FR2509480A1 - Underwater fibre optic cable - has optical fibre lying along sinusoidal path within oblong section tube, allowing relative movement between tube and fibre - Google Patents
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Abstract
Description
Câble à fibres optiques pouvant supporter de grands allongements
La présente invention concerne un câble à fibres optiques pouvant supporter de grands allongements, un tel câble comportant une ou plusieurs fibres optiques uniquement, ou comportant à la fois des fibres optiques et des conducteurs, comme cela est connu.Fiber optic cable capable of supporting large lengths
The present invention relates to a fiber optic cable capable of supporting large elongations, such a cable comprising one or more optical fibers only, or comprising both optical fibers and conductors, as is known.
Les fibres optiques sont des guides optiques de la lumière dont il existe différents types, en verre ou en toute autre matière transparente. De telles fibres sont fragiles et ne supportent pas d'effort de traction, ou ne supportent qu'un effort de traction très faible, qui ne soit pas susceptible de rompre les fibres. Optical fibers are optical light guides of which there are different types, made of glass or any other transparent material. Such fibers are fragile and do not support a tensile force, or only support a very low tensile force, which is not likely to break the fibers.
I1 existe différentes solutions pour permettre aux câbles comportant des fibres optiques de supporter des efforts de traction, donc de supporter des allongements sous l'effet de ces efforts de traction. Une solution connue consiste à enrouler les fibres selon une hélice à très grand pas ; cette solution n'est évidemment possible que si les fibres optiques ne sont pas disposées au centre, ou approximativement au centre du câble, mais autour d'un noyau central constitué par un ou plusieurs conducteurs électriques métalliques isolés. I1 are different solutions to allow cables with optical fibers to withstand tensile forces, therefore to withstand elongations under the effect of these tensile forces. A known solution consists in winding the fibers according to a very large pitch helix; this solution is obviously only possible if the optical fibers are not placed in the center, or approximately in the center of the cable, but around a central core constituted by one or more insulated metallic electrical conductors.
Une autre solution connue consiste à insérer de façon lâche une ou plusieurs fibres optiques dans des tubes de section droite circulaire, lesdits tubes étant généralement remplis d'un matériau de préférence hydrofuge. Another known solution consists in loosely inserting one or more optical fibers into tubes of circular cross section, said tubes generally being filled with a preferably water-repellent material.
La ou les fibres optiques insérées de façon lâche dans un tube ont donc une longueur plus grande que celle du tube par le fait qu'elles ont dans ce tube un profil plus ou moins sinusoldal, l'amplitude de la "sinusoide" étant égale au rayon du tube ; d'autre part la période de la "sinusoide" est nécessairement grande d'une part parce que la fibre optique a une certaine rigidité et qu'elle ne peut donc pas avoir un rayon de courbure faible, et d'autre part parce que le diamètre du tube est seulement de l'ordre de quelques diamètres de la fibre optique ; bien entendu il ne s'agit pas d'une période de longueur fixe puisque le profil n'est pas véritablement sinusoidal.Pour toutes ces raisons la longueur de la fibre optique, ou des fibres optiques, insérées dans un tube n'est pas suffisamment grande pour qu'il n'y ait pas de risque de rupture de celles-ci lorsque le câble est soumis à des efforts de traction qui l'allongerait notablement. The optical fiber (s) loosely inserted into a tube therefore have a greater length than that of the tube by the fact that they have in this tube a more or less sinusoidal profile, the amplitude of the "sinusoid" being equal to the tube radius; on the other hand the period of the "sinusoid" is necessarily large on the one hand because the optical fiber has a certain rigidity and that it cannot therefore have a small radius of curvature, and on the other hand because the diameter of the tube is only of the order of a few diameters of the optical fiber; of course this is not a fixed length period since the profile is not really sinusoidal. For all these reasons the length of the optical fiber, or optical fibers, inserted in a tube is not enough large so that there is no risk of them breaking when the cable is subjected to tensile forces which would lengthen it considerably.
