Brevet FR2700619A1 — publié le 19940722

FIBRE OPTIQUE A TENUE MECANIQUE ET THERMIQUE AMELIOREE. DESCRIPTION L'invention concerne une fibre optique portant sur au moins une partie de sa longueur un revêtement extérieur de protection de faible épaisseur, permettant d'améliorer de façon sensible sa tenue mécanique et thermique, sans trop pénaliser son poids et son encombrement. Bien que l'invention puisse être utilisée dans de nombreux autres domaines et notamment dans le domaine du câblage, pour protéger des fibres optiques cheminant dans des zones particulièrement sensibles du point de vue des agressions mécaniques et/ou thermiques, elle s'applique avantageusement à la protection des fibres optique s qui relient les engins fibroguidés à leur pas de tir. On rappelle qu'une fibre optique est une baguette très fine d'un matériau étiré (verre de silice, borosilicate ou synthétique) dont l'aspect filiforme lui confère une grande souplesse. Une fibre optique constitue un guide de lumière de très faible diamètre (par exemple, pour la majorité des applications, environ 250 pm) permettant de véhiculer des informations dans les deux sens entre des points qui peuvent être très éloignés l'un de l'autre. De manière générale, une fibre optique comprend un cceur constituant le milieu diélectrique dans lequel se propagent les ondes lumineuses et une gaine optique dont l'indice de réfraction est inférieur à celui du cceur. Compte tenu de la nature des matériaux qui les constituent, les fibres optiques sont très fragiles. Pour cette raison, les fabricants les équipent habituellement d'un revêtement primaire en matière plastique, Dans de nombreuses applications, telles que celle qui concerne la liaison par fibre optique réalisée entre les engins fibroguidés et leur pas de tir, ce revêtement primaire est toutefois très insuffisant pour que la fibre optique puisse supporter sans dommage les contraintes mécaniques et thermiques auxquelles elle est soumise. De nombreuses solutions ont été proposées pour améliorer la tenue mécanique des fibres optiques et étendre l'utilisation de ces fibres à des domaines techniques dans lesquels une fibre optique simplement recouverte d'un revêtement primaire ne pourrait être utilisée. A titre d'exemple, le document FR-A-2 532 440 propose de placer une fibre optique dans un tube plastique souple réalisé soit en une matière plastique souple, soit en un matériau rigide découpé en hélice. Un ruban comprenant des fibres noyées dans une résine est en outre interposé entre la fibre optique et le tube, pour améliorer la tenue de la fibre à la compression longitudinale. Comme l'illustre bien cet exemple, les gainages de protection des fibres optiques qui existent actuel le ment ont pour conséquence une augmentation très sensible du diamètre de la fibre ainsi qu'un accroissement notable de son poids. Dans certaines applications, telles que celles qui concernent le câblage, ces inconvénients ne sont pas trop pénalisants, de sorte que les solutions existantes apparaissent satisfaisantes. Cependant, il existe des applications telles que la liaison par fibre optique d'un engin fibroguidé à son pas de tir, dans lesquelles l'encombrement et le poids de la fibre doivent avoir des valeurs aussi faibles que possible. En effet, la fibre optique assurant la liaison est stockée sur une bobine portée par l'engin. Par ailleurs, il est important d'observer que les conditions dans lesquelles le revêtement extérieur de protection est déposé sur les parties de la fibre à protéger doivent impérativement être telles qu'elles n'entraînent pas de choc thermique susceptible d'endommager la fibre et d'en affecter les caractéristiques optiques. L'invention a précisément pour objet une fibre optique dont la tenue mécanique et thermique est améliorée, au moins sur une partie de sa longueur, par un revêtement extérieur de protection n'entraînant pas une augmentation de diamètre et de poids trop importante de la fibre et dont le dépôt puisse être effectué sur cette dernière sans créer de choc thermique préjudiciable aux caractéristiques optiques de la fibre. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une fibre optique comprenant un cceur recouvert d'une gaine optique, et un revêtement extérieur de protection, sur une partie au moins de sa longueur, caractérisé par le fait que le revêtement extérieur de protection est réalisé en un polymère du type où X1 à X4 sont des atomes d'hydrogène ou des halogènes, et où n est supérieur à 5000. Les polymères de ce type, désignés par le nom commercial de "Parylène", forment un revêtement uniforme, de très faible épaisseur, qui confère à la fibre une tenue mécanique et thermique sensiblement améliorée. En particulier, un revêtement uniforme, d'épaisseur constante ou variable, peut être déposé sur la fibre, par exemple sur une épaisseur au plus égale à environ 40 Vm. Une telle épaisseur n'accroît pas de façon trop conséquente l'encombrement et le poids de la fibre, mais elle lui permet de résister très efficacement à l'usure qui se produit lors du déroulement de la fibre, ainsi qu'à la température à laquelle est soumise cette fibre, lorsqu'elle assure la liaison entre un engin fibroguidé et son pas de tir. En outre, il est à noter que le dépôt et la polymérisation simultanés du "Parylène" s'effectuent à la température ambiante (environ 250C), sous une pression d'environ 13 Pa. Par conséquent, ils n'induisent dans la fibre aucun choc thermique susceptible d'en affecter les propriétés optiques. Comme on l'a déjà mentionné, l'invention s'applique avantageusement à une fibre optique assurant la liaison entre un engin fibroguidé et son pas de tir. Le revêtement extérieur de protection en "Parylène" concerne alors au moins une partie de la fibre attenante au pas de tir. Avantageusement, le revêtement extérieur de protection est réalisé en où n est supérieur à 5000. Ce polymère particulier, appelé "Parylène D" a pour avantage de présenter une tenue en température accrue, jusqu'à