Brevet FR2568737A1 — publié le 19860207

La présente invention se rapporte à une ligne sous-marine pour télécommunications à fibres optiques, du type comprenant. des répétiteurs opto-électroniques des signaux transmis. Une ligne du type en question comprend au moins deux câbles sous-marins à fibres optiques disposés en sé- rie, entre lesquels est interposé et connecté un disposi- tif contenant des répétiteurs opto-électroniques, c'est- à-dire des éléments qu-L.-assurent l'amplification, et la transmission aux fibres optiques du câble aval, des si- gnaux reçus des fibres optiques du cable amont. La liaison entre le dispositif et les câbles sous-marins ne doit pas seulement prévoir le raccorde- ment entre les fibres optiques de ces câbles et les répé- titeurs opto-électroniques mais elle doit également assu- rer la continuité entre les armatures mécaniquement ré- sistantes des cables ainsi que l'imperméabilité à l'eau dans la zone du raccordement. Les câbles sous-marins des lignes connues possè- dent une armature mécaniquement résistante formée d'une structure en fils d'acier qui entoure la gaine métalli- que étanche et qui, par conséquent, entoure également la zone dans laquelle les fibres optiques sont position- nées. Dans les lignes connues, la continuité entre les armatures du câble au niveau du dispositif contenant les répétiteurs opto-électroniques est réalisée selon l'un des deux modes suivants. Dans un premier mode, les divers fils de l'arma- ture sont assemblés à l'enveloppe du dispositif, qui est munie de logements pour l'exécution de ces assemblages. -...is ce cas, l'enveloppe du dispositif constitue une par- tie intégrante de l'armature de la ligne et elle doit donc être en mesure de résister aux sollicitations méca- niques qui se manifestent pendant la pose ou la récupéra- tion de la ligne. Un deuxième mode consiste à réunir directement entre eux les fils des armatures des deux câbles, après les avoir superposés à l'enveloppe du dispositif qui con- tient les répétiteurs opto-électroniques. Dans les deux modes, il est nécessaire d'effec- tuer un raccordement mécanique pour chaque fil des arma- tures des câbles. Ceci rend la réalisation de la conti- nuité mécanique des armatures des câbles compliquée et laborieuse. Un autre inconvénient des lignes connues réside dans l'insuffisante fiabilité des -connexions entre les fibres optiques des câbles et les répétiteurs opto-élec- troniques. Cette insuffisance de fiabilité des connexions dépend essentiellement des difficultés que présente leur exécution. En effet, dans les lignes connues, les fibres optiques des câbles à relier aux répétiteurs opto-élec- troniques sont entourées par l'armature mécaniquement ré- sistante des câbles. Les fibres optiques sont donc d'un accès difficile et ceci entratne des difficultés dans l'exécution des connexions. Ceci constitue l'origine de l'insuffisance de fiabilité des connexions en question. Le raccordement étanche entre la gaine métalli- que des câbles et l'enveloppe du dispositif contenant les répétiteurs opto-électroniques est lui aussi d'une exécution difficile dans les lignes sous-marines con- nues, parce qu'il est également gêné par la présence de l'armature mécaniquement résistante des câbles. Le but de la présente invention est de réaliser une ligne sous-marine pour télécommunications à fibres optiques comprenant des dispositifs répétiteurs opto- électroniques, -qui soit exempte de tous les inconvé- nients connus qui ont été cités plus haut. L'invention a pour objet une ligne sous-marine pour télécommunications à fibres optiques comprenant au moins deux câbles sous-marins à fibres optiques munis de gaines métalliques étanches, disposés en série, cette li- gne étant caractérisée par le fait que: - les cables présentent la totalité de leur ar- mature mécaniquement résistante dans la zone radialement la plus intérieure; - le dispositif contenant les répétiteurs opto- électroniques est muni d'une cavité traversante qui loge au moins un composant d'un raccordement mécanique d'as- semblage des armatures des câbles, cependant qu'il est prévu des moyens de blocage du dispositif; - au moins une enveloppe métallique étanche en- toure le dispositif contenant les répétiteurs opto-élec- troniques. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, feront bien comprendre comment l'in- vention peut être réalisée. Sur ces dessins, la figure 1 représente en coupe longitudinale le segment d'une ligne selon l'invention dans lequel est présent le dispositif contenant les répétiteurs opto- électroniques des signaux transmis par les fibres opti- ques; la figure 2 est une coupe transversale -exécutée selon la trace IIII de la figure 1; la figure 3 représente en coupe longitudinale une variante de réalisation selon l'invention; la figure 4 représente en coupe longitudinale une autre variante de réalisation selon l'invention. Une ligne sous-marine pour télécommunications à fibres optiques comprend au moins deux câbles sous-ma- rins à fibres optiques disposés en série, entre lesquels est interposé un dispositif contenant des répétiteurs opto-électroniques des signaux transmis. Dans une ligne selon l'invention, les cibles à fibres optiques sont du type dans lequel l'armature méca- niquement résistante est disposée dans la zone radiale- ment la plus intérieure des câbles. Les câbles de ce type sont, par exemple, ceux selon les demandes de brevets italiens n 20 620 A/84 et n 20.621 A/84 de la même demanderesse. Sur les figures 1 et 2, on a représenté le seg- ment d'une ligne sous-marine selon l'invention dans le- quel est incorporé le dispositif contenant les répéti- teurs opto-électroniques. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, aux extrémités opposées face à face des câbles 1 et 2 du type précédemment indiqué, on a dénudé les composants en escalier. En particulier, on a dénudé: - les armatures 3 et 4, constituées par des câ- bles anti-torsionnels compacts disposés dans la zone ra- dialement la plus intérieure des câbles 1 et 2; - les petits tubes 5, qui sont remplis d'un fluide incompressible, par exemple, d'une vaseline de pé- trole, d'une graisse de silicone ou d'un fluide équiva- lent, et dans lesquels les fibres optiques sont logées en montage lâche; - les gaines métalliques 6 et 7. Les armatures 3 et 4 des câbles 1 et 2 sont as- semblées entre elles par un raccordement mécanique et, en général, au moins un composant de ce raccordement mé- canique est logé dans la cavité 9 d'un dispositif 10 qui contient des répétiteurs opto-électroniques des signaux transmis, répétiteurs qu'on a omis de représenter du fait qu'ils sont d'un type connu en soi. Sur la figure 1, le raccordement mécanique re- présenté est uniquement composé d'un serre-fil à écrase- ment 8 qui assemble les armatures 3 et 4 bout à bout; en variante, le serre-fil peut être remplacé par une sou- dure écrouie. Le serre-fil 8 est logé dans..la-cavité traver- sante 9 de l'enveloppe métallique cylindrique étanche du dispositif 10. Le dispositif 10 est muni de moyens d' assembla- ge sur les armatures 3 et 4 des câbles de manière à ne pas pouvoir subir de rotation ni de mouvements longitudi- naux par rapport à celles-ci. Cet assemblage est réalisé au moyen de brides 11 boulonnées ou soudées sur les bases 12 de l'enveloppe du dispositif 10, au droit des ouvertures de la cavité traversante 9, et les queues 13 des brides 11 sont ser- rées sur les armatures 3 et 4 des tronçons de câble. Sur la surface cylindrique 14 de l'enveloppe du dispositif 10, se trouve, en porte-àfaux, une nervure ou saillie 15 par l'intermédiaire de laquelle on réalise un assemblage mécanique entre le dispositif 10 et l'enve- loppe métallique étanche 16 qui sera décrite plus bas, cette enveloppe étant assemblée à joint étanche en 