WO2006064114A1 - Procede de realisation d'une traversee etanche pour fibre optique et traversee ainsi obtenue - Google Patents

Procede de realisation d'une traversee etanche pour fibre optique et traversee ainsi obtenue Download PDF

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WO2006064114A1
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optical fiber
thinning
optical
retaining portion
shaping
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/003091
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Inventor
François-Louis Malavieille
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Alliance Technique Industrielle
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4248—Feed-through connections for the hermetical passage of fibres through a package wall
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2552—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding reshaping or reforming of light guides for coupling using thermal heating, e.g. tapering, forming of a lens on light guide ends
    • G—PHYSICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4415—Cables for special applications
    • G02B6/4427—Pressure resistant cables, e.g. undersea cables
    • G02B6/4428—Penetrator systems in pressure-resistant devices

Definitions

  • the invention relates to the field of optical fibers and more particularly relates to a method for producing a sealed crossing for optical fiber, as well as the crossing thus obtained.
  • an optical fiber consists of a core surrounded by an optical cladding, both silica, the assembly being protected by a mechanical sheath usually formed of a polymer.
  • these two environments may be constituted by very different media in very different states, for example pressure, temperature, etc.
  • a first known solution consists of passing the optical fiber (or the group of optical fibers) through a tube of great length, typically several centimeters, the seal between the fiber and the tube being obtained by gluing by means of an adhesive. This bonding can be done either on the mechanical sheath or on the optical sheath.
  • the adhesion with the mechanical sheath is generally performed under good conditions, but there is a risk that the actual optical fiber slides relative to the mechanical sheath, for example under the action of high pressures. z.
  • a second known solution consists in producing brazed sealed penetrations by performing a metal deposition (or metallized deposition), generally by evaporation under vacuum or by electrolytic deposition, directly around the optical cladding, on a section of the optical fiber which has been exposed. preliminarily cleared of its mechanical sheath.
  • This metal deposit generally comprises one or more layers selected from metals such as aluminum, nickel, gold, chromium, titanium, this list not being limiting.
  • the metal deposit is bonded by soldering with a bushing device, generally a metal base, to ensure a tight connection.
  • the problem is that the metal adheres with difficulty on the optical cladding made of silica, because it does not create chemical bonds between the metal and the silica.
  • the silica and the metal have very different expansion coefficients, so that the metal tends to gradually become detached from the silica, in particular under the effect of repeated thermal cycles.
  • the brazing technique is very interesting because it allows short sealed penetrations, unlike sealed penetrations obtained by bonding, and with a very high pressure with no aging problem. It will be recalled that adhesives have a limited life, which is not the case for solders.
  • the object of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks.
  • It aims in particular to provide a method for producing a sealed optical fiber feedthrough, which can be made over a relatively short length, withstanding perfectly high pressure and / or temperature differences, and which is not subject to to aging problems.
  • the invention also aims to provide such a method that can be applied to an optical fiber, or a group of optical fibers, and which can be implemented in a reproducible manner.
  • the invention proposes a method for producing a leak-proof crossing for optical fiber, which comprises the following operations:
  • the retaining portion thus formed is covered with a metal deposit which is soldered to the base.
  • the retaining part constitutes a form of jamming which prevents axial displacement of the fiber, in one direction or the other, because the metallic deposit surrounds part of the fiber, namely a part of retained, whose diameter is not constant. Therefore, it is then possible to achieve a short crossing, typically a few millimeters, instead of a few centimeters, in the case of crossings of the prior art.
  • the metal deposit is therefore not likely to slip relative to the optical cladding and its connection with the base is a solder connection which, by its nature, is highly resistant to aging.
  • step d) comprises shaping the retaining portion as a thinning.
  • this thinning forms two generally conical opposite parts, these forms being particularly suitable for locking.
  • the shaping of the thinning can be carried out using one or the other of several techniques, or a combination of such techniques.
  • the shaping of the thinning comprises a chemical etching of the optical cladding, this chemical attack being advantageously carried out with hydrofluoric acid or one of its derivatives.
  • Such a chemical attack has the advantage of obtaining smooth forms, ie without cracks, under controlled conditions and perfectly reproducible. It does not generate thermal shock and creates conical shapes that are conducive to maintaining the seal by a blocking or jamming phenomenon.
