FR2943337A1

FR2943337A1 - Procede de traitement de fibres optiques au deuterium

Info

Publication number: FR2943337A1
Application number: FR0901308A
Authority: FR
Inventors: Elise Regnier; Frans Gooijer; Stefanus Gerardus Fransiscus Gerrings; Ekaterina Burov; Aurelien Bergonzo; Alain Pastouret
Original assignee: Draka Comteq France SAS
Current assignee: Draka Comteq France SAS
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2010-09-24
Anticipated expiration: 2029-03-20
Also published as: US20100251775A1; FR2943337B1; CN101838114B; CN101838114A; PL2230221T3; EP2230221B1; EP2230221A1

Abstract

Un procédé de traitement d'une fibre optique comprend les étapes de : - exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium à une température, concentration et pression données ; - mesure de l'atténuation dans la fibre en fonction du temps à au moins une longueur d'onde, pendant l'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium ; - identification d'un maximum d'atténuation après une durée d'exposition - arrêt de l'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium lorsque ladite durée est atteinte Un tel procédé permet d'optimiser le temps de traitement.

Description

PROCEDE DE TRAITEMENT DE FIBRES OPTIQUES AU DEUTERIUM

La présente invention concerne le domaine des fibres optiques et plus spécifiquement celui des fibres optiques destinées à une utilisation dans un environnement présentant des radiations ionisantes. L'invention concerne un procédé de traitement au deutérium de telles fibres afin de les rendre insensibles à l'hydrogène. Une fibre optique est classiquement composée d'un coeur optique, ayant pour fonction de transmettre et éventuellement d'amplifier un signal optique, et d'une gaine optique, ayant pour fonction de confiner le signal optique dans le coeur. A cet effet, les indices de réfraction du coeur n, et de la gaine ng sont tels que ne>ng. De manière connue en soi, le signal transmis dans une fibre subit des pertes optiques qui s'accumulent avec la distance parcourue. Ces pertes en transmission augmentent sensiblement lorsque la fibre est soumise à des irradiations ionisantes telles des rayonnements bêta, alpha, gamma et X. La fibre peut subir de telles irradiations lorsqu'elle est utilisée dans un système optique dont l'environnement présente des radiations ionisantes, comme par exemple une centrale nucléaire, un laboratoire d'accélération de particules ou un satellite envoyé dans l'espace. Dans un tel environnement, les radiations peuvent atteindre des niveaux supérieurs ou égaux à 100 Gray, soit 10 000 rad pour un environnement spatial, voire de l'ordre du MGray (108 Rad) dans le cas des centrales nucléaires. Il existe des fibres spécifiquement conçues pour être utilisées dans de tels environnements, c'est-à-dire des fibres dont l'incrément d'atténuation dû aux irradiations est minimisé. Par exemple, US-A-4 690 504 divulgue une telle fibre sans Germanium (Ge) dans le coeur. L'absence de Germanium dans le coeur permet d'obtenir une meilleure résistance aux radiations ionisantes. La gaine optique est alors dopée avec un dopant ayant un effet de diminution de l'indice de réfraction de la silice, comme le Fluor. Ce document divulgue également un mode de réalisation avec une fibre dont le coeur est faiblement dopé au Fluor pour compenser un surplus d'oxygène dans le coeur. R \Brevets\27800\27891ù090320-texte depot.doc -2- US-A-5 509 101 divulgue une fibre optique présentant une résistance améliorée aux rayons X et gamma notamment. Cette fibre présente un coeur et une gaine dopés au Fluor. Ce document décrit plusieurs modes de réalisation avec des concentrations de Fluor et de Germanium différentes. Ce document indique que les pertes en transmission sont réduites lorsque la fibre comporte aussi du Germanium dans le coeur. WO-A-2005 109055 divulgue une fibre optique avec un coeur en silice pure et une gaine dopée au Fluor. Ce document indique qu'un rapport élevé, entre 9 et 10, entre les diamètres de la gaine optique et du coeur améliore la résistance de la fibre 10 aux radiations ionisantes. Il est établi que les fibres avec un coeur de silice pure ou dopée au Fluor présentent des pertes moindres dans un environnement radioactif, par rapport aux fibres présentant un coeur de silice dopée au Germanium ou des fibres contenant du Phosphore dans le coeur ou dans la gaine. 