CH626177A5

CH626177A5 - Device for coating an optical fibre with a plastic layer

Info

Publication number: CH626177A5
Application number: CH1503877A
Authority: CH
Inventors: Claude Brehm; Philippe Dupont
Original assignee: Comp Generale Electricite
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1977-12-08
Publication date: 1981-10-30
Also published as: BE861619A; IT1089779B; FR2375145B1; GB1540937A; FR2375145A1

Description

La présente invention concerne les dispositifs pour recouvrir une fibre optique d'une couche de matière plastique. The present invention relates to devices for covering an optical fiber with a plastic layer.

On sait qu'une fibre optique est essentiellement constituée d'un noyau filiforme en verre apte à transmettre une onde lumineuse. Cette onde est injectée dans le noyau à une de ses extrémités et reçue à l'autre extrémité après plusieurs réflexions sur la surface cylindrique du noyau. Ce noyau est généralement entouré d'une gaine optique réalisée en un matériau dont l'indice de réfraction est inférieur à celui du verre du noyau. It is known that an optical fiber essentially consists of a filiform glass core capable of transmitting a light wave. This wave is injected into the core at one of its ends and received at the other end after several reflections on the cylindrical surface of the core. This core is generally surrounded by an optical sheath made of a material whose refractive index is lower than that of the glass of the core.

Il est utile de recouvrir une fibre optique d'une couche de matière plastique dans les deux cas indiqués ci-dessous. It is useful to cover an optical fiber with a layer of plastic in the two cases indicated below.

Lorsque le matériau de la gaine optique est un verre, le dépôt d'une couche de matière plastique sur cette gaine permet de la protéger contre les altérations provoquées par l'humidité de l'air et les dégradations mécaniques. When the material of the optical sheath is a glass, the deposition of a layer of plastic material on this sheath makes it possible to protect it against alterations caused by air humidity and mechanical degradations.

Mais il peut être avantageux aussi de recouvrir directement le noyau conducteur d'une fibre optique d'une couche d'une matière plastique dont l'indice de réfraction est inférieur à celui du noyau. La gaine ainsi réalisée possède alors à la fois une fonction optique et une fonction de protection. However, it may also be advantageous to directly cover the conductive core of an optical fiber with a layer of plastic material whose refractive index is lower than that of the core. The sheath thus produced then has both an optical function and a protection function.

On connaît un dispositif pour recouvrir une fibre optique d'une couche de matière plastique, comportant essentiellement un récipient en forme d'entonnoir muni à sa partie inférieure d'un tube capillaire. On fait passer la fibre à revêtir dans le tube capillaire suivant l'axe de ce tube et on remplit le récipient de la matière plastique à l'état liquide. Des moyens sont prévus pour imprimer à la fibre un mouvement continu de haut en bas. Un film de matière plastique liquide qui se durcit au contact de l'air se dépose ainsi sur la fibre optique. A device is known for covering an optical fiber with a layer of plastic material, essentially comprising a funnel-shaped container provided at its lower part with a capillary tube. The fiber to be coated is passed through the capillary tube along the axis of this tube and the container is filled with the plastic in the liquid state. Means are provided for imparting to the fiber a continuous movement from top to bottom. A film of liquid plastic which hardens on contact with air is thus deposited on the optical fiber.

Ce dispositif comporte des inconvénients. On constate en effet que la couche de matière plastique ainsi déposée comporte des bulles d'air qui diminuent l'efficacité de sa protection et qui, dans le cas où la couche a un effet optique, augmentent les pertes lumineuses de la fibre. This device has drawbacks. It is found in fact that the plastic layer thus deposited has air bubbles which reduce the effectiveness of its protection and which, in the case where the layer has an optical effect, increase the light losses from the fiber.

On connaît aussi des dispositifs permettant de déposer par extrusion une couche de matière plastique sur une fibre optique. Also known are devices for depositing by extrusion a plastic layer on an optical fiber.

Mais ces dispositifs sont très complexes et onéreux. De plus, l'épaisseur des couches déposées par extrusion ne peut être inférieure à 150 (x environ, ce qui limite le champ d'application de ces dispositifs. But these devices are very complex and expensive. In addition, the thickness of the layers deposited by extrusion cannot be less than 150 (x approximately, which limits the field of application of these devices.

La présente invention a pour but de pallier les inconvénients des dispositifs connus cités ci-dessus. Elle a aussi pour but de déposer de façon très simple une couche de matière plastique sur une fibre optique, la couche étant d'excellente qualité et son épaisseur pouvant être comprise entre une dizaine de microns et plusieurs centaines de microns. The object of the present invention is to overcome the drawbacks of the known devices mentioned above. It also aims to deposit in a very simple manner a layer of plastic material on an optical fiber, the layer being of excellent quality and its thickness may be between ten microns and several hundred microns.

