Brevet FR2672694A1 — publié le 19920814

Unité de fibres optiques formée de fibres de verre liées de façon résistante aux températures élevées, et procédé de fabrication d'une telle unité. La présente invention concerne une unité de fibres optiques formée de plusieurs fibres de verre qui sont en- tourées au moins partiellement par une couche de liant, ca- ractérisée en ce que le liant est un sol de silice cristal- lisé ou amorphe et solide Dans une forme de réalisation, l'unité de fibres optiques est formée d'au moins une fibre10 de verre qui est fixée à un manchon qui l'entoure, au moyen d'un liant, et le liant est un sol de silice cristallisé ou amorphe et solide, éventuellement mélangé à une charge in- organique L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'une telle unité de fibres optiques, dans lequel on15 enduit la face externe des fibres de verre et/ou des fais- ceaux de fibres avec un liant, on façonne le produit obtenu et ensuite, on fait durcir le liant, caractérisé en ce qu'on utilise, comme liant, un sol de silice ou un sol de silice mélangé à une charge inorganique.20 Des unités de fibres optiques sont formées d'une ou plusieurs fibres optiques liées entre elles par leurs ex- trémités et/ou assemblées avec un manchon Les fibres opti- ques sont habituellement des fibres de verre qui ont un in- 2 - dice de réfraction plus élevé dans leur partie interne que dans leur partie vitreuse externe On utilise des unités de fibres optiques dans beaucoup de domaines de la technique, comme sondes ou comme fibres optiques pour la propagation5 de signaux de mesure optiques, par exemple dans le domaine de la pyrométrie, du traitement des signaux de mesure dans des pièces à haute température ou de la propagation d'une lumière d'intensité élevée, provenant de sources lumineuses de forte puissance.10 La fabrication d'unités de fibres optiques, en par- ticulier de faisceaux conducteurs en fibres optiques, est décrite dans le document DE-PS 3744367 Au moyen d'une ma- trice de compression, d'une bague de verre et d'un manchon, qui sont disposés au-dessus sur une zone définie d'un fais-15 ceau de fibres optiques, après avoir chauffé le faisceau de fibres essentiellement dans la zone de la bague de verre, on le comprime et on le laisse refroidir, et on réussit ainsi, si l'on utilise un matériau de manchon qui n'est pas mouillé par le verre chauffé de la bague, à fabriquer une unité de fibres optiques qui résiste à une température maximale d'environ 3500 C Après le refroidissement, on re- tire au moins le manchon de la fibre optique, et éventuel- lement la matrice, contrairement au document DE-PS 3247500 qui décrit aussi un procédé de fabrication de fibres opti-25 ques résistant à des températures allant jusqu'à environ 300 'C, mais dans lequel le manchon et la matrice doivent rester à l'extrémité apprêtée des fibres optiques, ce qui constitue un inconvénient. Le document DE-OS 38 22 885 concerne des faisceaux de fibres optiques pour des endoscopes ou pour des appa- reils analogues, comportant plusieurs fibres optiques qui sont liées entre elles aux deux extrémités, mais les fibres individuelles peuvent se déplacer librement à l'intérieur de la section centrale du faisceau, qui est enveloppé d'un35 tuyau souple, par exemple en polyuréthane Pour empêcher 3 - une rupture des fibres, on remplit le tuyau souple, à proximité des extrémités, par exemple avec une silicone li- quide, de la poudre de sulfure de molybdène ou du nitrure de bore Cependant, les zones d'extrémité des fibres sont reliées, à chaque extrémité, par un capuchon métallique usuel qui reste sur le faisceau de fibres apprêté, ce qui est aussi un désavantage. Pour que l'on puisse injecter par couplage de la lumière d'intensité élevée dans les extrémités meulées et polies de l'unité de fibres optiques, il est nécessaire que l'assemblage des fibres de verre entre elles et/ou avec le manchon soit résistant à des températures élevées ( T > 350 'C), étant donné que toute la lumière ne peut pas être injectée dans les fibres optiques, mais qu'une partie de la lumière vient frapper les points d'assemblage entre les fi- bres de verre et/ou entre la ou les fibre(s) de verre et le manchon, et chauffe ainsi cet assemblage, d'une part, et que le domaine d'application de l'unité de fibres optiques peut rendre nécessaire une telle résistance à des tempéra- tures élevées, d'autre part. En plus de l'utilisation d'un manchon, il est usuel d'utiliser des colles pour la préparation des unités de fi- bres optiques Les colles organiques