FR2476634A1

FR2476634A1 - Procede de fabrication d'une fibre optique portant un revetement durci par ultraviolet et fibre optique correspondante

Info

Publication number: FR2476634A1
Application number: FR8103283A
Authority: FR
Inventors: Lee Landis Blyler; Landis Blyler Et Frank Vincent Dimarcello Lee; Frank Vincent Dimarcello
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1981-02-19
Publication date: 1981-08-28
Also published as: US4482204A; NL8100905A; DE3106451A1; CA1152022A; FR2476634B1; GB2069873A; KR840001876B1; KR830005066A; GB2069873B; JPS56134539A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA FABRICATION DES FIBRES OPTIQUES. DANS LA FABRICATION D'UNE FIBRE OPTIQUE EN VERRE DE SILICE 51 COMPORTANT UNE COUCHE DE REVETEMENT 52 DURCIE PAR UN RAYONNEMENT ULTRAVIOLET, ON INCORPORE UNE MATIERE ABSORBANT L'ULTRAVIOLET DANS LA COUCHE DE REVETEMENT AFIN DE REDUIRE LES PERTES DE TRANSMISSION QUE LE RAYONNEMENT ULTRA-VIOLET FAIT APPARAITRE DANS LA FIBRE DE VERRE. LA MATIERE ABSORBANT L'ULTRAVIOLET PERMET NEANMOINS UN DURCISSEMENT RAPIDE DE LA COUCHE DU REVETEMENT. ON PEUT EGALEMENT PROCEDER A UN DURCISSEMENT PARTIEL DE LA PARTIE INTERIEURE DU REVETEMENT DANS LE BUT PARTIEL DE LA PARTIE INTERIEURE DU REVETEMENT DANS LE BUT DE REDUIRE LES PERTES DE TRANSMISSION PAR MICRO-COURBURE. APPLICATION AUX TELECOMMUNICATIONS OPTIQUES.

Description

R474634

La urésente invention concerne la réduction des pertes optiques dans des fibres optiques comportant un

r-evdtement durci par uvr rayonnement ultraviolet.

Une fibre optique rev tue, comme celles qu'on uti-

lise dans diverses applications parmi Jesquelles les télécom- munications, comprend de façon caractéristique une matière

de revêtement en polymère résistante mais flexible, qui entou-

re la fibre optique, La fibre optique elle-même est de façon Caractéristique en verre de silice, avec divers additifs ajoutés pour obtenir les propriétés optiques désirées. La matière de revêtement est habituellement conçue de façon à protéger la fibre optique contre les rayures et l'abrasion de surface. En outre, un revêtement peut servir à réduire les

pertes par micro-cat0bure, et permettre de manipuler plus faci-

lement la fibre.

Un procédé classique pour revêtir une fibre optique consiste à appliquer un pré-polymère9 consistant de façon caractéristique en un liquide, qui est ensuite durci sur la

fibre nar chauffage. On a développé plus récemment des rev8te-

ments durcis par ultraviolet. Ces matières de revêtement à ultraviolet (UV) comprennent de façon caractéristique un pré-polymère auquel est ajouté un photo-inducteur sensible à l'ultraviolet (voir le brevet US 4 099 837) On sait également fabriquer des fibres ayant des revêtements à deux couches9 dans

lesquels la couche intérieure est relativement molle et flexi-

ble afin de réduire encore davantage les pertes par micro-cour-

bure. Dans ce but, la couche intérieure comprend de façon carac-

téristique une silicone ou des matières tampon déformables et

comparables. La couche extérieure consiste de façon caracté-

ristique en une matière résistant davantage à l'abrasion, com-

me dans le cas des revêtements à une seule couche. L'une de ces couches ou les deux peuvent comprendre une matière durcie

par ultraviolet.

Bien qu'un rayonnement ultraviolet soit nécessaire

pour durcir ces revêtements, on sait que le rayonnement ultra-

violet peut augmenter les pertes optiques dans le verre de silice dopé avec diverses matières; voir par exemple le boum3t: "The Effect of UV and X-Ray Radiation on Silicate Glasses, Fused Silica, and Quartz Crystals," A. r:ats et J. M. Stevels,

Phi1iQs Research Re2ort 11, pages 115-156, 1956.

Il peut donc dans certaines circonstances être nécessaire de trouver des moyens d'empêcher que la lumière ultraviolette utilisée pour durcir le revêtement de polymère augmente les

pertes optiques dans des fibres optiques.

