Brevet FR2600782A1 — publié le 19871231

DISPOSITIF A FIBRE OPTIQUE COMPORTANT UN MANCHON EXTERIEUR ET SON PROCEDE DE FABRICATION La présente invention concerne un dispositif à fibre optique comportant un manchon extérieur pourvu d'un alésage et au moins une fibre s'étendant à l'intérieur de ce manchon. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel dispositif. Les fibres optiques sont de plus en plus utilisées pour la transmission d'informations et pour transmettre un rayonnement optique à des capteurs, notamment dans les appareils de pyrométrie. Les fibres optiques présentent plusieurs avantages, par exemple elles sont plus légères et plus compactes 10 que les câbles électriques coaxiaux équivalents qui sont nécessaires pour transmettre la même information. En outre, elles sont exemptes d'interférences électriques et ont des avantages sur le plan de la sécurité, puisqu'un dégât causé à un câble optique ne produit pas d'étincelles comme cela est possible avec un câble électrique. 5 Cependant, un inconvénient des câbles à fibres optiques est qu'ils sont susceptibles de subir des dommages à cause de la nature relativement fragile du verre qu'ils contiennent. La présente invention a pour but de fournir un dispositif à fibre optique ayant une construction robuste qui le 20 protège contre d'éventuels dégâts. Selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif à fibre optique du type indiqué ci-dessus caractérisé en ce qu'il comporte au moins un manchon intérieur s'étendant dans l'alésage du manchon extérieur, en ce que la fibre 25 optique s'étend dans le manchon intérieur, et en ce qu'un remplissage de matière particulaire sépare le manchon intérieur du manchon extérieur. De préférence, le manchon extérieur est en métal déformable. Ladite matière particulaire peut être un oxyde métallique. Le dispositif comporte 30 de préférence une couche de matière lubrifiante entre la fibre optique et le manchon intérieur. Le dispositif selon l'invention peut comporter plusieurs manchons intérieurs s'étendant dans le manchon extérieur. De préférence, il comporte une seule - 2 - 2600782 fibre optique respective dans le ou chaque manchon intérieur. Le dispositif peut englober un conducteur électrique s'étendant longitudinalement dans l'alésage du manchon extérieur. Selon un autre aspect, la présente invention fournit un procédé de fabrication d'un dispositif à fibre optique de ce genre, caractérisé en ce que l'on place au moins un manchon intérieur dans l'alésage du manchon extérieur de manière à laisser un espace entre la face extérieure du manchon intérieur et la face intérieure du manchon extérieur, en ce que l'on 10 remplit cet espace d'une matière particulaire, en ce que l'on soumet le manchon extérieur à une déformation mécanique de manière à l'allonger et à contracter sa section pour comprimer le remplissage autour du manchon intérieur, et en ce que l'on insère une fibre optique dans le manchon intérieur. De préférence, ladite déformation du manchon extérieur est telle qu'elle ne produit pas de déformation sensible du manchon intérieur. On insère la fibre optique dans le manchon intérieur de préférence après ladite déformation mécanique du manchon extérieur. On décrira ci-dessous à titre d'exemple un dispositif de câble à -fibre optique et son procédé de fabrication selon la présente invention, en référence aux dessins annexes, dans lesquels: La figure A est une vue partielle en coupe longitudinale d'une forme de réalisation d'un câble optique selon l'invention, La figure 2 est une vue en coupe transversale agrandie de ce câble suivant la ligne II-Il de la figure 1, et La figure 3 est une vue en coupe transversale d'une autre forme de réalisation. En référence aux figures 1 et 2, le dispositif à fibre optique représenté 35 comporte une seule fibre optique I qui s'étend axialement et en position centrée sur toute la longueur du dispositif. La fibre I est de type classique. Elle est en verre et son diamètre extérieur est de l'ordre de 100 à 300} jm. 3 0 2600782 Sur sa surface extérieure, la fibre I peut être revêtue d'une couche lubrifiante 2 en polytétrafluoréthylène, quoique l'on puisse utiliser d'autres lubrifiants. La couche lubrifiante 2 permet à la fibre I de glisser librement le long de l'alésage 3 d'un manchon intérieur 4. Ce manchon 4 se présente 5 comme un tube capillaire métallique dont l'alésage 3 est juste assez grand pour que la fibre 1 s'y adapte en coulissant librement, le diamètre extérieur du manchon intérieur étant d'environ 2 mm. Le manchon intérieur 4 s'étend axialement au centre de l'alésage 9 d'un 10 manchon métallique extérieur 10 ayant un diamètre extérieur de 6 mm et un diamètre intérieur d'environ 4 mm. L'espace 11, situé entre la surface extérieure du manchon intérieur 4 et la surface intérieure du manchon extérieur 10, est rempli d'une matière particulaire 12 pouvant se présenter sous forme de poudre ou de grains, par exemple une poudre d'oxyde de 15 magnésium ou d'un autre oxyde métallique, qui est compactée dans l'espace Il. Les extrémités opposées 20 et 30 du dispositif sont fermées par des bagues métalliques respectives 21 et 31 soudées à la fois au manchon intérieur et au 20 manchon extérieur, de manière à retenir le remplissage dans le dispositif. Aux deux extrémités opposées, le manchon intérieur 4 et la fibre 1 s'étendent sur une courte distance au-delà des bagues 21 et 31. On peut utiliser divers agencements pour fixer la fibre I dans l'alésage du manchon intérieur 4 aux extrémités du câble. Ce dispositif assure une excellente protection de la fibre 1. Les deux manchons métalliques et le remplissage de poudre d'oxyde métallique rendent le dispositif relativement rigide en flexion et limiterit son rayon de courbure, ce qui protège la fibre contre les dommages et les pertes de 30 transmission qui autrement pourraient survenir en cas de courbures de petit rayon. La fibre 1 est aussi protégée contre l'écrasement grâce à la résistance supplémentaire assurée par l'épaisseur du remplissage. Si le remplissage pulvérulent 12 est en matière thermiquement isolante telle 35 que l'oxyde métallique utilisé dans cet exemple, la fibre I sera protégée des températures élevées et des variations rapides de température. Les effets de températures élevées localisées dans le dispositif seront également réduits par le fait que le manchon intérieur et le manchon extérieur sont en métal P.