utilisées habituelle- ment jusqu'à maintenant pour assembler des fibres de verre, par exemple des résines époxy ou des polyimides, ne résis- tent toutefois qu'à des températures d'au plus 280 'C, de sorte que ces colles organiques sont endommagées lorsqu'on utilise l'unité de fibres optiques avec une lumière d'in- tensité élevée Dans ce cas, la colle s'évapore et peut se déposer sur le côté frontal des fibres de verre, sous la forme d'une couche mince gênante, ou brûler directement. Dans les deux cas, ceci rend impossible l'emploi de l'en- semble de l'unité de fibres optiques et conduit à la des- truction de celui-ci De plus, les colles organiques ne ré- fléchissent pas la lumière, ce qui augmente encore plus la 4 - sollicitation thermique de la colle. Si on utilise des ciments comme liant pour l'appli- cation ci-dessus, il se produit aussi un réchauffement in- tense, étant donné qu'ils ne réfléchissent pas la lumière. Etant donné qu'on ne peut pas harmoniser les propriétés d'expansion thermique de ces ciments avec celles des fibres de verre, un chauffage de l'unité de fibres optiques peut provoquer l'apparition de tensions qui peuvent conduire à la destruction de l'unité de fibres optiques, de la même manière que le gradient de température qui se apparait en raison du chauffage inégal des différents composants. Lorsqu'on utilise des verres solubles comme liant, le principal inconvénient résulte du manque de résistance vis-à-vis de l'action de l'humidité Il existe le risque d'une redissolution des verres solubles lors de leur con- tact avec de l'eau, et par conséquent, de l'éventuelle des- truction de l'unité de fibres optiques, par exemple lors- qu'on utilise l'unité de fibres optiques dans les techni- ques médicales (nettoyage, stérilisation, etc). Le but de la présente invention est de réaliser des unités de fibres optiques du type indiqué ci-dessus, qui peuvent être soumises à des intensités lumineuses élevées, et d'indiquer un procédé simple et économique pour fabri- quer de telles unités de fibres optiques. On résoud ce problème, selon l'invention, en em- ployant comme liant un sol de silice cristallisé ou amorphe et solide, ou un sol de silice cristallisé ou amorphe et solide mélangé à une charge inorganique. Un sol de silice de ce type, choisi comme liant, permet de réaliser un assemblage de fibres dans lequel on peut injecter de la lumière d'intensité élevée et d'utili- ser des fibres optiques dans un environnement à haute tem- pérature, jusqu'à environ 600 'C, cette température dépen- dant essentiellement de la solidité de l'ensemble du systè- me. Les sols de silice utilisés selon l'invention sont des dispersions collo&dales liquides, habituellement aqueu- ses, de dioxyde de silicium amorphe (Si O 2) Le dioxyde de silicium se présente sous la forme de particules indivi- duelles non réticulées entre elles, sphériques, qui sont hydroxylées à leur surface D'une manière avantageuse, les particules ne sont pas poreuses et ont une grosseur qui les situe dans le domaine des collordes entre 5 et 150 nm. Les sols de silice sont des liquides homogènes, peu visqueux et ne se divisant pas, et qui, selon leur type, sont transparents et incolores, opalescents et bleuâtres ou d'un trouble laiteux. Les produits commerciaux sont stables vis-à-vis d'une gélification irréversible en gel de silice et ils contiennent des quantités variables d'alcali, pour la sta- bilisation Cependant, on obtient une stabilisation analo- gue au moyen de petites quantités d'ammoniaque, de sorte qu'on peut utiliser aussi des sols de silice exempts d'al- calis Les petites quantités d'alcali ou d'ammoniaque con- tenues dans le sol de silice servent à ajuster le p H à une valeur comprise entre environ 9 et environ 11 A partir de p H 11 environ, la peptisation augmente, avec formation d'une solution de silicates alcalins (verre soluble). Pour caractériser les sols de silice, on a souvent recours au rapport molaire Si O 2:R 20, en plus de la grosseur des particules de Si O 2, le reste R représentant un métal alcalin Pour les sols de silice qu'on utilise pour la pré- sente invention, le rapport molaire Si O 2:R 20 varie entre environ 15:1 et environ 200:1, dans la mesure o on n'uti-30 lise pas des sols de silice exempts d'alcali et stabilisés avec de l'ammoniaque. Dans une composition de liant préférée, le rapport molaire Si O 2:R 20 est compris entre environ 60:1 et environ :1. Dans une autre forme d'utilisation préférée, on 6 - utilise du Na 20 comme agent d'alcalinisation dans le sol de silice. Aussi bien la grosseur