15 Or, les fibres à coeur de silice pure, connues sous l'acronyme PSCF pour Pure Silica Core Fiber en anglais, présentent généralement une forte sensibilité à l'hydrogène. Le graphe de la figure 1 montre les pertes spectrales induites par l'hydrogène HIL (Hydrogen Induced Loss) dans une fibre PSCF classique placée dans une atmosphère contenant 1% de H2 à température ambiante pendant 53 heures. 20 Ce graphe montre clairement un pic d'atténuation aux environs de la longueur d'onde de 1385 nm ainsi que plusieurs autres pics d'atténuation dans la bande spectrale 850 nm û 1700 nm. On cherche donc à réduire l'atténuation induite par l'hydrogène HIL dans cette bande spectrale qui est largement utilisée dans les applications télécoms. 25 Ce problème d'incrément d'atténuation du signal dans une fibre PSCF placée sous atmosphère contenant une forte concentration d'hydrogène a déjà été identifié. La publication de Nelson K.C. et al, The fabrication and performance of long lengths of silica core fiber , Journal of Lightwave Technology, Vol. LT-3, No 3, Octobre 1985 identifie le problème des pertes induites par l'hydrogène dans une fibre 30 PSCF et propose l'ajout d'une faible quantité de Germanium. L'ajout de Germanium dans le coeur atténue les pics d'atténuation sous atmosphère riche en hydrogène mais R \Brevets\27800A2 7 89 1--0903 20-texte depot.doc provoque une nette augmentation des pertes en transmission dans un environnement fortement radioactif. Dans le cas des fibres monomodes standard, dites SMF pour Single Mode Fiber en anglais et qui sont des fibres monomodes avec un coeur dopé au Germanium pour les applications télécoms, différents traitements sous deutérium ont déjà été proposés pour diminuer la sensibilité des fibres exposées sous hydrogène. Le document EP-A-1 182 176 propose un prétraitement au deutérium d'une fibre pour réduire l'atténuation lorsque la fibre est ensuite utilisée dans une atmosphère riche en hydrogène. La fibre est maintenue dans une chambre de traitement contenant du deutérium pendant une durée comprise entre 1 jour et 2 semaines, puis la fibre est dégazée pendant une période allant de 1 à 3 semaines. Pendant la période de dégazage, la fibre n'est pas exposée à la lumière. Le document US-A-4 685 945 propose un prétraitement au deutérium d'une fibre pour réduire l'atténuation lorsque la fibre est ensuite utilisée dans une atmosphère riche en hydrogène. La durée du traitement de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium dépend de la température et de la pression. Les liaisons peroxyde formées dans la silice pendant le traitement deutérium sont ensuite activées en exposant la fibre à une source de lumière d'une intensité d'au moins 10 Lambert et de longueur d'onde comprise entre la limite d'absorption de la silice vitreuse et 650 nm. Le document WO-A-2007/069275 propose un prétraitement au deutérium d'une fibre pour réduire l'atténuation lorsque la fibre est ensuite utilisée dans une atmosphère riche en hydrogène. La durée du traitement de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium dépend de la concentration en deutérium, de la température et de la pression ; les exemples de durée de traitement deutérium donnés dans ce document sont supérieurs à 2 jours. Après le traitement deutérium, la fibre est directement testée sous