FR2728694A1 - MODULE FOR FIBER OPTIC CABLES, METHOD OF MANUFACTURING AND INSTALLATION THEREFOR - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un module pour câble à fibre optique comprenant au moins une fibre optique (12), un revêtement primaire (14) qui entoure la ou les fibres optiques et un revêtement secondaire (16) rigide formant microporteur, qui entoure le revêtement primaire (14), caractérisé par le fait que le revêtement secondaire (16) est formé à base de mèches enduites de résine.The present invention relates to a fiber optic cable module comprising at least one optical fiber (12), a primary coating (14) which surrounds the optical fiber (s) and a rigid secondary coating (16) forming a microcarrier, which surrounds the primary coating. (14), characterized in that the secondary coating (16) is formed from wicks coated with resin.
Description
La présente invention concerne le domaine des câbles à fibres optiques, enThe present invention relates to the field of fiber optic cables, in
particulier des câbles destinés aux réseaux de distribution d'abonnés. Les futurs réseaux de distribution à fibres optiques devront être construits au moyen de câbles adaptés au génie civil existant. Ces câbles devront, en particulier, être modulaires, compacts, et présenter une grande facilité d'installation et de raccordement. Le coût global du câble installé devra être concurrentiel par rapport aux solutions "cuivre" existantes. La petite dimension des fibres optiques et le moment d'inertie réduit en résultant, ainsi que le coefficient de dilatation faible de la silice sont à l'origine de sa grande sensibilité aux agressions mécaniques et thermiques. Afin de maintenir un niveau d'atténuation bas, il est nécessaire de ménager à la fibre un environnement qui l'isole vis à vis de especially cables for subscriber distribution networks. Future fiber optic distribution networks will have to be built using cables suitable for existing civil engineering. These cables must, in particular, be modular, compact, and have great ease of installation and connection. The overall cost of the cable installed should be competitive with existing "copper" solutions. The small size of the optical fibers and the resulting reduced moment of inertia, as well as the low expansion coefficient of the silica are at the origin of its great sensitivity to mechanical and thermal aggressions. In order to maintain a low level of attenuation, it is necessary to provide the fiber with an environment which isolates it from
ces agressions.these assaults.
Deux types principaux de structures ont été développées pour les liaisons longues distances (terrestres et sous-marines): la structure Two main types of structures have been developed for long-distance connections (land and submarine): the structure
libre et la structure serrée.free and tight structure.
La structure libre consiste à disposer la (ou les) fibre(s) à l'intérieur d'un tube ou d'une rainure formée dans un jonc en maintenant la fibre en légère surlongueur afin d'éviter que les efforts de traction ou les accroissements de température ne mettent la fibre en extension. Les tubes ou rainures sont généralement constitués de matériau polymère (module d'Young de l'ordre de 1000 à 500N0MPa; coefficient de dilatation de l'ordre de 10-4 à 10-5sC-1. Ces tubes et joncs sont renforcés par des éléments à fort module (généralement supérieur à 50GPa) et à faible coefficient de dilatation (de l'ordre de 10-6 C-1). Les espaces entre la fibre et le matériau polymère sont le plus souvent remplis au moyen de gels The free structure consists in placing the fiber (s) inside a tube or a groove formed in a rod, keeping the fiber slightly longer to avoid tensile forces or temperature increases do not put the fiber in extension. The tubes or grooves are generally made of polymer material (Young's modulus of the order of 1000 to 500N0MPa; coefficient of expansion of the order of 10-4 to 10-5sC-1. These tubes and rods are reinforced by elements with high modulus (generally greater than 50GPa) and low coefficient of expansion (of the order of 10-6 C-1). The spaces between the fiber and the polymer material are most often filled with gels
(seuil d'écoulement de l'ordre de 10 à 60Pa). (flow threshold of the order of 10 to 60 Pa).
La structure serrée consiste à entourer la fibre individuelle par un matériau souple recouvert d'une couche plus rigide jusqu'à une épaisseur d'environ 900um. Les fibres serrées sont ensuite disposées The tight structure consists of surrounding the individual fiber with a flexible material covered with a more rigid layer up to a thickness of approximately 900 μm. The tight fibers are then placed
hélicoïdalement autour d'un renfort. helically around a reinforcement.
Dans les deux cas, l'ensemble est ensuite gainé. In both cases, the assembly is then sheathed.
Pour les liaisons longue distance, les contenances sont For long distance links, the capacities are
généralement comprises entre 6 et 144 fibres. generally between 6 and 144 fibers.
Les procédés de fabrication de ces structures comportent The manufacturing processes for these structures include
plusieurs étapes.many stages.
Pour les câbles à tube, le procédé de fabrication comprend généralement les étapes suivantes: 1) extrusion des N tubes (à n fibres), 2) assemblage de ceux-ci autour d'un renfort, 3) gainage intermédiaire, For tube cables, the manufacturing process generally includes the following steps: 1) extrusion of the N tubes (with n fibers), 2) assembly of these around a reinforcement, 3) intermediate sheathing,
4) renforcement périphérique et gainage externe. 4) peripheral reinforcement and external sheathing.