des particules que la teneur en alcali permettent une distinction nette entre les sols de silice utilisés selon l'invention et les verres solubles déjà connus en tant que liants Les particules sphériques de Si O 2 caractéristiques du sol de silice, d'un diamètre d'environ 5 à 150 nm, manquent dans le verre soluble Les verres solubles utilisés dans la technique présentent un rapport Si O 2:R 20 d'environ 2:1 à environ 4:1, c'est-à-dire qu'ils contiennent beaucoup plus d'alcali que les sols de silice utilisés selon l'invention Cette forte teneur en alcali est reponsable de la sensibilité à l'humidité qu'ont les verres solubles traités et elle conduit à une redisso- lution des verres solubles durcis lorsque ceux-ci entrent en contact avec de l'eau. Un aspect essentiel pour les possibilités d'utili- sation des sols de silice est leur état d'agrégation spéci- fique, c'est-à-dire le fait qu'ils se présentent sous la forme d'une solution colloïdale fluide et habituellement aqueuse Par cet aspect, comme on l'a déjà indiqué en par- tie ci-dessus, les sols de silice se différencient des gels de silice, des acides siliciques hautement dispersés, des charges d'acides siliciques ou des solutions de silicates alcalins. D'une manière avantageuse, on peut utiliser aussi des sols de silice qui sont en suspension dans un fluide organique On peut préparer de tels sols de silice, par exemple en hydrolysant une solution de têtra- alcoolates de silicium dans de l'alcool ou de l'éther, par addition de petites quantités d'eau, pour la transformer en un sol Des sols de silice "organiques" de ce type peuvent être séchés particulièrement bien, tout en conservant leur forme, c'est-à-dire en subissant un faible retrait Etant donné qu'on utilise des alcools comme fluide préféré, ces sols et -7- gels sont connus en général sous le nom d'alcogels. L'utilisation selon l'invention est caractérisée en ce qu'on utilise d'abord les sols de silice sous forme de solutions colloïdales, mais qu'après leur mise en oeuvre, on obtient du dioxyde de silicium solide, cristallisé ou amorphe, insoluble dans l'eau. La forme liquide du liant est avantageuse pour la préparation d'unités de fibres optiques, étant donné qu'elle garantit la pénétration du liant dans les espaces vides, orientés dans la direction longitudinale, entre les différentes fibres optiques (interstices) et/ou entre la/les fibres (s) optique (s) et le manchon, ce qui est absolument indispensable pour l'assemblage indéformable et la fabrication d'unités de fibres optiques. Généralement, des concentrations de Si O 2 à partir de 10 % en poids dans le sol de silice sont encore utilisables, mais on préfère une concentration de 30 à 40 % en poids Dans beaucoup de cas, on peut utiliser aussi une concentration inférieure à 10 % en poids, ainsi que des concentrations nettement supérieures à 40 % en poids, mais ces dernières ne sont pas disponibles dans le commerce. Grâce à l'introduction préalable d'une charge dans le liant liquide, comme par exemple du verre de borosilicate moulu, du verre de quartz moulu, de l'oxyde d'aluminium, de la mouture de vitrocéramique ou un mélange de deux de ces substances ou plus, en des proportions d'environ 0,5 à environ 5 parties en poids de charge pour 1 partie en poids de liant (sol), de préférence d'environ 1 à environ 2 parties en poids de charge pour 1 partie en poids de liant, on réussit à harmoniser les propriétés du liant cristallisé avec celles des fibres de verre ou des unités de fibres optiques à assembler A ce sujet, les propriétés essentielles sur lesquelles on peut influer sont l'expansion thermique (dilatation) et l'aptitude au traitement. Le poids de la charge ajoutée au sol de silice représente 1 à 24 fois, de préférence 1,9 à 9 fois le poids de la quantité de Si O 2 dans le sol de silice. Les valeurs moyennes intégrales des coefficients b 8 - d'expansion longitudinale du sol de silice cristallisé et du verre de quartz, entre environ 20 'C et environ 300 'C, sont pratiquement identiques et valent 0,59 10 GK 7-1 envi- ron. Les fibres de verre habituellement utilisées (pour le cas o on n'utilise pas des fibres de quartz) ont un coefficient d'expansion longitudinale typique d'environ 8.10-65 à 10 10-r-K-1 Grâce à l'addition au liant, en tant que charge de verre pulvérisé ayant un coefficient d'expan- sion longitudinale analogue et à l'emploi d'un manchon ayant un coefficient d'expansion analogue (par exemple en X 22 Cr Ni 17, 10 10-6 K-1), on obtient un composite de compo- sants individuels ayant des coefficients