17, par exemple, par soudage, aux gaines métalliques 6 et 7 des cables. Autour de l'enveloppe métallique 16, est dispo- sée une couche 18 de matière plastique assemblée aux gai- nes en matière plastique 19 des câbles. Autour de la couche 18 de matière plastique, on peut prévoir d'autres couches protectrices non représen- tées comme, par exemple, des enroulements de rubans an- ti-tarets si les cables 1 et 2 en prévoient. Ainsi qu'on l'a indiqué précédemment, l'envelop- pe métallique étanche 16 est assemblée à joint étanche aux gaines métalliques 6 et 7 des câbles et renferme le dispositif 10. L'enveloppe métallique étanche 16 est une enve- loppe qui résiste à la pression hydrostatique à laquelle elle sera soumise après la pose de la ligne et qui com- prend deux manchons symétriques, dont chacun comprend un segment tronconique 20 intermédiaire sur les bases du- quel font saillie dans une direction axiale un premier et-un deuxième segments cylindriques 21 et 22. Les segments cylindriques 21 sont emmanchés sur les extrémités dénudées des gaines métalliques 6 et 7 des câbles et sont assemblés à ces gaines à joint étan- che au moyen d'une soudure 17. Les segments cylindriques 22 sont assemblés l'un à l'autre à joint étanche et sont assemblés à la saillie 15 portée par l'enveloppe 4 du dispositif 10, par exemple, au moyen d'une soudure 23. De cette façon, on réalise un raccordement méca- nique entre l'enveloppe métallique étanche 16 et le dis- positif 10, qui est à son tour assemblé mécaniquement aux armatures des câbles au moyen des brides 11 et 12. Par conséquent, pendant les opérations de pose de la li- gne, le poids de l'enveloppe métallique 16 est supporté par les armatures 3 et 4 des câbles et ce poids n'impose pas de sollicitations mécaniques aux soudures17 par les- quelles on réalise l'étanchéité entre les gaines métalli- ques 6 et 7 des câbles et l'enveloppe 16. - Selon une variante de réalisation non représen- tée, la saillie 15 en porte-à-faux sur la surface cylin- drique 14 du dispositif 10 est supprimée. Dans ce cas, il est prévu autour de la surface extérieure de la cou- che 18 une armature métallique qui se prolonge sur une certaine distance sur les surfaces extérieures des cou- ches 19 des câbles 1 et 2, dans l'unique but de déchar- ger le poids de l'enveloppe métallique 16 sur la surface extérieure desdits câbles par frottement. En général, dans une ligne selon l'invention, on prévoit des éléments servant à empêcher le poids de l'enveloppe métallique 16 de peser sur les soudures étan- ches 17 au moyen desquelles cette enveloppe est assem- blée aux gaines métalliques 6 et 7 des câbles. L'enveloppe 16 est en outre de préférence rem- plie d'un fluide incompressible comme, par exemple, une vaseline de pétrole, une graisse de silicone ou équiva- lent et cette enveloppe renferme les connexions 24 éta- blies entre les fibres optiques des câbles, logées dans les tubes 5, et les fibres optiques logées dans les déri- vations étanches 25, qui émergent du dispositif 10 et proviennent des répétiteurs opto-électroniques. Naturellement, si les fibres optiques des câ- bles 1 et 2 étaient nues, c'est-à-dire si elles n'étaient pas logées en montage lâche dans les tubes 5, 7 2568737 on ne trouverait à l'intérieur de l'enveloppe 16 que les segments terminaux des fibres optiques. Dans ce cas, les connexions entre les fibres optiques des câbles et cel- les des dérivations 25 seraient constituées exclusive- ment par une soudure bout à bout. En outre, l'enveloppe 16 renferme également les raccordements, non représentés, entre les conducteurs électriques incorporés dans les câbles, conducteurs qui sont constitués par les armatures et par les gaines mé- talliques, et les circuits électriques appartenant au dispositif 10, qui sont nécessaires au fonctionnement des répétiteurs opto-électroniques. Sur la figure 3, on a représenté une variante de