Brevet FR2509480A1 — publié le 19830114

Câble à fibres optiques pouvant supporter de grands allongements La présente invention concerne un câble à fibres optiques pouvant supporter de grands allongements, un tel câble comportant une ou plusieurs fibres optiques uniquement, ou comportant à la fois des fibres optiques et des conducteurs, comme cela est connu. Les fibres optiques sont des guides optiques de la lumière dont il existe différents types, en verre ou en toute autre matière transparente. De telles fibres sont fragiles et ne supportent pas d'effort de traction, ou ne supportent qu'un effort de traction très faible, qui ne soit pas susceptible de rompre les fibres. I1 existe différentes solutions pour permettre aux câbles comportant des fibres optiques de supporter des efforts de traction, donc de supporter des allongements sous l'effet de ces efforts de traction. Une solution connue consiste à enrouler les fibres selon une hélice à très grand pas ; cette solution n'est évidemment possible que si les fibres optiques ne sont pas disposées au centre, ou approximativement au centre du câble, mais autour d'un noyau central constitué par un ou plusieurs conducteurs électriques métalliques isolés. Une autre solution connue consiste à insérer de façon lâche une ou plusieurs fibres optiques dans des tubes de section droite circulaire, lesdits tubes étant généralement remplis d'un matériau de préférence hydrofuge. La ou les fibres optiques insérées de façon lâche dans un tube ont donc une longueur plus grande que celle du tube par le fait qu'elles ont dans ce tube un profil plus ou moins sinusoldal, l'amplitude de la "sinusoide" étant égale au rayon du tube ; d'autre part la période de la "sinusoide" est nécessairement grande d'une part parce que la fibre optique a une certaine rigidité et qu'elle ne peut donc pas avoir un rayon de courbure faible, et d'autre part parce que le diamètre du tube est seulement de l'ordre de quelques diamètres de la fibre optique ; bien entendu il ne s'agit pas d'une période de longueur fixe puisque le profil n'est pas véritablement sinusoidal.Pour toutes ces raisons la longueur de la fibre optique, ou des fibres optiques, insérées dans un tube n'est pas suffisamment grande pour qu'il n'y ait pas de risque de rupture de celles-ci lorsque le câble est soumis à des efforts de traction qui l'allongerait notablement. Cette solution permet, néanmoins un certain allongement du câble ce qui n'est pas le cas lorsque la fibre a la même longueur que le tube, ou encore lorsque le tube, avec la ou les fibres optiques, est situé au centre du câble, cette disposition ne permettant pas un enroulement du tube en hélice. L'invention a pour but de permettre à un câble comportant des fibres optiques de supporter des allongements plus importants que ceux des câbles connus. L'invention a pour objet un câble à fibres optiques pouvant supporter de grands allongements et comportant au moins un tube ayant au moins une fibre optique non tendue et dans lequel ladite fibre optique a un profil plus ou moins sinusoidal, caractérisé par le fait que le tube a une section droite oblongue ayant une grande dimension selon laquelle la fibre optique est disposée, le long du tube, selon un profil d'allure sinusoidale. L'invention est décrite plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation illustrés par les figures annexées dans lesquelles - la figure 1 représente un tube oblong de l'invention, - la figure 2 représente en coupe un assemblage de tubes oblongs de la figure 1 avec une variante du tube oblong de la figure 1, - la figure 3 représente en coupe un câble utilisant un tube oblong de l'invention, - la figure 4 représente en coupe une variante d'un câble utilisant un tube oblong de la figure 1, - la figure 5 représente en coupe un câble utilisant une variante du tube oblong de la figure 1. La figure 1 représente un tube oblong 1 de l'invention dans lequel est disposé une fibre optique 2 dont la position, à l'intérieur du tube oblong est représentée en traits interrompus. Dans cette figure la position de la fibre optique dans le tube oblong a une allure sinusoidale, mais il est bien entendu que la fibre optique est disposée de manière très lâche à l'intérieur du tube et que par conséquent elle adopte naturellement un certain profil entre les extrémités opposées 3 et 4 de la section du tube oblong, ces extrémités étant situées selon la plus grande dimension de la section du tube oblong. Le profil adopté par la fibre optique est donc plus ou moins sinusoldal, le terme sinusoïdal étant utilisé uniquement pour rappeler que la fibre est alternativement au contact des extrémités 3 et 4 de la paroi interne du tube oblong 1. Sur la figure on a représenté une période de la "sinusoide" formée par la fibre optique dans le tube oblong 1, ceci uniquement à titre illustratif, car dans cette figure le rayon de courbure de ladite fibre optique au voisinage des extrémités 3 et 4 du tube oblong est fortement exagéré et n'est pas compatible avec la rigidité de la fibre optique ; pratiquement donc la "période" de la sinusoide est beaucoup plus grande que celle représentée figure 1. Le tube oblong 1 peut être ovale ou elliptique, sa plus grande dimension étant de l'ordre de quelques diamètres de la fibre optique. Un tube oblong de l'invention permet, par rapport à un tube de section circulaire et d'encombrement égal, ctest-à-dire ayant une section dont la