Brevet FR2803666A1 — publié le 20010713

CABLE OPTIQUE ADAPTE AUX PIQUAGE(S) La présente invention concerne un câble optique qui d'une pari est apte à assurer au moins une liaison - dite fixe - entre deux points d'extrémité donnés et qui d'autre part est particulièrement adapté pour permettre des piquages à tous moments et en tous points dudit câble; sans perturbation de la ou des liaisons fixes. PRESENTATION DU DOMAINE DE L'INVENTION ET ETAT DE LA TECHNIQUE connaît de nombreux types de câbles optiques permettant d'assurer liaisons entre deux points donnés, tels qu'un émetteur et un récepteur encore un émetteur et une boîte d'éclatement. Dans certaines applications, il est toutefois souhaitable de pouvoir effectuer des opérations de piquage le long d'un tel câble optique, par exemple afin d'alimenter un ou plusieurs abonnés de type abonné professionnel, un immeuble un groupe d'abonnés, etc.. Les principales recherches menées sur les câbles aujourd'hui tendent, pour des raisons de coûts, à faire évoluer leur densité et leur légèreté, tout en leur conservant des propriétés mécaniques compatibles en particulier avec des poses en conduite ou en souterrain dans des galeries techniques. Les structures de câbles densifiées que l'on connaît à jour sont de deux types principaux. Elles peuvent être constituées d'un empilage de rubans fibres reçus dans une gaine tubulaire plus ou moins complexe et plus moins renforcée. Elles peuvent également être constituées d'un assemblage de microtubes recevant des faisceaux de fibres, cet assemblage étant lui-même reçu dans une gaine tubulaire plus ou moins complexe et plus ou moins renforcée. II n'est pas rare de trouver des câbles selon ces structures de base ayant des capacités variant de 12 à 144 fibres ou plus et avec des diamètres extérieurs de 13 à 15 mm ou inférieurs. Pour des capacités plus importantes, plusieurs modules élémentaires constitués par des structures du type précité peuvent être assemblés dans une enveloppe tubulaire constituant la gaine extérieure du câble. ces structures offrent des avantages indéniables en termes de compacite et de légèreté, elles présentent toutefois l'inconvénient de ne pas se prêter facilement à des opérations de piquage. Bien entendu, un piquage est toujours possible, mais cette opération est rendue difficile du fait qu'elle impose de repérer surtout manipuler d'une part le ruban ou le microtube à dériver et d'autre part, le cas échéant, préalablement, la gaine élémentaire dans laquelle ruban ou ce microtube se trouve. sait par ailleurs, qu'un assemblage de modules élémentaires selon répartition hélicoïdale alternée (répartition SZ selon la terminologie usuelle de l'homme du métier), outre qu'il permet un meilleur repérage longitudinal des gaines élémentaires qui feront l'objet de la dérivation, facilite aussi le désengagement de la ou des gaines sur lesquelles on souhaite intervenir afin de réaliser l'opération de dérivation. II reste néanmoins que l'opération de piquage dans ce cas présente encore de nombreux inconvénients : en particulier, elle impose d'ouvrir le câble et de mettre à jour l'ensemble des modules élémentaires du câble y compris ceux qui sont affectés aux liaisons définitives et qui peuvent ainsi être en activité. Les risques sont donc très importants, soit de perturber liaisons existantes au point de générer des dérangements pour les utilisateurs, soit de rompre l'une de ces liaisons. De plus l'ensemble des liaisons trouvant ainsi libérées, il est souvent très délicat de reconstituer soigneusement l'ordonnancement du câble. C'est là un inconvénient majeur des assemblages de type SZ, ce d'autant plus que les liaisons définitives dans le cadre des utilisations envisagées pour les fibres optiques sont général des liaisons à très haut débit ce qui rend encore plus sensible éventuel dérangement et encore plus une éventuelle rupture de liaison. Il a déjà été proposé, notamment dans la publication "Development of high-density mid-span access cable" - H. Yatabe et al. International Wire & Cable Symposium Proceedings - 1999 une structure de câble optique qui comporte d'une part une partie interne qui assure les liaisons fixes entre les deux extrémités du câble et d'autre une seconde partie, qui est constituée d'un jonc rainuré est superposé à cette partie interne et dont les compartiments - de dimensions importantes - sont remplis de rubans empilés, l'ensemble étant enfermé dans une gaine externe. Cette structure permet, en ôtant localement la gaine externe, d'effectuer des piquages sur les fibres disposées dans les compartiments de la deuxième partie du câble, sans perturber les liaisons fixes assurées par la partie interne. Une telle structure présente toutefois plusieurs inconvénients. Notamment, chaque opération de piquage suppose l'on intervienne sur au moins seize fibres à la fois (8 rubans de 2 fibres). L'accès fibres n'est donc pas particulièrement aisé et l'utilisation du câble ne peut être optimale que si l'on a à gérer simultanément les dérivations d'au moins seize fibres. Egalement, du fait du dimensionnement imposé par les compartiments dans lesquels sont reçus les rubans de fibres, la structure proposée présente, notamment en termes de compacité, de souplesse et légèreté, des propriétés mécaniques éloignées de celles attendues pour câble optique densifié. En outre, cette structure présente l'inconvénient d'être d'une fabrication complexe. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention présente quant à elle une structure de câble optique qui présente pas ces inconvénients et qui est particulièrement adaptée pour permettre des piquages à tous moments et en tous points dudit câble, sans perturbation des liaisons fixes. Notamment, la structure proposée par l'invention permet un accès aisé aux différentes fibres sur lesquelles il est possible d'envisager un piquage. Elle en outre d'une grande modularité d'utilisation, puisqu elle permet aussi bien des opérations de piquage au cours desquelles on intervient un nombre de fibres limité, que des opérations de piquage au cours desquelles on intervient sur un nombre de fibres plus important. Egalement, elle présente des caractéristiques de compacité, de souplesse et de légèreté intéressantes, tout en autorisant de grandes capacités de transmission. Ainsi, l'invention propose un câble optique comportant d'une une partie interne qui comprend une pluralité de fibres optiques aptes assurer liaisons de type fixe entre les deux extrémités de ladite partie interne d'autre part un tube qui enferme la partie interne et qui présente extérieurement une pluralité de compartiments qui sont régulièrement répartis à la périphérie dudit tube et dans lesquels sont reçus des fibres destinées à être utilisées pour réaliser des piquages, ledit tube et lesdites fibres étant enfermés dans une gaine externe, caractérisé en ce que lesdits compartiments sont des cannelures d'une hauteur inférieure à 1mm, nombre de fibres disposées dans une telle cannelure étant au maximum de huit. Les fibres peuvent notamment se présenter dans les cannelures sous forme de modules de deux ou quatre fibres, chaque cannelure recevant au maximum deux tels modules. Comme on le comprend aisément, une telle structure permet d'accéder facilement aux fibres de piquage et permet de moduler avec une grande souplesse le nombre de fibres sur lesquelles on intervient lors d'une opération piquage puisqu'il est possible de n'intervenir que sur huit fibres (voir moins - les cannelures contiennent un nombre de fibres inférieur, un nombre de fibres par cannelures de quatre de deux ou de un étant préféré). Le fait de pouvoir accéder à un nombre restreint de fibres indépendamment des autres fibres offre ainsi la possibilité de réaliser dérivations en tous points du câble et à n'importe quel moment de la vie l'installation ce qui permet d'étaler les investissements et d'éviter des ensembles complexes de dérivations. En outre, du fait de la très faible taille des cannelures, une telle structure présente l'avantage de présenter des propriétés mécaniques, notamment en termes de compacité, de souplesse de légèreté, sensiblement similaires à celles de la même structure dépourvue de cannelures et de fibres de piquages. Selon des modes de réalisations préférés, la partie interne disposée dans tube est constituée d'une pluralité de tubes élémentaires contenant chacun une pluralité de fibres ou d'un empilage de rubans de fibres optiques. Une structure conforme à ces modes de réalisation préféré présente l'avantage d'être simplifiée par rapport à celles décrites dans l'article de Yatabe et al. et d'être d'une réalisation aisée. Un tel câble est en outre avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles - les cannelures du tube s'étendent sur celui ci selon une configuration hélicoïdale à pas constant ; - les cannelures du tube s'étendent sur celui-ci selon une configuration hélicoïdale à pas inversé ( configuration SZ) ; - les modules comportent des moyens permettant leur identification ; - les portions du tube entre les cannelures présentent des moyens d'identification ; - les moyens d'identification consistent en un jeu de couleurs réalisés par ancrage des tranches des portions du tube entre les cannelures ; les moyens d'identification consistent en un jeu de couleurs réalisés par co-extrusion sur les tranches des portions du tube entre les cannelures. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de la portée de l'invention, en relation avec les figures dans lesquelles - Les figures 1a et 1b sont des vues en coupe de câbles conformes à deux modes de réalisation possibles pour l'invention ; - La figure 2 est une vue longitudinale externe de la partie centrale d'un câble conforme à un mode de réalisation possible de l'invention ; - La figure 3 est une vue longitudinale de la partie centrale d'un câble selon l'invention comprenant des cannelures extérieures hélicoïdales à pas alterné - La figure 4 est une vue schématique d'un câble dont on a ôté gaine extérieure sur une certaine longueur afin de permettre de réaliser l'opération de piquage ; - La figure 5 est un schéma montrant l'ingénierie d'une liaison complète avec piquages réalisée à partir du câble mixte objet de l'invention. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION Le câble 1 représenté sur la figure 1a comprend un coeur optique constitué ensemble de microtubes 3a reçus dans un jonc tubulaire 4. variante, et ainsi que l'illustre la figure lb, le coeur 2 peut également être constitué d'une matrice de rubans 3b empilés de telle manière que la densité obtenue soit optimisée pour que le diamètre intérieur du tube 4 soit très réduit pour la contenance visée. A titre d'exemple , les microtubes 3a ou les rubans 3b peuvent contenir chacun douze fibres optiques 5, chaque fibre optique ayant façon connue en soi - un diamètre externe de 250Nm. Chaque fibre présente extérieurement une couleur lui permettant d'être repérée dans le microtube 3a ou le ruban 3b dans laquelle elle est disposée. Celui-ci est lui- même coloré pour permettre un repérage aisé dans le coeur 2. Les fibres 5 du coaur optique 2 sont destinées à réaliser les liaisons fixes entre des points donnés, par exemple dans des boucles optiques de reseaux métropolitains, de câblages d'entreprises, de campus, etc.. Comme le montre les figures 1a et 1b, les microtubes 3a ou les rubans 3b sont assemblés dans l'enveloppe cylindrique que constitue le tube 4 avec un jeu fonctionnel qui leur garantit une certaine liberte. Une telle structure confère au coeur optique 2 à la fois une protection mécanique en écrasement, traction, chocs ... et une stabilité thermique dans plage de température donnée. Le tube 4 est réalisé de préférence dans un matériau présentant un très faible post retrait, ce qui permet d'assurer directement la liberté fonctionnelle des fibres lors de la fabrication et garantit un bon comportement futur tant mécanique que thermique du câble. Ledit tube 4 est muni sur sa surface extérieure d'une pluralité de cannelures 7 régulièrement réparties sur le pourtour dudit tube 4 et alternant avec des portions pleines 6. Chaque cannelure 7 reçoit module élémentaire 8, par exemple de deux ou quatre fibres. Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 1a et 1b, câble peut contenir jusqu'à 144 fibres dans la partie 2 qui constitue le coeur (soit douze microtubes ou rubans 3a, 3b contenant chacun douze fibres 5 ). Le tube 4 est muni de douze cannelures exterieures 7 susceptibles de recevoir chacune un module 8, de préférence ruban très fin de deux fibres ou quatre fibres, soit 24 à 48 fibres pouvant être facilement extraites du câble 1 par piquage. L'ensemble qui vient d'être décrit est reçu dans une enveloppe 9 constituée par exemple d'une part d'un ruban de maintien enroulé en spirale selon une technique connue en soi en câblerie et d'autre d'une gaine extérieure 10 extrudée dans un matériau convenant l'application recherchée. Selon les propriétés recherchées pour cette gaine, mèches renfort 11, par exemple en aramide ou en verre noyé dans une résine, peuvent être inclues dans ladite gaine extérieure pour par exemple procurer câble sa résistance mécanique à la traction. On comprend que la structure de câble à tube cranté qui vient d'être décrite permet de facilement mettre en oeuvre des opérations de piquage et ce dans n'importe quelle section du câble. A cet effet, on ouvre la gaine extérieure 10 de façon à accéder aux modules 8 et on réalise l'opération de piquage sur les fibres à l'intérieur de la cannelure 7 que l'on a identifiée comme étant celle sur laquelle on souhaite intervenir. Cette opération de piquage peut ainsi se réaliser sur un nombre assez important de fibres en relation avec le nombre fibres dans le coeur du câble, sans aucune perturbation ni risque de rupture des fibres du coeur 2, lequel peut être opérationnel avant tout piquage en ligne. câble proposé offre ainsi la possibilité de realiser des piquages en l'occurrence, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1a et 1 b, douze piquages de deux fibres - et ce en n'importe quelle zone du câble et à tout moment de la vie de la liaison principale, ce qui offre à moindre