L'invention consiste en un procédé de réduction des pertes optiques dans des 'ibres optiques qui comportent

des revêtements durcis par ultraviolet. Une matière d'absorp-

tion de l'ultraviolet qui ne forme pas une quantité nota-

ble de radicaux libres lorsqu'elle est exposée au rayonnement ultraviolet de durcissement est incorporée dans une couche de revêtement de la fibre. Dans un mode de réalisation, la matière d'absorption de l'ultraviolet absorbe de préférence les longueurs d'onde ultraviolettes les plus courtes, qui ont la plus forte action détérioratrice, et elle absorbe moins les longueurs d'onde UV les plus longues qui activent le

photo-inducteur du revêtement. Dans un autre mode de réa-

lisation, la matière absorbante empêche un durcissement complet de l'intérieur du revêtement durci par UV, ce qui

procure une réduction des pertes par micro-cauibure, en compa-

raison de revêtements à une seule couche complètement durcie.

Dans le cas de revêtements à plusieurs couches, la matièré d'absorption de l'ultraviolet est de préférence placée dans

une couche intérieure.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre de modes de réalisation et en se

référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 montre les pertes optiques de certaines

fibres non revêtues lorsqu'elles sont exposées à de la lumiè-

re ultraviolette.

La figure 2 montre une réduction caractéristique

des pertes optiques due à une matière d'absorption de l'ul-

traviolet dans un revêtement à une seule couche.

La figure 3 montre les spectres d'absorption de l'ultraviolet d'une matière de revêtement, avec et sans

addition d'un tyue donné de matière d:absorntion de l'ultra-

violet. L' ?iure 4 montre une r3cduction caractri.stisue de,' 'ertei o tinues eue à une matière i'-bsorotion de

]5 1.' IravioLet 'ans un rev3tenent à deux couches.

? fiure U ontre une fibre o-tiiue comuortant

un rcv-tement une seule couche.

La figure 6 montre une fibre ontique comeortant un

rev-teaent h 6eux couches.

lu -La iescriution qui suit concerne la réduction desner-

0 n d'es. fibres ontiques comnortant des rev8tements rOi: nar ultraviolet (UF) Les inventeurs ont découvert que les fibres de verre de silice dorées avec d-u germanium ol du

-hosphore, ou les deux, ont des oertes accrues dans les oar-

ties infraronge, visible et ultraviolette du spectre, lorsqu' elles ont êt-' irradie: avec de la lumière ultraviolette. Ce

rayonnement aannrait de facon caractristinue lorsqu'on dur-

acit les r;vtements durcissables 7ar ultraviolet qui se trou-

vent sur les fibres.

La figure 1 montre les caractristicues de pertes de fibres o-otionues en silice radient dindice.o.ée.- avec du di.oxyde,.D eermaniuu et soit du uentoxyde de Ohosshore,

soit du trioxyde de bore, nour deux niveaux diff6rents d'ou-

verture numériaue (0. l,). La fibre ayant une ouverture numB-

ricue de 0,36 a un coe-ir en rhosiohosilicate-.germanium, tandis nue la fibre ayant une ouverture numérique de 0,23 a un coeur en borosilicatelermnnium. Le niveau d'ouverture numérique le plus 'leve correspond un niveau plus élevé de do-age oar le germanium. Les courbes du bas corres-. ond.ent à des

fibres qui n'ont pas.'t. ex-o es k un rayonnement ultravio-

let. Les courbes du 'aut corresuondent à des fibres qui ont

t; exceoséns à différents niveaux ae rayonnement u.]traviolet.

2outeq les fibres dont les can.ractéri-ti.ues -e-nt rerrésentées zur la figure 1 sont des fibres non revêtues. Les fibres ont

ti:tir'e: une vitesse d'environ 0,5 -m/s devant deux lam-

es à v-.,eulr de mercure à rression moyennefonctionnant à

environ 80 V/cm (k rleine nuissance) montées dans une encein-

te contenant des réflecteurs elliptiqueso Les courbes de rertes

sous l'effet de lrexposition au rayonnement UV à demi-puis-

sance sont également représentées. Le temps d'exposition tota-

1 est resté d'environ une seconde.

