Processus de fabrication des câbles à fibres optiques

Le processus de fabrication de la fibre optique et du câble peut être divisé en deux étapes principales : la fabrication de la fibre optique et la fabrication du câble. Les technologies clés résident dans le contrôle de la pureté des matériaux, l’usinage structurel de précision et les tests de performances.

 

1. Fabrication de fibres optiques

Préparation des matières premières
La silice de haute-pureté est principalement utilisée comme matériau de base. Les impuretés métalliques telles que le fer et le cuivre sont éliminées par purification chimique (par exemple, oxydation du tétrachlorure de silicium). La pureté de la matière première doit atteindre 99,9999 % ou plus ; une teneur en impuretés supérieure à une partie par million entraînera une atténuation significative du signal optique.

 

Fabrication de préformes
Les tubes de verre creux sont générés par dépôt chimique en phase vapeur. Les processus courants comprennent :

Dépôt externe en phase vapeur (OVD) : Des particules de silice sont déposées couche par couche sur la surface cible pour former une préforme solide d'un diamètre d'environ 10 cm.

Dépôt axial en phase vapeur (VAD) : dépôt vertical depuis le haut de la préforme, plus adapté à la fabrication de fibres optiques à indice variable.

Cette étape nécessite un contrôle précis du gradient de température et du débit de gaz pour garantir que la distribution de l'indice de réfraction s'écarte des paramètres de conception de moins de 0,1 %.

 

Étirage de fibre Une fois la préforme ramollie dans un four en graphite à 2 000 degrés, elle est étirée dans une fibre optique d'un diamètre de 125 μm à une vitesse de 1 000 à 2 000 mètres par minute. Une double couche protectrice en résine acrylique est recouverte simultanément : un revêtement intérieur souple pour amortir les contraintes et un revêtement extérieur dur pour améliorer la résistance aux rayures ; l'épaisseur totale du revêtement est contrôlée dans les 245 μm.

 

2. Fabrication de câbles optiques

Assemblage de noyau de câble
Les fibres optiques sont disposées dans une configuration de tube libre toronné ou central :

Configuration toronnée : La fibre optique est enroulée en spirale autour d'un noyau de renforcement FRP. Le pas de toronnage doit être supérieur à 12 fois le diamètre du câble pour éviter les pertes par micro-courbure.

Configuration de tube lâche : la fibre optique est placée dans un tube lâche rempli de graisse bloquant l'eau. Le degré de remplissage doit atteindre plus de 95 % pour obtenir une étanchéité longitudinale.

 

Revêtement de gaine
La gaine est fabriquée à l'aide d'un procédé de coextrusion-à trois couches :

Les câbles intérieurs utilisent de la polyoléfine sans halogène-à faible dégagement de fumée-, avec une densité de fumée inférieure à 60 dBm lors de la combustion.

Les câbles extérieurs utilisent du polyéthylène haute-densité auquel 2,5 % de noir de carbone ont été ajoutés pour améliorer la résistance aux UV.

Les câbles optiques directement enterrés nécessitent un emballage supplémentaire en ruban d'acier ondulé, avec une résistance à la pression latérale supérieure à 4 000 N/10 cm.

 

Tests de performance Le produit fini doit réussir le test OTDR pour garantir que le coefficient d'atténuation est inférieur à 0,36 dB/km (longueur d'onde de 1 310 nm), que la charge de test de résistance à la traction atteint 2 000 N pendant 1 minute sans rupture de fibre et que le test de cycle de flexion doit résister à 5 000 courbures avec un rayon de 15 fois le diamètre sans atténuation.