coût opération rendue délicate dans les câbles de l'état de l'art connu et permet de gérer un étalement des investissements et une demande des clients étalée dans le temps. La structure de câble proposée - dans laquelle fonction de liaison permanente et la fonction de piquage sont séparées - présente l'avantage d'être à la fois simple et efficace. En outre, elle peut être utilisée avec des câbles de forte densité, les cannelures 7 étant de très faible hauteur (inférieure à 1 mm) et étant destinées à recevoir nombre de fibres restreint : au maximum deux modules (rubans par exemple) de deux ou de quatre fibres, ces modules eux mêmes de très faible épaisseur (de l'ordre de 400 Nm par exemple). cannelures sont par exemple directement obtenues par extrusion avec le tube 4, ce qui rend la fabrication du câble particulièrement économique. mise en place des modules 8 dans les cannelures 7 se fait de façon continue, simultanément à la réalisation de l'enveloppe protectrice 9 ou à la mise en place des mèches de renfort 11. Le très faible coût des fibres optiques et en particulier des fibres optiques monomodes rend en outre le câble proposé particulièrement intéressant puisque sans surcoût important et sans détruire les éléments décisifs sont la densité, la légèreté et la souplesse du câble optique, il offre à l'exploitant des possibilités de piquage à n'importe quel endroit du câble, toute sécurité et avec un coût très faible. . figure 2 représente une vue longitudinale extérieure du câble de la figure dépourvu de sa gaine extérieure 9. On voit sur cette figure que les cannelures extérieures y sont disposées en spirale et ont un pas hélicoïdal constant p. Le repérage des modules peut être effectué. par une identification de couleur ou un marquage des différents modules 8. II peut être également réalisé par une identification des cannelures au moyen par exemple d'un code de couleur. Celui-ci peut être réalisé par un procédé permettant l'ancrage des tranches des crans 6 ou encore par co-extrusion sur lesdites tranches. Il est prévu que les modules soient disposés dans les cannelures extérieures 7 avec un jeu suffisant afin de faire en sorte les caractéristiques de transmission desdits modules 8 soient en conformité avec les caractéristiques de transmission du coeur du câble objet de l'invention. L'accessibilité directe de l'opérateur aux modules 8 placés dans les cannelures extérieures du câble objet de l'invention permet donc l'usage de simples cannelures hélicoïdales grâce à un repérage simple et efficace. La figure 3 représente une vue longitudinale extérieure câble dépourvu de sa gaine extérieure 9, conforme à une autre variante de réalisation possible de l'invention. Dans ce mode de réalisation, les cannelures extérieures 7 ont un pas hélicoïdal alterné p, c'est à dire une répartition classiquement qualifiée par l'homme du métier de répartition SZ. repérage des modules 8 peut être réalisé de la même façon que dans le d'une répartition des cannelures du type de celle illustrée sur la figure 2, c'est à dire par une identification de couleur ou un marquage des différents modules 8 ou encore par une identification des cannelures au moyen par exemple d'un code de couleur réalisé par un procédé permettant l'ancrage des tranches des crans 6 ou encore par co-extrusion sur lesdites tranches. L'accessibilité directe de l'opérateur aux modules 8 est dans ce cas encore améliorée par le fait que le module 8 pourra être retiré de la cannelure 7, permettant grâce à la surlongueur ainsi dégagée par rapport à la cannelure, de manipuler le module 8 très librement pour le couper et le placer dans l'élément de dérivation choisi par l'opérateur. La répartition SZ permet de plus grandes vitesses de fabrication du câble optique. . figure 4 est une vue schématique d'un câble du type celui des figures 1b et de la figure 2 sur lequel on a sectionné et ote la gaine extérieure 10 du câble sur une longueur L adaptée à l'opération de piquage que l'on souhaite pouvoir mettre en oeuvre. L'opération de piquage se fait alors facilement en coupant avec un repérage visuel très simple un module 8 que l'on extrait de sa cannelure 7 sur une longueur adaptée à l'opération de piquage et ce sans perturber le coeur 2 câble optique protégé à l'intérieur du tube 4. La figure 5 est un schéma d'une liaison optique 12 réalisée grâce à un câble 1 optique mixte du type de ceux qui viennent d'être décrits, ce câble reliant par exemple deux points A et B , afin d'établir liaisons à très haut débits entre ces points principaux par l'intermédiaire des n fibres optiques contenues dans le coeur dense à l'intérieur du tube 4 cranté et étant dérivé en douze points, référencés de C à N, avec deux fibres dérivées chaque