La présente invention a pour objet un dispositif pour recouvrir une fibre optique d'une couche de matière plastique comportant: The subject of the present invention is a device for covering an optical fiber with a layer of plastic material comprising:

— un réservoir prolongé d'un tube capillaire dont la partie interne communique avec le volume intérieur du réservoir, le diamètre intérieur de ce tube étant suffisant pour laisser passer la fibre optique, - a reservoir extended by a capillary tube, the internal part of which communicates with the internal volume of the reservoir, the internal diameter of this tube being sufficient to allow the optical fiber to pass,

— un tube de guidage disposé selon l'axe du tube capillaire, ce tube de guidage comportant à une de ses extrémités une partie capillaire disposée à proximité du tube capillaire, l'autre extrémité du tube de guidage étant à l'extérieur du réservoir, A guide tube disposed along the axis of the capillary tube, this guide tube comprising at one of its ends a capillary part disposed near the capillary tube, the other end of the guide tube being outside the reservoir,

— des moyens pour introduire de ladite matière plastique à l'état liquide dans le volume compris entre le tube de guidage et la paroi du réservoir, le tube capillaire étant disposé verticalement au-dessous du réservoir, et Means for introducing said plastic material in the liquid state into the volume between the guide tube and the wall of the reservoir, the capillary tube being disposed vertically below the reservoir, and

— des moyens pour faire passer la fibre optique à travers le tube de guidage et le tube capillaire, et pour imprimer à cette fibre un déplacement continu vertical de haut en bas,caractérisé par le fait que ladite partie capillaire est disposée à l'intérieur du réservoir, au-dessus du tube capillaire. - Means for passing the optical fiber through the guide tube and the capillary tube, and for imparting to this fiber a continuous vertical movement from top to bottom, characterized in that said capillary part is disposed inside the reservoir, above the capillary tube.

La présente invention est décrite ci-dessous à titre illustratif mais nullement limitatif, en regard du dessin annexé dans lequel la figure unique représente, en coupe axiale, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention. The present invention is described below by way of illustration but in no way limiting, with reference to the appended drawing in which the single figure represents, in axial section, an embodiment of the device according to the invention.

Sur cette figure, un récipient en forme d'entonnoir est composé d'un réservoir 1 dont la partie inférieure conique se prolonge suivant un tube capillaire 2; le volume intérieur du tube capillaire 2 est en communication avec celui du réservoir 1. Le réservoir 1 et le tube 2 sont de révolution autour d'un axe vertical. Un tube de guidage 3 est disposé suivant cet axe; il présente à son extrémité inférieure une partie capillaire 4 disposée à l'intérieur du réservoir 1 à proximité du tube capillaire 2. L'extrémité supérieure du tube 3 débouche à l'extérieur du réservoir 1. Une pièce de centrage 5 solidaire du tube 3 coopère mécaniquement avec la paroi du réservoir 1 de manière à assurer un alignement précis de l'axe du tube 3 sur celui du tube capillaire 2. La pièce de guidage 5 peut être, comme représenté, soudée sur la paroi extérieure du tube 3. Elle peut comporter une partie conique 6 qui vient s'emboîter dans une ouverture conique 7 du réservoir 1 de façon à réaliser une liaison amovible de la pièce 5 (et donc du tube 3) avec le réservoir 1. La pièce de centrage 5 comporte enfin un orifice de remplissage 9 du réservoir 1. In this figure, a funnel-shaped container is composed of a reservoir 1, the conical lower part of which extends along a capillary tube 2; the interior volume of the capillary tube 2 is in communication with that of the reservoir 1. The reservoir 1 and the tube 2 are of revolution about a vertical axis. A guide tube 3 is arranged along this axis; it has at its lower end a capillary part 4 disposed inside the tank 1 near the capillary tube 2. The upper end of the tube 3 opens out to the outside of the tank 1. A centering piece 5 secured to the tube 3 cooperates mechanically with the wall of the reservoir 1 so as to ensure precise alignment of the axis of the tube 3 with that of the capillary tube 2. The guide piece 5 can be, as shown, welded to the outer wall of the tube 3. It may include a conical part 6 which fits into a conical opening 7 of the reservoir 1 so as to form a removable connection of the part 5 (and therefore of the tube 3) with the reservoir 1. The centering part 5 finally comprises a filling port 9 of tank 1.