d'expansion harmo- nisés Dans un tel composite, il apparaît nettement moins de tensions mécaniques d'origine thermique. Avec des fibres de verre de quartz qui doivent être fixées dans un tube de verre de quartz, on utilise, de fa- çon avantageuse, du quartz ou du verre de quartz pulvérisé. Là aussi, il en résulte un composite de composants indivi- duels ayant des coefficients d'expansion thermique harmoni- ses. Si l'on envisage, pour des raisons quelconques, d'employer un composite de composants qui ont des coeffi- cients d'expansion thermique relativement différents, le liant avec la charge peut représenter un élément de compen- sation efficace quand on choisit une charge possédant un coefficient d'expansion longitudinale correspondant à peu près à la moyenne de ceux des deux partenaires différents. Une fibre de verre de quartz donnée est fixée à un manchon métallique de X 22 Cr Ni 17 ( 10 10-6 K-1) au moyen d'un sol de silice chargé d'un verre industriel ayant un coefficient d'expansion longitudinale de 5 10-6 K-1. Ainsi qu'on l'a déjà décrit, il existe une nette différence en ce qui concerne la composition du mélange avant le durcissement et après le durcissement, étant donné 9 - que pratiquement tout le fluide s'évapore pendant le dur- cissement La substance durcie contient des quantités rela- tivement petites de dioxyde de silicium provenant du sol de silice, et la charge détermine surtout les propriétés d'ex- pansion thermique. Si on mélange environ 1 partie en poids de sol de silice à 40 % en poids et 1,5 partie en poids de charge, le produit fini durci (séché) contient seulement environ 12 % en poids de dioxyde de silicium provenant du sol de silice. Avec les mélanges, qu'on utilise de préférence, de 1 partie de sol de silice, à une concentration de 30 ou 40 % de Si O 2, avec 1 à 3 parties en poids de charge, on obtient des concentrations de 9 à 28 % en poids de Si O 2 provenant du sol de silice. Outre l'expansion thermique, on peut ajuster aussi l'aptitude au traitement, ainsi qu'on l'a déjà mentionné. Par "aptitude au traitement", on entend toutes les proprié- tés qui sont importantes pour la fabrication des unités de fibres optiques Il s'agit surtout de la consistance ou de la viscosité du liant non durci et de la répartition granu- lométrique du liant durci. La grosseur de grain des charges peut avoir une in- fluence sur la qualité du traitement optique On doit uti- liser des grosseurs de grain qui permettent d'obtenir des surfaces encore parfaites pendant le traitement On obtient de bons résultats avec des charges dont 99 % des grains ont une grosseur inférieure à 40 pm Des grosseurs de grain de lum donnent des résultats intéressants. Cependant, les charges ont un effet avantageux sur les unités de fibres optiques selon l'invention non seule- ment grâce à leur capacité d'harmonisation, mais aussi grâ- ce à l'augmentation de la proportion de substance solide dans le sol de silice, qui améliore l'aptitude au traite- ment du sol de silice avec les fibres de verre Une propor-35 tion de substance solide trop petite dans le liant donne - souvent un assemblage trop faible entre les fibres et/ou entre les fibres et une enveloppe ou un manchon C'est pourquoi l'addition d'une charge est avantageuse. Après que les fibres individuelles ou les unités de fibres optiques, sous la forme souhaitée, ont été mises en contact avec le liant équilibré, il est nécessaire d'élimi- ner le liquide porteur contenu dans le liant, c'est-à-dire l'eau ou le fluide organique, pour la fabrication d'unités de fibres optiques indéformables et assemblées de façon à résister aux températures élevées Les particules d'acide silicique polycristallines et sphériques contenues dans le sol de silice ont tendance à cristalliser ou à former un solide amorphe pendant l'élimination du fluide, et elles font durcir le produit. Pour éliminer le liquide porteur, c'est-à-dire l'eau ou le liquide organique, on dispose en principe de plusieurs possibilités On peut réaliser le séchage en aug- mentant la température ou en appliquant un vide On peut aussi éliminer le liquide en utilisant une énergie de rayonnement, en particulier des micro-ondes Si on dépasse le point d'ébullition du sol de silice, le liant mousse, ce qui peut représenter un phénomène souhaitable ou indésira- ble, selon le type d'application Ce phénomène est avanta- geux avec les alcogels et les sols comportant un fluide or- ganique, quand le fluide est éliminé dans un état supercri- tique Ce type d'élimination du fluide est bien connu en ce qui concerne