Le processus de production de la fibre optique

Préforme en verre pour la fabrication de fibres optiques

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Tout commence avec du sable de silice. Des matériaux hautement purifiés sont ensuite combinés pour fabriquer un cylindre de verre, appelé préforme : un cylindre multicouche en verre pur d'environ 20 centimètres de circonférence. Il est composé de deux tubes parfaitement concentriques, chacun ayant un indice de réfraction différent. Plusieurs procédés horizontaux (IVD, OVD, VAD) sont utilisés pour fabriquer la préforme. L'objectif est le même : conférer à la fibre étirée les meilleures performances possibles. La préforme est ensuite montée au sommet d'une tour et sa base est chauffée dans un four (à plus de 2 000 °C) pour produire une fine gouttelette qui, par gravité, est étirée jusqu'à obtenir un diamètre étroit et uniforme d'environ 100 microns. De l'argon de haute pureté, exempt d'oxygène, circule dans le four pour protéger les composants en graphite à ces températures élevées. Le rapport cœur/gaine de la préforme est maintenu pendant l'étirage. La fibre optique obtenue présente ce même rapport cœur/gaine. En réalité, la préforme est une version massive et solide d'une fibre.

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De la préforme à la fibre optique finie.

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Au cours du processus, la fibre nue est d'abord refroidie afin d'appliquer deux couches d'un revêtement, tel que de l'acrylate ou du polyimide, qui lui confèrent protection et flexibilité. La température de la fibre doit être abaissée pour une application optimale du revêtement. Un cabestan situé à la base de la tour d'étirage tire et enroule en continu la fibre de verre. La vitesse d'étirage dépend de la préforme, du type de fibre et des équipements disponibles. Elle peut varier de quelques mètres par minute jusqu'à 4 000 mètres par minute pour la production de fibres de télécommunications de pointe. La vitesse d'étirage est contrôlée avec précision afin de maîtriser le diamètre de la fibre finale. Tous les équipements impliqués doivent être parfaitement alignés pour produire un filament de verre parfaitement rond. Les dimensions de la fibre optique dépendent directement de ce facteur.

La force d'étirage appliquée à la fibre doit être contrôlée avec précision afin d'optimiser la propagation de la lumière. Plusieurs appareils de mesure, répartis le long de la tour d'étirage, fournissent de nombreuses données permettant de contrôler les dimensions finales et la qualité globale de la fibre.

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Tri et test de la fibre optique finale

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La fibre optique finie est enroulée sur des bobines d'une capacité de plusieurs kilomètres jusqu'à épuisement de la préforme. Elle subit ensuite de nombreux tests mécaniques afin de prévenir tout risque de rupture. Puis, des bobines plus petites servent à trier et classer les fibres optiques en fonction de leurs applications. On distingue généralement deux catégories de fibres : les fibres monomodes (pour les longues distances) et les fibres multimodes (pour les courtes distances). Le diamètre final des deux types de fibres est généralement de 250 µm. Après étirage, les fibres optiques sont testées afin de vérifier que toutes leurs autres propriétés répondent aux spécifications et aux exigences du client.

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