Comme on peut le voir sur la figure 1, les pertes augmentent fortement pour les longueurs d'onde les plus cour- tes et elles augmentent également lorsque les niveaux de dopage par le germanium augmentent et lorsque les niveaux de puissance du rayonnement UV augmentent. D'autres tests (non représentés) révèlent que le phosphore utilisé comme seul agent de dopage ou le germanium utilisé comme seul agent de dopage augmentent les niveaux de pertes dans des fibres de

silice exposées à un rayonnement UV. On estime qu'une con-

centration de dopage de 10 % en poids, ou davantage, de dioxyde de germanium conduit à des pertes supplémentaires importantes dues au durcissement par UV, indépendamment de la présence éventuelle d'autres agents de dopage (par exemple du bore). Une concentration de 0,5 % en poids, ou davantage,

de pentoxyde de phosphore conduit à des pertes supplémentai-

res. Dans une fibre à gradient d'indice, la concentration de phosphore est de façon caractéristique uniforme dans

le coeur de la fibre, tandis que la concentration de germa-

nium est de façon caractéristique plus élevée au centre du coeur, les pourcentages indiqués ci-dessus concernant la concentration maximale dans le coeur. Cependant, des pertes induites par UV peuvent également apparaître si des quantités notables des agents de dopage précités sont présentes dans la

gaine d'une fibre de silice.

Le polymère utilisé dans le revêtement durci par

UV et considéré ici est une résine de poly (uréthane acryla-

te), commercialisée sous la référence No 59KCU05719U par la firme Borden, Inc., qu'on appellera ci-après la "résine de poly (uréthane acrylate)". Le photo-inducteur consiste en 2,2 - diméthoxy - 2 - phényl acétophénone, commercialisé

sous le nom Irgacure 651 par la firme Ciba-Geigy Company.

Ce photo-inducteur est ajouté dans la proportion d'environ 2 % en poids à la résine de poly (uréthane acrylate), pour former un revêtement durcissable par UV. Cependant, les problèmes et les solutions indiqués ici sont également

ap;licables à d'autres combinaisonsde polymère/photo-induc-

teur. L'invention est également applicable à un polymère

durcissable oar UV, sans l'aide d'un photo-inducteur.

La figure 2 compare les pertes spectrales pour trois fibres, ayant une ouverture numérique de 0,36 qui sont étirtes à partir de la même ébauche et sont revâtues de la man.Lre indiquée ci-anrès. Une première fibre (courbe a) est revêtue avec une matière durcie de manière thermique, sans exposition à un rayonnement UV, tandis queune seconde fibre (courbe b) est revêtue avec le revêtement durcissable par UV pr4eitr, et est exposésà un rayonnement UV, comme indiqué ci-dessus. La fibre comportant le revêtement durci par UV (courbe b) présente des pertes supplémentaires s'élevant à

14 dB/km à 700 nm et 192 dB/km à 900 nm. La troisième cour-

be (courbe c) est envisagée dans ltexemple 1 ci-dessous. On

a trouvé que ces pertes induites par le rayonnement UV dépen-

dent de l'épaisseur du rev8tement dans la plage de 10 à 50 micromètres, mais dépendent peu de la vitesse d'étirage

(temps dlexnooition).

Pour comprendre ces résultats pour les première et seconde fibres, on a examiné le polymère de revêtement par spectroscopie ultraviolette. La figure 3 montre les spectres de transmission obtenus à partir de couches d'une épaisseur de 50 micromètres du polymère non durci (nré-polymère), Les

snectres pour le colymère durci sont pratiquement équivalents.

La courbe A représente la transmittance de la rEsine de noly (uréthane acrylate) seule, tandis que la courbe B montre la transmittance pour la résine à laquelle ona ajouté 2] en poids de photo-inducteur. Il est évident rue le uolymère absorbe faiblement dans la gamme spectrale de 310 à

400 nmi mais absorbe très fortement au dessous de 300 nmo Ain-

si, le revêtement masque ou "coupe" effectivement les lon-

fueurs d'onde inférieures à 300 nm, empêchant ainsi une dété-

rioration du verre du coeur par les longueurs d'onde UV cour-

tes. Censndant, le revêtement est transparent aux longueurs d'onde supérieures à environ 300 nm, qui produisent certaines pertes supplémentaires; Il est donc avantageux de déplacer

la "coupure" vers des longueurs d'onde un peu plus lon'ues.

On doit cependant faire ceci sans perturber le uhoto-induc-

teur qui absorbe dans cette région et oui se décompose pour former des radicaux libres afin d'induire la réaction de polymérisation dans le revêtement.