les alcogels et il donne des aérogels de sili- cate solides et amorphes, qui sont transparents malgré leur grande porosité L'élimination du fluide à l'état supercri- tique a surtout l'avantage que le matériau Si O 2 ne se re- croqueville pas pendant l'élimination du liquide L'eau peut elle aussi être éliminée du sol dans un état supercri- tique, mais des pressions élevées et des températures rela- tivement élevées sont nécessaires pour qu'elle atteigne l'état supercritique Cependant, on sait aussi que, quand il - on doit éliminer l'eau ou le fluide de certaines parties, on peut le faire aussi dans une atmosphère de dioxyde de carbone supercritique Pendant l'élimination du C 02, le fluide s'échappe aussi, et ceci permet de mettre en oeuvre le procédé à des températures sensiblement plus basses La préparation d'aérogels de ce type est décrite de façon dé- taillée dans "Aerogels", Proceedings of the first Interna- tional Symposium on Aerogels, W rzburg, septembre 1985, Editions J Fricke, Springer Verlag Heidelberg 1986. Quand toute l'humidité a été éliminée d'une des manières citées, le sol de silice se solidifie de façon irréversible, mais sans réagir chimiquement avec les fibres de verre L'action de fixation exercée par le sol de silice cristallisé ou amorphe et solide ne repose donc pas seule- ment sur ses propriétés d'adhérence aux matériaux vitreux des unités de fibres optiques ou de mouillage de ceux-ci, mais surtout sur le bon remplissage des vides entre les fi- bres et/ou entre les fibres et le manchon. Après le séchage et le durcissement du liant, les unités de fibres optiques assemblées de façon résistante aux températures élevées et indéformable sont soumises à un traitement complémentaire Si on a assemblé au moyen du liant plusieurs fibres ensemble, pour former des faisceaux de fibres, ou une fibre ou plusieurs fibres avec un manchon ou une enveloppe, l'apprêt des extrémités s'effectue immé- diatement après, de la manière habituelle, en particulier le meulage et le polissage des extrémités de fibres. Avec les unités de fibres optiques qu'on a prépa- rées en utilisant le liant selon l'invention, ceci est pos- sible sans risque de destruction Grâce à la fixation des fibres au moyen du liant, un déplacement des extrémités de fibres les unes par rapport aux autres est rendu impossi- ble L'eau utilisée pour les opérations de meulage et de polissage ne peut pas attaquer le liant.35 D'après une autre forme de réalisation de l'inven- 12 - tion, l'assemblage, résistant aux températures élevées, d'unités de fibres optiques déjà finies, qui peuvent être formées de faisceaux de fibres de verre assemblés d'après un procédé selon l'invention ou soudés à chaud d'après l'état de la technique, peut être mis en oeuvre pour donner des unités plus grandes A cet effet, les faisceaux de f i- bres déjà assemblés ensemble, selon l'agencement souhaité, sont introduits dans une enveloppe appropriée qui détermine la forme générale extérieure recherchée et ensuite, grâce à l'utilisation du liant selon l'invention, on réalise l'as- semblage de l'unité plus grande, résistante aux températu- res élevées. On explique l'invention ci-après de façon détail- lée au moyen d'exemples, en se référant aux figures 1 à 7. La figure 1 montre une coupe longitudinale d'un faisceau de fibres ouvert en éventail dans la zone frontale des fibres individuelles, avec un manchon disposé au- dessous de l'éventail. La figure 2 montre une coupe longitudinale d'un faisceau de fibres assemblé dans la zone frontale des f i- bres individuelles, avec un manchon enserrant la zone fron- tale. La figure 3 montre une coupe transversale, à proxi- mité de la zone frontale, d'une unité de fibres optiques comportant un faisceau de fibres, pour laquelle l'assembla- ge des fibres individuelles et leur fixation dans le man- chon s'effectuent en une seule opération. Les figures 4 a et 4 b montrent chacune une coupe transversale, à proximité de la zone frontale, d'une unité de fibres optiques comportant un faisceau de fibres formé de fibres collées ( 4 a) ou de fibres soudées à chaud ( 4 b), qui sont collées dans un manchon. La figure 5 montre une coupe transversale, à proxi- mité de la zone frontale, d'une unité de fibres optiques comportant plusieurs faisceaux de fibres collées, sans man- 13 - chon, dans un matériau enveloppant. La figure 6 montre une coupe transversale, à proxi- mité de la zone frontale, d'une unité de fibres optiques comportant plusieurs faisceaux de fibres soudées à chaud, sans manchon, dans un matériau enveloppant. La