hydrogène. Cependant, les différents traitements au deutérium décrits dans les documents mentionnés ci-dessus ne sont pas adaptés au cas des fibres de type PSCF ne contenant pas de Germanium dans le coeur. En effet, les fibres sans Germanium dans le coeur présentent un comportement sous hydrogène très différent de celui observé sur les fibres SMF standard. Par ailleurs, ces traitements sont relativement longs afin R:ABrevets\27800A27891--090320-texte depot.doc -4 de s'assurer que l'ensemble des défauts dans la silice de la fibre a produit des liaisons Si-OD. Ces liaisons Si-OD préviennent la formation ultérieure de liaisons Si-OH qui sont responsables de l'incrément d'atténuation dans la fibre principalement autour des longueurs d'onde à 1385 nm et à 1240 nm. 11 existe donc un besoin pour un procédé de traitement au deutérium qui soit optimisé pour les fibres sans Ge dans le coeur, telles que les fibres de type PSCF. De plus, il existe un besoin pour un procédé de traitement au deutérium qui permette de minimiser la durée du traitement et donc le coût. En effet, le stockage des fibres dans des enceintes sous atmosphère contrôlée de deutérium pendant des jours, voire des semaines, implique un coût d'installation important et retarde les livraisons de bobines de fibres. A cet effet, l'invention propose un procédé de traitement adapté aux fibres sans Germanium dans le coeur incluant deux phases : - une première phase de traitement sous atmosphère contenant du deutérium, 15 - une deuxième phase de repos à l'air. La première phase sert à saturer les défauts du réseau silice avec le deutérium, rendant ainsi la fibre insensible aux futures expositions sous hydrogène. Elle est caractérisée par un fort incrément d'atténuation. Sa durée sera optimisée de manière à arrêter l'exposition sous deutérium lorsque cet incrément d'atténuation 20 aura atteint son maximum. La deuxième phase a pour but de réduire les pertes induites par l'exposition sous deutérium et de retrouver ainsi un niveau d'atténuation proche du niveau d'atténuation qu'avait la fibre avant la première phase de traitement. Il est établi que les fibres à coeur de silice pure PSCF présentent généralement 25 un fort incrément d'atténuation pouvant s'étaler de 900 nm à 1600 nm lorsqu'on les expose à une atmosphère contenant de l'hydrogène ou du deutérium (Figure 1). Cet incrément d'atténuation présente généralement des maxima locaux centrés autour des longueurs d'onde de 1245 nm, 1385 nm et 1530 nm. Le demandeur a par ailleurs établi que, lors d'une exposition sous atmosphère contenant de l'hydrogène ou du 30 deutérium, cet incrément d'atténuation apparaissait simultanément pour toutes les longueurs d'onde de la gamme définie ci-dessus. Pour toutes les longueurs d'onde, cet incrément est caractérisé par une croissance rapide, suivie d'une décroissance R \Brevets\27800\27891--090320-texte depot. doc plus lente après avoir atteint un maximum (voir les figures 2 et 3 qui seront décrites plus en détails ci-dessous). Ce maximum détermine le temps à partir duquel le traitement sous deutérium n'a plus d'effet. La présente invention propose donc d'arrêter le traitement sous deutérium de la fibre dès que ce maximum d'atténuation est atteint. A cet effet, les pertes dans la fibre sont mesurées régulièrement ou en continu pendant le traitement et le traitement sous deutérium est arrêté dès que l'atténuation commence à décroître. On peut ainsi réduire la durée de traitement sous deutérium à la durée strictement nécessaire, qui peut être inférieure à un jour, et libérer plus rapidement les enceintes de traitement pour un meilleur rendement. La fibre optique ainsi traitée sous deutérium est ensuite laissée au repos pendant une certaine durée avant d'être utilisée ; cette phase de repos peut correspondre à un simple stockage des bobines de fibres. L'invention