  • the shaping can also be achieved by laser treatment, this technique to create specific forms of restraint, such as notches, leaving a smooth surface.
  • the laser treatment can produce a thermal shock.
  • laser or mechanical machining may be supplemented by shaping by etching.
  • the shaping simply takes place on the optical cladding of the fiber, the core of which is not modified.
  • the forming of the thinning may comprise localized fusion and axial stretching of the optical fiber under controlled conditions, resulting in simultaneous thinning of the optical cladding and the core.
  • such a solution is less preferable in practice, because it produces a thermal shock and changes the diameter of the core of the optical fiber.
  • step d) comprises shaping the retaining portion as a widening.
  • this widening is obtained by localized fusion and axial approximation of the optical fiber under controlled conditions, which results in simultaneous expansion of the optical cladding and the core.
  • the metal deposition is advantageously obtained by evaporation under vacuum or by a galvanic deposition of at least one metal layer, preferably chosen from aluminum, nickel, gold, chromium and titanium.
  • the brazing is carried out under conditions known per se for example using a brazing paste, the brazing temperature being low enough not to risk melting the metal layer and / or the silica which constitutes the optical fiber.
  • the invention in another aspect, relates to a sealed penetration device that can be obtained by the implementation of the above method, this device comprising a base adapted to be installed through a wall and defining a passage, as well as at least one optical fiber installed in the passageway, said optical fiber having at least one retaining portion obtained by local shaping of the optical cladding causing a change in diameter of the optical cladding over a limited axial length, the retaining portion being covered with a metal deposit which is sealed by soldering to the base.
  • the retaining part can be preferably made in the form of a thinning, but also in the form of a widening,
  • the metal deposit advantageously comprises at least one metal layer as mentioned above.
  • FIG. 1 is a front view of a section of optical fiber whose mechanical sheath has been stripped over a given length
  • FIG. 2 is a view similar to Figure 1 after forming a retaining portion, here in the form of a thinning, the optical cladding;
  • Figure 3 is a view similar to Figure 2 after application of a metal deposit
  • FIG. 4 is a sectional view schematically showing a traversing device according to the invention comprising a base placed through a wall and traversed by an optical fiber;
  • FIG. 6 is a view similar to Figure 2 showing the shaping of the retaining portion by a laser attack
  • FIG. 7 is a view similar to Figure 2 showing the shaping of the retaining portion by mechanical machining
  • FIG. 8 shows the shaping of a retaining part in the form of thinning obtained by localized fusion and axial stretching
  • FIG. 9 shows schematically the shaping of a retaining part in the form of a widening obtained by localized fusion and axial reconciliation.
  • FIG. 10 is a side view of an optical fiber having two retaining portions each formed as a thinning of the optical cladding.
  • Figure 1 shows a section of an optical fiber 10 having a core 12 (shown in broken lines) surrounded by an optical sheath 14, both silica, the whole being surrounded by a sheath mechanical 16 made of a polymeric material.
  • the optical fiber is stripped over a limited axial length L, typically of a few millimeters, to expose the optical cladding 14.
  • a retaining portion 18 is formed, in the example a thinning, to cause a variation in the diameter of the optical cladding over a limited axial length 1 which is less than the axial length.
  • L mentioned previously.
  • This form of restraint here has substantially the shape of two generally conical opposite parts, the term "generally conical” meaning that the walls of the cones are in fact generated by curved lines, and not straight lines.
  • this thinning is obtained by etching, typically using hydrofluoric acid or a derivative of this acid.
  • the fiber is placed in a substantially horizontal position and a drop is deposited.
  • a metal deposit 22 (also called metallized deposit) obtained by a conventional technique of vacuum evaporation or galvanic deposition and comprising at least one selected metal layer.
  • this metal layer is chosen from aluminum, nickel, gold, chromium and titanium, this list not being limiting.
  • the metal deposit 22, whose thickness is very small, thus follows the shape of the retaining portion, here a thinned form.
  • FIG. 4 shows a wall 24 separating two media Ml and M2 which can have very different natures and are also in very different states (including pressure difference and / or temperature).