Toute solution proposée au problème de la dété-

rioration par le rayonnement UV ne doit pas limiter notable-

ment la vitesse de durcissement du polymère durci par UV.

Ceci vient du fait que les conditions économiques de la fabrication de fibres optiques en grande quantité inposent une vitesse d'étirage élevée. A l'heure actuelle, les fibres sont étirées de façon caractéristique à température élevée à partir d'une ébauche de verre, comme celle qu'on obtient par le traitement de dépôt chimique en.phase vapeur modifié. Il est très avantageux que cette fibre étirée soit revêtue avec

le pré-polymère et soumise au durcissement par UV en une seu-

le opération continue. Les vitesses d'étirage ont actuelle-

ment des valeurs caractéristiques comprises dans la plage de

1 à 1,5 m/s, et il est probable que ces vitesses augmenteront.

Il semblerait qu'une solution consiste à ajouter d'avantage de nhotoinducteur au nré-Dolymère. Ceci réduirait

le rayonnement atteignant la fibre, du fait que le photo-in-

ducteur est un absorbant du rayonnement UV et que la seule chose qu'il puisse faire est d'augmenter la vitesse de durcissement. Ceci ne constitue cenendant généralenent pas une solution satisfaisante. Les photo-inducteurs pour le

rayonnement UV se décomposent pour former des radicaux li-

bres qui favorisent la polymérisation du pré-polymère. Si les radicaux libres sont présents en une quantité supérieure à celle nécessaire nour la Polymérisation, les radicaux libres Enexchs peuvent produire une réticulation supplémentaire du polymère, susceptible de conduire à une dégradation à-long

terme, comme par fragilisation.

Les absorbants du rayonnement UV qui ne forment pas de radicaux libres sous l'effet du rayonnement seraient moins susceptibles de mroduire des problères de stabilité à long terme dans le polymère. Il apparaft cependant que leur présence dans le pré-polymère limiterait nécessairement la

vitesse de durcissement. L'augmentation de la dose de rayon-

nement UV pour compenser cet effet ne serait pas une solu-

tion, du fait qu'elle ne ferait qu'augmenter la détériora- tion produite dans la fibre de verreo

On a trouvé, de façon surprenante, que des absor-

bants du rayonnement UV qui ne forment pas une quantité

notable de radicaux libres capables de favoriser la polymé-

risationen.présence de rayonnement UV, peuvent réduire nota-

blement la détérioration de la fibre de verre par le rayon-

nement UV, sans réduire notablement la vitesse de durcis-

semento A titre de mesure de la production de radicaux li-

bres, on établit ici la distinction entre le terme "absorbant

UV" et le terme 11photo-inducteur UV" sur la base de la vites-

se de durcissement sous l'effet du rayonnement UV de pré-

polymères dopés avec une telle matière. On a trouvé en par-

ticulier qu'un pré-polymère du type acrylate contenant 1 %

en poids de photo-inducteur Irgacure 651 durcissait complè-

tement au moins 100 fois plus vite, pour une dose donnée de rayonnement UV, qu'un échantillon comparable du pré-polymè re du type acrylate (sans photo-inducteur) contenant 1 % en poids d'absorbant UV Cyasorb 531. On pense que les autres absorbants UV nommés ici produisent également une différence

de vitesse de durcissement d'au moins 100 à 19 en comparai-

son de photo-inducteurs caractéristiques. L'exemple suivant

montre l'effet obtenu en combinant à la fois un photo-induc-

teur UV et un absorbant UV dans la résine de polymère.

Exemple 1

On ajoute 1% en poids d'un absorbant UV organique,la 2-hydroxy-4-noctoxybenzophénone, (Cyasorb UV 531, American Cyanamid, Inc.) à la résine de poly (uréthane acrylate), qui contient également 2 % en poids du photoinducteur Irgacure 651. L'absorbant modifie le spectre UV de la résine de la manière représentée sur la courbe C de la figure 3. On

étire ensuite une fibre à partir de l'ébauche utilisée précé-

demment dans le cas de la figure 2 (O. N. = 0,36) et on la revêt avec la nouvelle composition de résine. On ne rencontre

aucune difficulté dans le durcissement de cette composition.

