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La présente inven~ion concerne un câbLe à plusieurs fibres
optiques utilisables sépa~emment pour La ~ransmission de si-
gnaux téléphoni~ues, de transmissions de données ou télévi-
suelles ainsi que son procédé de réalisations.
Il est connu que la canstruction de tels câbles fait appel
à des techniques de mises en oeuvre et à des produits d'apport
très élaborés. Le conducteur optique classique étant entouré
d'une première gaine plastique dans laquelle il est iibre et
non tendu, cette premièregaine étant elle-même entourée d'une
seconde gaine en plastique de diamètre supérieur au diamètre
extérieur de la premièrs 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 oeuvre délicate.
L,e câble, selon l'invention, remédie a ces inconvénients.
Dans celui-ci en efet, le conducteur optique n'est pas libre
et est tendu dans La première gaine. Les performances cle ce
câble permettent la transmission longue distance tout en ren-
dant possible sa réalisation sur des machines classiques de
câblerie et sa pose selon des techniques habituelles en con-
duite ou en tranchée.
La présente invention a pour objet un cable comportant des
fibres optiques utilisables séparément pour des transmissions
de signaux téléphoniclues, des transmissions de donnéesr cles
transmissions télévisuelles, comportant un no~au central et
des conducteurs optiques constitués par les dites fibres et
disposés concenkriquement~ les ~ibres optiques d'un diamètre
voisin de 100 microns étant revêtues d'une première 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
," ~
- 1 ~ ~
.
.... . .
.,. " ~ , . .
:
1~1)8520~
extrusion d'~n deuxième matériau plastique, cette deuxième
protection ~ormant un tube autour de La première protection
laissant entre les deux un jeu su~flsant de quelques dixièmes
de millimètre, une enveloppe de protection en métal
électriquement conducteur entourant la couche externe de con-
ducteurs optiques, et une gaine externe en matière plastique
entourant ladite enveloppe en métal électriquement conducteur
caractérisé par le fait que ledit premier matériau plastique
possède un haut module d'elas-ticité et que ledit second
matériau plastique possède un point de fusion et un module
d'élasticité plus faible que ceux dudit premier matériau, les
- conducteurs optiques revêtue de leurs gaines étant assemblés
en couches concentriques avec des tensions telles que l'on outre-
passe la limite élastique du second matériau plastique, mais non
celle du pre~ier, et l'extrusion de la deuxième gaine étant
effectuée à une température telle que la première gaine ne subit
pas de ramollissement,
Elle a également po~r objet un procédé de réalisation d'un
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 ains~i l'e~cès de fibre munie de sa première pro-
teation et que l'on Erette l'ensemble des conducteurs par des
! rubans sur le noyau central pour la première couche ou sur les
couches périphéri~ues.
~n se ré~érant aux ~igures schematiques 1 et 2 ci-jointes,
on va décrire ci-après un exemple de mise en oeuvre de la
présente invention, exemple donné à titre purement illustratif,
et nullement limitatif. -~
Les figures La, lb~ lc représentent les différentes étapes
, , . ,.. . ; . , .,, .. ~ , . , :: .
:~0~352a~
de ~abrication d'un conducteur optique~
La igure 2 ~eprésente une vue en coupe d'un câble réalisé
seLon l'invention~
Le procédé de fabrication cansiste a réaliser un câble
comportant un no~au central et des conducteurs optiques dis-
posés concentriquement~
Pour cela, on se sert d'une assembleuse. Le no~au cen- ~
tral est constLtué d'un support métallique (cuivre ou acier) ou ~ -
de tout autre su~port, par exemple de ibres à haut module
d'élasticité. En même temps, on réalise le conducteur optique
de la fa~on suivante: ~
Figure la, les fibres opti~ues 1 de diamètre voisin de 100 ,
microns sont protégées par un matériau plastique 2 de haut
module d'élasticité~ de l'ordre de 300 daN/mm2) par exemple un
polyamide extrudé su~ La ~ibre au moyen d'une extrudeuse de
matières plasti~ues (non représentée). Le revêtement ainsi
réalisé exerce un serrage modéré sur la ~ibre. Des jeux radiaux
~de l'ordre de quel~ues microns entre la fibre et sa gaine de
protection sont satisfaisants~ Un tel jeu est un compromis,
entre les effets réduits de microdistorsions de l'axe de la
~ibre et des e~ets negLigeables des variations de l'atténua-
tion de la fibre en Eonction de La température; eEfets générale-
ment con~tat~s du ~aik des dilatations linéaires diEEérentielles
du matériau plasti~ue de protection et de la silice consti-
tuant Ia ~ibre.
La ~ibre optique ainsi pro~égée reçoit une seconde gaine de
protection 3 obk~nu~ par ~xtrusion d'un matériau thermopla~-
tique (~igure 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 pro-
tection;
,. .
~. 3
; :: . , ,: : ~ : .
. . . . ~ . .
35Z(~4
- température d'extrusion de la matière constituant la
deuxième gaine ~ de l'oLdre de 180C) plus faible que la
température de ramollissement du mat~riau de première gaine
(de l'ordre de 200C) a~in 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 millimètres.
