Brevet FR2760540A1 — publié le 19980911

L'invention concerne un câble à fibres optiques, comprenant une pluralité de fibres optiques serrées dans une gaine, et plus particulièrement un câble dans lequel la gaine est du type d'un microtube monté très proche des fibres optiques. Un tel câble est utilisé dans le domaine des télécommunications, et notamment dans la distribution à fortes ramifications, o plusieurs de ces câbles sont assemblés pour former, au départ du réseau de distribution, un macro-câble à forte densité de fibres otiques. Le confinement des fibres optiques dans la gaine pose un problème d'augmentation d'atténuation par microcourbures. Sous l'effet d'une contrainte extérieure, d'origine mécanique ou thermique, la gaine doit pouvoir se déformer afin de ne pas générer de microcourbures sur les fibres optiques serrées à l'intérieur de la gaine. Le raccordement du câble pose également un problème de découpe de la gaine. La découpe doit être aisée et sans risque d'endommagement pour les fibres optiques serrées à l'intérieur de la gaine. Le but de l'invention est de fournir un câble à fibres optiques serrées dans une gaine, en conférant à la gaine une tenue mécanique et une facilité d'accès aux fibres optiques améliorées. A cet effet, l'invention a pour objet un câble à fibres optiques, comprenant une pluralité de fibres optiques serrées dans une gaine, caractérisé en ce que la gaine présente, à une température d'environ +20 degrés Celsius, un module d'Young inférieur à 200 MPa et une dureté inférieure à 90 unités Shore, et à une température d'environ -40 degrés Celsius, un module d'Young inférieur à 2000 MPa. Des expériences ont permis de montrer que la performance optique du câble selon l'invention est corrélée avec la souplesse du matériau constitutif de la gaine. Un premier test de la performance optique a consisté à mesurer l'augmentation d'atténuation d'une fibre du câble, par rapport à sa valeur d'atténuation à l'état libre. Un deuxième test de performance optique a consisté à mesurer la variation d'atténuation d'une fibre optique du câble, en fonction d'une variation de température. L'excursion de température est comprise entre - 40 degrés Celsius et +70 degrés Celsius, pour simuler les écarts de température réels auxquels sont soumis les câbles dans les réseaux de distribution. Différents matériaux ont été testés, parmi lesquels un polychlorure de vinyle, des polymères thermoplastiques, et des élastomères. Une corrélation a ensuite été établie entre les valeurs d'atténuation du câble testé avec un de ces matériaux constituant la gaine, et le module d'Young de ce matériau, mesuré séparément. A partir d'un critère d'atténuation, il a été possible de définir deux seuils supérieurs du module d'Young en fonction de la température: 200 MPa, à une température d'environ +20 degrés Celsius, et 2000 MPa, à une température d'environ -40 degrés Celsius. Ainsi, le câble selon l'invention comprend une gaine dont le module d'Young lui confère une souplesse capable de réduire, en se déformant sous l'action d'une contrainte, l'effet d'atténuation par microcourbures des fibres optiques serrées à l'intérieur de la gaine. D'autres expériences ont montré que la facilité d'ouverture de la gaine du câble selon l'invention, est corrélée avec la dureté du matériau constitutif de la gaine. Des tests ont été effectués sur les mêmes matériaux que les précédents, dans lesquels la gaine est découpée à l'aide d'un outil de découpe. Une corrélation a été établie entre la facilité d'ouverture de la gaine du câble, et la dureté du matériau constitutif de la gaine, mesurée séparément. A partir d'un critère de facilité d'ouverture de la gaine, il a été possible de définir un seuil supérieur de dureté du matériau constitutif de la gaine: 90 unités Shore, à une température d'environ +20 degrés Celsius. Ainsi, une gaine constituée d'un matériau dont le module d'Young et la dureté sont inférieurs aux seuils supérieurs établis expérimentalement à l'aide des tests précédents, confère au câble selon l'invention une performance optique et une facilité d'accès aux fibres optiques améliorées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de deux modes de réalisation de l'invention illustrés par les dessins. La figure 1 montre très schématiquement une vue en coupe transversale d'un câble selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 montre très