La courbe résultante de pertes spectrales est représentée par la courbe c sur la figure 2. Les pertes supplémentaires à 700, 800 et 900 nm ont été réduites respectivement de 14, 4

et 1,2 dB/km à 3, 1,0 et 0,4 dB/km. On peut donc ainsi défi-

nir des revêtements durcissables par UV qui permettent de maitriser effectivement les pertes induites par rayonnement UV dans des fibres optiques, y compris des fibres optiques

10.à ouverture numérique élevée.

Ce résultat imprévu est dû en partie au fait que le pic du spectre d'absorption de l'absorbant UV est tel qu'il n'atténue pas notablement tout rayonnement situé dans le spectre d'absorption du photo-inducteur. Par exemple, le

photo-inducteur Irgacure 651 absorbe dans la gamme de lon-

gueur d'onde de 300 nm à 400 nm. L'absorbant UV, c'est-à-dire le Cyasorb UV 531, atténue principalement les longueurs d'onde inférieures à environ 360 nm, avec la concentration utilisée. Ainsi,bien qu'elles soient un peu atténuées, les longueurs d'onde supérieures à environ 360 nm sont présentes avec une intensité suffisante pour durcir le polymère. Du fait que ce sont essentiellement les longueurs d'onde les plus courtes et qui détériorent la fibre de verre, il est

possible d'obtenir à la fois une vitesse de durcissement éle-

vé et des pertes optiques réduites dues à la détérioration

par le rayonnement UV.

Une seconde caractéristique de la technique em-

ployant un absorbant consiste en ce qu'elle a peu d'effet sur la vitesse de durcissement à la surface du revêtement, indépendamment des longueurs d'onde qui sont absorbées.Ainsi,

même si le rayonnement UV est fortement absorbé avant d'at-

teindre l'intérieur du revêtement, l'intensité du rayonnement

demeure néanmoins relativement élevée à la surface exté-

rieure du revêtement. On peut ainsi éviter un état de surface collant, et on peut donc maintenir une vitesse d'étirage relativement élevée, même si l'absorbant atténue une

gamme étendue de longueurs d'onde UV.

Bien qu'une certaine réduction de la vitesse de dureissement Doit probable à leintérieur du revêtement, du fait de l -oresence de l'absorbant-UV, on peut utiliser les effets indiqués ci-dessus pour minimiser cette réduction, tout en rduisant la détérioration de la fibre de verre par le rayonnement UVo Ce qui précède concerne essentiellement une fibre optique 51 comoortant une seule couche de revêtement 52, comme il est représenté sur la. figure 5. On peut cependant protéger également des fibres ayant plusieurs couches de revtement, comme il est représenté sur la figure 6, auquel cas la matière absorbant le rayonnement ultraviolet est

nlacée dans une couche intérieure 62. Ceci permet un durcis-

sement normal de la couche extérieure 63, tout en prote-

geant la fibre optique en verre 61 contre le rayonnement ultraviolet. On utilise ici le terme "couche intérieure" dans un sens qui englobe toute couche formée par revêtement

entre la couche durcie par UV la plus extérieure et la fi-

bre optique9 et il est possible qu'il y ait plusieurs cou-

ches intérieures, La couche intérieure 62 consiste de façon

caractéristique en une silicone ou une autre matière relati-

vement souple et flexible, durcie par la chaleur, qui réduit les -certes nar micro-courbure dans la fibre de verre. Une couche.intérieure neut cependant être en une matière autre mati ère qu'unespule et flexible, et elle neut être utilisée dans

divers buts y compris en tant qu'élément assurant la résis-

tance mécanique. L'utilisation d'un absorbant UV dans un revê-

tement à deux couches de type caractéristique sera illustrée davantage par 1'exemple suivant: Exemple 2 Les deux fibres utilisées dans cet exemple sont des fibres optiques du tyre germanium-phosphosilicate qui ont une ouverture numérique de 0,36 et sont étirées à partir de la mCme ébauche. On les revêt tout d'abord avec une couche de 40 micromètres d'épaisseur consistant en un caoutchouc

aux silicones, qui est durcie de manière thermique. Le caout-

chouc aux silicones est un caoutchouc durcissable obtenu par addition de deux éléments, fourni sous la marque KE 103 RTV par la firme Shin - Etsu Chemical Company. La première fibre (A) comprend 1 % en poids de l'absorbant Cyasorb 531 UV dans la couche aux silicones, tandis que la seconde fibre (B) ne comporte pas d'absorbant UV. On applique ensuite sur les deux fibres rev9tues un second revêtement, d'une épaisseur de 30 micromètres, constitué par la résine

de poly (uréthane acrylate) et par 2 % en poids du photo-

inducteur Irgacure 651. On expose ensuite les deux fibres à un rayonnement UV, comme précédemment,pour durcir le second

revêtement. La courbe A de la figure 4 montre les caracté-

ristiques de pertes de la fibre qui comporte l'absorbant UV tandis que la courbe B montre les caractéristiques de pertes

de la fibre ne comportant pas l'absorbant UV.