  • the wall 24 has an opening 26, in the example of circular cylindrical shape, which opens on both sides of the wall. In this opening 26, is engaged a base 28 having a cylindrical shaft 30 extended by a flange 32.
  • the cylindrical shaft is engaged in the opening 26 with the interposition of a seal 34, here of toric form, placed in a groove 36 arranged around the shaft 30.
  • the base 28 is fixed on the wall 24 by a plurality screw 38 passing through the flange 32.
  • the base 28 is made at least partly of metal (for example stainless steel) and defines a through passage 40, made here in the form of a cylindrical passage of circular shape, which leads to the middle M1 and to the middle M2.
  • An optical fiber as shown in FIG. 3, is introduced into the passage 40 of the base 28 so that the retaining portion 18 covered with the metal deposit 22 is placed in the region of the passage 40 (FIGS. ).
  • a solder deposit 42 is then formed between the metal deposit 22 and the base 28, which ensures a tight and durable connection between them.
  • the metal deposit 22 tightly surrounds the retaining portion, which has a non-constant diameter, a wedging of the metal deposit, and thus solder 42, is obtained, so that the optical fiber 10 can not slip axially or in the axial direction. the other.
  • this connection can be made over a relatively short length, typically a few millimeters.
  • FIG 6 which shows a view similar to Figure 2 wherein the retaining portion 18, also a thinning, is obtained by an attack by means of laser radiation 44 from a laser source 46. This attack occurs under controlled conditions.
  • Figure 7 shows another variant in which the retaining portion 18, also in the form of a thinning, is shaped by mechanical machining by means of a machining tool 48 shown schematically. It is preferable to finish the operation by smoothing or polishing by means of a chemical etching of the type described above or by means of a fusion.
  • Figure 8 shows another variant in which the retaining portion 18 is also made in the form of a thinning.
  • this thinning is performed by the action of heat from a heat source 50 to achieve a partial melting of the optical sheath 14, but also the core 12, under controlled conditions.
  • the two parts of the fiber are spaced simultaneously in the axial direction, as shown by the arrows F1, to cause stretching. This stretch therefore leads at a simultaneous thinning of the optical sheath and the heart.
  • the thinning was performed only on the optical cladding, the core remaining intact.
  • the retaining portion 52 forms an enlargement here, that is to say that the diameter of the optical cladding is increased over a limited axial length, and not decreased as in the embodiments. preceding.
  • FIGS. 8 and 9 are currently less preferred because they require to be implemented under perfectly controlled conditions and that they modify the diameter of the core of the optical fiber, which can modify its transmission properties.
  • Figure 10 shows another alternative embodiment in which the stripped portion of the optical fiber has been shaped at two axially spaced apart locations to form two thinning 18 similar to those previously described. These two thinning make it possible to carry out two successive retention parts which will then be covered with a metallic deposit.
  • the different shaping techniques can be combined with each other.
  • the structure of the base is capable of many variants. It should be noted further that this base can be crossed either by a single optical fiber, or by a group of optical fibers, the solder filling the space between the optical fibers and the passage that defines the base.
  • the invention finds a general application in the field of optical fibers, for example for the transmission of measurements in the case of aggressive media.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de réalisation d'une traversée étanche pour fibre optique comprenant les opérations suivantes : a) préparer une embase (28) propre à être installée au travers d'une paroi (24) et délimitant un passage (40) ; b) préparer au moins une fibre optique (10) à installer dans le passage (40) ; c) dénuder la fibre optique pour enlever la gaine mécanique (16) et découvrir la gaine optique (14) ; d) réaliser un façonnage de la gaine optique pour former au moins une partie de retenue (18) ; e) recouvrir la partie de retenue (18) d'un dépôt métallique (22) ; f) introduire la fibre optique à travers le passage (40) de l'embase ; et g) réaliser une liaison par brasage (42) entre le dépôt métallique et l'embase. Le dispositif permet une traversée étanche d'une fibre optique ou d'un ensemble de fibres optiques de part et d'autre de la paroi (24) .

Description

Procédé de réalisation d'une traversée étanche pour fibre optique et traversée ainsi obtenue
L'invention se rapporte au domaine des fibres optiques et elle, concerne plus particulièrement un procédé de réalisation d'une traversée étanche pour fibre optique, ainsi que la traversée ainsi obtenue.
