Brevet FR2677349A1 — publié le 19921211

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE FIBRE OPTIQUE La présente invention concerne un procédé de fabrication d' une fibre optique par étirage à chaud d'un ensemble constitué d'un tube de manchonnage extérieur dans lequel on a engagé un barreau constitué partiellement ou totalement de silice synthétique. On sait que le dopage de la couche superficielle des fibres optiques à base de silice, au moyen de dioxyde de titane augmente considérablement la résistance de ces fibres à la corrosion sous contrainte. Le paramètre n, caractéristique de la susceptibilité des fibres à la corrosion, tiré des mesures de fatigue dynamique, peut être amené à des valeurs supérieures à 50, alors qu'il est de tordre de 20 pour des fibres de silice pure. Un procédé de dopage connu consiste à recouvrir une préforme non vitrifiée fabriquée par dépôt extérieur d' une couche de silice supplémentaire également non vitrifiée contenant jusqu'à 20% en taux molaire de dioxyde de titane. Cette préforme doit ensuite être séchée et vitrifiée avant d' être finalement étirée en une fibre optique de plusieurs dizaines de kilomètres de longueur et renforcée mécaniquement par la présence du dopage superficiel de dioxyde de titane. Certaines fibres optiques, notamment les fibres monomodes, peuvent être fabriquées selon des procédés qui consistent à déposer de la silice dopée de manière appropriée à l'intérieur d'un tube qui est ensuite rétreint en un barreau, puis à engager ce barreau à l'intérieur d'un manchon tubulaire extérieur. Cet ensemble constitue une préforme composite à partir de laquelle la fibre optique est fabriquée par étirage à chaud. Cette préforme composite ne se prête pas au dopage au dioxyde de titane tel qu'il se pratique sur des préformes monoblocs, de sorte qu'à ce jour, les fibres réalisées selon ce procédé ne pouvaient pas être traitées au dioxyde de titane afin que leur résistance à la corrosion soit accrue. La présente invention propose de pallier cet inconvénient. Ce but est atteint par le procédé selon l'invention, caractérisé en ce que lton recouvre 1' extérieur du tube de manchonnage, antérieurement à l'assemblage desdits composants, au moyen d'un dépôt de silice vitrifiée contenant du dioxyde de titane. Selon un mode de réalisation préféré, on dépose ledit dioxyde de titane en phase vapeur au moyen d'une torche à plasma. Ce dioxyde de titane est de préférence obtenu en oxydant un composé volatil ou transportable en phase gazeuse du titane dans ladite torche à plasma. Ce composé peut être un halogénure tel que le tétrachlorure de titane. Le dioxyde de titane est avantageusement déposé et vitrifié en même temps que dioxyde de silicium ou silice. Selon une forme de réalisation préférée, le taux molaire de dioxyde de titane est compris entre 2 et 40 % de celui de silice et de préférence approximativement égal à 10 % de ce taux. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un mode de réalisation préféré et du dessin annexé dans lequel: la figure 1 illustre schématiquement une première phase connue du procédé, consistant à réaliser une préforme standard selon le procédé de dépôt intérieur MCVD (Modified Chemical Vapour Deposition). la figure 2 illustre une phase nouvelle qui consiste à doper un manchon tubulaire extérieur au moyen de dioxyde de titane avec vitrification directe du dépôt obtenu, la figure 3 représente la phase d'assemblage de la préforme standard rétreinte en un barreau à l'intérieur du manchon tubulaire, et la figure 4 illustre schématiquement opération qui consiste à étirer cet ensemble composite pour former ladite fibre modifiée. En référence aux figures, on réalise tout d'abord un composant qui se présente sous la forme d'un barreau 10 obtenu à partir d'un tube 11 en silice qui a été revêtu intérieurement de silice synthétique avant d'être rétreint. Cette opération de dépôt intérieur est activée par une source de chaleur 12, qui peut être une torche oxhydrique, produisant une température de 1700 OC environ à intérieur du tube, alors que celui-ci est parcouru simultanément par un premier courant 13 d' oxygène ayant barboté dans un bain de tétrachlorure de silicium 14 et par un second courant 15 d'oxygène ayant barboté dans un bain de tétrachlorure de germanium 16. Ce procédé est connu sous le nom de MCVD (Modified Chemical Vapour Deposition).Ce barreau 10 peut aussi être obtenu par vitrification d' un cylindre constitué entièrement de silice synthétique et dans les deux cas, cette silice synthétique est dopée de manière à constituer une structure optique guidante dans la partie centrale du barreau. La seconde phase du procédé est représentée par la figure 2. Cette phase est nouvelle et consiste à déposer à la surface extérieure d'un manchon tubulaire 20 une couche vitrifiée de silice dopée au titane. Ce dépôt s' effectue au moyen d'une torche à plasma 21 alimentée d'une part, en oxygène pur par un conduit 22 et d'autre part, en oxygène ou en argon chargé de tétrachlorure de silicium amené par un conduit 23 et en oxygène ou en argon chargé de tétrachlorure de titane amené par un conduit 24. D'une manière connue en soi, la torche à plasma est associée à un générateur à haute fréquence 25. Cette phase de procédé permet d'aboutir à la réalisation d' un manchon tubulaire 30 dopé extérieurement au dioxyde de titane. Comme le montre la figure 3, le barreau 10 et le manchon 30 sont assemblés pour constituer une préforme composite 31 qui sert de matière première au cours de la phase d'étirage et de fabrication des fibres. Cette phase d'étirage est schématiquement représentée par la figure 4. Ledit dispositif d' étirage comporte une tour d' étirage sur laquelle est montée la préforme composite 41 et un four 42 permettant d'élever la température de cette préforme à environ 2200C C. Un premier dispositif 43 de mesure du diamètre de la fibre permet de fournir des informations à un moteur 44 qui entraîne un tambour 45 d'enroulement de la fibre optique 46 en vue de régler la vitesse d'enroulement pour maintenir le diamètre de la fibre dans les normes prescrites. Un dispositif 47 permet d'effectuer un dépôt d'acrylates à la surface périphérique de la fibre en formation. Une station de rayonnement ultraviolet 48 assure la polymérisation des acrylates. Un deuxième dispositif 49 de mesure permet de contrôler le diamètre de la fibre y compris son revêtement acrylique. La présente invention n' est pas limitée aux formes de réalisation décrites mais peut subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour r homme de l'art. Revendications 1. Procédé de fabrication d'une fibre optique par étirage à chaud d'un ensemble constitué d'un tube de manchonnage extérieur (20) dans lequel on a engagé un barreau (10) constitué partiellement ou totalement de silice synthétique, caractérisé en ce que l'on recouvre l'extérieur du tube de manchonnage (20), antérieurement à l'assemblage desdits composants, au moyen d'un dépôt de silice vitrifiée contenant du dioxyde de titane. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dépose ledit dioxyde de titane en phase vapeur au moyen d' une torche à plasma (21). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on forme le dioxyde de titane en oxydant un composé volatil ou transportable en phase gazeuse du titane dans ladite torche à plasma. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on dépose et vitrifie le dioxyde de titane en même temps que l'oxyde de silicium. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le taux molaire de dioxyde de titane est compris entre 2 et 40 % de celui de l'oxyde de silicium, et de préférence approximativement égal à 10 %.