Pour les câbles à jonc, le procédé de fabrication comprend généralement les étapes suivantes 1) extrusion du jonc, 2) dépôt des N.xn fibres, 3) gainage ou rubanage intermédiaire, For rod cables, the manufacturing process generally includes the following steps 1) extrusion of the rod, 2) deposition of N. xn fibers, 3) sheathing or intermediate tape,
4) renforcement périphérique et gainage externe. 4) peripheral reinforcement and external sheathing.
Pour les câbles à structure serrée, le procédé de fabrication comprend généralement les étapes suivantes 1) extrusion des couches souple et rigide, 2) assemblage autour d'un renfort, 3) gainage ou rubanage intermédiaire, For cables with a tight structure, the manufacturing process generally comprises the following steps 1) extrusion of the flexible and rigid layers, 2) assembly around a reinforcement, 3) sheathing or intermediate tape,
4) renforcement périphérique et gainage externe. 4) peripheral reinforcement and external sheathing.
Pour les câbles à tube, les câbles à jonc et les câbles à structure For tube cables, rod cables and structure cables
serrée, les phases 2 et 3 sont souvent réalisées simultanément. tight, phases 2 and 3 are often carried out simultaneously.
On a également proposé une structure monotube dans laquelle des torons de n fibres (n généralement de l'ordre de 6) ou des rubans (de 12 ou 18 fibres) ou des microgaines sont déposés. Le procédé de fabrication d'une telle structure comprend généralement les étapes suivantes 1) fabrication du toron, du ruban ou de la microgaine, 2) dépôt des fibres et extrusion du tube, A single-tube structure has also been proposed in which strands of n fibers (generally n of the order of 6) or ribbons (of 12 or 18 fibers) or microgains are deposited. The manufacturing process for such a structure generally comprises the following steps 1) manufacturing the strand, ribbon or microgaine, 2) depositing the fibers and extruding the tube,
3) renforcement et extrusion de la gaine extérieure. 3) reinforcement and extrusion of the outer sheath.
Bien qu'ayant déjà rendu de grands services, les structures Although they have already rendered great services, the structures
antérieures connues présentent différents inconvénients. prior art has various drawbacks.
En particulier, les câbles classiques sont peu denses généralement de 0, 3 à 1 fibre par mm2 pour les câbles de ligne et de In particular, conventional cables are not very dense generally from 0.3 to 1 fiber per mm2 for line cables and
l'ordre de 0,1 fibre par mm2 pour les câbles de terminaison. about 0.1 fiber per mm2 for termination cables.
En outre, on peut citer les points suivants: - les fibres des câbles classiques nécessitent souvent un retubage en extrémité dès qu'elles sont désolidarisées de la structure de câble, - les câbles type "jarretière" ou de station présentent très souvent un mauvais module de compression, ce qui ce traduit par un comportement thermique parfois médiocre, - la sucession d'étapes de fabrication et l'utilisation de matériaux de base généralement techniques induisent des coûts élevés pour la fibre câblée, les technologies actuelles se prêtent mal à l'intégration des fabrications In addition, the following points may be mentioned: - the fibers of conventional cables often require re-tying at the end as soon as they are detached from the cable structure, - cables of the "garter" or station type very often have a bad module compression, which results in a sometimes poor thermal behavior, - the succession of manufacturing steps and the use of generally technical basic materials induce high costs for the wired fiber, current technologies are not suitable for integration of manufacturing
fibres et micromodules.fibers and micromodules.
On pourra trouver des exemples de réalisation de microcâbles à fibres optiques dans les documents suivants: a) "Newly developped, small diameter optical link cord using compound glass fiber", Tatsuhiko Machida et al., International Wire & Cable Symposium Proceedings 1992, page 401, b) uBlends based on thermotropic liquid crystalline polymers (TLCP) as primary coating of optical fibers", F. Cocchini et ai., International Wire & Cable Symposium Proceedings 1993, page 674, c) "Liquid crystal polymer coated fibers with thermally stable delay time characteristics", A. Sano et ai., International Wire & Cable Symposium Examples of the realization of optical fiber microcables can be found in the following documents: a) "Newly developed, small diameter optical link cord using compound glass fiber", Tatsuhiko Machida et al., International Wire & Cable Symposium Proceedings 1992, page 401 , b) uBlends based on thermotropic liquid crystalline polymers (TLCP) as primary coating of optical fibers ", F. Cocchini et ai., International Wire & Cable Symposium Proceedings 1993, page 674, c)" Liquid crystal polymer coated fibers with thermally stable delay time characteristics ", A. Sano et ai., International Wire & Cable Symposium
Proceedings 1993, page 680.Proceedings 1993, page 680.
