour objet un câble comportant des fibres optiques comportant un noyau central et des conducteurs optiques constitués par lesdites fibres et disposés concentriquement, les fibres optiques d'un diamètre voisin de 100 n étant revêtues d'une première gaine de protection en un premier matériau plastique, appliquée avec un jeu de quelques microns sur la fibre, et la fibre munie du premier gainage recevant une deuxième gaine de protection obtenue par extrusion d'un deuxième matériau plastique, cette deuxième gaine formant un tube autour de la première gaine laissant entre les deux un jeu de quelques dixièmes de millimètre, caractérisé par le fait que le second matériau plastique possède un module d'élasticité plus faible que celui dudit premier matériau et, en outre, un point de ramollissement plus bas que le premier, permettant l'extrusion de la deuxième gaine sans ramollissement de la première, les conducteurs optiques revêtus de leurs gaines étant assemblés en couches concentriques avec des tensions telles que l'on outrepasse la limite élastique du second matériau plastique, mais non celle du premier.

Elle a également pour objet un procédé de réalisation dudit câble, caractérisé par le fait que les conducteurs optiques revêtus de leurs deux gaines sont assemblés à détorsion sur un noyau central en couches concentriques, avec des tensions telles que l'on outrepasse la limite élastique de la deuxième gaine, résorbant ainsi l'excès de longueur de fibre munie de sa première protection, et que l'on frette l'ensemble des conducteurs par des rubans sur le noyau central pour la première couche ou sur les couches périphériques.

En se référant aux figures schématiques 1 et 2 ci-jointes, on va décrire, ci-après, un exemple de mise en œuvre de la présente invention, exemple donné à titre purement illustratif, et nullement limitatif.

Les fig. la, lb, le représentent les différentes étapes de fabrication d'un conducteur optique.

La fig. 2 représente une vue en coupe d'un câble réalisé selon l'invention.

Le procédé de fabrication consiste à réaliser un câble comportant un noyau central et des conducteurs optiques disposés concentriquement.

Pour cela, on se sert d'une assembleuse. Le noyau central est constitué d'un support métallique (cuivre ou acier) ou de tout autre support, par exemple de fibres à haut module d'élasticité. En même temps, on réalise le conducteur optique de la façon suivante:

Sur la fig. la, les fibres optiques 1 de diamètre voisin de 100 |i sont protégées par un matériau plastique 2 de haut module d'élasticité (de l'ordre de 300 daN/mm2), par exemple un polyamide extradé sur la fibre au moyen d'une extrudeuse de matières plastiques (non représentée). Le revêtement ainsi réalisé exerce un serrage modéré sur la fibre. Des jeux radiaux de l'ordre de quelques microns entre la fibre et sa gaine de protection sont satisfaisants. Un tel jeu est un compromis entre la réduction des effets microdistorsions de l'axe de la fibre et celle des variations de l'atténuation de la fibre en fonction de la température, effets généralement constatés du fait des dilatations linéaires différentes du matériau plastique de protection et de la silice constituant la fibre.

La fibre optique ainsi protégée reçoit une seconde gaine de protection 3, obtenue par extrusion d'un matériau thermoplastique (fig. la), dont les caractéristiques essentielles sont:

— module d'élasticité relativement faible (de l'ordre de 120 daN/mm2) comparé à celui du matériau de la première protection;

— température d'extrusion de la matière constituant la deuxième gaine (de l'ordre de 180°C) plus faible que la température de ramollissement du matériau de la première gaine (de l'ordre de 200°C), afin de ne pas altérer ladite première gaine;

— jeu radial entre la fibre protégée par la première gaine et le diamètre intérieur de la deuxième gaine, de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre.