schématiquement une vue en coupe transversale d'un câble selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 3 compare l'effet de la température sur l'atténuation de fibres logées dans deux câbles dont l'un est conforme à l'invention. L'invention a pour objet un câble à fibres optiques, utilisé notamment dans les réseaux de distribution à fortes ramifications, o un assemblage de plusieurs de tels câbles forme un macro-câble à forte densité de fibres optiques. Le câble comprend une pluralité de fibres optiques, serrées à I'intérieur d'une gaine. Sur la figure 1, un câble la est représenté avec 8 fibres optiques 5, serrées à l'intérieur d'une gaine 3a du type d'un microtube monté très proche des fibres optiques. A titre d'exemple, le câble la possède les caractéristiques suivantes: diamètre du câble: 1,2 (mm) épaisseur de la gaine: 0,2 (mm) diamètres des fibres optiques: 0,250 (mm) nombre de fibres optiques: 8 Selon un deuxième mode de réalisation, figure 2, les fibres optiques 5 sont assemblées en deux rubans 9 et 11 ayant 4 fibres optiques chacun. Le câble lb comprend une gaine 3b qui présente dans le plan de coupe transversal de la figure 2 un logement intérieur 4 de forme rectangulaire. Les deux rubans 9 et 11 sont disposés serrés à l'intérieur du logement rectangulaire 4. L'assemblage en rubans permet un repérage aisé des fibres optiques les unes par rapport aux autres, particulièrement avantageux lors d'opérations de raccordement du câble. Il faut noter qu'un ruban unique ou plus de deux rubans sont envisageables, et que chaque ruban peut comporter 6, 8, ou 12 fibres optiques. Le câble lb possède par exemple les caractéristiques suivantes: diamètre du câble: 2,0 (mm) longueur et largeur du logement: 1,2x0,7 (mm) diamètres des fibres optiques: 0,250 (mm) nombre de fibres optiques: 8 Un matériau de remplissage 7, par exemple un gel, peut remplir des interstices existant entre les fibres optiques ou entre les rubans pour protéger le câble de l'humidité. Le câble est fabriqué, par exemple, par extrusion. Vers la tête d'une extrudeuse convergent simultanément le matériau constitutif de la gaine, éventuellement le gel de remplissage, et les fibres optiques ou les rubans de fibres optiques. La gaine est constituée par exemple d'un polychlorure de vinyle souple. Un élastomère peut également convenir. Le matériau de la gaine possède, à une température d'environ +20 degrés Celsius, un module d'Young inférieur à 200 MPa et une dureté inférieure à 90 unités Shore, et à une température d'environ -40 degrés Celsius, un module d'Young inférieur à 2000 MPa. Sur la figure 3 sont rapportées les variations d'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nanomètres et en fonction de la température, d'une fibre optique logée dans un câble. L'atténuation de référence de la fibre optique est prise à la température de +20 degrés Celsius. Le câble A est constitué d'une gaine conforme à l'invention. La gaine du câble B possède, à une température d'environ +20 degrés Celsius, un module d'Young voisin de 1200 MPa et une dureté supérieure à 90 unités Shore, et à une température d'environ -40 degrés Celsius, un module d'Young voisin de 3000 MPa. Les variations d'atténuation du câble A satisfont un critère fixé à plus ou moins 0,01 décibel par kilomètre, sur toute la plage d'excursion des températures, entre -40 à +70 degrés Celsius. En revanche, le câble B ne peut satisfaire un critère fixé à plus ou moins 0,10 décibel par kilomètre, que pour des températures comprises entre -5 et +70 degrés Celsius. REVENDICATIONS 1. Un câble à fibres optiques, comprenant une pluralité de fibres optiques (5) serrées dans une gaine (3a, 3b), caractérisé en ce que la gaine présente, à une température d'environ +20 degrés Celsius, un module d'Young inférieur à 200 MPa et une dureté inférieure à 90 unités Shore, et à une température d'environ -40 degrés Celsius, un module d'Young inférieur à 2000 MPa. 2. Le câble selon la revendication 1, dans lequel la gaine est réalisée en polychlorure de vinyle souple. 3. Le câble selon la revendication 1, dans lequel la gaine est réalisée en élastomère. 4. Le câble selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les fibres optiques sont assemblées en un ou plusieurs rubans (9, 11) disposés à l'intérieur de la gaine (3b). 5. Application du câble selon l'une des revendications précédentes aux câbles de télécommunications.