Cette solution permet, néanmoins un certain allongement du câble ce qui n'est pas le cas lorsque la fibre a la même longueur que le tube, ou encore lorsque le tube, avec la ou les fibres optiques, est situé au centre du câble, cette disposition ne permettant pas un enroulement du tube en hélice.This solution allows, however, a certain elongation of the cable which is not the case when the fiber has the same length as the tube, or even when the tube, with the optical fiber or fibers, is located in the center of the cable, this provision not allowing a helical winding of the tube.
L'invention a pour but de permettre à un câble comportant des fibres optiques de supporter des allongements plus importants que ceux des câbles connus. The object of the invention is to allow a cable comprising optical fibers to withstand greater elongations than those of known cables.
L'invention a pour objet un câble à fibres optiques pouvant supporter de grands allongements et comportant au moins un tube ayant au moins une fibre optique non tendue et dans lequel ladite fibre optique a un profil plus ou moins sinusoidal, caractérisé par le fait que le tube a une section droite oblongue ayant une grande dimension selon laquelle la fibre optique est disposée, le long du tube, selon un profil d'allure sinusoidale. The subject of the invention is a fiber optic cable capable of supporting large elongations and comprising at least one tube having at least one non-stretched optical fiber and in which said optical fiber has a more or less sinusoidal profile, characterized in that the tube has an oblong cross-section having a large dimension according to which the optical fiber is arranged, along the tube, according to a profile of sinusoidal shape.
L'invention est décrite plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation illustrés par les figures annexées dans lesquelles
- la figure 1 représente un tube oblong de l'invention,
- la figure 2 représente en coupe un assemblage de tubes oblongs de la figure 1 avec une variante du tube oblong de la figure 1,
- la figure 3 représente en coupe un câble utilisant un tube oblong de l'invention,
- la figure 4 représente en coupe une variante d'un câble utilisant un tube oblong de la figure 1,
- la figure 5 représente en coupe un câble utilisant une variante du tube oblong de la figure 1.The invention is described in more detail with the aid of exemplary embodiments illustrated by the appended figures in which
FIG. 1 represents an oblong tube of the invention,
FIG. 2 represents in section an assembly of oblong tubes of FIG. 1 with a variant of the oblong tube of FIG. 1,
FIG. 3 represents in section a cable using an oblong tube of the invention,
FIG. 4 represents in section a variant of a cable using an oblong tube of FIG. 1,
- Figure 5 shows in section a cable using a variant of the oblong tube of Figure 1.
La figure 1 représente un tube oblong 1 de l'invention dans lequel est disposé une fibre optique 2 dont la position, à l'intérieur du tube oblong est représentée en traits interrompus. FIG. 1 represents an oblong tube 1 of the invention in which an optical fiber 2 is arranged, the position of which, inside the oblong tube, is shown in broken lines.
Dans cette figure la position de la fibre optique dans le tube oblong a une allure sinusoidale, mais il est bien entendu que la fibre optique est disposée de manière très lâche à l'intérieur du tube et que par conséquent elle adopte naturellement un certain profil entre les extrémités opposées 3 et 4 de la section du tube oblong, ces extrémités étant situées selon la plus grande dimension de la section du tube oblong. Le profil adopté par la fibre optique est donc plus ou moins sinusoldal, le terme sinusoïdal étant utilisé uniquement pour rappeler que la fibre est alternativement au contact des extrémités 3 et 4 de la paroi interne du tube oblong 1.In this figure the position of the optical fiber in the oblong tube has a sinusoidal shape, but it is understood that the optical fiber is arranged very loosely inside the tube and that therefore it naturally adopts a certain profile between the opposite ends 3 and 4 of the section of the oblong tube, these ends being situated along the largest dimension of the section of the oblong tube. The profile adopted by the optical fiber is therefore more or less sinusoidal, the term sinusoidal being used only to recall that the fiber is alternately in contact with the ends 3 and 4 of the internal wall of the oblong tube 1.