Par ailleurs le document EP-A-0 473 350 décrit un module comprenant une fibre optique, un revêtement primaire qui entoure la fibre optique et un revêtement secondaire rigide qui entoure le revêtemement primaire, dans lequel le revêtement primaire est de préférence choisi dans la famille des matériaux thermoplastiques comprenant des matériaux amorphes et semi-cristallins, des matériaux fusibles à chaud, des matériaux réticulables à chaud, des polyuréthanes réactifs, des silicones, des copolymères séquences par des huiles et des matériaux de type graisse, tandis que le revêtement secondaire est formé d'un tube métallique. Le module décrit dans ce document est destiné à être utilisé dans des systèmes de guidage de véhicules filoguidés, tels que des missiles ou torpilles. Pour celà le module est conditionné sous forme d'une bobine. Le document EP-A-0 473 350 se préoccupe essentiellement de limiter les contraintes appliquées sur la fibre lors de l'enroulement et du déroulement. De plus pour obtenir un ensemble stable, le document EP-A-0 473 350 préconise de placer un enrobage adhésif sur la périphérie Furthermore, the document EP-A-0 473 350 describes a module comprising an optical fiber, a primary coating which surrounds the optical fiber and a rigid secondary coating which surrounds the primary coating, in which the primary coating is preferably chosen from the family. thermoplastic materials including amorphous and semi-crystalline materials, hot melt materials, hot crosslinkable materials, reactive polyurethanes, silicones, oil block copolymers and grease-like materials, while the secondary coating is formed of a metal tube. The module described in this document is intended to be used in systems for guiding wire-guided vehicles, such as missiles or torpedoes. For this the module is packaged in the form of a coil. The document EP-A-0 473 350 is essentially concerned with limiting the stresses applied to the fiber during winding and unwinding. In addition to obtain a stable assembly, the document EP-A-0 473 350 recommends placing an adhesive coating on the periphery
extérieur du revêtement secondaire. exterior of secondary coating.
La présente invention a maintenant pour but de perfectionner The present invention now aims to improve
les câbles à fibres optiques connus et d'améliorer leur fabrication. known fiber optic cables and improve their manufacture.
Un but principal de la présente invention est de proposer un module ou micromodule optique comportant au moins une fibre optique autorenforcée remplissant les fonctions d'un câble, adapté pour présenter A main aim of the present invention is to propose an optical module or micromodule comprising at least one self-reinforced optical fiber fulfilling the functions of a cable, adapted to present
une atténuation réduite.reduced attenuation.
Un but important de l'invention est également de proposer un module optique permettant un découplage efficace entre la fibre et une An important aim of the invention is also to propose an optical module allowing efficient decoupling between the fiber and a
coque rigide formée d'un microrenfort. rigid shell formed of a micro-reinforcement.
Un autre but important de la présente invention est de proposer des moyens permettant d'obtenir un module ou micromodule de faible dimension transversale, en particulier de section plus faible que celle susceptible d'être obtenue avec des gaines secondaires métalliques, comme Another important object of the present invention is to propose means making it possible to obtain a module or micromodule of small transverse dimension, in particular of smaller section than that which can be obtained with metallic secondary sheaths, such as
décrit par exemple dans le document EP-A-0 473 350. described for example in document EP-A-0 473 350.
Ces buts sont atteints dans le cadre de la présente invention, grâce à un module comprenant au moins une fibre optique, un revêtement primaire qui entoure la ou les fibre(s) optique(s) et un revêtement secondaire rigide formant microporteur, qui entoure le revêtement primaire, caractérisé par le fait que le revêtement secondaire est formé à base de These aims are achieved in the context of the present invention, thanks to a module comprising at least one optical fiber, a primary coating which surrounds the optical fiber (s) and a rigid secondary coating forming a microcarrier, which surrounds the primary coating, characterized in that the secondary coating is formed on the basis of
mêches enduites de résine.resin coated wicks.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente According to another advantageous characteristic of the present
invention, le revêtement secondaire est formé par pultrusion. invention, the secondary coating is formed by pultrusion.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le revêtement primaire est formé d'un agent de découplage à According to another advantageous characteristic of the present invention, the primary coating is formed of a decoupling agent with
base de polymère thermoplastique.thermoplastic polymer base.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication de ce module comprenant les étapes qui consistent à: - former un revêtement primaire qui entoure au moins une fibre optique, - former un revêtement secondaire rigide formant microporteur qui entoure le revêtement primaire, caractérisé par le fait que l'étape de formation du revêtement secondaire The present invention also relates to a method for manufacturing this module comprising the steps which consist in: - forming a primary coating which surrounds at least one optical fiber, - forming a rigid secondary coating forming a microcarrier which surrounds the primary coating, characterized by the fact that the secondary coating formation step
consiste à réaliser un enrobage à base de mêches enduites de résine. consists in making a coating based on wicks coated with resin.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention le revêtement secondaire est réalisé par pultrusion ou extrusion. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le revêtement primaire est formé d'un agent de découplage à base de polymère thermoplastique, et le procédé comprend en outre l'étape consistant à chauffer le polymère thermoplastique composant le revêtement primaire, après formation de celui-ci, pour supprimer les contraintes mécaniques appliquées à la ou aux fibres lors de la formation According to another advantageous characteristic of the present invention, the secondary coating is produced by pultrusion or extrusion. According to another advantageous characteristic of the present invention, the primary coating is formed of a decoupling agent based on a thermoplastic polymer, and the method further comprises the step of heating the thermoplastic polymer making up the primary coating, after formation of this, to remove the mechanical stresses applied to the fiber (s) during the formation
du revêtement secondaire.secondary coating.