réalisation selon l'invention qui ne diffère de celle des figures 1 et 2 que par le raccordement mécanique réa- lisé entre les armatures des câbles. Ainsi qu'on le voit sur la figure 3, à l'inté- rieur de la cavité traversante 9 du dispositif 10, il est prévu un élément résistant à la traction 26, consti- tué, par exemple, par un rond métallique, un segment de câble métallique compact anti-torsionnel ou équivalent, dont les extrémités 27 et 28 émergent de la cavité tra- versante 9 sur une certaine distance. Dans cette forme de réalisation, les brides 11 assemblées aux bases 12 de l'enveloppe du dispositif 10 ont leur queue 13 serrée sur l'élément résistant à la traction 26. En outre, les armatures 3 et 4 des câbles 1 et 2 sont disposées bout à bout par rapport aux extrémités 27 et 28 de l'élément 26 et sont assemblées à celles-ci par des serre-fils à écrasement 29 qui se trouvent à l'extérieur de la cavité traversante 9 ou, en variante, par des soudures écrouies. Sur la figure 4, on a représenté une autre va- riante de réalisation qui ne diffère de celle représen- tée sur les figures 1 et 2 que par la présence d'une pai- re d'enveloppes métalliques auxiliaires 30. Comme on peut le voir sur la figure 4, chaque enveloppe métallique auxiliaire 30 possède une forme tronconique. La petite base 31 du tronc de cône est as- semblée à la gaine métallique d'un câble à joint étanche en 32 tandis que la grande base 33 du tronc de c6ne est assemblée à joint étanche à un collet 34 porté par l'en- veloppe du dispositif. Les enveloppes métalliques auxiliaires 30 (qui sont elles aussi remplies d'un liquide incompressible choisi parmi ceux qui ont été cités plus haut) entourent à joint étanche les connexions 24 reliant les fibres op- tiques logées dans les tubes 5 des câbles à celles des dérivations étanches 25 qui émergent du dispositif, en accroissant par leur présence la sécurité vis-à-vis de l'étanchéité à l'eau. Ce dernier motif rend la forme de réalisation de la figure 4 particulièrement bien adaptée pour l'uti- lisation dans le cas o les fibres optiques des câbles sont nues, c'est-àdire dans le cas o elles ne sont pas logées dans les tubes 5 mentionnés plus haut. Il ressort de la description des formes de réa- lisation décrites plus haut et des considérations don- nées ci-dessous que l'invention permet d'atteindre les buts visés. Tout d'abord, dans une ligne sous-marine pour télécommunications à fibres optiques selon l'invention, la continuité mécanique entre les armatures des câbles au droit du dispositif -qui contient les répétiteurs opto-électronique est d'une exécution rapide et simple. En effet, cette continuité est obtenue simultanément pour l'ensemble des composants des armatures mécaniques des deux câbles sans qu'on ne soit contraint de relier les fils desdites armatures individuellement les uns aux autres, comme dans les lignes connues. En outre, la connexion entre les fibres opti- ques des câbles et celle des dérivations qui émergent du dispositif contenant les répétiteurs opto-électroniques 9 2568737 est fiable, parce que, pendant sa réalisation, il n'y a pas d'éléments qui puissent créer des obstacles ou des perturbations. Finalement, l'étanchéité à l'eau de la ligne au droit du dispositif contenant les répétiteurs opto-élec- troniques peut être garantie à un degré maximum puisque ce dispositif ne gêne pas non plus l'exécution de la sou- dure entre l'enveloppe métallique étanche et la gaine mé- tallique des câbles. Il va de soi que diverses modifications pour- ront être apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation qu viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans pour celà sortir du cadre de l'invention. 