Brevet FR2491220A1 — publié le 19820402

La présente invention se rapporte à des câbles optiques rendus insensibles aux déformations dues aux variations thermiques et à la stabilisation des matières plastiques. Il est connu qu'un càble optique comprend un ou plusieurs éléments de transmission ou de télécommunication dont chacun est composé d'une ou plusieurs fibres optiques et possède une ou plusieurs protections ou gaines, généralement en matière plastique, l'ensemble de ces éléments étant protégé par des matériaux appropriés parmi lesquels on choisit, de pré- férence, mais non exclusivement les matières plastiques. Il est connu que les matières plastiques ou- vrées peuvent subir des variations dimensionnelles par suite du relâchement des contraintes mécaniques qui y ont été engen- drées au cours des processus de traitement. On sait également que le coefficient de dila- tation thermique des matières plastiques est élevé et nette- ment supérieur à celui des métaux. On sait par ailleurs que les fibres optiques sont très sensibles aux déformations qui, même lorsqu'elles sont très petites, accentuent le phénomène d'atténuation de la transmission. Pour éviter que la fibre ne souffre des varia- tions dimensionnelles des matières plastiques des càbles, on a cherché à s'opposer aux variations dimensionnelles de ces ma- tières plastiques en introduisant dans les câbles optiques des éléments constitués par des matières stables, soit du fait de leur faible coefficient de dilatation thermique, soit en raison de leur grand module d'élasticité. On a ainsi réalisé des câbles optiques compre- nant une ou plusieurs fibres revêtues de matière plastique et réunies ou enroulées sur un élément longitudinal métallique intérieur, par exemple sur un fil d'acier. Bien que cette solution soit efficace du point de vue de la stabilité dimensionnelle, elle présente d'autres inconvénients qui se manifestent en service. Par exemple, s'il s'agit d'un cable enterré, dans le cas d'une décharge provoquée par la chute d'un éclair sur le sol, cette décharge peut atteindre l'élément métallique intérieur et endommager de cette façon les fibres qui se trou- vent sur le parcours de la décharge. On peut également observer des décharges ré- sultant de variations du champ électromagnétique elles-mêmes provoquées, par exemple par des effets transitoires de court- circuit sur des lignes de transmission d'énergie électrique adjacentes aux cables optiques. La Demanderesse se propose de remédier aux inconvénients précités en réalisant un cable optique qui soit rendu insensible aux causes de déformation précitées et dont les fibres ne soient-pas exposées aux risques de détérioration précités dus à la foudre ou aux variations du champ électrique. Plus précisément, l'invention a pour objet un cable optique comprenant un ou plusieurs éléments dont cha- cun est composé d'une ou de plusieurs fibres optiques enfermées dans au moins une gaine de matière plastique, ledit élément ou l'ensemble desdits éléments étant contenu dans un tube protec- teur, ce cable étant caractérisé en ce que l'élément ou l'en- semble desdits éléments est entouré d'au moins une couche pro- tectrice non métallique, le diamètre du cylindre circonscrit à la couche protectrice non métallique ou aux couches protec- trices non métalliques étant supérieur au diamètre du tube protecteur au moins dans un nombre discret de sections trans- versales, ce cable étant en outre caractérisé en ce que le tube protecteur est métallique. Dans une forme préférée de réalisation du cAble optique suivant l'invention, le tube protecteur en ma- tière métallique est constitué par un cylindre creux ayant un diamètre intérieur inférieur, dans chacune desdites sections transversales, au diamètre du cylindre fictif circonscrit à la couche protectrice non métallique ou aux couches protectrices non métalliques. Dans une autre forme préférée de réalisation, le tube protecteur métallique du cable optique suivant l'inven- tion est une gaine ondulée dans laquelle le diamètre intérieur 3 2491220 des sections transversales, correspondant à la ligne la plus basse des dépressions, est inférieur au diamètre du cylindre fictif circonscrit à la couche protectrice non métallique ou aux couches protectrices non métalliques. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non Limitatif, feront bien comprendre comment l'in- vention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe transversale d'un câble optique suivant isinvention muni d'un tube cylindrique protecteur. La figure 2 est une coupe transversale d'un câble optique suivant l'invention pourvu d'un tube protecteur constitué par une gaine ondulée présentant des ondulations annulaires. Le câble optique de la figure 1 comprend quatre fibres optiques 10 dont chacune est enfermée dans deux revête- ments ou gaines adhérentes 11, 12 pour former un élément pour télécommunications 13 (que l'on appellera dans la suite un élément). Un élément pour télécommunications 13 peut cependant comprendre également plusieurs fibres optiques qui sont toutes maintenues dans une ou plusieurs gaines. La première gaine Il est à base de silicone,la deuxième gaine 12 est en nylon. Les quatre éléments 13 sont simplement réunis entre eux ou câblés avec une légère torsion pour former un faisceau. Autour de l'ensemble ou du faisceau composé des éléments 13 sont disposées une ou plusieurs couches pro- tectrices 14 non métalliques et, concrètement, dans l'exemple représenté, des couches protectrices plastiques, par exemple, bien que non exclusivement, des rubans de matière plastique enroulés en hélice ou disposés longitudinalement. L'ensemble est contenu dans un tube protecteur métallirue. Ce tube est un cylindre creux 15 qui est monté avec serrage sur les couches protectrices 14. En fait, le diamètre du cylindre fictif 16 circonscrit aux couches protectrices 14 est plus grand que le diamètre 0T de la sur- face interne