figure 7 montre une coupe transversale, à proxi- mité de la zone frontale, d'un conducteur optique non rond, comportant plusieurs faisceaux de fibres soudées à chaud, enveloppés dans un matériau enveloppant. Pour fabriquer une unité de fibres optiques assem- blées de façon résistante aux températures élevées, compor- tant un grand nombre de fibres de verre de quartz et un liant constitué de sol de silice et d'une charge, on procè- de par exemple de la manière suivante: On délaie 1 partie en poids de sol de silice, ayant une teneur en matière solide d'environ 30 % en poids (dé- terminée d'après la quantité de résidu de calcination), une teneur en Na 2 O d'environ 0,35 % en poids, déterminée par analyse volumétrique, un p H d'environ 9,8, une densité de 1,21 g/cm 3, une viscosité de 3 à 6 m Pa s, déterminée au moyen d'un viscosimètre à chute de bille, une surface spé- cifique d'environ 300 m 2/g, déterminée d'après Brunauer, Emmet et Teller, et une grosseur de particules de 7 à 8 nm, avec 1, 5 partie en poids de verre de quartz pulvérisé, en tant que substance solide, le verre de quartz pulvérisé ayant une répartition granulomètrique caractérisée en ce que 99 % des particules ont un diamètre plus petit que 40 pm et 50 % des particules ont un diamètre plus petit que 8 Fm, jusqu'à l'obtention d'une consistance de liquide ou de pâte liquide. Dans un autre exemple selon l'invention, on utilise 1 partie en poids de sol de silice, ayant une teneur en ma- tière solide d'environ 40 % en poids, une teneur en Na 2 O d'environ 0,4 % en poids, un p H d'environ 10,0, une densité de 1,29 g/cm 3, une viscosité d'environ 7-10 m Pa s, une sur- 14 - face spécifique d'environ 200 m 2/g et une grosseur de par- ticules de 15-20 nm, mélangée à 3 parties en poids de verre moulu technique ayant un coefficient d'expansion thermique égal à 5 10 6 K-1, comme matière solide, le verre moulu ayant une répartition granulométrique dans laquelle 99 % des particules ont un diamètre plus petit que 60 Mm, pour assembler un faisceau de fibres. Dans un autre exemple selon l'invention, on utilise 1 partie en poids de sol de silice, ayant une teneur en ma- tière solide d'environ 30 % en poids, stabilisé avec de l'ammoniaque, ayant un p H d'environ 9,1, une densité d'en- viron 1,20 g/cm 7 z, une viscosité d'environ 3-4 m Pa s, une surface spécifique d'environ 200 m 2/g et une grosseur de particules de 15-20 nm, avec 1,9 partie en poids du verre moulu technique susmentionné, pour assembler un faisceau de fibres- Après le délayage du liant, le traitement subsé- quent s'effectue d'une manière analogue dans les exemples susmentionnés. Ensuite, le liant délayé est amené en contact inti- me avec un faisceau de fibres 1 ouvert en éventail, dans la zone d'extrémité représenté sur la figure 1, qui est enser- ré par un manchon de verre mobile tiré en arrière, ou par une bague de cuivre 2 mobile tirée en arrière, par exemple d'une manière telle que toutes les fibres puissent être bien mouillées sur tout leur pourtour par le liant à appli- quer et que tous les espaces vides soient comblés La pro- fondeur de pénétration du liant dans les interstices entre les différentes fibres correspond approximativement à la distance qui existe entre les extrémités des fibres et le manchon tiré en arrière. Après les opérations de mouillage et de remplissa- ge, on repositionne le manchon tiré en arrière dans sa po- sition initiale, comme cela est représenté sur la figure 2, de façon à ce que la zone d'extrémité 3 mise en contact - avec le liant soitcomplètement entourée par le manchon A cet effet, il faut veiller surtout à effectuer ce reposi- tionnement à temps, avant qu'une trop grande quantité de solvant s'évapore du faisceau en éventail, étant donné qu'on ne peut ramener le manchon tiré en arrière sur le faisceau en éventail, ainsi rigidifié, qu'en courant le risque de déformer les fibres du faisceau en éventail Ce- pendant, il ne s'agit pas d'une opération dont le moment est particulièrement critique, étant donné qu'on dispose de plusieurs minutes pour effectuer le repositionnement, selon la température et la pression. On effectue le séchage à environ 700 C, c'est-à-dire nettement au- dessous de la température d'ébullition du liant, pendant 24 heures Ce séchage a lieu dans un four, ou dans une étuve à vide à une température corrélativement basse Pour le séchage, il est particulièrement avantageux d'utiliser de l'énergie de micro-ondes, étant donné que dans ce cas, de la chaleur n'apparaît qu'aux endroits o il y a de l'humidité (eau) Ceci est