On sait qu'une fibre optique se compose d'un cœur entouré d'une gaine optique, tous deux en silice, l'ensemble étant protégé par une gaine mécanique habituellement formée d'un polymère.
II est connu de réaliser une traversée étanche pour permettre à une fibre optique, ou à un ensemble de fibres optiques, de traverser une paroi de part et d'autre de laquelle régnent des environnements différents. Il est impératif que cette traversée se fasse de façon étanche . pour que des fuites ne puissent se produire d'un environnement à l'autre au travers la paroi.
En effet, ces deux environnements peuvent être constitués par des milieux très différents se trouvant dans des états très différents, par exemple de pression, de température, etc.
Une première solution connue consiste à faire passer la fibre optique (ou le groupe de fibres optiques) au travers d'un tube de grande longueur, typiquement de plusieurs centimètres, l'étanchéité entre la fibre et le tube étant obtenue par collage au moyen d'un adhésif. Ce collage peut se faire soit sur la gaine mécanique, soit sur la gaine optique.
Dans le premier cas, l'adhérence avec la gaine mécanique s'effectue généralement dans de bonnes conditions, mais il existe un risque que la fibre optique proprement dite glisse par rapport à la gaine mécanique, par exemple sous l'action de pressions élevées. z.
Dans le deuxième cas, comme l'adhérence de la colle avec la gaine optique en silice est difficile à garantir, il faut assurer une grande longueur de collage.
Une deuxième solution connue consiste à réaliser des traversées étanches brasées en effectuant un dépôt métallique (ou dépôt métallisé) , généralement par évaporation sous vide ou par dépôt électrolytique, directement autour de la gaine optique, sur une section de la fibre optique qui a été au préalable débarrassée de sa gaine mécanique.
Ce dépôt métallique comprend généralement une ou plusieurs couches choisies parmi des métaux tels que l'aluminium, le nickel, l'or, le chrome, le titane, cette liste n'étant pas limitative.
Ensuite, le dépôt métallique est lié par brasage avec un dispositif de traversée, généralement une embase métallique, pour assurer une liaison étanche.
Le problème qui se pose est que le métal adhère difficilement sur la gaine optique réalisée en silice, du fait qu'il ne se crée pas de liaisons chimiques entre le métal et la silice.
En outre, la silice et le métal ont des coefficients de dilatation très différents si bien que le métal a tendance à se décoller progressivement de la silice, notamment sous l'effet de cycles thermiques répétés.
II en résulte que le métal et la silice ont tendance à se séparer l'un de l'autre, alors que la brasure reste parfaitement en place.
D'une manière générale, la technique de brasure s'avère très intéressante car elle permet des traversées étanches courtes, contrairement aux traversées étanches obtenues par collage, et avec une tenue à très haute pression, sans problème de vieillissement. On rappellera que les adhésifs ont une durée de vie limitée, ce qui n'est pas le cas des brasures.
L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.
Elle vise en particulier à procurer un procédé de réalisation d'une traversée étanche pour fibre optique, qui peut se faire sur une longueur relativement courte, en résistant parfaitement à des différences de pression et/ou de température élevées, et qui ne soit pas sujette à des problèmes de vieillissement.
L'invention vise encore à procurer un tel procédé qui peut s'appliquer à une fibre optique, ou à un groupe de fibres optiques, et qui peut être mis en œuvre de façon reproductible.
Elle vise aussi à procurer un tel procédé qui peut être mis en œuvre avec des fibres optiques de diverses dimensions.
L'invention propose à cet effet un procédé de réalisation d'une traversée étanche pour fibre optique, lequel comprend les opérations suivantes :
a) préparer une embase propre à être installée au travers d'une paroi et délimitant un passage de traversée ;
b) préparer au moins une fibre optique à installer dans ledit passage ;
c) dénuder la fibre optique sur une longueur limitée pour enlever la gaine mécanique et découvrir la gaine optique ;
d) réaliser un façonnage local de la gaine optique provoquant une variation de diamètre de la gaine optique sur une longueur axiale limitée pour former au moins une partie de retenue ; e) recouvrir la partie de retenue d'un dépôt métallique ;
f) introduire la fibre optique à travers le passage de l'embase, en sorte que la partie de retenue recouverte du dépôt métallique se trouve placée dans la région dudit passage ; et
g) réaliser une liaison par brasage entre le dépôt métallique et l'embase tubulaire.