Au cours de cette phase de fabrication, le retrait linéaire de la deuxième gaine, provoqué par le refroidissement de la matière, est

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tel que la fibre protégée par sa première gaine se trouve en excès de longueur par rapport à celle de la deuxième gaine, et est contrainte de former une sinusoïde à l'intérieur du tube de la deuxième gaine (fig. lb). Le pas de cette sinusoïde est fonction du retrait du matériau constituant la deuxième gaine, du jeu entre la première et la deuxième gaine, ainsi que de la tension sur la deuxième gaine lors des stades intermédiaires de fabrication, ou au moment de l'assemblage.

Le pas et l'amplitude de la sinusoïde sont des paramètres critiques. Si le pas est trop court, on observe des pertes additionnelles de transmission dues aux microcourbures de la fibre. Si le pas est trop long, les opérations ultérieures de fabrication, notamment l'assemblage des conducteurs, peuvent donner lieu à des tensions excessives de la fibre.

Si le jeu entre les deux gaines est important, l'amplitude de la sinusoïde est importante et l'effet est à rapprocher d'un pas court. Si le jeu entre les deux gaines est faible, l'amplitude de la sinusoïde est faible et l'effet est à rapprocher d'un pas long.

Un jeu trop faible, de l'ordre du dixième de millimètre, entre le diamètre extérieur de la première gaine et le diamètre intérieur de la deuxième gaine, crée un risque d'adhérence entre les deux gaines au moment de l'extrusion, d'où une liaison rendant impossible la mise en tension de la deuxième gaine lors de l'assemblage pour résorber l'excès de longueur du conducteur optique.

Un avantage important du deuxième gainage est de rendre la fibre gainée unitairement insensible aux efforts latéraux, car le tube du deuxième gainage résiste, de par ses dimensions, aux pressions latérales dues à l'enroulement sur bobine, aux superpositions de couches, aux flexions du câble, aux efforts latéraux au moment de la pose, etc.

Le repérage des conducteurs optiques est effectué par un repérage de couleurs de la deuxième gaine, ce qui élimine les inconvénients d'un repérage de couleurs dans la masse du matériau de protection de la première gaine. Ces inconvénients sont connus, et sont généralement attribués à la granulométrie des pigments de coloration au contact de la fibre, laquelle voit son atténuation croître.

Les éléments ainsi constitués, soit une fibre optique revêtue de ses deux gaines plastiques, sont ensuite assemblés en couches concentriques sur le noyau central de diamètre identique à celui de la deuxième gaine de protection. Toutes les combinaisons de fibres 1+6, 1 + 6 + 12, 1+ 6+12+18, etc., sont possibles et dépendent de la constitution souhaitée du câble à fabriquer.

Les éléments de câblage sont assemblés à détorsion avec une tension telle que l'allongement des tubes constituant les deuxièmes gaines soit tel que l'on ait une remise en ligne de la fibre enrobée dans sa première protection (fig. le).

Le maintien en extension de ces tubes est assuré par des frettages énergiques obtenus à l'aide de rubans posés au moyen de volettes classiques de machines à assembler. Chaque couche de conducteurs optiques est ainsi frettée. Un choix adéquat du matériau constituant la deuxième protection consiste dans le fait

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qu'aux tensions d'assemblage, on outrepasse la limite élastique du matériau.

Ainsi, les conducteurs optiques sont pratiquement sous tension nulle, ce qui élimine, en grande partie, les pertes de transmission additionnelles généralement constatées lors de leur assemblage.

Une gaine de protection plastique ou métallique est appliquée sur les éléments assemblés. Un léger serrage contribue au maintien de la structure précédemment décrite.

Une application intéressante de la gaine réside dans la fabrication d'un tube aluminium extrudé à la presse et rétreint sur les éléments assemblés. Outre ses caractéristiques mécaniques adéquates pour la pose en conduite ou en tranchée du câble ainsi constitué, cette gaine aluminium revêtue d'une protection plastique peut assurer le retour des courants de téléalimentation des amplificateurs de ligne, dont le chemin aller transite par le conducteur de cuivre central. Le tube aluminium peut également être obtenu à partir d'un ruban aluminium replié autour des éléments assemblés, soudé, puis rétreint.