Cet exemple montre une réduction caractéristique des pertes optiques obtenue en plaçant l'absorbant UV dans une couche de revêtement intérieure d'une fibre à plusieurs couches de revêtement. A titre d'alternative, ou en

plus, on pourrait placer l'absorbant UV dans la couche de re-

vêtement extérieure. Cependant, si on désire un revêtement extérieur entièrement durci, il est préférable de placer l'absorbant UV dans une couche de revêtement intérieure qui n'est pas durcie par UV. Cette disposition offre un choix

plus étendu des matières constituant l'absorbant et le photo-

inducteur, sans perturber le durcissement par UV de la cou-

che extérieure. Dans le cas de revêtementà plusieurs cou-

ches dans lesquels l'absorbant UV n'est pas placé dans une

couche qui est durcie par le rayonnement UV, le terme "absor-

bant UV" est utilisé ici dans un sens qui désigne n'importe quelle substance absorbant le rayonnement UV nuisible au moins 100 fois plus qu'une quantité comparable du polymère de

revêtement de cette couche. Cependant, lorsqu'on met en oeu-

vre l'invention, la concentration de l'absorbant UV dans une couche de revêtement donnée est dans tous les cas d'au moins

0,1 % en poids.

1i1 En fait, il est même possible d'obtenir un effet similaire à celui obtenu avec le revêtement à deux couches

mentionne ci-dessus, en utilisant un absorbant dans un re-

vÉtement à une seule couche. Comme il est indiqué ci-dessus, la présence de l'absorbant UV ne réduit pas fortement la

vitesse de durcissement à la surface extérieure de revi-

teFent. 3i l'absorbant UV est présent avec une concentra-

tion suffisante, et s'il est choisi de façon à absorber sur

une gamme importante de longueurs d'onde auxquelles la cou-

che durcissable Par UV est sensible, le pré-polymère sera pratiquement polym6risé à la surface mais il demeurera

partiellement non polymérisée ou sous-polymérisé, à l'in-

térieur du revêtement. On obtiendra ainsi sur le revêtement

une surface extérieure dure, capable de résister à l'abra-

sion, tout en obtenant un intérieur souple pour réduire les pertes par micro-courbureo On notera aue le choix de l'absorbant UV et de la

concentration utilisée dépendent également des caractéristi-

ques spectrales d'émission de la source de rayonnement UV

utilisée. Par exenmle, les lampes à vapeur de mercure à pres-

sion moyenne produisent une émission considérable à 330 nm et aux longueurs d'onde plus courtes, qui sont les longueurs d'onde les élus nuisibles aour la silice dopée au germanium et au phosphore. au contraire, les lampes au xénon ont de fagon caractéristique une émission relativement faible dans cette gamme. Ainsi, on utilise de façon caractéristique une

concentration plus -élevée de matière constituant l'absor-

bant UV dans le cas de lampes à vapeur de mercure, et des considérations similaires seapmliquent aux autres sources UV

connues.

On connait de nombreuses matières absorbant le rayonnement UV qui ne produisent pratiquement pas de radicaux libres lorsou'elles sont irradiées, et le tableau I ci-après présente une liste de quelques exemples courants. On estime que nour les longueurs d'onde inférieures à la longueur d'onde de coupure approximative qui est indiquée, moins de du rayonnement arrivant sur un revêtement de polymère de 50 micromètres d'épaisseur, dopé avec 1% en poids de la

matière donnée, atteignent la fibre de verre. -

TABLEAU I

MATIERES ABSORBANT L'ULTRAVIOLET

Nom chimiaue Lg _ueur d'onde de coue (nanom'tres)