La partie de retenue ainsi façonnée est recouverte d'un dépôt métallique qui est lié par brasage à l'embase. Dans ces conditions, la partie de retenue constitue une forme de coincement qui empêche un déplacement axial de la fibre, dans un sens ou dans l'autre, du fait que le dépôt métallique vient entourer une partie de la fibre, à savoir une partie de retenue, dont le diamètre n'est pas constant. De ce fait, il est alors possible de réaliser une traversée de faible longueur, typiquement de quelques millimètres, au lieu de quelques centimètres, dans le cas des traversées de la technique antérieure.
Le dépôt métallique ne risque donc pas de glisser par rapport à la gaine optique et sa liaison avec l'embase est une liaison par brasure qui, de par sa nature, résiste parfaitement au vieillissement.
On peut ainsi assurer une traversée étanche d'une ou de plusieurs fibres optiques au travers d'une paroi séparant deux milieux pouvant avoir des natures et des états très différents, l'étanchéité étant dans tous les cas rigoureusement assurée.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, l'opération d) comprend le façonnage de la partie de retenue sous la forme d'un amincissement. De préférence, cet amincissement forme deux parties généralement coniques opposées, ces formes étant particulièrement propices pour assurer un blocage.
Le façonnage de l'amincissement peut s'effectuer en utilisant l'une ou l'autre de plusieurs techniques, ou encore une combinaison de telles techniques.
De manière préférentielle, le façonnage de l'amincissement comprend une attaque chimique de la gaine optique, cette attaque chimique étant réalisée avantageusement avec de l'acide fluorhydrique ou l'un de ses dérivés.
Une telle attaque chimique a pour avantage d'obtenir des formes lisses, c'est à dire sans criques, dans des conditions maîtrisées et parfaitement reproductibles. Elle n'engendre pas de choc thermique et crée des formes coniques favorables au maintien de l'étanchéité par un phénomène de blocage ou de coincement.
Cependant, le façonnage peut être obtenu aussi par un traitement au laser, cette technique permettant de créer des formes spécifiques de retenue, comme des encoches, en laissant une surface lisse. En revanche le traitement au laser peut produire un choc thermique.
Il est envisageable de réaliser la façonnage par un usinage mécanique. Une telle technique est cependant délicate à réaliser compte tenu de la taille des fibres et est fragilisante car elle peut créer des criques. Elle nécessite souvent un "repolissage" par attaque chimique ou par fusion.
Il est à noter que ces techniques peuvent être combinées. Par exemple un façonnage par laser ou par usinage mécanique peut être complété par un façonnage par une attaque chimique.
Dans les techniques précédemment mentionnées, le façonnage s'effectue simplement sur la gaine optique de la fibre, le cœur de celle-ci n'étant pas modifié. Dans une autre forme de réalisation, le façonnage de l'amincissement peut comprendre une fusion localisée et un étirement axial de la fibre optique dans des conditions contrôlées, d'où il résulte un amincissement simultané de la gaine optique et du cœur. Toutefois, une telle solution s'avère moins préférable dans la pratique, du fait qu'elle produit un choc thermique et qu'elle modifie le diamètre du cœur de la fibre optique.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, l'opération d) comprend le façonnage de la partie de retenue sous la forme d'un élargissement.
Dans un mode de réalisation, cet élargissement est obtenu par fusion localisée et rapprochement axial de la fibre optique dans des conditions contrôlées, d'où il résulte un élargissement simultané de la gaine optique et du cœur.
Le dépôt métallique est avantageusement obtenu par évaporation sous vide ou par un dépôt galvanique d'au moins une couche métallique, de préférence choisie parmi l'aluminium, le nickel, l'or, le chrome, le titane.
Le brasage s'effectue dans des conditions en elles-mêmes connues par exemple à l'aide d'une pâte de brasage, la température de brasage étant suffisamment basse pour ne pas risquer de faire fondre la couche métallique et/ou la silice qui constitue la fibre optique.