AU cours de cette phase de fabrication, le retrait linéaire
de la deuxième gaine provo~ué par le refroidissement de la
matière, est 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 ~ormer une sinuo~de à l'intérieur .
du tube de la deuxième gaine ~figure l.b). Le pas de cette ~.
sinusoide est fonction du retrait du matériau constituant la
deuxième gaine~ du jeu entre la prem.ière et la deuxième gaine
ainsi que de la tension sur ~a deuxième gaine lors des stades
intermédiaires de abrication, ou au moment de l'assemblage. :
Le pas et l'amplitude de la sinuso~de sont des paramètres
20 critiques. Si le pas est trop court, on observe des pertes :
additionnelles de transmission dues aux microcourbures de la
~ibre. Si le pas est trop long, les opérations ultérieures de
~abrication~ notamment l'assemblage des conducteurs, peuvent ::
donner lieu à cles tensions excessiv~s de la ~ibr~. . .
Si le jeu entre les deux yaines est important, l'amplitude . .
de la sinusoide est importante et l'e~fet est à rapprocher d'un
pas court. Si le jeu entre les deux gaines est Eaible,
l'amplitude de la sinusoide est aible et l'efet est à
rapprocher d'un pas long~
Un jeu trop ~aible de l'ordre du dixième de millimètre
entre le diamètre extérieur de la première gaine et le dia-
.~ . .:
: .
~ . .. . .
~ 8~
mètre inté~ieu~ de la deuxième gaine, crée un risque d'adhérence
entre les deux gaines au m~ment de .~'extrusion, d'où une li'aison
rendant impossible le mise en tension de la deuxième gaine lors
de l'assemblage pour résorber l'excès de longueur du conduc-
teur optique.
Un avantage important du de~xième 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
' 10 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 couleur de la deuxième gaine, ce qui élimine les in- ;
convénients d'un repérage de couleur dans la masse du matériau
de protection de première gaine. Ces inconvénients sont
connus~ et sont généralement attribués à la granulométrie des
pigments de coloration au co~tact de la fibre, laquelle voit
sont atténuation croltre.
Les éléments atnsi aonstitués sont une fibre optique
20 revêtue de ses deux gaines plastiques, sont ensuite assemblés en~
couches concentriques sur le noyau central de diamètre iden- ' ;
tique à celui de la deuxième gaine de protection. Toutes les
combinaisons de fibres l ~ 6, 1 ~ 6 ~ 18, etc...
sont possibles et dépendent de la constitution souhaitée du
câble à fabriquer~
Les éléments de cablage sont assemblés à détorsion avec
une tension telle que l~aLlongement des tubes constituant les
deuxième gaines soit tel que l'on ait une remise en ligne de
la fibre enrobée dans sa première protection ~figure lc).
Le maintien en extension de ces tubes est assuré par des
frettages énergiques obtenue à l'aide de rubans posés au moyen
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~85Z~
de volettes classi~ues de machines à assembler. Chaque couche
de conducteurs opti~ues est ainsi rettée. Un choix adéquat
du matériau constituant la deuxième protection consiste dans le
fait qu'aux tensions d'assemblage~ on outrepasse la limite
élastique du matériau.
Ainsi, les conducteursoptiques sont pratique~ent sous ten-
sion nulle, ce qui élimine en grande partie, les pertes de
transmission additionnelles généralement constatées lors de
leur assembla~e~
Une gaine de protection plastique ou métallique est appli-
quée sur les éléments assembles. 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 méca-
niques adéquates pour la pose en conduite ou en tranchée du
câble ainsi constitué, cette gaine aluminium revetue d'une pro-
tection plasti~ue peut assurer le retour des courants de télé-
alimentation des amplificateurs de ligne dont le chemin aller
transite par le conducteur de culvre central. Le tube aluminium~
peut également être obtenu à partir d'un ruban aluminium replié
autour des éléments assemblés, soudé, puis rétreint.
Figure 2, on voit sur cette Ei~ure la réalisation d'un câble à
no~au central et conducteurs optiques périphéri~ues. A titre
d'exemple non limitatif il est constitué de la façon suivante:
Un conducteur optique élémentaire constitué d'une fibre
opticlue proté~ee par une première gaine et une seconde gaine
soit:
- une ~ibre (l) de 1~5 de diamètre protégée par une extrusion
en polyamide (2) de diamètre 0,~S mm. Le ~eu entre fibre et
polyamide est de l'ordre de ~ à 4 microns.
~sz~
un tube en poiyéth~lène ~3) coloré basse denslté de dimen-
sions 1,4 x 2,5 mm extrudé sur la première gaine, Le jeu
radial est donc voisin de a ~3 mm. Ces conducteurs élémentaires
sont répartis concentriquement à un no~au central (4) en cuivre
12/10 mm.
- Sur ce noyau revêtu de pol~amide (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;~
: 10 - une couche de 18 éléments de diamètre 2~5 mm;
à des tensions de l'ordre de 400 grammes. Chaque couche est
maintenue à l'aide de quatre rubans (6) de papier 70 grammes/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 ~ilage à la presse etrétreint sur ces 36 éléments assemblés,
portant le diamètre à 20,4 mm.
- une gaine en polyéth~Lène noir ~8) d'épaisseur 1 mm constitue
l'enveloppe extérieure de diamètre 2~,4 mm pour un câble à 36
fibres. `
Dans une teLle coniguration~
- l'accroissement des pertes de transmission est de l'ordre ~e
1 à 2 dB/km;
- la charge à la rupture de 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.
Les applications sont du domaine des câbles à Eibres
optiques.
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