La présente invention concerne également une installation The present invention also relates to an installation
pour la mise en oeuvre du procédé précité. for the implementation of the above method.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente Other features, purposes and advantages of this
invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va invention will appear on reading the detailed description which will
suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique en coupe transversale d'un module optique conforme à un mode de réalisation de l'invention, - les figures 2, 3 et 4 représentent des vues en coupe transversale similaire de modules optiques conformes à trois variantes de la présente invention, et - la figure 5 représente une vue schématique d'une installation de follow, and with reference to the appended drawings given by way of nonlimiting examples and in which: - FIG. 1 represents a schematic view in transverse section of an optical module according to an embodiment of the invention, - the figures 2, 3 and 4 show views in similar cross section of optical modules according to three variants of the present invention, and - Figure 5 shows a schematic view of an installation of
fabrication d'un tel module conforme à la présente invention. manufacture of such a module according to the present invention.
On a représenté sur la figure 1 annexée, un module optique 10 conforme à une variante de l'invention comprenant une fibre optique unique 12. Comme on l'a indiqué précédemment, selon l'invention, cette fibre optique 12 est entourée d'un revêtement primaire 14, lequel revêtement primaire 14 est lui-même entouré d'un revêtement secondaire There is shown in Figure 1 attached, an optical module 10 according to a variant of the invention comprising a single optical fiber 12. As indicated above, according to the invention, this optical fiber 12 is surrounded by a primary coating 14, which primary coating 14 is itself surrounded by a secondary coating
rigide 16 formant microporteur.rigid 16 forming a microcarrier.
Selon l'invention, le revêtement secondaire 16 est formé à l'aide According to the invention, the secondary coating 16 is formed using
de mèches et de résine, de préférence par pultrusion. wicks and resin, preferably by pultrusion.
Le revêtement primaire 14 est de préférence constitué d'un The primary coating 14 preferably consists of a
agent de découplage à base de polymère thermoplastique. decoupling agent based on thermoplastic polymer.
A titre d'exemple non limitatif, le diamètre extérieur du module , c'està-dire le diamètre extérieur du revêtement secondaire 16 peut être de l'ordre de 0,65mm. L'agent de découplage 14 formé à base de polymère thermoplastique a pour but de permettre le déplacement relatif de la fibre 12 par rapport au microporteur 16. L'agent de découplage 14 doit intervenir durant toute la vie du cable. Il doit en particulier faciliter l'extraction de la fibre 12 lors du raccordement et ne pas répercuter les dilatations du microporteur 16 sur le revêtement de la fibre. L'agent de découplage 14 doit également permettre le glissement de la fibre 12 lors du retrait de polymérisation du microporteur 16 au cours du processus de fabrication. Dans le cadre de la présente invention, l'expression "polymère thermoplastique" doit être comprise comme englobant tout polymère qui sous l'action de la chaleur fond ou, tout au moins, se ramollit ou se fluidifie suffisamment pour pouvoir être mis en forme. Dans une matière thermoplastique, les macromolécules ne sont reliées entre elles que par By way of nonlimiting example, the outside diameter of the module, that is to say the outside diameter of the secondary coating 16 can be of the order of 0.65 mm. The purpose of the decoupling agent 14 formed on the basis of a thermoplastic polymer is to allow the relative movement of the fiber 12 relative to the microcarrier 16. The decoupling agent 14 must intervene throughout the life of the cable. It must in particular facilitate the extraction of the fiber 12 during the connection and not pass on the expansions of the microcarrier 16 on the coating of the fiber. The decoupling agent 14 must also allow the fiber 12 to slip during the polymerization withdrawal from the microcarrier 16 during the manufacturing process. In the context of the present invention, the expression "thermoplastic polymer" should be understood to include any polymer which under the action of heat melts or, at least, softens or fluidizes sufficiently to be able to be shaped. In a thermoplastic material, the macromolecules are only interconnected by
des liaisons secondaires; elles sont linéaires mais peuvent être ramifiées. secondary links; they are linear but can be branched.
Diverses types de matériaux peuvent être utilisés, dans le cadre Various types of materials can be used, as part
de l'invention, pour former l'agent de découplage 14. of the invention, to form the decoupling agent 14.