Sous un autre aspect, l'invention concerne un dispositif de traversée étanche pouvant être obtenu par la mise en œuvre du procédé ci-dessus, ce dispositif comprenant une embase propre à être installée au travers d'une paroi et délimitant un passage, ainsi qu'au moins une fibre optique installée dans le passage, cette fibre optique comportant au moins une partie de retenue obtenue par un façonnage local de la gaine optique provoquant une variation de diamètre de la gaine optique sur une longueur axiale limitée, la partie de retenue étant recouverte d'un dépôt métallique qui est lié de façon étanche par brasage à l'embase.
Comme indiqué précédemment, la partie de retenue peut être réalisée de préférence sous la forme d'un amincissement, mais aussi sous la forme d'un élargissement,
Le dépôt métallique comprend avantageusement au moins une couche métallique telle que mentionnée plus haut.
Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue de face d'un tronçon de fibre optique dont la gaine mécanique a été dénudée sur une longueur donnée ;
- la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 après façonnage d'une partie de retenue, ici sous la forme d'un amincissement, de la gaine optique ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 après application d'un dépôt métallique ;
- la figure 4 est une vue en coupe montrant schématiquement un dispositif de traversée selon l'invention comprenant une embase mise en place au travers d'une paroi et traversée par une fibre optique ;
- la figure 5 représente un détail, à échelle agrandie de la figure 4 ;
- la figure 6 est une vue analogue à la figure 2 montrant le façonnage de la partie de retenue par une attaque laser ;
- la figure 7 est une vue analogue à la figure 2 montrant le façonnage de la partie de retenue par usinage mécanique ; - la figure 8 montre le façonnage d'une partie de retenue sous la forme d'un amincissement obtenue par fusion localisée et étirement axial ;
- la figure 9 montre schématiquement le façonnage d'une partie de retenue sous la forme d'un élargissement obtenu par fusion localisée et rapprochement axial ; et
- la figure 10 est une vue de côté d'une fibre optique comportant deux parties de retenue réalisées chacune sous la forme d'un amincissement de la gaine optique.
On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente un tronçon d'une fibre optique 10 comportant un cœur 12 (représenté en traits interrompus) entouré par une gaine optique 14, tous deux en silice, l'ensemble étant entouré par une gaine mécanique 16 en un matériau polymère. Dans une première opération de procédé, la fibre optique est dénudée sur une longueur axiale L limitée, typiquement de quelques millimètres, pour exposer la gaine optique 14.
Dans une opération subséquente, comme montré à la figure 2, on façonne une partie de retenue 18, dans l'exemple un amincissement, pour provoquer une variation de diamètre de la gaine optique sur une longueur axiale limitée 1 qui est inférieure à la longueur axiale L mentionnée précédemment. Cette forme de retenue a ici sensiblement la forme de deux parties généralement coniques opposées, le terme "généralement coniques" signifiant que les parois des cônes sont en fait engendrées par des lignes courbes, et non pas des lignes droites.
Dans l'exemple, cet amincissement est obtenu par une attaque chimique, typiquement à l'aide d'acide fluorhydrique ou d'un dérivé de cet acide. Pour cela, on place la fibre dans une position sensiblement horizontale et on dépose une goutte 20
(représentée en traits interrompus) de cet acide, qui, par capillarité, vient entourer régulièrement la gaine optique 14 et réaliser une attaque de la gaine optique. Cette attaque s'effectue de façon régulière, provoquant une surface parfaitement lisse, la profondeur de l'attaque pouvant être parfaitement maîtrisée par le choix de paramètres tels que la nature de l'acide, la dilution de l'acide et le temps d'attaque. Dans tous les cas les conditions de l'attaque sont maîtrisées pour ne pas attaquer le cœur de la fibre optique. Une fois que l'attaque a été réalisée, il suffit de la stopper en plongeant la fibre dans de l'eau.
Dans une opération ultérieure (figure 3) on applique autour de la partie de retenue 18 un dépôt métallique 22 (encore appelé dépôt métallisé) obtenu par une technique classique d'évaporation sous vide ou de dépôt galvanique et comprenant au moins une couche métallique choisie. De préférence, cette couche métallique est choisie parmi l'aluminium, le nickel, l'or, le chrome, le titane, cette liste n'étant pas limitative. Le dépôt métallique 22, dont l'épaisseur est très faible, vient ainsi épouser la forme de la partie de retenue, ici une forme amincie.