- - 4 - 2600782 ou en une autre matière thermiquement conductrice, qui contribue à dissiper la chaleur sur une certaine longueur du dispositif. On peut fabriquer le dispositif en enfilant tout d'abord le manchon intérieur 5 4 dans le manchon extérieur 10 et en le maintenant centré dans l'alésage 9 aux deux extrémités. On verse ou l'on souffle la poudre sèche 12 d'oxyde de magnésium dans l'espace annulaire 11 existant entre le manchon intérieur et le manchon extérieur et l'on vibre l'ensemble pour assurer un remplissage complet sans poche d'air. Ceci fait, on matrice légèrement le manchon 10 extérieur 10 pour réduire son diamètre en compactant le remplissage pulvérulent autour du manchon intérieur 4 et en produisant un léger allongement du manchon extérieur. Il est possible d'utiliser d'autres processus de formation mécanique, par exemple l'étirage pqur réduire le diamètre du manchon extérieur. Le processus de matriçage est-préféré parce 15 qu'il est suffisant pour compacter le matériau pulvérulent 12 sans produire aucun allongement du manchon intérieur 4. On enfile ensuite la fibre I dans l'alésage 3 du manchon intérieur 4. Selon urne autre variante, on pourrait enfiler la fibre dans le manchon intérieur avant le matriçage. Le dispositif est ainsi achevé et ses extrémités 20 et 30 peuvent être obturées respectivement par les bagues 21 et 31, quoique le dispositif puisse aussi être utilisé sans ces bagues. Un tel câble peut comporter plus d'une fibre optique. Ces fibres peuvent 25 s'étendre dans le même manchon intérieur, ou bien avoir chacune leur manchon intérieur respectif comme on le voit en figure 3. Le câble représenté en figure 3 comporte quatre fibres optiques 41 à 44 dont chacune se trouve dans un manchon intérieur respectif 51- à 54. Les manchons 51 à 54 sont répartis uniformément dans l'alésage central d'un manchon extérieur 60 30 du câble. Ils sont maintenus espacés les uns par rapport aux autres et par rapport au manchon extérieur 60 par le remplissage 62 en matière particulaire. Les exemples décrits ci-dessus peuvent faire l'objet de nombreuses 35 modifications ou variantes évidentes pour un homme de l'art, sans sortir du cadre de la présente invention. On peut notamment prévoir dans ce dispositif un fil électrique qui s'étend le long des fibres pour contrôler leur état. Un dommage sur les fibres, ayant aussi pour effet de briser le fil, sera alors indiqué par un accroissement de la résistance électrique. - 5 - 2600782 Revendications 1. Dispositif à fibre optique comportant un manchon extérieur pourvu d'un alésage et au moins une fibre s'étendant à l'intérieur de ce manchon, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un manchon intérieur (4, 51, 52, 53, 54) s'étendant dans l'alésage (9) du manchon extérieur (10, 60), en ce que la fibre optique (1, 41, 42, 43, 44) s'étend dans le manchon intérieur et en ce qu'un remplissage (12, 62) de matière particulaire sépare le manchon intérieur du manchon extérieur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon 10 extérieur (10, 60) est en métal déformable. 3. Dispositif selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que ladite matière particulaire (12, 62) est un oxyde métallique. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une couche de matière lubrifiante (2) entre la fibre optique (1, 41, 42, 43, 44) et le manchon intérieur (4, 51, 52, 53, 54). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 20 qu'il comporte plusieurs manchons intérieurs (51, 52, 53, 54) s'étendant dans le manchon extérieur (60). 6. Dispositif selon l'une des -revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une seule fibre optique respective (1, 41, 42, 43, 44) dans le 25 ou chaque manchon intérieur (4, 51, 52, 53, 54). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte. un conducteur électrique s'étendant longitudinalement dans l'alésage du manchon extérieur (10, 60). 30 8. Procédé de fabrication d'un dispositif à fibre optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on place au moins un manchon intérieur (4, 51, 52, 53, 54) dans l'alésage (9) du manchon extérieur (10, 60) de manière à laisser un espace (11) entre la face extérieure du 35 manchon intérieur et la face intérieure du manchon extérieur, en ce que l'on - 6 - 2600782 remplit cet espace d'une matière particulaire (12, 62), en ce que l'on soumet le manchon extérieur à une déformation mécanique de manière à l'allonger et à contracter sa section pour comprimer le remplissage autour du manchon intérieur, et en ce que l'on insère une fibre optique (1, 41, 42, 43, 44) dans le manchon intérieur. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite déformation du manchon extérieur (10, 60) est telle qu'elle ne produit pas de déformation sensible du manchon intérieur (4, 51, 52, 53, 54). 10 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'on insère la fibre optique (1, 41, 42, 43, 44) dans le manchon intérieur après ladite déformation mécanique du manchon extérieur.