concerne ainsi un procédé de traitement d'une fibre optique comprenant les étapes suivantes : - exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium à une température, concentration et pression données ; - mesure de l'atténuation dans la fibre en fonction du temps à au moins une longueur d'onde, pendant l'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium ; - identification d'un maximum d'atténuation après une durée d'exposition ; - arrêt de l'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium lorsque ladite durée est atteinte. Selon les modes de réalisation, le procédé de traitement selon l'invention peut comprendre en outre une ou plusieurs de caractéristiques suivantes : - une étape de repos de la fibre à une température donnée et pendant une durée donnée, l'étape de repos étant réalisée dans une atmosphère contenant moins de 10 ppmv en deutérium et en hydrogène ; - une étape de mesure de l'atténuation de la fibre pendant l'étape de repos, la durée de repos de la fibre étant définie par la durée nécessaire pour que 30 l'atténuation de la fibre devienne inférieure à 0.4 dB/km à 1310 nm et/ou inférieure à 0.35 dB/km à 1550 nm ; - la durée de repos de la fibre est supérieure ou égale à 2 semaines ; R: \Brevets\27800\2789 1-090320-texte depot.doc - la durée d'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium est inférieure à 24 heures pour une température supérieure ou égale à 60°C ; - la température d'exposition sous atmosphère contenant du deutérium est 5 inférieure à la température de dégradation du revêtement de la fibre ; - la température d'exposition sous atmosphère contenant du deutérium est inférieure ou égale à 70°C ; - la concentration en deutérium est comprise entre 0.1 % et 20 % ; - la pression de l'atmosphère contenant du deutérium est comprise entre 0.1 10 atm et 20 atm ; - la mesure de l'atténuation dans fibre lors de l'exposition sous atmosphère contenant du deutérium est réalisée à une longueur d'onde comprise entre 900 nm et 1600 nm ; - la mesure de l'atténuation dans la fibre lors de l'exposition sous 15 atmosphère contenant du deutérium est réalisée à une longueur d'onde correspondant à un maximum local d'incrément d'atténuation de la fibre non traitée soumise à une atmosphère contenant de l'hydrogène ; L'invention concerne aussi l'utilisation d'une portion de fibre optique traitée selon le procédé de l'invention dans un environnement présentant un niveau de 20 radiations supérieur à 10 Gray et/ou dans un environnement présentant une pression partielle en hydrogène supérieure ou égale à 0.0001 atm.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit. Cette description est faite en référence à des modes de 25 réalisation de l'invention qui sont donnés à titre d'exemple. La description est faite en référence aux dessins annexés, qui montrent : - figure 1, déjà décrite, un graphe des pertes spectrales induites par l'hydrogène HIL dans une fibre PSCF classique placée dans une atmosphère riche en hydrogène; 30 - figure 2, un graphe des pertes induites dans une fibre placée dans une atmosphère contenant du deutérium sous une température de 70°C en R:\Brevets\27800\27891--090320-texte depotdoc -7- fonction du temps et pour différentes longueurs d'onde (1240 nm, 1310 nm, 1383 nm) ; - figure 3, un graphe des pertes induites dans une fibre placée dans une atmosphère contenant du deutérium sous une température de 20°C en 5 fonction du temps et pour différentes longueurs d'onde (1240 nm, 1310 nm, 1383 nm) ; figure 4, des graphes comparant l'atténuation en fonction de la longueur d'onde pour une fibre PSCF classique et pour une fibre traitée selon l'invention non soumises à une atmosphère riche en l'hydrogène, et pour 10 une fibre PSCF classique et pour une fibre traitée selon l'invention soumises à une atmosphère contenant de l'hydrogène.

