Brevet FR2771187A1 — publié le 19990521

Bobine de fibre optique La présente invention concerne une bobine de fibre optique. Le stockage d'une longueur importante de fibre optique sur un mandrin support pose le problème de la dilatation différentielle entre le mandrin support et s le bobinage de fibre optique. Le bobinage présente un coefficient de dilatation axial (selon l'axe du mandrin support) beaucoup plus élevé que le coefficient de dilatation radial (dans le sens de l'augmentation de la longueur circonférentielle des spires). En effet, une fibre optique est constituée d'un coeur et d'une gaine de silice, l'ensemble ayant un coefficient de dilatation (al - 5 x 10 6, le tout est protégé par un revêtement ayant un coefficient de dilatation c2 = 100 à 900 x 10-6 suivant la température. Ainsi, dans le sens de l'axe de la fibre, le module, beaucoup plus élevé de la silice, contient la dilatation du revêtement et limite la dilatation longitudinale à celle de la silice, donc à environ 5 x 106. En revanche, dans le sens radial de la fibre, la dilatation de la silice s'ajoute à celle du revêtement pour donner un coefficient global de l'ordre de 50 -6 à450x 10. Ainsi, la fibre une fois enroulée sur un mandrin support, le coefficient de -6 dilatation axial du bobinage est de 50 à 450 x 10, tandis que radialement il n'est -6 que de 5 x 10. Ce coefficient de dilatation doit être comparée, par exemple, à celui d'un mandrin support en aluminium. Pour un tel mandrin support, le coefficient de dilatation est de 24 x 106, aussi bien axialement que radialement. Lors des variations de température, les contraintes, induites par ces différentes valeurs des coefficients de dilatation thermique, sont suffisantes pour déplacer les spires du bobinage les unes par rapport aux autres, et détruire le bobinage qui ne pourra plus être déroulé rapidement sans rupture de la fibre. Le document européen n 0 747 741 décrit une bobine de fibre optique dans lequel le problème est résolu au moyen d'une couche d'adaptation de dilatation thermique située entre le mandrin support et le paquet constituant le bobinage de la fibre optique. Cette couche est en un matériau élastomère tel qu'un silicone par exemple, ou encore en une matière composite faite d'une matrice élastomère molle dans laquelle ont été introduites des fibres dures et rigides, telles que des fibres de verre ou de carbone, orientées dans le sens de la circonférence du mandrin support. Cependant, cette couche d'adaptation, directement au contact du bobinage de la fibre optique peut provoquer, lors des variations de température, des contraintes dans le bobinage. La présente invention propose de réaliser une bobine de fibre optique pouvant être stockée dans des conditions de température variant très largement: de - 55 C à + 75 C, pouvant être dévidée à grande vitesse et résistant à des accélérations importantes sans dégradation de ses caractéristiques. L'invention a ainsi pour objet une bobine de fibre optique comprenant un mandrin support et un bobinage composé d'une pluralité de couches superposées de spires jointives d'une fibre optique, une couche de liaison en matériau souple étant disposée directement sur le mandrin support entre celui-ci et ledit bobinage, caractérisée en ce qu'un support intermédiaire, constitué d'un enroulement de plusieurs couches de la même fibre optique que celle dudit bobinage, et enroulée de la même manière, mais avec les spires collées les unes aux autres avec une colle à fort pouvoir adhésif, est en outre située entre ledit bobinage et ladite couche de liaison souple. L'invention va maintenant être décrite en se reportant au dessin annexé comportant une figure unique. La figure est une vue schématique en demi-coupe axiale d'une bobine de fibre optique selon l'invention. La bobine comprend un mandrin support 1 de révolution, d'axe 2, cylindrique, ou légèrement tronconique, de quelques degrés de 1 à 5 par exemple, facilitant le déroulement rapide de la fibre qui se fait par traction parallèlement à l'axe 2. Ce mandrin support comporte un système 3 permettant sa fixation, par exemple dans un véhicule de transport. Le mandrin 1 est par exemple en aluminum -6 avec un coefficient de dilatation égal à 24 x 10. Sur le fût 4 du mandrin 1, est située une couche de liaison 5 souple en élastomère, par exemple en silicone. Autour de cette couche de liaison 5 est disposé un support intermédiaire 6 dont la nature est explicitée plus loin. Enfin, autour du support intermédiaire 6 vient le bobinage 7 de fibre optique 8. Ce bobinage est constitué d'un enroulement multi-couches à spires 9 jointives. l'enroulement est fait avec une enduction d'une petite quantité d'un liant faible, de façon à obtenir un bobinage constituant un paquet cohérent, mais n'empêchant nullement le dévidage rapide de la bobine. Le paquet constituant le bobinage 7 de la fibre optique a un coefficient de dilatation radial (perpendiculaire à l'axe 2) a, = 5 x 106 et un coefficient de dilatation axial (dans le sens de l'axe 2) -6 a2 = 50 à 450 x 10-6. Le support intermédiaire 6 est constitué d'un enroulement de plusieurs couches de spires jointives de la même nature que le bobinage 7 enroulée de la même façon, mais avec un collage très fort des spires entre elles, par exemple avec une colle époxy. On obtient ainsi un support intermédiaire 6 constituant un paquet solide ayant des coefficients de dilatation, radial et axial, identiques à ceux du bobinage de fibre optique 7 et subissant les contraintes provoquées par les10 différences de dilatation avec la couche de liaison 5, et donc isolant complètement le bobinage 7 de ces contraintes. Ces contraintes subies par le support intermédiaire 6 n'ont pas de conséquences graves puisque ce support est constitué d'un enroulement de fibre optique qui n'est jamais dévidé. Par ailleurs, la couche de liaison souple 5 est suffisamment épaisse pour compenser les différences de dilatation entre le mandrin support 1, en aluminium, et le support intermédiaire 6. La bobine selon l'invention est peu onéreuse, facile à réaliser, elle permet un dévidage rapide de la fibre sans difficulté ni risque de rupture, grâce à une bonne stabilité du bobinage lors d'un stockage sur une longue période au cours de laquelle de grandes variations de température peuvent se produire. La bonne liaison mécanique entre le mandrin support, la couche de liaison, le support intermédiaire, et le bobinage, permet à celui-ci de résister à de fortes accélérations sans risque de désolidarisation de ces différents composants. REVENDICATIONS 1/ Bobine de fibre optique comprenant un mandrin support (1) et un bobinage (7) composé d'une pluralité de couches superposées de spires jointives (9) d'une fibre optique (8), une couche de liaison (5) en matériau souple étant disposée directement sur le mandrin support (1) entre celui-ci et ledit bobinage (7), caractérisée en ce qu'un support intermédiaire (6), constitué d'un enroulement de plusieurs couches de la même fibre optique que celle dudit bobinage, et enroulée de la même manière, mais avec les spires collées les unes aux autres avec une colle à fort pouvoir adhésif, est en outre située entre ledit bobinage (7) et ladite couche de liaison souple (5). 2/ Bobine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite couche de liaison (5) est une couche de silicone. 3/ Bobine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit mandrin support (1) est métallique. 4/ Bobine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite colle est une colle époxy.