On se réfère maintenant à la figure 4 qui montre une paroi 24 séparant deux milieux Ml et M2 qui peuvent avoir des natures très différentes et se trouver également dans des états très différents (notamment différence de pression et/ou de température) . La paroi 24 comporte une ouverture 26, dans l'exemple de forme cylindrique circulaire, qui débouche des deux côtés de la paroi. Dans cette ouverture 26, est engagée une embase 28 comportant un fût cylindrique 30 prolongé par une collerette 32.
Le fût cylindrique est engagé dans l'ouverture 26 avec interposition d'un joint d'étanchéité 34, ici de forme torique, placé dans une gorge 36 aménagée autour du fût 30. L'embase 28 est fixée sur la paroi 24 par une pluralité de vis 38 traversant la collerette 32. L'embase 28 est réalisée au moins en partie en métal (par exemple en acier inoxydable) et définit un passage de traversée 40, réalisé ici sous la forme d'un passage cylindrique de forme circulaire, qui débouche vers le milieu Ml et vers le milieu M2. Une fibre optique, telle que montrée à la figure 3, est introduite dans le passage 40 de l'embase 28 de sorte que la partie de retenue 18 recouverte du dépôt métallique 22 se trouve placée dans la région du passage 40 (figures 4 et 5) . Un dépôt de brasure 42 est alors réalisé entre le dépôt métallique 22 et l'embase 28, ce qui permet d'assurer une liaison étanche et durable entre eux.
Comme le dépôt métallique 22 entoure étroitement la partie de retenue, qui a un diamètre non constant, on obtient un coincement du dépôt métallique, et donc de la brasure 42, si bien que la fibre optique 10 ne peut glisser dans un sens axial ou dans l'autre. En outre, cette liaison peut s'effectuer sur une longueur relativement courte, typiquement de quelques millimètres.
On se réfère à la figure 6 qui montre une vue analogue à la figure 2 dans laquelle la partie de retenue 18, également un amincissement, est obtenue par une attaque au moyen d'un rayonnement laser 44 issu d'une source laser 46. Cette attaque s'effectue dans des conditions contrôlées.
La figure 7 montre une autre variante dans laquelle la partie de retenue 18, également sous la forme d'un amincissement, est façonnée par usinage mécanique au moyen d'un outil d'usinage 48 représenté schématiquement. Il est préférable de terminer l'opération par un lissage ou un polissage au moyen d'une attaque chimique du type de celle décrite précédemment ou au moyen d'une fusion.
La figure 8 montre une autre variante dans laquelle la partie de retenue 18 est aussi réalisée sous la forme d'un amincissement. Cependant, cet amincissement est effectué par action de la chaleur à partir d'une source de chaleur 50 pour réaliser une fusion partielle de la gaine optique 14, mais aussi du cœur 12, dans des conditions maîtrisées. Les deux parties de la fibre sont écartées simultanément dans la direction axiale, comme montré par les flèches Fl, pour provoquer un étirement. Cet étirement conduit par conséquent à un amincissement simultané de la gaine optique et du cœur. En revanche, dans les formes de réalisation précédentes, l'amincissement était effectué seulement sur la gaine optique, le cœur restant intact.
On se réfère maintenant à la figure 9 dans laquelle la partie de retenue 52 forme ici un élargissement, c'est à dire que le diamètre de la gaine optique est augmenté sur une longueur axiale limitée, et non pas diminué comme dans les formes de réalisation précédentes.
Cet élargissement s'effectue par l'action d'une source de chaleur 50 analogue à celle de la figure 8 provoquant une fusion localisée de la gaine optique et du cœur dans des conditions contrôlées, les deux parties de la fibre étant rapprochées dans la direction axiale, comme montré par les flèches F2. Les solutions des figures 8 et 9 sont actuellement moins préférées car elles nécessitent d'être mises en œuvre dans des conditions parfaitement maîtrisées et qu'elles modifient le diamètre du cœur de la fibre optique, ce qui peut en modifier ses propriétés de transmission.