Le traitement selon l'invention peut être appliqué à tout type de fibre présentant un comportement sous hydrogène ou deutérium tel que défini plus haut, 15 c'est-à-dire à tout type de fibre ne contenant pas de Germanium dans le coeur. De telles fibres peuvent être des fibres optiques à coeur de silice pure, particulièrement adaptées pour des systèmes optiques situés dans des environnements radioactifs. Par exemple, la fibre peut être du type décrit dans le document EP-A-1 876 150. L'invention s'applique aussi à des fibres sans Germanium dans le coeur mais qui 20 pourraient contenir d'autres dopants, comme du Fluor par exemple, en concentration limitée (inférieure à 2%wt par exemple). Comme expliqué plus haut, les fibres sans Germanium dans le coeur présentent généralement un important incrément d'atténuation lorsqu'elles sont placées sous atmosphère riche en hydrogène, typiquement avec une pression partielle en 25 hydrogène supérieure ou égale à 0.0001 atm. Or, les environnements radioactifs sont susceptibles de présenter une telle atmosphère. La présente invention propose un traitement de la fibre au deutérium pour annihiler la formation ultérieure de liaison Si-OH dans la fibre. Le procédé de traitement selon l'invention est optimisé dans la durée. 30 La fibre est exposée sous une atmosphère contenant du deutérium D2 à une température TD2, concentration CD2 et pression PD2 données. Pendant l'exposition sous deutérium, l'atténuation de la fibre est mesurée. La mesure de l'atténuation dans R: \Brevets \27800\27891--090320-texte depot.doc -8 la fibre exposée au deutérium D2 est réalisée en injectant dans la fibre un signal lumineux avec une intensité adaptée à la sensibilité du détecteur. De préférence, on utilisera comme longueur d'onde de mesure une longueur d'onde correspondant à un maximum local d'incrément d'atténuation dans la fibre non traitée soumise à une atmosphère contenant de l'hydrogène ou du deutérium, c'est-à-dire un des maxima identifié en référence à la figure 1. Les graphes des figures 2 et 3 montrent l'incrément d'atténuation induit dans une fibre placée dans une atmosphère contenant du deutérium en fonction du temps, pour une température d'exposition de 70°C et de 20°C respectivement. Les graphes des figures 2 et 3 reportent l'incrément d'atténuation pour trois longueurs d'onde distinctes : 1383 nm, 1240 nm et 1310 nm. On constate que le maximum d'atténuation, pour une température de traitement donnée, intervient sensiblement au même moment pour les trois longueurs d'onde ; il en est de même pour la décroissance de l'atténuation. La détermination de la durée DD2 correspondant au temps d'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium pour atteindre le maximum d'atténuation est donc indépendante de la longueur d'onde à laquelle l'atténuation est mesurée. La mesure de l'atténuation peut être faite à intervalles de temps réguliers plus ou moins espacés, par exemple toutes les heures ou demi-heure. On pourra l'arrêter 20 dès que le maximum d'atténution est atteint, c'est-à-dire dès qu'une décroissance de l'atténuation est identifiée. Le graphe de la figure 2 montre que le début de la décroissance de l'atténuation dans la fibre placée sous atmosphère contenant du deutérium se produit après une durée d'environ 13 heures. Cette mesure a été réalisée avec une concentration de 25 deutérium CD2 de 1% sous une pression totale P de 1 atm et à une température d'injection du gaz TD2 de 70°C. Il est donc possible, dans ces conditions, d'arrêter l'exposition de la fibre au deutérium au bout de 13 heures seulement. Les essais effectués par le demandeur ont montré que la durée d'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium 30 est inférieure à 24 heures pour une température TD2 supérieure ou égale à 60°C. Cette durée d'exposition est donc largement inférieure aux durées nécessaires des traitements décrits dans l'état de la technique. En outre, la durée d'exposition de la R:\Brevets\27800\27891--090320-texte depotdoc -9 fibre au deutérium est parfaitement optimisée puisque l'arrêt de l'exposition peut intervenir dès que le maximum d'atténuation a été dépassé. Le graphe de la figure 3 montre que le début de la décroissance de l'atténuation dans la fibre placée sous atmosphère contenant du deutérium à une température TD2 de 20°C se produit après une durée d'environ 70 heures. Cette mesure a été réalisée avec une concentration de deutérium CD2 de 1% sous une pression totale P de 1 atm. La température TD2 d'exposition de la fibre au deutérium devra être inférieure ou égale à la température maximum à laquelle le revêtement de fibres est garanti. Pour un revêtement