2568737 R E V E N D IC AT ION S 1 - Ligne sous-marine pour télécommunications à fibres optiques, comprenant au moins deux câbles sous-ma- rins à fibres optiques munis de gaines métalliques étan- ches, disposes en série, entre lesquels est interposé un dispositif contenant des répétiteurs opto-électroniques des signaux transmis, ladite ligne étant caractérisée par le fait que-: - les câbles (1, 2) présentent la totalité de leur armature mécaniquement résistante (3, 4) dans la zo- ne radialement la plus intérieure; - le dispositif (10) contenant les répétiteurs opto-électroniques est muni d'une cavité traversante (9) qui loge au moins un composant d'un raccordement mécani- que d'assemblage des armatures (3, 4) des câbles (1, 2), cependant qu'il est prévu des moyens (11, 12) de blocage du dispositif; - au moins une enveloppe métallique étanche (16) entoure le dispositif (10) qui contient les répéti- teurs opto-électroniques. 2 - Ligne selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le composant du raccordement mécanique ser- vant à réunir les armatures (3, 4) des câbles (1, 2) qui est logé dans la cavité traversante (9) -du dispositif (10) est un serre-fil (8) à écrasement qui réunit lesdi- tes armatures (3, 4) bout à bout. 3 - Ligne selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le composant du raccordement mécanique réu- nissant les armatures (3, 4) des câbles (1, 2) qui est * logé dans la cavité traversante (9) est un élément résis- tant à la traction (26) dont les extrémités se trouvent à l'extérieur de ladite cavité traversante (9), des ser- re-fils à écrasement (29) reliant bout à bout les extré- mités des armatures (3, 4) des câbles (1, 2) à l'élément résistant à la traction (26). 4 - Ligne selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que l'enveloppe métallique étanche (16) com- prend deux manchons symétriques dont chacun comprend un segment intermédiaire tronconique (20) sur les bases du- quel font saillie, dans une direction axiale, un premier et un deuxième segments cylindriques (21, 22), le pre- mier segment (21) étant fixé à joint étanche à la gaine métallique (6, 7) d'un câble (1, 2) et le deuxième seg- ment (22) étant fixé à joint étanche au segment corres- pondant de l'autre manchon. 5 - Ligne selon la revendication 1, caractéri- sée en ce qu'à l'intérieur de l'enveloppe métallique sont enfermées deux enveloppes métalliques auxiliaires (30), chaque enveloppe métallique auxiliaire (30) étant fixée à joint étanche à la gaine métallique du câble et à la paroi du dispositif qui contient les répétiteurs op- to-électroniques qui regarde cette enveloppe. 6 - Ligne selon la revendication 1, caractéri- sée en ce qu'elle comprend un élément servant à empêcher le poids de l'enveloppe métallique (16) de peser sur la liaison entre cette enveloppe et les gaines métalliques (6, 7) des câbles (1, 2). 7 - Ligne selon la revendication 6, caractéri- sée en ce que l'élément servant à empêcher le poids de l'enveloppe métallique (16) de peser sur l'assemblage en- tre cette enveloppe et les gaines métalliques (6, 7) des câbles (1, 2) comprend une saillie ou nervure (15) for- mée en porte-à-faux sur la surface du dispositif (10) et qui est assemblée à l'enveloppe métallique (16). 8 - Ligne selon les revendications 4 et 7, ca- ractérisée en ce que la saillie ou nervure (16) en por- te-à-faux sur la surface du dispositif (10) est assem- blée à l'enveloppe métallique (16) par interposition en- tre les segments cylindriques (22) des manchons qui cons- tituent ladite enveloppe métallique (16) et qui sont as- semblés à joint étanche. 9 - Ligne selon la revendication 6, caractéri- sée en ce que l'élément servant à empêcher le poids de 12 2568737 l'enveloppe métallique (16) de peser sur l'assemblage en- tre cette enveloppe et les gaines métalliques (6, 7) des câbles (1, 2) comprend une armature métallique disposée autour de l'enveloppe métallique (16) et autour des seg- ments des cables qui sont adjacents à cette enveloppe, de manière à exercer un frottement sur les surfaces exté- rieures de ces segments des câbles.