A titre d'exemple non limitatif, on peut envisager d'utiliser les matériaux choisis dans le groupe suivant: polyamide-élastomères, By way of nonlimiting example, it is possible to envisage using the materials chosen from the following group: polyamide-elastomers,
polyester-élastomères, acrylique-élastomères, polychlorure de vinyl- polyester-elastomers, acrylic-elastomers, polyvinyl chloride
élastomères, styrène éthylène butadiène styrène, éthylen vinyl acétate, styrène butadiene styrène, silicone non réticulé, ou tout produit équivalent. De préférence, le polymère thermoplastique formant l'agent de découplage 14, présente les propriétés suivantes - il est assez fluide et non adhérent à la température d'un retraitement qui sera défini par la suite, pour permettre le glissement de la fibre 12 et son extraction aisée; néamoins, étant donné sa faible épaisseur (typiquement de l'ordre de 10 à 20v), il peut présenter une viscosité importante. Une formulation présentant un seuil d'écoulement inférieur à 200Pa à la température de retraitement donne des résultats très probants; - il est assez visqueux ou solide pour ne pas couler sur l'ensemble de la plage d'utilisation du câble. Sur ce point, un seuil d'écoulement supérieur à 5 Pa à température ambiante semble satisfaisant; - il présente un module d'Young faible à -30'C, typiquement un module inférieur à quelques dizaines de MNIPa; - Il est non miscible à la résine du microporteur 16 et non agressif vis à elastomers, styrene ethylene butadiene styrene, ethylen vinyl acetate, styrene butadiene styrene, non-crosslinked silicone, or any equivalent product. Preferably, the thermoplastic polymer forming the decoupling agent 14 has the following properties - it is fairly fluid and not adherent at the temperature of a reprocessing which will be defined below, to allow the fiber 12 to slide and its easy extraction; nevertheless, given its small thickness (typically of the order of 10 to 20v), it can have a high viscosity. A formulation having a flow threshold below 200 Pa at the reprocessing temperature gives very convincing results; - it is viscous or solid enough not to flow over the entire range of use of the cable. On this point, a flow threshold greater than 5 Pa at room temperature seems satisfactory; - It has a low Young's modulus at -30 ° C, typically a modulus less than a few tens of MNIPa; - It is immiscible with the resin of microcarrier 16 and non-aggressive towards
vis du revêtement de la fibre 12.fiber coating screw 12.
Bien entendu, la présente invention peut faire l'objet de Of course, the present invention can be the subject of
nombreuses variantes.many variations.
On a ainsi représenté sur la figure 2 annexée, une variante de micromodule 10 comprenant deux fibres 12 entourées d'un revêtement primaire 14 formé d'un agent de découplage à base de polymère thermoplastique et d'un revêtement secondaire rigide 16 formant microporteur. De préférence, l'agent de découplage 14 entoure respectivement chaque fibre 12, de sorte que du polymère There is thus shown in Figure 2 attached, a variant of micromodule 10 comprising two fibers 12 surrounded by a primary coating 14 formed of a decoupling agent based on thermoplastic polymer and a rigid secondary coating 16 forming microcarrier. Preferably, the decoupling agent 14 respectively surrounds each fiber 12, so that polymer
thermoplastique soit placé entre les deux fibres 12 adjacentes. thermoplastic is placed between the two adjacent fibers 12.
On a représenté sur la figure 3, une variante de réalisation d'un micromodule conforme à la présente invention à N fibres 12, avec N > 2, en FIG. 3 shows an alternative embodiment of a micromodule according to the present invention with N fibers 12, with N> 2, in
l'espèce N = 7.the species N = 7.
Le micromodule de la figure 3 comprend également un revêtement primaire 14 à base de polymère thermoplastique qui entoure les fibres 12 et un revêtement secondaire rigide formant microporteur 16 qui entoure le revêtement primaire 14. Selon une variante de la figure 3, un microgainage 15 peut être formé entre le revêtement primaire 14 à base de polymère thermoplastique et le revêtement secondaire 16 formant microrenfort. Un tel microgainage 15 peut être formé par exemple d'un gainage en matière plastique présentant un fort module pour assurer une The micromodule of FIG. 3 also comprises a primary coating 14 based on a thermoplastic polymer which surrounds the fibers 12 and a rigid secondary coating forming a microcarrier 16 which surrounds the primary coating 14. According to a variant of FIG. 3, a micro-sheath 15 can be formed between the primary coating 14 based on a thermoplastic polymer and the secondary coating 16 forming a micro-reinforcement. Such micro-sheathing 15 can be formed for example of a plastic sheathing having a high modulus to ensure a
limitation géométrique de l'ensemble des fibres optiques 12. geometric limitation of all optical fibers 12.
