Brevet FR2534385A1 — publié le 19840413

CABLE OPTIQUE A STRUCTURE LIBRE, NOTAMMENT MONOVOIE La présente invention se rapporte d'une manière générale aux câbles à fibres optiques et concerne plus particulièrement un cable optique à structure libre, notamment monovoie. Actuellement, on classe les différentes structures de câbles optiques en deux grandes catégories en se référant à la nature des phénomènes induits dans le cabale; - les structures serrées dans lesquelles- la fibre est noyée dans une matière plastique dont Je comportement a une influence sur le milieu de transmission ; - les structures libres dans lesquelles le support alvéolaire doit avoir des caractéristiques bien déterminées pour éviter les phénomènes connus de courbures et de microcourbures. Comme structure connue à fibres libres, on peut citer par exemple la structure à tube protecteur et la structure cylindrique rainurée. Dans la structure à tube, les fibres sont protégées individuellement par un tube, en général en matière plastique, avec un jeu radial, de sorte que les fibres possèdent une liberté de mouvement à l'intérieur du tube. Dans la structure cylindrique rainurée, les fibres sont déposées sans tension dans des rainures, soit longitudinales, soit hélicosdales, creusées sur le pourtour d'un support ou jonc cylindrique, de sorte que les fibres possèdent un certain degré de liberté dans les rainures. En ce qui concerne plus particulièrement les câbles optiques monovoies, c'est-à-dire à une seule fibre optique, et à structure libre, l'une des structures connues de ce type de câble consiste en un support ou jonc cylindrique diélectrique armé le long de son axe d'un porteur central, en général en acier, destiné à rigidifier Je câble et à absorber les contraintes longitudinales. Le support est creusé d'une rainure ou cavité longitudinale pratiquée sur son pourtour et dans laquelle est logée librement la fibre optique. Toutefois, un câble optique monovoie du type décrit précédemment présente des inconvénients. En effet, du fait de la présence d'un porteur au centre du support cylindrique, la profondeur maximale de la cavité est donc limitée par ce porteur central, de sorte que la fibre est susceptible de manquer de liberté dans la cavité, ce qui peut influer sur les caractéristiques optiques et mécaniques du câble. Ainsi, par exemple, lors d'une tentative de pliage du câble, et dans le cas où la fibre optique a la meme longueur que le câble, la fibre peut, selon le sens de courbure donné au câble, soit se tendre et devenir trop courte, soit se détendre et devenir trop longue en ayant tendance à se vriller dans la cavité. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un câble optique, notamment monovoie, à une seule cavité, dont la structure libre n'est ni une structure à tube protecteur ni une structure cylindrique rainurée, et qui présente une certaine souplesse ainsi que de bonnes caractéristiques optiques et mécaniques dans son utilisation dans une large gamme de températures. A cet effet, l'invention a pour objet un câble optique à structure libre comportant, sous au moins une enveloppe de protection, un support cylindrique creusé d'une cavité longitudinale pratiquée sur son pourtour et dans laquelle est logée librement au moins une fibre optique, caractérisé en ce que le câble comporte, dans un seul des plans passant par l'axe du câble, un couple d'éléments porteurs noyés dans l'épaisseur du support, disposés longitudinalernent et symétriques par rapport à cet axe, la cavité s'étendant radialement entre le couple d'éléments porteurs, et en ce que le plan passant par le couple d'éléments porteurs traverse la cavité. On cornprend qu'ainsi en plaçant latéralement les deux éléments porteurs de part et d'autre de la cavité, on augmente la profondeur de la cavité qui autorise par conséquent une plus grande liberté de mouvement de la fibre optique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 est une vue d'un premier mode de réalisation du câble optique selon l'invention, le câble étant représenté en position pliée selon un premier sens de courbure - la figure 2 est une vue identique à la figure 1 pour un second sens de courbure du câble optique selon l'invention; - la figure 3 est une vue d'un second mode de réalisation du câble optique selon l'invention ; et - la figure 4 est une vue du câble selon la figure 3, avec des éléments de renforcement mécanique. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. Suivant un exemple de réalisation, et en se reportant à la figure 1, on a représenté en 1 un câble optique monovoie, conforme à l'invention, et utilisé par exemple comme câble de raccordement. Le câble 1 comporte un support ou jonc cylindrique diélectrique 2 constitué d'un matériau thermoplastique, tel que par exemple un polyéthylène, et creusé sur son pourtour d'une cavité ou rainure 4 longitudinale dans laquelle est logée librement une fibre optique 6 avec une surlongueur (un ou plusieurs pour mille). Le câble 1 comporte de plus, dans un seul des plans passant par l'axe du câble, un couple d'éléments porteurs 8 et 9 noyés dans l'épaisseur du support 2, disposés suivant le sens longitudinal du câble et symétriques par rapport à l'axe de ce dernier. Ainsi, la cavité 4 s'étend radialement sur une profondeur p entre les deux porteurs latéraux 8 et 9, et de telle sorte que l'axe XX' passant par les porteurs 8 et 9 traverse la cavité 4, permettant ainsi d'obtenir une surface de cavité maximale et de conférer -entre autres une excellente souplesse au câble. Les deux porteurs 8 et 9 sont constitués soit par un matériau métallique, tel