____ ____

2-hydroxy-4-méthoxybenzophénone

2,2'-dihydroxy-4-

méthoxybenzophénone

2-hydroxy-4-méthoxy-2'-

carboxybenzophénone

2-hydroxy-4-méthoxy-5-

sulfobenzophénone, trihydrate

2-hydroxy-4-n-

octoxybenzophénone (p-méthoxybenzylidine) malonate de diméthyle

2,4-di-tert-butylphényl 3,5-

di-tert-butyl-4-hydroxybenzoate

2-(hydroxy-5-t-octylphényl)-

benzotriazole Le rolymère durci rar UV qui est utilisé dans le -ode de ralisation considéré a une longueur d'onde de cououre d'environ 300 nm, mais d'autres polymères ont des

longueurs d'onde de coupure différentes. Le choix de lVabsor-

bant et de la concentration utilisée dépend évidemment en anrtie de la longueur d0onde de couture du polymère. En

outre, le choix de l'absorbant et de la concentration dé-

-pend de aisse du revêtement, de la réponse spectrale du photo-inducteur, ninsi que du type de revêtement queon désire, à savoir un revêtement entièrement durci ou un revêtement

partiellement durci, comme onlJa envisagé nrécédemment. Com-

me r.ntionne orécédemment, le pr.--polymnère lui-m@me peut

être durcissable Toar UV, sans l'aide d'un photo-inducteur.

Dans ce cas, le terme l'absorbant UV' désigne n'importe quelle matibre iui ne favorise pratiquement pas le durcissement d'un tel -oré-olynère mais qui absorbe le rayonnement JV

nuisible au moins 100 fois davantage qu'une quantité compa-

rable d'un tel pré-nolymbreo Le type de la source de rayon-

nement et son niveau de puissance influent également sur

la conception finale du revêtement9 conformément aux prin-

* cines exnlinués ci-dessus. La caractéristique spectrale

d'émission d'une source donnée peut être modifiée par l'in-

sertion d'un filtre, comme du verre de divers types, entre la source de rayonnement et le revêtement, conformément à

des principes bien'connus.

La description qui précède porte essentiellement

sur des fibres optiques dans lesquelles le coeur comme la

caine sont en silice. 0enendant, on sait également fabri-

nuer des fibres en matière olastique, qui sont de façon caractéristique en p-oolyméthacrylate de méthyle. Des doses élevées de rayonnement UV peuvent également conduire à une dégradation optique des fibres de matière plastique, bien oue les mecanises qui interviennent soient différents de ceux relatifs aux fibres de silice. On sait également fabriquer des fibres composites ayant un coeur de silice,obtenu de façon caractéristique par étirage à partir d'un barreau de

silice fondue, mais ayant une gaine en matière plastique.

Cette gaine consiste de façon caractérisque en un polymè-

re à faible indice de réfraction, fréquemment une silicone ou une matière fluorocarbonée ayant des pertes optiques

inférieures à 2 dB/m. Les fibres optiques en matière plasti-

que comme les fibres composites sont englobées ici avec les

fibres de silice sous l'appellation "fibre optique".

Plusieurs fibres optiques rev9tues par la techni-

que de l'invention indiquée ci-dessus pourraient 9tre enveloppêes ensemblepour faciliter leur installation. De façon caractéristique,on enveloppe 12 fibres revêtues dans

une "bande" qui peut être à son tour enveloppée avec dtau-

tres bandes pour former un cable. Ainsi, la fibre optique revêtue, ellemême, fonctionne de façon caractéristique dans un milieu sombres après fabrication, du fait de la présence

d'une ou plusieures enveloppes. Pour l'utilisation à l'exté-

rieur, une enveloppe extérieure peut contenir des absorbants UV, soit de façon caractéristique du noir de carbone, pour protéger l'enveloppe ellemême contre la détérioration par le rayonnement UJV solaire, conformément à des principes bien

connus.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent ttre apportées au dispositif et au procédé décrits et

représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

RSVEiNDICTIONS

1. Procéd. de fabrication d'une fibre optique por-

tant un revêtement durci par un rayonnement ultraviolet, dans lenuel on applique sur une fibre optique un revêtement qui comprend une couche durcissable par ultraviolet consistant

en un pré-polymère durcissable par un rayonnement ultravio-

let, ce revêtement comprenant en outre facultativement au

moins une couche intérieure placée entre la fibre et la cou-

che durcissable oar ultraviolet, et on expose le revêtement À

à un rayonnement ultraviolet pour polymériser au moins par-

tiellement la pré-polymère, caractérisé en ce qu'on inclut dans l'une au moins des couches au moins 0,1 % en poids d'une matière absorbant le rayonnement ultraviolet, avec une quantité suffisante pour réduire, au moins, les pertes