La figure 10 montre une autre variante de réalisation dans laquelle la partie dénudée de la fibre optique a été façonnée en deux endroits espacés axialement l'un de l'autre pour former deux amincissements 18 analogues à ceux décrits précédemment. Ces deux amincissements permettent de réaliser deux parties de retenue successives qui seront ensuite recouvertes d'un dépôt métallique.
Comme indiqué précédemment, les différentes techniques de façonnage peuvent se combiner mutuellement. Par ailleurs, la structure de l'embase est susceptible de nombreuses variantes. Il est à noter en outre que cette embase peut être traversée soit par une seule fibre optique, soit encore par un groupe de fibres optiques, la brasure venant combler l'espace entre les fibres optiques et le passage que délimite l'embase. L'invention trouve une application générale au domaine des fibres optiques, par exemple pour la transmission de mesures dans le cas de milieux agressifs.

Claims

Revendications
1. Procédé de réalisation d'une traversée étanche pour fibre optique, caractérisé en ce qu'il comprend les • opérations suivantes :
a) préparer une embase (28) propre à être installée au travers d'une paroi et délimitant un passage (40) ;
b) préparer au moins une fibre optique (10) à installer dans ledit passage (40) ;
c) dénuder la fibre optique sur une longueur limitée (L) pour enlever la gaine mécanique (16) et découvrir la gaine optique (14) ;
d) réaliser un façonnage local de la gaine optique (14) provoquant une variation de diamètre de la gaine optique sur une longueur axiale limitée (1) pour former au moins une partie de retenue (18 ; 52) ;
e) recouvrir la partie de retenue (18 ; 52) d'un dépôt métallique (22) ;
f) introduire la fibre optique (10) à travers le passage (40) de l'embase (28), en sorte que la partie de retenue (18 ; 52) recouverte du dépôt métallique (22) se trouve placée dans la région dudit passage (40) ; et
g) réaliser une liaison par brasage (42) entre le dépôt métallique (22) et l'embase (28).
2. Procédé selon la revendication lf caractérisé en ce que l'opération d) comprend le façonnage de la partie de retenue sous la forme d'un amincissement (18) .
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'amincissement (18) forme deux parties généralement coniques, opposées.
4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le façonnage de l'amincissement (18) comprend une attaque chimique de la gaine optique (14) .
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'attaque chimique est réalisée avec de l'acide fluorhydrique ou l'un de ses dérivés.
6. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le façonnage de l'amincissement (18) comprend un traitement au laser (44, 46) .
7. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le façonnage de l'amincissement (18) comprend un usinage mécanique (48) .
8. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le façonnage de l'amincissement (18) comprend une fusion localisée et un étirement axial de la fibre optique, dans des conditions contrôlées, d'où il résulte un amincissement simultanée de la gaine optique (14) et du cœur (12) .
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération d) comprend le façonnage de la partie de retenue sous la forme d'un élargissement (52) .
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élargissement (52) est obtenue par une fusion localisée et un rapprochement axial de la fibre optique, dans des conditions contrôlées, d'où il résulte un élargissement simultané de la gaine optique (14) et du cœur (12) .
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dépôt métallique (22) est obtenu par évaporation sous vide ou un dépôt galvanique d'au moins une couche métallique, de préférence choisie parmi l'aluminium, le nickel, l'or, le chrome et le titane.
12. Dispositif de traversée étanche, pouvant être obtenu par la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend une embase (28) propre à être installée au travers d'une paroi (24) et délimitant un passage de traversée (40), ainsi qu'au moins une fibre optique (10) installée dans ledit passage (40), en ce que la fibre optique comporte au moins une partie de retenue (18 ; 52) obtenue par un façonnage local de la gaine optique (14) provoquant une variation de diamètre de la gaine optique sur une longueur axiale limitée (1) , et en ce que cette partie de retenue est recouverte d'un dépôt métallique (22) lié de façon étanche par brasage (42) à l'embase.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la partie de retenue est réalisée sous la forme d'un amincissement (18) .
14. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la partie de retenue est réalisée sous la forme d'un élargissement (52) .
15. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que le dépôt métallique (22) comprend au moins une couche métallique, de préférence choisie parmi l'aluminium, le nickel, l'or, le chrome et le titane.
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