particulièrement avanta- geux, car il n'est pas nécessaire de recourir à une conduc- *tion thermique. Si on souhaite provoquer un moussage dans la zone d'extrémité, par exemple parce que le produit doit avoir une masse volumique plus faible dans sa zone d'extrémité, ce qui s'accompagne certes d'une réduction de la solidité de l'asemblage, mais aussi, en revanche, d'une bonne isola- tion thermique, on peut obtenir ceci en augmentant la vi- tesse d'élimination de l'humidité, en particulier en chauf- fant le liant appliqué au-delà de son point d'ébullition. Quand le séchage est complètement terminé, on peut laisser le matériau enveloppant sur le faisceau de fibres collé ou on peut aussi l'enlever Ensuite, on peut soumet- tre les faisceaux de fibres à la finition des extrémités. L'utilisation d'une charge très fine non seulement garantit le remplissage de tous les interstices, mais elle est par- 16 - ticulièrement avantageuse pour le traitement des faces d'extrémité du point de vue optique, étant donné que seules les particules les plus fines ne provoquent pas d'éraflures ou d'endommagements des faces d'extrémité. Des faisceaux de fibres préparés de cette manière, par exemple en composants à base de quartz, sont solidement assemblés et peuvent être sollicités jusqu'à environ 600 'C, mais ils sont beaucoup moins chers que les faisceaux de fi- bres soudés à chaud, également résistants jusqu'à 600 'C De plus, on peut assembler aussi plusieurs faisceaux collés, avec ou sans manchon, seuls ou combinés à des faisceaux soudés à chaud, avec ou sans manchon, pour former une unité de fibres optiques plus grande qui, moyennant un matériau enveloppant approprié, par exemple des métaux, des alliages de métaux, des verres, des céramiques, etc, résistants aux températures élevées, qui est elle aussi assemblée à une température élevée. La figure 3 montre une coupe transversale, à proxi- mité de la zone frontale, d'une unité de fibres optiques comportant un grand nombre de fibres 5 qui ont été assem- blées en une seule opération, au moyen d'un liant 4 équili- bré, et fixées simultanément dans un matériau enveloppant 2 ' Dans ce cas, il est particulièrement avantageux que la préparation du faisceau de fibres collées dans un manchon comporte une seule phase opératoire. Les figures 4 a et 4 b montrent des unités analogues, mais dans lesquelles un faisceau de fibres collées 3 formé d'un grand nombre de fibres individuelles 5, qui est assem- blé au moyen d'un sol de silice cristallisé 6, et un fais- ceau de fibres soudées à chaud 3 ', formé d'un grand nombre de fibres individuelles 5, dans lequel les fibres indivi- duelles sont assemblées par des zones 8 fondues les unes dans les autres, sont collés chacun dans un manchon appro- prié 2 ', au moyen d'un sol de silice 4 équilibré, lors d'une deuxième phase opératoire. 17 - La figure 5 montre plusieurs faisceaux 3 de fibres collées, formés d'un grand nombre de fibres individuelles 5 assemblées au moyen d'un sol de silice 6 chargé et cristal- lisé, faisceaux qui sont assemblés dans un matériau enve- loppant 7 au moyen d'un sol de silice 4 équilibré Dans ce cas, la forme extérieure de l'unité de fibres optiques est déterminée par le matériau enveloppant choisi. La figure 6 montre une unité analogue, qui se dif- férencie de l'unité représentée sur la figure 5 en ce que des faisceaux de fibres 3 ' soudées à chaud, dans lesquels les fibres individuelles sont assemblées par des zones 8 fondues les unes dans les autres, sont collés en une unité de fibres optiques. La figure 7 représente une autre forme de réalisa- tion d'une unité de fibres optiques Des faisceaux de fi- bres soudées à chaud 3 ', comportant un matériau enveloppant 9, sont disposés parallèlement les uns à côté des autres et collés dans un matériau enveloppant 7 approprié. Ces formes de réalisation sont indiquées seulement à titre d'exemples et il va de soi qu'on peut obtenir une multitude d'autres formes de réalisation en combinant les faisceaux de fibres possibles, résistants aux températures élevées, collés ou soudés à chaud, avec des matériaux enve- loppants appropriés et en les assemblant au moyen d'un sol de silice choisi et équilibré de façon correspondante. REVENDICATIONS 1 Unité de fibres optiques formée de plusieurs fi- bres de verre qui sont entourées au moins partiellement par une couche de liant, caractérisée en ce que le liant est un sol de silice cristallisé ou amorphe et solide. 