des valeurs voisines de 3000C. On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférentielle de l'invention. Une fibre optique réalisée conformément à l'invention comprend de façon classique un coeur, réalisé par exemple en verre de silice, et une gaine optique réalisée par exemple en un verre de silice différent, présentant un indice de réfraction inférieur à celui du coeur. Un revêtement primaire en matière plastique recouvre la gaine optique, pour assurer une protection sommaire de la fibre optique lorsqu'elle est livrée par le fabricant. Conformément à l'invention, la fibre optique comporte également, sur au moins une partie de sa longueur, un revêtement extérieur de protection réalisé en un polymère du type commercialisé sous la dénomination "Parylène, dont la formule développée est où X1, X2, X3 et X4 peuvent désigner soit un atome d'hydrogène, soit un halogène (fluor, chlore ou brome), et/ ou n est supérieur à 5000. Lorsqu'un ou plusieurs des X1, X2, X3 et X4 désignent un halogène, celui-ci est de préférence du chlore. Dans l'application préférentielle de l'invention à une fibre optique bobinée dans un engin fibroguidé, de façon à assurer la liaison entre ce dernier et son pas de tir, le revêtement extérieur de protection est réalisé plus précisément en "Parylène D", dont la formule développée est où n est supérieur à 5000. Ce polymère présente en effet une tenue thermique améliorée, qui permet à la fibre de supporter sans dommage des températures d'environ 3000C. Il est à noter que l'épaisseur du revêtement extérieur de protection, qui est uniforme sur toute la circonférence de la fibre optique, peut prendre des valeurs variables lorsqu'on se déplace le long de la fibre. Dans certains cas, une ou plusieurs parties de la fibre optique peuvent même être dépourvues de revêtement extérieur de protection. Les parties de la fibre optique qui sont protégées par le revêtement sont les parties de cette fibre les plus exposées à des sollicitations mécaniques et/ou thermiques. Dans le cas d'une fibre optique assurant la liaison entre un engin fibroguidé et son pas de tir, il s'agit de la partie de la fibre attenante au pas de tir, qui se trouve soumise à la fois aux vibrations et à la chaleur dégagée lors de la mise à feu. A titre d'exemple, environ 20 à 50 mètres de la fibre optique bobinée dans l'engin peuvent être protégés par le revêtement extérieur de protection. L'épaisseur donnée au revêtement extérieur de protection dépend de l'importance des sollicitations mécaniques et surtout thermiques auxquelles est soumise la partie concernée de la fibre optique. Cette épaisseur reste toutefois toujours relativement faible par rapport au diamètre de la fibre optique en l'absence de revêtement extérieur de protection. Ainsi, ce revêtement extérieur de protection a une épaisseur maximale d'environ 40 iim, alors que le diamètre de la fibre dépourvue de revêtement est d'environ 250 pm. A titre d'exemple, une épaisseur d'environ 20 Vm est suffisante pour assurer une protection mécanique satisfaisante à une température d'environ 3000C. Afin de déposer le "Parylène" sur le revêtement primaire, on procède à la sublimation du dimère stable cristallin correspondant au polymère que l'on désire déposer. Cette sublimation s'effectue sous vide à environ 2500C. Les vapeurs de dimère ainsi obtenues sont pyrolisées à environ 6800C pour obtenir le monomère correspondant, à l'état gazeux. Ce monomère est introduit dans une chambre contenant la fibre optique ou la partie de la fibre optique que l'on désire revêtir. Cette chambre est à température ambiante (environ 250C) et à une pression d'environ 13 Pa. En pénétrant dans la chambre, le monomère est immédiatement absorbé et polymérisé à la surface de la fibre optique présente dans la chambre et non recouverte d'un cache. Il est à noter que la température de la fibre ne dépasse jamais la température ambiante de plus de quelques degrés. Tout choc thermique est ainsi évité. Dans le cas particulier où seuls les premiers mètres d'une fibre optique bobinée doivent être revêtus du revêtement extérieur de protection, comme c'est le cas lorsque la fibre assure la liaison entre un engin fibroguidé et son pas de tir, la bobine peut être placée en totalité dans la chambre et recouverte d'un cache, sauf en ce qui concerne les premiers mètres que l'on désire revêtir. Si une très grande longueur de fibre doit être revêtue du revêtement extérieur de protection, ce revêtement peut aussi être réalisé en continu, en faisant défiler à vitesse contrôlée la fibre optique dans la chambre, afin que la fibre soit revêtue d'un revêtement extérieur de protection présentant l'épaisseur désirée. Il est alors possible, si nécessaire, de faire varier l'épaisseur du dépôt sur la longueur de la fibre, en modifiant la vitesse de défilement de la fibre dans la chambre et/ou la quantité de polymère introduite dans la chambre à lrétat de monomère. Il est à noter que le revêtement extérieur de protection conforme à l'invention peut être déposé indifféremment soit sur le revêtement primaire soit directement sur la gaine optique. REVENDICATIONS 1. Fibre optique comprenant un coeur recouvert d'une gaine optique, et un revêtement extérieur de protection, sur une partie au moins de sa longueur, caractérisée par le fait que le revêtement extérieur de protection est réalisé en un polymère du type où X1 à X4 sont des atomes d'hydrogène ou des halogènes, et où n est supérieur à 5000. 2. Fibre optique selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle relie un engin fibroguidé à un pas de tir et que le revêtement extérieur de protection concerne au moins une partie de la fibre attenante au pas de tir. 3. Fibre optique selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'épaisseur du revêtement extérieur de protection est au plus égale à environ 40 zm. 4. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait que le revêtement extérieur de protection est réalisé en où n est supérieur à 5000.