Le diamètre extérieur du module de la figure 3, soit le diamètre extérieur du revêtement secondaire 16 peut être typiquement de l'ordre de 2mm. On a représenté enfin sur la figure 4, une variante de réalisation conforme à la présente invention comprenant une fibre optique unique 12 entourée d'un revêtement primaire 14 formé d'un agent de découplage à base de polymère thermoplastique, un revêtement secondaire rigide 16 formant microrenfort qui entoure l'agent de découplage, et un gainage polymère extérieur 18. Le diamètre extérieur du gainage polymère 18 peut être typiquement de l'ordre de lmm. On va maintenant décrire l'installation et le procédé pour la fabrication de tels modules conformes à la présente invention, en regard The outside diameter of the module in FIG. 3, ie the outside diameter of the secondary coating 16 can typically be of the order of 2mm. Finally, FIG. 4 shows a variant embodiment in accordance with the present invention comprising a single optical fiber 12 surrounded by a primary coating 14 formed from a decoupling agent based on a thermoplastic polymer, a rigid secondary coating 16 forming microrenfort which surrounds the decoupling agent, and an external polymeric sheathing 18. The external diameter of the polymeric sheathing 18 can typically be of the order of 1 mm. We will now describe the installation and the method for manufacturing such modules according to the present invention, with reference to
de la figure 5.in Figure 5.
Sur cette figure, on a représenté une ligne de fabrication 100 qui comprend: - un système d'approvisionnement en fibre(s) optique(s), par exemple un dérouleur 110 de fibres optiques, permettant d'ajuster la tension de la ou des fibres 12, - un système 120 d'enduction de l'agent de découplage 14, - un éventuel système 130 de traitement de l'agent de découplage 14 (fusion...), - un ensemble 140 de dévidage de mêches de renfort 142 destinées à former le revêtement secondaire 16; (ces mèches de renfort 142 peuvent être formées par exemple de verre, carbone, aramide ou produits équivalents), - un bac 150 d'imprégnation de résine associée aux mèches de renfort 142 - un système 155 de durcissement de cette résine, formé par exemple d'un four thermique ou ultra-violet, - un système 160 de post-traitement de l'agent de découplage 14, formé avantageusement d'un four thermique à défilement, - une éventuelle gaineuse thermoplastique 165, - un système de tirage à vitesse constante 170, et - un enrouleur à tension constante 180 conçu pour recevoir le câble ainsi formé. De façon classique, les tensions respectives de la fibre 12 en sortie du syvtème d'approvisionnement (dérouleur) 110 d'une part, et des mèches de renfort 142 en sortie de l'ensemble 140 d'autre part, sont In this figure, a manufacturing line 100 has been shown which comprises: - a system for supplying optical fiber (s), for example an unwinder 110 of optical fibers, making it possible to adjust the tension of the one or more fibers 12, - a system 120 for coating the decoupling agent 14, - a possible system 130 for treating the decoupling agent 14 (fusion, etc.), - an assembly 140 for unwinding reinforcing wicks 142 intended to form the secondary coating 16; (these reinforcing wicks 142 can be formed for example of glass, carbon, aramid or equivalent products), - a tank 150 for impregnating resin associated with the reinforcing wicks 142 - a system 155 for curing this resin, formed for example a thermal or ultra-violet oven, - a system 160 for post-treatment of the decoupling agent 14, advantageously formed by a scrolling thermal oven, - a possible thermoplastic sheather 165, - a speed drawing system constant 170, and - a constant tension reel 180 designed to receive the cable thus formed. Conventionally, the respective tensions of the fiber 12 at the outlet from the supply system (unwinder) 110 on the one hand, and reinforcing locks 142 at the outlet of the assembly 140 on the other hand, are
ajustées pour égaliser les allongements relatifs. adjusted to equalize the relative elongations.
L'agent de découplage 14 formé d'un polymère thermoplastique est enduit sur la fibre optique 12 au travers d'une filière intégrée au système d'enduction 120. Dans cette filière, qui reçoit la fibre 12, l'agent de découplage 14 est chauffé à une température telle qu'il soit suffisamment fluide. Le diamètre de la filière règle l'épaisseur du dépôt de The decoupling agent 14 formed from a thermoplastic polymer is coated on the optical fiber 12 through a die integrated into the coating system 120. In this die, which receives the fiber 12, the decoupling agent 14 is heated to a temperature such that it is sufficiently fluid. The diameter of the die regulates the thickness of the deposit of
l'agent de découplage 14 sur la périphérie de la fibre optique 12. the decoupling agent 14 on the periphery of the optical fiber 12.
Le microporteur 16 est réalisé, de préférence par pultrusion, à l'aide de mèches de renfort 142 enduites de résine thermoplastique ou thermodurcissable. Par "pultrusion" on entend toute opération de passage de l'ensemble formé à travers une filière de calibrage. En variante, le microporteur 16 peut également être réalisé par extrusion directe d'un matériau thermoplastique à module élevé (tel qu'un polymère à cristaux liquides...) associé à des mèches ( par exemple de verre, carbone, aramide The microcarrier 16 is produced, preferably by pultrusion, using reinforcing wicks 142 coated with thermoplastic or thermosetting resin. By "pultrusion" means any operation of passing the assembly formed through a calibration die. As a variant, the microcarrier 16 can also be produced by direct extrusion of a high modulus thermoplastic material (such as a liquid crystal polymer, etc.) associated with wicks (for example glass, carbon, aramid
ou produits équivalents) sur la fibre optique 12. or equivalent products) on optical fiber 12.