surface est égale à la section d'un tube circulaire, d'avoir à longueur de tube égal une longueur de fibre optique plus importante, ou "mou". Cela permet d'absorber les variations de longueur d'un câble ayant des fibres optiques logées dans des tubes oblongs, variations dues soit à des dilatations ou des contractions du câble sous l'effet de la température, soit à des efforts de traction exercés sur le câble lors de sa pose ou de son relevage, en particulier dans le cas d'un câble sous-marin. Un tel tube est rempli d'un matériau hydrofuge visqueux. Du fait de sa forme le tube oblong ne contiendra généralement qu'une fibre optique, mais il peut en contenir plusieurs. Le tube oblong 1 est soit un tube plastique, soit un tube métallique. Dans le cas d'un tube plastique celui-ci est par exemple obtenu par extrusion autour de la fibre optique, comme cela est classique. Dans le cas d'un tube métallique oelui-ci est obtenu par tout moyen comme pour les câbles électriques, par exemple en enroulant un feuillard métallique en hélice autour de la fibre optique. Le tube oblong 1 de la figure 1 est utilisé dans les câbles qui peuvent être constitués uniquement soit de tubes oblongs, soit d'un ou plusieurs tubes oblongs et de conducteurs électriques isolés. La figure 2 représente en coupe un assemblage constitué de deux tubes oblongs 1 identiques au tube oblong de la figure 1, et d'un tube oblong alvéolé 5 qui est une variante du tube oblong de la figure 1. Le tube oblong alvéolé 5 est muni d'une paroi 8, longitudinale, située au milieu de sa plus grande dimension de manière à former deux alvéoles 6 et 7 constituant deux tubes oblongs. Au moins une fibre optique 2 est logée dans chacun des tubes oblongs 1 et dans chaque alvéole 6 et 7. Dans la paroi 8 est logé un porteur 9, métallique ou en matériau à haute résistance à la traction, tel que la polyamide "KEVLAR" vendue par la Société Du Pont de Nemours. L'assemblage de la figure 2 est utilisé pour constituer la structure centrale d'un câble qui est protégée, de manière classique, par une voûte formée de fils ou par toute autre mode de protection, comme représenté aux figures 3, 4 et 5. La figure 3 représente en coupe un câble constitué d'un tube oblong 1 dans lequel est disposée au moins une fibre optique 2, et de cinq conducteurs isolés 10, 11, 12, 13, 14, l'ensemble étant protégé par une double armure formée de fils d'acier à haute résistance répartis en deux couches 15 et 16 superposées, enroulées à pas inverse. La figure 4 représente en coupe une variante d'un câble utilisant un tube oblong de la figure 1. Dans cette figure le câble comporte un tube oblong 1 dans lequel est disposé au moins une fibre optique 2, et quatre conducteurs électriques isolées 17, 18, 19, 20, disposés de chaque côté du tube oblong. L'ensemble est protégé par une double armure formée de fils d'acier à haute résistance répartis en deux couches 21, 22 superposées enroulées à pas inverse. La figure 5 représente en coupe un câble utilisant une variante du tube oblong 1 de la figure 1. Dans la figure 5 le tube oblong 23 comporte, comme le tube oblong 5 de la figure 2, une paroi 24 au milieu de sa plus grande dimension, paroi qui délimite deux alvéoles 25 et 26, constituant chacune un tube oblong dans lequel est disposé au moins une fibre optique 2. Aucun porteur n'est noyé dans la paroi 24, car le tube oblong 23 est entouré de quatre conducteurs électriques isolés 17, 18, 19, 20. L'ensemble tube oblong et conducteurs isolés est protégé par une double armure formée de fils d'acier à haute résistance répartis en deux couches 21 et 22 superposées, enroulées à pas inverse. Bien entendu dans les figures 2 à 5, le tube peut être rempli d'un matériau hydrofuge d'aspect graisseux, tel que de la vaseline par exemple. REVENDICATIONS 1/ Câble à fibres optiques pouvant supporter de grands allongements et comportant au moins un tube ayant au moins une fibre optique non tendue et dans lequel ladite fibre optique a un profil plus ou moins sinusoidal, caractérisé par le fait que le tube (1) a une section droite oblongue ayant une grande dimension selon laquelle la fibre optique (2) est disposée, le long du tube, selon un profil d'allure sinusoidale. 2/ Câble à fibres optiques selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins un tube (5) est constitué de deux alvéoles (6, 7) oblongues séparées entre elles par une paroi (8) située au milieu de la grande dimension. 3/ Câble à fibres optiques selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un porteur (9) en matériau résistant à la traction est inclu dans ladite paroi (8). 4/ Câble à fibres optiques selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un tube (5) constitué de deux alvéoles (6, 7) oblongues et d'au moins deux tubes (1) de section oblongue disposés autour dudit tube à deux alvéoles. 5/ Câble selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un tube (23) constitué de deux alvéoles (6, 7) oblongues et de conducteurs électriques isolés (17, 18, 19, 20) disposés autour dudit tube. 6/ Câble selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un tube (1) et des conducteurs électriques isolés (10, 11, 12, 13, 14) disposés autour dudit tube. 7/ Câble selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé par le fait que le tube (1) a une section elliptique. 8/ Câble selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé par le fait que le tube (1) a une section ovale.