que par exemple l'acier ou- le cuivre, soit par un matériau non métallique, tel que par exernple des fibres de verre, des fibres aramides, des fibres de carbone, enrobées ou non dans une matière synthétique, pour former des éléments filiformes présentant une bonne résistance mécanique aussi bien à la traction qu'à la compression, et un coefficient de dilatation thermique égal ou très voisin de celui de la fibre optique. La disposition longitudinale des porteurs 8 et 9, diamétralement opposés à l'axe du câble, confère à ce dernier toutes les caractéristiques mécaniques souhaitées: une bonne tenue a la traction et à la compression, aussi bien à basses températures qu'aux températures d'utilisation plus élevées, c'est-à-dire par exemple entre -20 C et +50 C environ. Avantageusement, la profondeur p de la cavité 4 est choisie de telle sorte que la fibre optique 6 vienne se loger librement entre le fond de la cavité et l'axe XX' passant par les deux porteurs latéraux 8 et 9. Ainsi, lors d'un pliage d'axe XX' du câble selon un sens dit convexe tel que représenté sur la figure 1 dans laquelle on a identifié par R le rayon de courbure, la fibre optique a tendance à se rapprocher de la fibre neutre, ce qui ne modifie en rien son degré de liberté. De même, dans le cas d'un pliage du câble dans l'autre sens dit concave tel que représenté sur la figure 2 dans laquelle on a identifié en R' le rayon de courbure, l'axe de pliage étant toujours l'axe XX', la fibre optique vient se placer au niveau de la fibre neutre où elle conserve sa longueur nominale. Selon un premier mode de réalisation, représenté sur les figures 1 et 2, la cavité 4 présente, en section transversale, une forme de U ouvert vers l'extérieur. Selon une variante préférée, représentée sur la figure 3, la cavité 4 présente, en section transversale, une forrne de V inverse ouvert, au niveau de sa pointe, vers l'extérieur et fermé par une partie concave constituant le fond de la cavité, permettant ainsi de gainer en prororldeur pour la rnise en place de la fibre optique 6. De plus, cette forme en V de la cavité 4 confère au câble une meilleure tenue à l'écrasement. La formation de la cavité 4 et la pose en long des deux porteurs 8 et 9 sont effectuées simultanément en une seule opération d'extrusion du support 2 en matériau thermoplastique. L'opération de mise en place de ces éléments porteurs est ainsi particulièrement simple. Après fabrication du support et de ses porteurs, la fibre optique 6 est ensuite déposée librement dans la cavité 4, puis le câble est protégé par un ruban 12, par exemple en polyester, et par une gaine extérieure 14, par exemple en une matière plastique extrudée telle que polyéthylène, polyuréthane, PVC, etc. Bien entendu, la dépose de la fibre dans la cavité pourrait être également réalisée lors de l'opération d'extrusion du support, sans sortir du cadre de l'invention. La figure 4 représente une vue du câble selon la figure 3, avec des éléments longitudinaux de renfort 16 qui sont, selon l'utilisation du câble, par exemple au nombre de deux et disposés entre le ruban 12 et la gaine extérieure 14, par exemple au niveau de chaque porteur. Ces éléments de renforcement mécanique sont par exemple constitués par des mèches de fibres aramides dont le rôle est d'améliorer la tenue à la traction du câble. A titre illustratif, la Demanderesse a réalisé un câble optique monovoie avec un jonc cylindrique de diamètre égal à 2,8 mm, deux porteurs disposés en long de même diamètre égal à 0,6 mm, et une cavité en V telle que représentée sur la figure 3, de profondeur égale à 1,7 mm et de largeur de grande base égale à 1,5 mm. La fibre logée librement dans la cavité est une fibre de télécom munication 50/125 um enduite d'un revêtement primaire au diamètre de 190 um. On notera que la description ci-dessus a été faitè en référence à un câble optique ayant une seule fibre optique logée librement dans la cavité creusée dans le support cylindrique. Bien sûr, I'invention s'applique également à un câble optique ayant plusieurs fibres optiques déposées librement dans l'unique cavité du support, constituant ainsi un câble multivoie, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Câble optique à structure libre comportant, sous au moins une enveloppe de protection (12, 14), un support cylindrique (2) creusé d'une cavité longitudinale (4) pratiquée sur son pourtour et dans laquelle est logée librement au moins une fibre optique (6), caractérisé en ce que le câble comporte, dans un seul des plans passant par raxe du câble, un couple d'éléments porteurs (8-9) noyés dans l'épaisseur du support, disposés longitudinalement et symétriques par rapport à cet axe, la cavité (4) s'étendant radialement entre le couple d'éléments porteurs, et en ce que le plan passant par le couple d'éléments porteurs traverse la cavité. 2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité (4) présente, en section transversale, une forme de U ouvert vers l'extérieur. 3. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité (4) présente, en section transversale, une forme de V inversé ouvert vers l'extérieur et fermé par une partie concave constituant le fond de la cavité. 4. Câble selon l'une des revendications 1 a' 3, caractérisé en ce que la profondeur de la cavité (4) est telle que la fibre optique (6) vienne se loger entre le fond de la cavité et le plan passant par le couple d'éléments porteurs (8-9). 5. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte de plus au moins un élément de renfort (16) longitudinal disposé entre le support (2) et J'enveloppe de protection (14) du câble.