Une chemise 8 peut être fixée sur la paroi du réservoir 1 pour faire circuler un fluide de refroidissement sur la paroi extérieure de ce réservoir. La chemise 8 comporte alors une ouverture d'entrée 10 et une ouverture de sortie 11 de ce fluide. A jacket 8 can be fixed on the wall of the tank 1 to circulate a cooling fluid on the outer wall of this tank. The jacket 8 then has an inlet opening 10 and an outlet opening 11 for this fluid.

Les pièces constituant le dispositif décrit ci-dessus et illustré par la figure sont de préférence réalisées en un verre résistant aux chocs thermiques ou en acier inoxydable. The parts constituting the device described above and illustrated by the figure are preferably made of a glass resistant to thermal shock or stainless steel.

La fibre optique 12 à revêtir est d'abord enfilée dans le tube de guidage 3 et le tube capillaire 2 suivant leur axe commun. On procède ensuite au remplissage du réservoir 1 à travers l'orifice 9 avec une matière plastique à l'état liquide qui peut être par exemple un The optical fiber 12 to be coated is first threaded into the guide tube 3 and the capillary tube 2 along their common axis. The tank 1 is then filled through the orifice 9 with a plastic material in the liquid state which can for example be a

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mélange 13 d'une résine et d'un durcisseur. Dans ce cas, pour éviter un durcissement trop rapide de ce mélange, on fait circuler par des moyens connus non représentés un fluide de refroidissement entrant dans la chemise 8 par l'ouverture 10 et sortant par l'ouverture 11. Ce fluide peut être par exemple de l'eau à la température ambiante. La 5 viscosité du mélange 13 est telle qu'on n'observe aucune pénétration de la matière plastique liquide dans le capillaire 4. On imprime alors à la fibre optique un déplacement continu vertical de haut en bas. On constate que la fibre 12 se recouvre à la sortie du capillaire 2 d'une couche du mélange 13. Celle-ci se durcit rapidement par passage dans io un four pour former une couche de matière plastique solide. mixture 13 of a resin and a hardener. In this case, to avoid too rapid hardening of this mixture, circulating by known means not shown a cooling fluid entering the jacket 8 through the opening 10 and leaving through the opening 11. This fluid can be by example water at room temperature. The viscosity of the mixture 13 is such that no penetration of the liquid plastic material into the capillary 4 is observed. The optical fiber is then given a continuous vertical displacement from top to bottom. It is found that the fiber 12 is covered at the outlet of the capillary 2 with a layer of the mixture 13. The latter hardens quickly by passing through an oven to form a layer of solid plastic.

Il est à noter que cette opération peut être effectuée en même temps que l'étirage de la fibre, le dispositif illustré par la figure étant placé alors immédiatement à la sortie du four dans lequel l'étirage est réalisé. On protège ainsi la surface cylindrique de la fibre optique 15 contre l'action nuisible de l'atmosphère dès que cette fibre est élaborée. It should be noted that this operation can be carried out at the same time as the drawing of the fiber, the device illustrated in the figure then being placed immediately at the outlet of the furnace in which the drawing is carried out. This protects the cylindrical surface of the optical fiber 15 against the harmful action of the atmosphere as soon as this fiber is produced.

On constate que la couche de matière plastique ainsi déposée est d'excellente qualité et comporte notamment très peu de bulles d'air. Ce résultat peut s'expliquer par les considérations suivantes. It can be seen that the layer of plastic material thus deposited is of excellent quality and in particular has very few air bubbles. This result can be explained by the following considerations.

Grâce à la présence du tube de guidage 3 immergé dans le mélange liquide 13, l'entrée de la fibre 12 dans le mélange 13 s'effectue dans une zone 14 du mélange 13 où le nombre de bulles d'air est particulièrement faible. En effet, ces bulles sont surtout 25 concentrées au voisinage de la surface d'équilibre 15 du mélange 13 et la zone 14 qui est située à l'extrémité inférieure du tube capillaire 4 est placée aussi près que possible du sommet du cône limitant inférieurement le réservoir 1, c'est-à-dire à une distance relativement grande de la surface d'équilibre 15. 30 Thanks to the presence of the guide tube 3 immersed in the liquid mixture 13, the fiber 12 enters the mixture 13 takes place in an area 14 of the mixture 13 where the number of air bubbles is particularly low. In fact, these bubbles are mainly concentrated in the vicinity of the equilibrium surface 15 of the mixture 13 and the zone 14 which is located at the lower end of the capillary tube 4 is placed as close as possible to the top of the cone which limits the tank 1, that is to say at a relatively great distance from the equilibrium surface 15. 30

Il en résulte qu'en pratique aucune bulle d'air ne vient se fixer sur la surface extérieure de la fibre au moment de son entrée dans le mélange 13, grâce à la présence du tube de guidage 3. As a result, in practice, no air bubble is fixed on the outer surface of the fiber when it enters the mixture 13, thanks to the presence of the guide tube 3.