Sur la figure on a représenté une période de la "sinusoide" formée par la fibre optique dans le tube oblong 1, ceci uniquement à titre illustratif, car dans cette figure le rayon de courbure de ladite fibre optique au voisinage des extrémités 3 et 4 du tube oblong est fortement exagéré et n'est pas compatible avec la rigidité de la fibre optique ; pratiquement donc la "période" de la sinusoide est beaucoup plus grande que celle représentée figure 1. In the figure there is shown a period of the "sinusoid" formed by the optical fiber in the oblong tube 1, this only for illustration, because in this figure the radius of curvature of said optical fiber in the vicinity of the ends 3 and 4 of the oblong tube is greatly exaggerated and is not compatible with the rigidity of the optical fiber; practically therefore the "period" of the sinusoid is much greater than that shown in FIG. 1.
Le tube oblong 1 peut être ovale ou elliptique, sa plus grande dimension étant de l'ordre de quelques diamètres de la fibre optique. Un tube oblong de l'invention permet, par rapport à un tube de section circulaire et d'encombrement égal, ctest-à-dire ayant une section dont la surface est égale à la section d'un tube circulaire, d'avoir à longueur de tube égal une longueur de fibre optique plus importante, ou "mou". The oblong tube 1 can be oval or elliptical, its largest dimension being of the order of a few diameters of the optical fiber. An oblong tube of the invention allows, with respect to a tube of circular section and of equal size, that is to say having a section whose surface is equal to the section of a circular tube, to have length of tube equals a longer length of optical fiber, or "soft".
Cela permet d'absorber les variations de longueur d'un câble ayant des fibres optiques logées dans des tubes oblongs, variations dues soit à des dilatations ou des contractions du câble sous l'effet de la température, soit à des efforts de traction exercés sur le câble lors de sa pose ou de son relevage, en particulier dans le cas d'un câble sous-marin.This makes it possible to absorb variations in the length of a cable having optical fibers housed in oblong tubes, variations due either to expansion or contraction of the cable under the effect of temperature, or to tensile forces exerted on the cable during its installation or its lifting, in particular in the case of an underwater cable.
Un tel tube est rempli d'un matériau hydrofuge visqueux. Such a tube is filled with a viscous water-repellent material.
Du fait de sa forme le tube oblong ne contiendra généralement qu'une fibre optique, mais il peut en contenir plusieurs. Due to its shape, the oblong tube will generally contain only one optical fiber, but it can contain several.
Le tube oblong 1 est soit un tube plastique, soit un tube métallique. The oblong tube 1 is either a plastic tube or a metal tube.
Dans le cas d'un tube plastique celui-ci est par exemple obtenu par extrusion autour de la fibre optique, comme cela est classique. In the case of a plastic tube, this is for example obtained by extrusion around the optical fiber, as is conventional.
Dans le cas d'un tube métallique oelui-ci est obtenu par tout moyen comme pour les câbles électriques, par exemple en enroulant un feuillard métallique en hélice autour de la fibre optique. In the case of a metallic tube, this is obtained by any means as for electric cables, for example by winding a metallic strip in a helix around the optical fiber.
Le tube oblong 1 de la figure 1 est utilisé dans les câbles qui peuvent être constitués uniquement soit de tubes oblongs, soit d'un ou plusieurs tubes oblongs et de conducteurs électriques isolés. The oblong tube 1 of FIG. 1 is used in cables which can consist only of either oblong tubes, or one or more oblong tubes and insulated electrical conductors.
La figure 2 représente en coupe un assemblage constitué de deux tubes oblongs 1 identiques au tube oblong de la figure 1, et d'un tube oblong alvéolé 5 qui est une variante du tube oblong de la figure 1. Le tube oblong alvéolé 5 est muni d'une paroi 8, longitudinale, située au milieu de sa plus grande dimension de manière à former deux alvéoles 6 et 7 constituant deux tubes oblongs. Figure 2 shows in section an assembly consisting of two oblong tubes 1 identical to the oblong tube of Figure 1, and of a honeycomb oblong tube 5 which is a variant of the oblong tube of Figure 1. The honeycomb oblong tube 5 is provided a wall 8, longitudinal, located in the middle of its largest dimension so as to form two cells 6 and 7 constituting two oblong tubes.