du cylindre creux 15. Dans le cas de la figure 1, ce serrage est réalisé aveccontinuité longitudinale c'est-à-dire s > Or dans chaque section transversale du cable optique. Toutefois, on peut envisager d'autres réalisa- tions dans lesquelles le serrage est réalisé que dans au moins un nombre discret de sections transversales. Ceci est le cas, par exemple pour la figure 2. La figure 2 représente un cable optique qui comprend quatre fibres optiques 19. Chaque fibre 19 est maintenue avec un certain jeu dans une gaine ou un tube 20 en matière plastique. La fibre 19 peut avoir une longueur égale ou supérieure à celle du tube 20. La fibre 19 logée dans le tube constitue un élément pour télécommunications 21 (appelé dans la suite élément). Les quatre éléments 21 sont simplement réunis entre eux ou encore câblés avec une légère torsion pour for- mer un ensemble ou faisceau. AutoUr du faisceau d'éléments 21 sont disposés au moins une et éventuellement plusieurs couches protectrices non métalliques 22, par exemple des ru- bans de papier. Ces rubans de papier pourraient être enroulés en hélice ou disposés longitudinalement. Le tout est contenu dans un tube protecteur. Ce tube est une gaine métallique ondulée 23, présentant des ondulations de type annulaire, qui est montée en la serrant sur les -couches protectrices non métalliques 22. Le serrage ne se présente qu'au niveau des coupes transversales qui passent par les points les plus creux des dépressions 24 o est vérifiée la condition PN> "T qui a été citée à propos de la figure 1. Dans le cas de la figure 2, "N est encore le diamètre du cylindre fictif circonscrit aux couches protec- trices non métalliques 22 et aT est le diamètre de la sur- face interne de la gaine ondulée 23 au droit de la dépression 24. Les figures L et 2 sont purement illustratives 22491220 en ce sens qu'on y a indiqué les zones de serrage 17 et 25 respectivement, celles-ci étant purement théoriques. En effet, dans la pratique, les couches protec- trices se compriment en occupant respectivement des parties des cavités 18 et 26. Le tube protecteur 15, 23 est de préférence, mais non exclusivement, formé à partir d'un ruban métallique longitudinal soudé. La forme du tube protecteur peut être d'un type différent des formes indiquées sur les dessins; par exemple, la gaine ondulée pourrait avoir des ondulations hélicoïdales. On peut citer, comme étant particulièrement bien adaptés à la formation du tube protecteur, des rubans de fer, de cuivre ou d'aluminium ou d'alliages de ces métaux. Naturellement, on n'exclut pas l'utilisation d'autres. métaux qui pourraient être suggérés par des conditions d'utilisation contraignantes. Le nombre d'éléments de transmission ou de télécommunication peut être égal ou supérieur à un, et la fibre ou les fibres de chaque élément peuvent être introduites dans une ou plusieurs gaines adhérentes ou laches. Les interstices à l'intérieur du tube protec- teur métallique compris entre les couches protectrices et les éléments et/ou entre les éléments et/ou entre les'fibres et les gaines de revêtement peuvent éventuellement, mais non nécessairement, contenir des substances qui s'opposent à la migration de l'humidité et de l'eau comme, par exemple, des poudres spéciales ou des substances visqueuses dérivées du pétrole. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Cable optique comprenant au moins un élé- ment lui-même composé d'au moins une fibre optique enrobée dans une gaine de matière plastique, l'élément ou l'ensemble d'éléments étant maintenu à l'intérieur d'un tube protecteur, ce câble étant caractérisé en ce que l'élément (13) ou l'en- semble de ces éléments est entouré d'au moins une couche protectrice non métallique (14), le diamètre ("N) du cylindre- circonscrit à la couche protectrice non métallique ou aux couches protectrices non métalliques-étant supérieur au dia- mètre intérieur ( tube protecteur (15) est métallique. 2.- Cable optique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit tube protecteur métallique (15) est un cylindre creux dont le diamètre (> T) est inférieur, dans chacune de ses sections transversales, au diamètre (N) du cylindre fictif circonscrit à la couche protectrice ou - aux couches protectrices non métalliques (14). 3.- Cable optique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit tube protecteur métallique (15) est une gaine ondulée dont le diamètre intérieur (Qr') des sections transversales au droit de la ligne la plus basse des dépressions est inférieur au diamètre (9') du cylindre fictif circonscrit à la couche protectrice non métallique ou aux couches protectrices non métalliques. 4.- Cable optique suivant les revendications précédentes caractérisé en ce que la couche protectrice non métallique ou les couches protectrices non métalliques (14) est ou sont constituée(s) par un ruban enroulé longitudinale- ment. 5.- Cable optique suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche protectrice non métal- lique ou les couches protectrices non métalliques (14) est ou sont constituée(s) par un ruban enroulé en hélice. 7 2491220 6.- Cable optique suivant l'une des reven- dications 4 et 5, caractérisé en ce que le ruban non métalli- que est en papier. 7.- Cable optique suivant revendications 1 à 5, caractérisé en ce non métallique est en matière plastique. 8.- Cable optique suivant des revendications 1 à 7, caractérisé en tecteur (15) est en fer. l'une quelconque des que ledit ruban l'une quelconque ce que le tube pro- 9.- Cable optique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le tube protecteur (15) est en cuivre. 10.- Cable optique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le tube protec- teur (15) est en aluminium. 11.- Cable optique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on réalise le tube protecteur métallique (15) au moyen d'un ruban métal- lique longitudinal, qui est enroulé longitudinalement et soudé.