De plus, le trajet de la fibre 12 dans le mélange 13 est très court et s'effectue dans la partie inférieure du réservoir 1 où les bulles d'air sont très peu nombreuses. Ainsi le nombre des bulles pouvant se fixer sur la surface extérieure de la fibre pendant la traversée du mélange 13 est aussi très faible. In addition, the path of the fiber 12 in the mixture 13 is very short and takes place in the lower part of the tank 1 where the air bubbles are very few. Thus the number of bubbles that can be fixed on the outer surface of the fiber during the passage of the mixture 13 is also very low.

Le dispositif selon l'invention permet donc d'éviter que de nombreuses bulles d'air se fixent sur la surface extérieure de la fibre, et que ces bulles, entraînées par le mouvement de haut en bas imprimé à la fibre, viennent se rassembler au sommet du cône inférieur du réservoir 1 et pénétrer dans le capillaire 2, comme cela a lieu lorsqu'on utilise le dispositif selon l'art antérieur, dispositif ne comportant pas de tube de guidage. The device according to the invention therefore makes it possible to avoid that numerous air bubbles become fixed on the external surface of the fiber, and that these bubbles, entrained by the upward movement printed on the fiber, come to collect at the top of the lower cone of the reservoir 1 and penetrate into the capillary 2, as occurs when the device according to the prior art is used, device not comprising a guide tube.

Lorsque le dispositif selon l'invention est constitué de deux parties séparables, comme dans l'exemple illustré par la figure, le passage de la fibre dans les deux capillaires (14 et 2) et le nettoyage de l'appareil après utilisation sont facilités. Il est possible aussi, en associant à un même tube de guidage plusieurs récipients possédant des diamètres de capillaire différents, de réaliser des couches d'épaisseurs différentes pour un même diamètre de fibre. When the device according to the invention consists of two separable parts, as in the example illustrated by the figure, the passage of the fiber in the two capillaries (14 and 2) and the cleaning of the device after use are facilitated. It is also possible, by combining the same guide tube with several containers having different capillary diameters, to produce layers of different thicknesses for the same fiber diameter.

A titre indicatif, le tube capillaire 2 peut avoir un diamètre intérieur de 0,5 mm et le capillaire 4 un diamètre intérieur de 1 mm, la fibre à revêtir ayant un diamètre de 0,3 mm; la longueur du tube capillaire 2 peut être de 4 cm et celle du capillaire 4 de 2 cm. As an indication, the capillary tube 2 can have an internal diameter of 0.5 mm and the capillary 4 an internal diameter of 1 mm, the fiber to be coated having a diameter of 0.3 mm; the length of the capillary tube 2 can be 4 cm and that of the capillary 4 2 cm.

La vitesse du déplacement vertical de fibre peut être de 15 m/min. The speed of vertical fiber displacement can be 15 m / min.

Le dispositif selon la présente invention peut être appliqué à la réalisation de fibres optiques utilisées dans le domaine des télécommunications. The device according to the present invention can be applied to the production of optical fibers used in the field of telecommunications.

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1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

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1. Device for covering an optical fiber with a layer of plastic material comprising:

- a reservoir extended by a capillary tube, the internal part of which communicates with the internal volume of the reservoir, the internal diameter of this tube being sufficient to allow the optical fiber to pass,

A guide tube disposed along the axis of the capillary tube, this guide tube comprising at one of its ends a capillary part disposed near the capillary tube, the other end of the guide tube being outside the reservoir,

Means for introducing said plastic material in the liquid state into the volume between the guide tube and the wall of the reservoir, the capillary tube being disposed vertically below the reservoir, and

- Means for passing the optical fiber through the guide tube and the capillary tube, and for imparting to this fiber a continuous vertical movement from top to bottom, characterized in that said capillary part (4) is disposed at the inside the tank (1), above the capillary tube (2).

2. Device according to claim 1, characterized in that it further comprises a centering piece (5) integral with the guide tube (3), and mechanically connected to the wall of said reservoir (1) so as to align the axis of the guide tube (3) on that of the capillary tube (2), this centering piece (5) having an orifice (9) for filling said reservoir (1).

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3. Device according to claim 2, characterized in that the mechanical connection between the centering piece (5) and the wall of the tank (1) is removable.

4. Device according to claim 1, characterized in that said tank further comprises means (8,10, 11) for circulating a cooling fluid on the outer wall of said tank (1).