La distance entre le bac d'enduction 120 de l'agent de découplage et le bac 150 d'imprégnation de la résine doit être suffisante, en fonction de la vitesse de fabrication, pour que l'agent de découplage 14 ait le temps de se refroidir et de repasser à l'état solide avant que la fibre 12 ne soit assemblée avec les mèches de renfort 142 enduites de résine. On évite ainsi que cette résine ne se mélange à l'agent de découplage 14. Bien entendu, cet agent de découplage doit être choisi pour éviter qu'il ne The distance between the coating tank 120 of the decoupling agent and the resin impregnation tank 150 must be sufficient, depending on the manufacturing speed, so that the decoupling agent 14 has time to cool and return to the solid state before the fiber 12 is assembled with the reinforcing wicks 142 coated with resin. This prevents this resin from mixing with the decoupling agent 14. Of course, this decoupling agent must be chosen to prevent it from
puisse migrer dans la résine d'imprégnation et la gaine de la fibre 12. can migrate into the impregnation resin and the sheath of the fiber 12.
L'ensemble formé de la fibre 12 enduite d'agent de découplage 14 dans le poste 120 et pourvu du revêtement secondaire 16 formé de mèches imprégnées de résine dans le bac 150 est ensuite dirigé dans le système de durcissement de la résine 155 formé par exemple d'un four à utra- violet. C'est ce durcissement du revêtement secondaire 16, lié à un retrait de la résine, qui peut provoquer des contraintes aléatoires sur la fibre 12 au travers du matériau de découplage 14 et qui peut entrainer une The assembly formed of the fiber 12 coated with decoupling agent 14 in the station 120 and provided with the secondary coating 16 formed of wicks impregnated with resin in the tank 150 is then directed into the resin hardening system 155 formed for example of an ultra violet oven. It is this hardening of the secondary coating 16, linked to a shrinkage of the resin, which can cause random stresses on the fiber 12 through the decoupling material 14 and which can cause a
augmentation d'atténuation parfois élevée. sometimes high attenuation increase.
Ainsi, selon l'invention, ces contraintes aléatoires sont éliminées par un post-traitement thermique, et de préférence en ligne, du matériau de découplage 14, dans le four thermique 160. La refusion ou refluidification du matériau constituant l'agent de découplage permet ainsi à la fibre optique 12 de trouver sa place dans la structure porteuse et de ne plus subir de contraintes amenées classiquement par la fabrication Thus, according to the invention, these random constraints are eliminated by a thermal post-treatment, and preferably in line, of the decoupling material 14, in the thermal oven 160. The reflow or refluidification of the material constituting the decoupling agent allows thus the optical fiber 12 to find its place in the supporting structure and no longer to undergo stresses conventionally brought about by manufacturing
du microrenfort 16.microrenforcement 16.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 5, cette station de post-traitement thermique 160 est constituée d'un four disposé According to the embodiment shown in Figure 5, this heat post-treatment station 160 consists of an oven arranged
en aval de la station de durcissement 155 de la résine de microrenfort. downstream of the curing station 155 of the microrefort resin.
Cependant, en variante, lorsque la température et le temps de traitement dans la station 155 permettent un post-traitement adéquat de l'agent de découplage 14, la station additionnelle avale 160 peut être supprimée. Dans ce cas, la station de durcissement de la résine 16 et de post-traitement de l'agent de découplage 14 sont réunies sous forme d'une However, as a variant, when the temperature and the treatment time in the station 155 allow adequate post-treatment of the decoupling agent 14, the additional downstream station 160 can be omitted. In this case, the resin hardening station 16 and the post-treatment of the decoupling agent 14 are combined in the form of a
entité unique composée par le four thermique ou ultra-violet 155. single entity composed by the thermal or ultra-violet oven 155.
Une extrudeuse en ligne 165 peut permettre de gainer le micromodule et de constituer ainsi en une seule opération un microcâble, lequel est dirigé par l'intermédiaire du système de tirage à vitesse An in-line extruder 165 can make it possible to sheath the micromodule and thus to constitute in a single operation a microcable, which is directed via the speed drawing system
constante 170 sur l'enrouleur 180 à tension constante. constant 170 on the reel 180 at constant tension.
Une telle ligne de fabrication peut également être associée Such a production line can also be associated
directement à une ligne de fibrage. directly to a fiber line.
Dans ce cas de préférence la ligne de fabrication du module ne s'étend pas horizontalement comme illustré schématiquement sur la figure 5, mais verticalement, à la base de la ligne de fibrage. La chaine ne comprend plus de dérouleur, comme illustré sur la figure 5, mais ce In this case, preferably, the module production line does not extend horizontally as illustrated diagrammatically in FIG. 5, but vertically, at the base of the fiberizing line. The chain no longer includes an unwinder, as illustrated in FIG. 5, but this
dernier est remplacé par la sortie de la ligne de fibrage. the latter is replaced by the output from the fiber line.