classique, cette température maximum est de 85°C. De préférence, on fera alors le traitement sous deutérium à une température inférieure ou égale à 70°C, par exemple à température ambiante aux alentours de 20°C. Il existe des fibres optiques spécifiques présentant un revêtement garanti sous hautes températures (plusieurs centaines de degrés) ; la température de traitement sous deutérium pourra alors être beaucoup plus élevée que 70°C et la durée du traitement encore raccourcie. Dans le cas d'un traitement sous deutérium à température ambiante, la durée minimale d'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium sera alors supérieure à 24 heures, de l'ordre de 75 heures selon les essais effectués par le demandeur (figure 3). Quelle que soit la durée DD2 d'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium, celle-ci est toujours optimisée puisque l'arrêt de l'exposition peut intervenir dès que le maximum d'atténuation a été dépassé. Bien entendu, la fibre peut être maintenue un peu plus longtemps sous atmosphère contenant du deutérium une fois que le maximum d'atténuation a été atteint ; cela ne détériorera pas la qualité du traitement. Pour le traitement sous deutérium, on utilise généralement un mélange de deutérium dans un gaz neutre tel que l'hélium, l'argon ou l'azote. La concentration en deutérium CD2 dans le gaz de traitement et la pression totale P de ce gaz dans l'enceinte de traitement peuvent également avoir un impact sur la durée DD2 et l'efficacité de l'exposition, mais cet impact est moindre que celui de la température TD2. On choisira une concentration en deutérium CD2 comprise entre 0.1% et 20% et une pression P de l'atmosphère contenant du deutérium comprise entre 0.1 atm et 20 atm, de préférence entre 1 atm et 15 atm. R \Brevets\27800\27891--090320-texte depot doc - 10 - La fibre ainsi exposée sous atmosphère contenant du deutérium doit ensuite passer par une étape de repos, ou de guérison, pendant laquelle la fibre n'est plus soumise à une atmosphère contenant du deutérium. Durant cette étape de repos, la fibre n'est pas non plus soumise à une atmosphère riche en hydrogène. Une telle phase de repos peut avoir lieu à l'air ambiant, de préférence sous air asséché dans une atmosphère contenant moins de 10 ppmv en deutérium et en hydrogène. L'étape de repos est réalisée à une température TR donnée pendant une durée donnée DR. DR sera d'autant plus petit que TR sera grand. La température TR maximum sera déterminée par la température maximum de résistance du revêtement de la fibre. La température de repos TR est indépendante de la température TD2 d'exposition au deutérium ; elle peut être supérieure, inférieure ou sensiblement égale à la température TD2 de l'exposition au deutérium. L'étape de repos de la fibre peut être réalisée à température et atmosphère ambiantes. Ainsi, la phase de repos peut être avantageusement confondue avec le stockage de la fibre avant livraison et avant installation dans un environnement riche en hydrogène. On peut aussi choisir d'accélérer l'étape de repos en plaçant la fibre dans une étuve chauffée. La durée de repos DR est déterminée de manière optimale en mesurant l'atténuation de la fibre. Lorsque l'atténuation de la fibre redevient acceptable pour l'utilisateur, on considère que la phase de repos est terminée et que la fibre peut être utilisée sous atmosphère riche en hydrogène, c'est-à-dire avec une pression partielle en hydrogène supérieure ou égale à 0.0001 atm. Grâce à ce traitement, la fibre aura donc une sensibilité à l'hydrogène largement réduite par rapport à une fibre non traitée. Typiquement, on arrêtera la phase de repos lorsque l'atténuation de la fibre sera inférieure ou égale à 0.4 dB/km à 1310 nm et/ou inférieure ou égale à 0.35 dB/km à 1550 nm. L'atténuation durant la phase de repos peut être mesurée en continu ou à intervalles réguliers. Le demandeur a observé que pour un repos effectué à 70°C, la durée était typiquement supérieure à 2 semaines. Pour un repos effectué à 20°C, le demandeur a estimé, à partir de ses mesures, que la durée de repos serait typiquement de 2 à 3 mois. Les tableaux ci-dessous présentent des résultats expérimentaux obtenus par le demandeur sur des fibres à coeur de silice pure, traitées selon le procédé de R: \Brevets\27800\2789 1-090320-texte depot. doc -I1- l'invention sous atmosphère contenant du deutérium, comparées avec des fibres non traitées au deutérium. Les trois tableaux ci-dessous comparent l'incrément d'atténuation (HIL) obtenus sur des fibres traitées et sur des fibres non traitées, pour différentes conditions d'exposition sous atmosphère contenant de l'hydrogène H2.