2 Unité de fibres optiques formée d'au moins une fibre de verre qui est fixée à un manchon qui l'entoure, au moyen d'un liant, caractérisée en ce que le liant est un sol de silice cristallisé ou amorphe et solide. 3 Unité de fibres optiques selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle contient plusieurs fibres de verre qui sont liées entre elles et au manchon au moyen du liant. 4 Unité de fibres optiques selon l'une des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le sol de si- lice contient du Si O 2 et du R 20 à un rapport molaire de :1 à 200:1, le reste R représentant le sodium et/ou le potassium. Unité de fibres optiques selon la revendication 4, caractérisée en ce que le rapport Si O 2: R 20 est de 60:1 à 30:1. 6 Unité de fibres optiques selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que l'oxyde alcalin est le Na 20. 7 Unité de fibres optiques selon l'une des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que le sol de silice est exempt d'alcali. 8 Unité de fibres optiques selon l'une des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que le liant est un sol de silice préparé dans un fluide organique par hydrolyse d'esters de silicium. 9 Unité de fibres optiques selon l'une des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le liant est un sol de silice cristallisé ou amorphe et solide, mélangé à une charge inorganique. 10 Unité de fibres optiques selon l'une des reven- 19- dications précédentes, caractérisée en ce que le liant con- tient une charge au moyen de laquelle on peut ajuster l'ex- pansion thermique et/ou l'aptitude au traitement du sol de silice cristallisé. 11 Unité de fibres optiques selon la revendication , caractérisée en ce qu'on choisit la charge dans le groupe comprenant le verre de borosilicate moulu ou pulvé- risé, le verre de quartz moulu ou pulvérisé, l'oxyde d'alu- minium, la poudre ou la mouture de vitrocéramique et un mé- lange de deux de ces composants ou plus. 12 Unité de fibres optiques selon l'une des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que plusieurs faisceaux de fibres de verre sont entourés par la couche de sol de silice durci. 13 Unité de fibres optiques selon la revendication 12, caractérisée en ce que les faisceaux de fibres optiques sont formés de fibres de verre soudées ensemble à chaud. 14 Unité de fibres optiques selon la revendication 12, caractérisée en ce que les faisceaux de fibres de verre sont formés de fibres de verre assemblées entre elles au moyen d'un liant qui est un sol de silice cristallisé ou amorphe et solide. 15 Unité de fibres optiques selon la revendication 12, caractérisée en ce que les faisceaux de fibres de verre sont formés de fibres de verre assemblées entre elles au moyen d'un liant qui est un sol de silice cristallisé ou amorphe et solide, mélangé à une charge inorganique. 16 Procédé pour coller des fibres de verre avec un liant, de façon résistante aux températures élevées, dans lequel on enduit la face externe des fibres de verre et/ou des faisceaux de fibres avec un liant, on façonne le pro- duit obtenu et ensuite, on fait durcir le liant, caractéri- sé en ce qu'on utilise, comme liant, un sol de silice ou un sol de silice mélangé à une charge inorganique.35 17 Procédé selon la revendication 16, caractérisé - en ce qu'on ajoute au sol de silice liquide, avant l'utili- sation et avant le séchage, du verre de borosilicate moulu, du verre de quartz moulu, de l'oxyde d'aluminium ou de la mouture de vitrocéramique ou un mélange de deux de ces com- posants ou plus. 18 Procédé selon la revendication 16 ou 17, carac- térisé en ce qu'on ajoute au sol de silice, une charge dont le poids représente 1 à 24 fois le poids de la quantité de Si O 2 dans le sol de silice. 19 Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'on ajoute au sol de silice, une charge dont le poids représente 1,9 à 9 fois le poids de la quantité de Si O 2 dans le sol de silice. Procédé selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce qu'on fait cristalliser le liant par ex- traction du liquide porteur ou on le fait passer dans un état amorphe et solide. 21 Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'on extrait le liquide porteur du sol de silice en appliquant un vide. 22 Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'on extrait le liquide porteur du sol de silice par chauffage. 23 Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'on effectue le chauffage en apportant de l'énergie par microondes. 24 Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'on extrait le liquide porteur du sol de silice en éliminant le liquide porteur dans un état supercritique.