Au moins une fibre optique 2 est logée dans chacun des tubes oblongs 1 et dans chaque alvéole 6 et 7. Dans la paroi 8 est logé un porteur 9, métallique ou en matériau à haute résistance à la traction, tel que la polyamide "KEVLAR" vendue par la Société Du Pont de Nemours. L'assemblage de la figure 2 est utilisé pour constituer la structure centrale d'un câble qui est protégée, de manière classique, par une voûte formée de fils ou par toute autre mode de protection, comme représenté aux figures 3, 4 et 5. At least one optical fiber 2 is housed in each of the oblong tubes 1 and in each cell 6 and 7. In the wall 8 is housed a carrier 9, metallic or made of material with high tensile strength, such as polyamide "KEVLAR" sold by Société Du Pont de Nemours. The assembly of FIG. 2 is used to constitute the central structure of a cable which is protected, in a conventional manner, by a vault formed by wires or by any other mode of protection, as shown in FIGS. 3, 4 and 5.
La figure 3 représente en coupe un câble constitué d'un tube oblong 1 dans lequel est disposée au moins une fibre optique 2, et de cinq conducteurs isolés 10, 11, 12, 13, 14, l'ensemble étant protégé par une double armure formée de fils d'acier à haute résistance répartis en deux couches 15 et 16 superposées, enroulées à pas inverse. Figure 3 shows in section a cable consisting of an oblong tube 1 in which is disposed at least one optical fiber 2, and five insulated conductors 10, 11, 12, 13, 14, the assembly being protected by a double armor formed of high resistance steel wires distributed in two superimposed layers 15 and 16, wound in reverse pitch.
La figure 4 représente en coupe une variante d'un câble utilisant un tube oblong de la figure 1. FIG. 4 represents in section a variant of a cable using an oblong tube of FIG. 1.
Dans cette figure le câble comporte un tube oblong 1 dans lequel est disposé au moins une fibre optique 2, et quatre conducteurs électriques isolées 17, 18, 19, 20, disposés de chaque côté du tube oblong. In this figure the cable comprises an oblong tube 1 in which is disposed at least one optical fiber 2, and four insulated electrical conductors 17, 18, 19, 20, arranged on each side of the oblong tube.
L'ensemble est protégé par une double armure formée de fils d'acier à haute résistance répartis en deux couches 21, 22 superposées enroulées à pas inverse. The assembly is protected by a double armor formed of high-strength steel wires distributed in two superimposed layers 21, 22 wound in reverse pitch.
La figure 5 représente en coupe un câble utilisant une variante du tube oblong 1 de la figure 1. FIG. 5 represents in section a cable using a variant of the oblong tube 1 of FIG. 1.
Dans la figure 5 le tube oblong 23 comporte, comme le tube oblong 5 de la figure 2, une paroi 24 au milieu de sa plus grande dimension, paroi qui délimite deux alvéoles 25 et 26, constituant chacune un tube oblong dans lequel est disposé au moins une fibre optique 2. Aucun porteur n'est noyé dans la paroi 24, car le tube oblong 23 est entouré de quatre conducteurs électriques isolés 17, 18, 19, 20. L'ensemble tube oblong et conducteurs isolés est protégé par une double armure formée de fils d'acier à haute résistance répartis en deux couches 21 et 22 superposées, enroulées à pas inverse. In FIG. 5, the oblong tube 23 comprises, like the oblong tube 5 of FIG. 2, a wall 24 in the middle of its largest dimension, a wall which delimits two cells 25 and 26, each constituting an oblong tube in which is placed at the at least one optical fiber 2. No carrier is embedded in the wall 24, since the oblong tube 23 is surrounded by four insulated electrical conductors 17, 18, 19, 20. The assembly of oblong tube and insulated conductors is protected by a double armor formed by high-strength steel wires distributed in two superimposed layers 21 and 22, wound in reverse pitch.
Bien entendu dans les figures 2 à 5, le tube peut être rempli d'un matériau hydrofuge d'aspect graisseux, tel que de la vaseline par exemple. Of course in Figures 2 to 5, the tube can be filled with a water-repellent material with a greasy appearance, such as petroleum jelly for example.
Claims (8)
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