Une préforme en verre pour la fabrication de fibre optique

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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 de verre pur multicouche d'environ 20 centimètres de circonférence. Il est composé de deux tubes parfaitement concentriques, chacun ayant un indice de réfraction de la lumière différent. Plusieurs procédés horizontaux différents (IVD, OVD, VAD) sont utilisés pour fabriquer la préforme. L’objectif est le même : fournir à la fibre étirée finie 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 tombera par gravité et sera étirée pour obtenir un diamètre étroit et uniforme d'environ 100 microns. . Du gaz argon de haute pureté et sans oxygène circule dans le four pour protéger les composants en graphite à des températures aussi élevées. Le rapport noyau/gaine de la préforme est maintenu pendant le processus d'étirage. La fibre optique résultante a ce même rapport cœur/gaine. En fait, la préforme est une version grande 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 pour appliquer deux couches d'un matériau de revêtement tel que de l'acrylate ou du polyimide qui offrent des propriétés de protection et de flexion. La température de la fibre doit être réduite pour une application correcte du revêtement. Un cabestan situé au bas de la tour d'étirage tire et enroule en continu la fibre de verre. La vitesse d'étirage des fibres dépend de la préforme, du type de fibre et de l'équipement disponible. Cela peut aller de quelques mètres par minute à 4 000 mètres par minute pour une production de fibre de télécommunication de pointe. La vitesse d'étirage est soigneusement surveillée pour contrôler le diamètre de la fibre finie. Tous les équipements impliqués doivent être alignés de manière concentrique afin de produire un filament de verre parfaitement rond. Les dimensions des fibres optiques dépendent directement de ce facteur.

La force d'étirage appliquée sur la fibre lors de l'étirage doit être contrôlée avec précision afin d'optimiser la propagation de la lumière dans la fibre. Plusieurs appareils de mesure répartis tout au 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. De nombreux tests mécaniques sont effectués dessus pour éviter tout risque futur de casse. Ensuite, des bobines plus petites sont utilisées pour trier et classer les fibres optiques en fonction de leurs applications futures. Globalement, nous pouvons différencier la fibre en deux catégories : la fibre monomode (utilisation longue distance) et la fibre multimode (pour les distances plus courtes). Généralement, le diamètre final des deux fibres est de 250 µm. Après étirage, les fibres optiques sont testées pour vérifier que toutes leurs autres propriétés répondent à leurs spécifications et aux exigences du client.

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