La présente invention peut permettre d'utiliser une fibre optique 12 formée d'un simple noyau, par exemple un noyau de silice de l'ordre de 125 im de diamètre, dépourvu de gaine, mais pourvu directement du revêtement primaire 14 à base de polymère thermoplastique, notamment dans le cas d'une préparation directement à la sortie de la The present invention can allow the use of an optical fiber 12 formed of a single core, for example a silica core of the order of 125 im in diameter, devoid of sheath, but provided directly with the primary coating 14 based on polymer. thermoplastic, especially in the case of preparation directly at the outlet of the
ligne de fibrage comme indiqué ci-dessus. fibering line as indicated above.
On peut également associer plusieurs lignes de fabrication en We can also associate several production lines in
parallèle en vue d'un assemblage simultané. parallel for simultaneous assembly.
L'installation et le procédé de fabrication conformes à la présente invention permettent l'obtention d'une fibre (ou un assemblage de fibres) autorenforcée(s) remplissant les fonctions d'un câble. Un tel module peut être utilisé en l'état ou gainé, seul ou assemblé et ce en un point quelconque d'un réseau, notamment dans les parties transports, The installation and the manufacturing method in accordance with the present invention make it possible to obtain a self-reinforced fiber (or assembly of fibers) fulfilling the functions of a cable. Such a module can be used as it is or sheathed, alone or assembled and at any point on a network, in particular in the transport parts,
distribution ou terminaison du réseau. distribution or termination of the network.
il La résine utilisée pour la fabrication du microrenfort 16 peut être choisie en particulier dans le groupe comprenant les résines époxy, uréthane acrylate, époxy acrylate, polyester, vinylester... les fibres ou mèches 142 étant de préférence choisies dans le groupe comprenant le verre, le carbone, l'aramide, les matériaux polymères, ou une combinaison il The resin used for the manufacture of microrenfort 16 can be chosen in particular from the group comprising epoxy resins, urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester, vinylester ... the fibers or wicks 142 preferably being chosen from the group comprising glass , carbon, aramid, polymeric materials, or a combination
de ceux-ci.of these.
Par rapport aux câbles à fibres optiques existant Compared to existing fiber optic cables
antérieurement, la présente invention offre les avantages suivants. previously, the present invention provides the following advantages.
La présente invention permet la réalisation d'un revêtement The present invention allows the production of a coating
secondaire 16 de faible section.secondary 16 of small section.
La présente invention permet également la réalisation d'un agent de découplage 14 de faible épaisseur, typiquement de l'ordre de 10 à Stm seulement, soit environ 10 fois plus faible que l'épaisseur des revêtements primaires classiques (de l'ordre de 100 à plusieurs centaines The present invention also allows the production of a decoupling agent 14 of small thickness, typically of the order of 10 to Stm only, that is to say approximately 10 times thinner than the thickness of conventional primary coatings (of the order of 100 to several hundred
de im).from im).
La présente invention permet par conséquent d'obtenir des câbles complets de faible diamètre, typiquement de l'ordre de 1,2mm ou moins. La présente invention permet d'obtenir une augmentation The present invention therefore makes it possible to obtain complete cables of small diameter, typically of the order of 1.2 mm or less. The present invention provides an increase
d'atténuation de la fibre quasiment nulle ou négligeable. almost zero or negligible fiber attenuation.
La présente invention permet d'obtenir un rayon de courbure du câble réduit (de l'ordre de 10 à 15mm pour un rayon classique de l'ordre O50mm selon l'état de la technique) avec des mêches renforçantes The present invention makes it possible to obtain a reduced radius of curvature of the cable (of the order of 10 to 15mm for a conventional radius of the order of O50mm depending on the state of the art) with reinforcing wicks.
classiques et sans traitement particulier. classic and without special treatment.
La présente invention permet d'obtenir d'excellents The present invention provides excellent
comportements thermiques et mécaniques (traction, compression...). thermal and mechanical behaviors (traction, compression ...).
La présente invention permet de faciliter l'installation en aérien du fait de la légèreté du câble obtenu et en conduite, le câble The present invention makes it easier to install overhead due to the lightness of the cable obtained and in the pipe, the cable
pouvant être poussé sans difficulté. can be pushed without difficulty.
La présente invention permet un raccordement aisé, The present invention allows easy connection,
puisqu'elle autorise un dénudage de la fibre en quelques secondes. since it allows stripping of the fiber in a few seconds.
La présente invention permet une fabrication intégrée sur une The present invention allows integrated manufacturing on a
ligne de fibrage.fiber line.
Enfin, la présente invention permet de réaliser une ligne de Finally, the present invention makes it possible to produce a line of
câblage à faible coût d'investissement. wiring at low investment cost.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toute Of course, the present invention is not limited to the particular embodiments which have just been described but extends to any
variante conforme à son esprit.variant according to his spirit.
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