Les pertes induites par l'hydrogène (HIL) sont présentées pour différentes longueurs d'onde.

Tableau I Le tableau I reporte les effets du traitement de la fibre sous une atmosphère contenant du deutérium avec une concentration CD2 de 1%, une pression P de 1 atm et une température TD2 de 70°C pendant 24 heures ; puis repos de la fibre pendant 8 semaines sous une température de 70°C. Conditions d'exposition sous H2 : HIL1310 HIL1385 HIL1530 HIL1550 24h, 70°C, 1 atm, 1 % H2 dB/km dB/km dB/km dB/km Fibre sans traitement 0.49 1.29 0.77 0.19 Fibre traitée D2 0.05 0.23 0.07 0.00 Tableau II.

Le tableau II reporte les effets du traitement de la fibre sous une atmosphère contenant du deutérium avec une concentration CD2 de 1%, une pression P de 1 atm et une température TD2 de 20°C pendant 144 heures ; puis repos de la fibre pendant 3 semaines sous une température de 70°C. Conditions d'exposition sous H2 : HIL1310 HIL1385 HIL1530 HIL1550 24h, 70°C, 1 atm, 1 % 112 dB/km dB/km dB/km dB/km Fibre sans traitement 0.5 1.2 0.8 0.2 Fibre traitée D2 0.05 0.2 0.08 0.03 Tableau III. Le tableau III reporte les effets du traitement de la fibre sous une atmosphère contenant du deutérium avec une concentration CD2 de 1%, une pression P de 1 atm R-\Brevets\27800\27891ù090320-texte depot doc -12- et une température TD2 de 70°C pendant 24 heures ; puis repos de la fibre pendant 8 semaines sous une température de 70°C. Conditions d'exposition sous H2 : HIL1310 HIL1385 HIL153o HIL1550 144h, 20°C, 1 atm, 1% H2 dB/km dB/km dB/km dB/km Fibre sans traitement 0.51 1.14 0.84 0.20 Fibre traitée D2 0.03 0.07 0.02 0.00 Les tableaux I, II et III confirment que le traitement sous deutérium permet de réduire considérablement les pertes induites par l'hydrogène pour les différentes longueurs d'onde utilisées. Les tableaux montrent aussi que la température de traitement sous deutérium TD2 n'a pas d'impact sur l'amélioration des pertes induites par l'hydrogène HIL. La température de traitement TD2 déterminera donc uniquement la durée du traitement sous deutérium.