Sur la fig. 2, on voit la réalisation d'un câble à noyau central et conducteurs optiques périphériques. A titre d'exemple non limitatif, il est constitué de la façon suivante :

Un conducteur optique élémentaire constitué d'une fibre optique protégée par une première gaine et une seconde gaine, soit:

— une fibre (1) de 125 (j. de diamètre protégée par une extrusion en polyamide (2) de diamètre 0,85 mm; le jeu entre fibre et polyamide est de l'ordre de 3 à 4 |i;

— un tube en polyéthylène (3) coloré basse densité de dimensions 1,4 x 2,5 mm, extrudé sur la première gaine; le jeu radial est donc voisin de 0,3 mm ; ces conducteurs élémentaires sont répartis concentriquement à un noyau central (4) en cuivre 12/10 mm; sur ce noyau revêtu de polyamide (5) de diamètre 2,5 mm sont assemblées :

— une couche de 6 éléments de diamètre 2,5 mm;

— une couche de 12 éléments de diamètre 2,5 mm;

— une couche de 18 éléments de diamètre 2,5 mm;

à des tensions de l'ordre de 400 g; chaque couche est maintenue à l'aide de quatre rubans (6) de papier 70 g/m2 ; le diamètre extérieur de ces 36 éléments assemblés est de l'ordre de 18 mm;

— une gaine en aluminium (7) d'épaisseur 1,2 mm est appliquée par filage à la presse et rétreinte sur ces 36 éléments assemblés, portant le diamètre à 20,4 mm;

— ime gaine en polyéthylène noir (8) d'épaisseur 1 mm constitue l'enveloppe extérieure de diamètre 22,4 mm pour un câble à

36 fibres.

Dans une telle configuration,

— l'accroissement des pertes de transmission est de l'ordre de 1 à 2 dB/km;

— la charge à la rupture du câble est voisine de 750 kg.

Le câble réalisé selon la présente invention permet son utilisation pour des transmissions à longue distance de signaux téléphoniques, de transmissions de données et de transmissions télévisuelles.

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1 feuille dessins

Claims

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1. Câble à fibres optiques comportant un noyau central et des conducteurs optiques constitués par lesdites fibres et disposés concentriquement, les fibres optiques d'un diamètre voisin de 100 (j. étant revêtues d'une première gaine de protection en un premier matériau plastique, appliquée avec un jeu de quelques microns sur la fibre, et la fibre munie du premier gainage recevant une deuxième gaine de protection obtenue par extrusion d'un deuxième matériau plastique, cette deuxième gaine formant un tube autour de la première gaine laissant entre les deux un jeu de quelques dixièmes de millimètre, caractérisé par le fait que ledit second matériau plastique possède un module d'élasticité plus faible que celui dudit premier matériau et, en outre, un point de ramollissement plus bas que le premier, permettant l'extrusion de la deuxième gaine sans ramollissement de la première, les conducteurs optiques revêtus de leurs gaines étant assemblés en couches concentriques avec des tensions telles que l'on outrepasse la limite élastique du second matériau plastique, mais non celle du premier.

2. Procédé de réalisation du câble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les conducteurs optiques revêtus de leurs deux gaines sont assemblés à détorsion sur un noyau central en couches concentriques, avec des tensions telles que l'on outrepasse la limite élastique de la deuxième gaine, résorbant ainsi l'excès de longueur de fibre munie de sa première protection, et que l'on frette l'ensemble des conducteurs par des rubans sur le noyau central pour la première couche ou sur les couches périphériques.

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REVENDICATIONS

3. Câble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première gaine est en polyamide et la deuxième gaine en polyéthy-lène.

4. Câble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, sur la dernière couche de conducteurs optiques, une gaine de protection en aluminium extradée ou soudée, puis rétreinte,

assure une protection mécanique, laquelle gaine est protégée par une enveloppe en matière plastique.

5. Câble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le repérage des conducteurs optiques se fait par coloration dans la masse de la deuxième gaine exclusivement.