optiques dans la fibre optique qui anDara traient9 en l'ab-

sence de cette matière, sous l'effet de l'exposition au

rayonnement ultraviolet.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière absorbant le rayonnement ultraviolet se trouve dans la couche durcissable par ultraviolet, et la matière absorbant le rayonnement ultraviolet ne forme pas une quantité notable de radicaux libres qui favorisent la polymérisation du pré-polym&re pendant l'exposition au

rayonnement ultraviolet.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche durcissable par ultraviolet comprend en outre un photo-inducteur qui forme des radicaux libres en

quantité suffisante pour favoriser la polymérisation du pré-

-olym.re lorsqu'il est exposé au rayonnement ultraviolet.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 2 ou 3, caractérisé en ce que la matière absorbant le

rayonnement ultraviolet n'atténue pratiquement ras toutTn-

nenlent compris dans le spectre ultraviolet qui produit la

polymérisation, ce nui conduit à un durcissement pratique-

ment comolet de la couche durcissable par ultraviolet.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 2 ou 3, caractérisé en ce que le type et la concentra-

tion de la matière absorbant le rayonnement ultraviolet 12. Fibre octioue revêtue nortant un revêtement durci par un rayonnement ultraviolet, caractérisé en ce -u'elle est fabriquée par le procédé correspondant à l'une

quelconque des revendications 1 à 11.

13. Fibre optique revêtue selon la revendication 12, comprenant au moins une couche formée par revêtement sur une fibre optique, avec une première couche formée par revêtement oui comprend un polymère et un nhotoinducteur

qui forme des radicaux libres capables de favoriser la poly-

mérisation du polymère lorsqu'il est exposé au rayonnement ultraviolet, caractériseen ce que la première couche formée

oar revêtement comprend au moins 0,1 %o en poids d'une matiè-

re absorbant l'ultraviolet qui ne forme pas une quantité notable de radicaux libres favorisant la polymérisation du

pnolymère lorsqu'il est exposé au rayonnement ultraviolet.

14. Fibre optique revêtue selon la revendication

12, comprenant au moins deux couches formées par revête-

ment sur une fibre optique, avec au moins une couche inté-

rieure formée par revêtement et une couche formée oar revtte-

tement autour de la couche intérieure et consistant en une

matière durcissable par un rayonnement ultraviolet, caracté-

riséeen ce qu'au moins une couche intérieure formée par

revêtement comprend au moins 0,1 en poids de matière absor-

bant l'ultraviolet.

sont tels qu'ils empochent un durcissement complet de l'in-

térieur de la couche durcissable par le rayonnement ultra-

violet. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche intérieure, au moins, comprend au moins

0,1 % en poids de matière absorbant le rayonnement ultra-

violet.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 6, caractérisé en ce que la matière absorbant le 10.rayonnement ultraviolet est choisi dans le groupe comprenant

les corps suivant: 2-hydroxy-4-mnthoxybenzophénone; 2,2'-

dihydroxy-4-méthoxybenzophénone; 2-hydroxy-4-méthoxy-2'-car-

boxybenzophénone; 2-hydroxy-4-méthoxy-5-sulfobenzophénone,

trihydrate; 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophénone; (p-méthoxy-

benzylidine) malonate de diméthyle; 2,4-di-tert-butylphényl

3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoate; et 2-(hydroxy-5-octyl-

phényl)-benzotriazole.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 7, caractérisé en ce que le coeur de la fibre optique est en silice et le coeur, au moins, de la fibre comprend du germanium, ou du phosphore, ou du bore, ou du germanium et du phosphore, ou du germanium et du bore, et la fibre optique a une ouverture numérique d'au moins 0,230

9. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 8, caractérisé en ce que la fibre optique a un coeur de silice qui comprend en outre une concentration

maximale d'au moins 10 % en poids de dioxyde de germanium.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 9, caractérisé en ce que la fibre optique a un coeur de silice qui comprend en outre du germanium ou du

phosphore, ou les deux, et cette fibre optique a une ouver-

ture numérique d'au moins 0,36.

11. Procédé-selon l'une quelconque des revendica-

tions 9 ou 10, caractérisé en ce 7ue le coeur comprend en outre une concentration maximale d'au moins 0,5 % en poids

de pentoxyde de phosphore.