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ANNEXES
ANNEXE 1 : Fabrication d'une fibre optique
La fabrication d'une fibre optique ayant les qualités
requises pour les télécommunications a nécessité la
mise au point des procédés techniques très complexes.
La technique générale de fabrication comporte
d'abord la fabrication d'une préforme, que l'on tire ensuite en fibre.
La préforme est un barreau cylindrique qui représente la
géométrie de la fibre. Ce barreau peut être imaginé
comme une grosse fibre de courte longueur. Une fois étirée, la
fibre préserve le même profil d'indice et le même rapport
entre le diamètre du coeur et celui de la gaine que ceux présents
dans la préforme du départ. En l'étirant, on obtient un
cylindre beaucoup plus long mais beaucoup plus mince. Alors, une
préforme de dix centimètres de diamètre et d'un
mètre de long peut former par étirement une fibre de 150
kilomètres et de quelques micromètres de diamètre.
A1.1 Étapes de fabrication
La préforme est fabriquée par
dépôt des composants chimiques sous forme vapeur à
l'intérieur d'un tube de verre ou en périphérie d'une tige
de substrat. Les couches successives de coeur et de gaine ainsi
superposées subissent ensuite une compression (opération de
restreint), pour l'obtention de la préforme.
La dernière étape (le fibrage) étire la
préforme pour lui donner la dimension finale de la fibre. En fin
d'opération, la fibre est recouverte de diverses gaines protectrices.
A1.2 Préparations des composants
Le verre et les dopants sont préparés en phase
vapeur à partir des chlorures ou des bromures. Ces produits
créent des préformes pour fibres monomodes et multimodes avec
l'atténuation linéique de l'ordre de 0,2 dB/km à 0,5
dB/km.
La variation de l'indice du verre est obtenue par des
additifs, les dopants : l'oxyde de bore (B2O3) diminue l'indice alors que
l'oxyde de phosphore (P2O5) et l'oxyde de germanium (GeO2) l'augmentent.
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A1.3 Obtention de la préforme
Pour fabriquer des préformes, on utilise la
méthode du dépôt chimique en phase vapeur, plus
communément appelée méthode CVD (Chemical Vapour
Deposition). Cette technique permet de fabriquer des verres de très
haute qualité à partir d'une réaction chimique de produits
en phase vapeur. Les chlorures utilisés (SiCl4, GeCl4, POCl3, BCl3) sont
transformées en oxydes (SiO2,
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GeO2, P2O5, B2O3). La silice (SiO2) constitue la matière
de base de la préforme. L'addition de GeO2 et de P2O5 augmente l'indice
de la silice mais l'ajout de B2O3 le réduit. Il existe plusieurs
variantes de cette technique pour la fabrication de préformes.
o La technique par dépôt interne est appelée
MCVD (Modified Chemical Vapour Deposition ou dépôt de vapeurs
chimiques modifiées).
o Il y a aussi les techniques de dépôts externes
des oxydes. Ce sont la méthode OVPO (Outside Vapour Phase Oxydation) et
la méthode VAD (Vapor Axial Deposition).
A2.4 Fibrage
La préforme est placée verticalement et est
étirée pour donner à la fibre la dimension finale.
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Figure A2.02 : Étirage du
préforme
On réalise le tirage de la fibre en plaçant la
préforme dans un four à induction qui fond la silice. On fixe sur
un tambour en rotation le filament de verre qui s'est étiré par
gravitation. On rajoute un revêtement en silicone qui assure une
protection mécanique de la fibre. La vitesse de rotation du tambour
définit le diamètre de la fibre.
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