Le graphe de la figure 4 reproduit les atténuations pour une fibre traitée et pour une fibre non traitée, d'une part placées sous atmosphère non chargée en hydrogène, et d'autre part placées dans une atmosphère contenant 1% de H2 à 20°C pendant 144 heures sous une pression de 1 atm. On remarque que la fibre traitée présente sensiblement la même atténuation que la fibre non traitée dans la fenêtre spectrale 1150 nm à 1700 nm lorsqu'elles sont placées dans une atmosphère non chargée en hydrogène. On remarque aussi que la fibre non traitée présente une importante augmentation de l'atténuation lorsqu'elle est placée sous atmosphère contenant de l'hydrogène alors que la fibre traitée selon l'invention présente une atténuation sensiblement équivalente avant et après exposition sous hydrogène. Le procédé de l'invention permet donc de traiter efficacement et rapidement des fibres destinées à être utilisées dans un environnement riche en hydrogène et présentant des radiations ionisantes ; i.e. un environnement présentant un niveau de radiations supérieur ou égal à 10 Gray et/ou une pression partielle en hydrogène supérieure ou égale à 0.0001 atm. De tels environnements sont par exemple un réseau Ethernet de laboratoire de physique des particules, une centrale nucléaire ou un satellite exposé au rayonnement cosmique. R: \Brevets\27800\2789 t--090320-texte depot doc

Claims

REVENDICATIONS1. Un procédé de traitement d'une fibre optique comprenant les étapes suivantes : - exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium (D2) à une température (TD2), concentration (CD2) et pression (P) données ; - mesure de l'atténuation dans la fibre en fonction du temps à au moins une longueur d'onde, pendant l'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium ; - identification d'un maximum d'atténuation après une durée (DD2) d'exposition ; - arrêt de l'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium lorsque ladite durée (DD2) est atteinte.
2. Le procédé de traitement selon la revendication 1, comprenant en outre une étape de repos de la fibre à une température (TR) donnée et pendant une durée (DR) donnée, l'étape de repos étant réalisée dans une atmosphère contenant moins de 10 ppmv en deutérium et en hydrogène.
3. Le procédé de traitement de la revendication 2, comprenant en outre une étape de mesure de l'atténuation de la fibre pendant l'étape de repos, la durée (DR) de repos de la fibre étant définie par la durée nécessaire pour que l'atténuation de la fibre devienne inférieure à 0.4 dB/km à 1310 nm et/ou inférieure à 0.35 dB/km à 1550 nm.
4. Le procédé de traitement de la revendication 2 ou 3, dans lequel la durée (DR) de repos de la fibre est supérieure ou égale à 2 semaines.
5. Le procédé de traitement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la durée (DD2) d'exposition de la fibre sous atmosphère contenant du deutérium est inférieure à 24 heures pour une température (TD2) supérieure ou égale à 60°C. R \Brevets\27800\27891--090320-texte depot.doc-14-
6. Le procédé de traitement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la température (TD2) d'exposition sous atmosphère contenant du deutérium est inférieure à la température de dégradation du revêtement de la fibre.
7. Le procédé de traitement selon la revendication 6, dans lequel la température (TD2) d'exposition sous atmosphère contenant du deutérium est inférieure ou égale à 70°C.
8. Le procédé de traitement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la concentration en deutérium (CD2) est comprise entre 0.1 % et 20 %.
9. Le procédé de traitement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la pression (P) de l'atmosphère contenant du deutérium est comprise entre 0.1 atm et 20 atm.
10. Le procédé de traitement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la mesure de l'atténuation dans fibre lors de l'exposition sous atmosphère contenant du deutérium est réalisée à une longueur d'onde comprise entre 900 nm et 1600 nm.
11. Le procédé de traitement selon la revendication 10, dans lequel la mesure de l'atténuation dans la fibre lors de l'exposition sous atmosphère contenant du deutérium est réalisée à une longueur d'onde correspondant à un maximum local d'incrément d'atténuation de la fibre non traitée soumise à une atmosphère contenant de l'hydrogène.
12. Utilisation d'une portion de fibre optique traitée selon le procédé de l'une des revendications précédentes dans un environnement présentant un niveau de radiations supérieur à 10 Gray. R\Brevets \27800\27891--090320-texte depotdoc 4- 15 -
13. Utilisation d'une portion de fibre optique traitée selon le procédé de l'une des revendications précédentes dans un environnement présentant une pression partielle en hydrogène supérieure ou égale à 0.0001 atm. R:\Brevets\27800\27891--090320-texte depot.doc