point. Bien entendu toutes les combinaisons multiples de deux peuvent aussi être réalisées, ou de quatre s'il s'agit de petits rubans de quatre fibres ou de un, deux et quatre si le câble mixte est muni de fibres seules , de rubans de deux fibres et de quatre fibres dans les cannelures du tube 4 rendant ainsi un tel câble optique mixte objet de l'invention très utile et très simple â exploiter pour des liaisons évolutives et pour des étalements d'investissement . Une fibre dérivée 13 peut en effet servir de liaison entre par exemple le point A et le point E de dérivation et peut être même être exploitée à très haut débit par l'usage de multiplexeur 14 et demultiplexeur mais une fibre dérivée 16 peut aussi constituer grâce à partie aval derivée de la fibre 17 , une liaison entre un point G et un point M. On voit donc que le câble optique proposé offre â la fois une facilité de piquage dans des conditions très économiques et en préservant l'intégrité des fibres de la liaison principale tout en offrant une très grande souplesse de gestion du réseau ou des réseaux ainsi constitués sans alourdir les coûts de génie civil , c'est à dire sans nécessiter de pose de nouveaux câbles et en respectant la densité, la légèreté la souplesse et les qualités mécanique et thermique du câble optique. Les câbles qui viennent d'être décrits sont par exemple constitués avec des gaines externes 10 en PVC ou en polyéthylène, qui sont par exemple d'une épaisseur de 1,5 mm. Les tubes 4 sont en PVC. Les microtubes 3a sont des tubes en polyoléfine chargée d'un diamètre externe de 1,3mm. Les rubans 8 - et le cas échéant les rubans 3b - sont constitués en polyester. Des exemples de dimensionnement sont donnés dans le tableau ci- après. D Te de câble Microtubes Rubans Contenance fibres optiques caeur 2 72 96 72 96 Diamètre externe du tube 4 (mm) 9.7 10 8.3 9.2 (Y compris les cannelures Épaisseur du tube 4 mm 1.95 1.9 5 _ 1.95 1.95 Épaisseur d'un ruban polyester 0.05 0.05 0.05 0.05 mm Épaisseur des renforts mm 0.8 0.8 0.8 0.8 Diamètre externe de la aine mm 14.4 _14. 7 13 13.9 Nombre maximum de rubans 8 à deux 20 21 17 19 fibres optiques en périphérie Nombre maximum de fibres optiques 112 138 106 134 REVENDICATIONS 1. Câble optique comportant d'une part une partie interne (2) qui comprend une pluralité de fibres optiques (5) aptes à assurer des liaisons de type fixe entre les deux extrémités de ladite partie interne (2) et d'autre part un tube (4) qui enferme la partie interne (2) et qui présente extérieurement une pluralité de compartiments (7) qui sont régulièrement répartis à la périphérie dudit tube (4) et dans lesquels sont reçus des fibres destinées à être utilisées pour réaliser des piquages, ledit tube (4) et lesdites fibres (5) étant enfermés dans une gaine externe (10), caractérisé ce que lesdits compartiments sont des cannelures (7) d'une hauteur inférieure à l mm, le nombre de fibres (8) disposées dans une telle cannelure (7) étant au maximum de huit. 2. Câble optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres se présentent dans les cannelures sous forme de modules (8) de deux ou quatre fibres, chaque cannelure recevant au maximum deux tels modules (8). 3. Câble optique selon l'une des revendications ou 2, caractérisé ce que la partie interne (2) disposée dans le tube constituée d'une pluralité de tubes élémentaires (3) contenant chacun pluralité de fibres. 4. Câble optique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie interne disposée dans le tube est constituée d'un empilage de rubans. 5. Câble optique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les cannelures (7) du tube s'étendent sur celui-ci selon une configuration hélicoïdale à pas constant. 6. Câble optique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les cannelures (7) du tube s'étendent sur celui-ci selon une configuration hélicoïdale à pas inversé ( configuration SZ). 7. Câble optique selon la revendication 2 prise seule ou en combinaison avec l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les modules (8) comportent des moyens permettant leur identification. 8. Câble optique selon la revendication 2 prise seule ou en combinaison avec l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les portions (6) du tube (4) entre les cannelures présentent des moyens d'identification. 9. Câble optique selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'identification consistent en un jeu de couleurs réalises par ancrage tranches des portions (6) du tube (4) entre les cannelures. Câble optique selon la revendication 8, caractérisé en que les moyens d'identification consistent en un jeu de couleurs réalisés par co- extrusion les tranches des portions(6) du tube (4) entre les cannelures.