Le process de fibrage de la fibre optique
Une préforme de verre pour la fabrication de la fibre
Tout commence avec du sable de silice. Des matériaux hautement purifiés sont ensuite combinés pour fabriquer un tube de verre appelé Préforme : un cylindre de verre pur, rond, multicouches d'environ 20 centimètres. En fait, deux tubes parfaitement concentriques avec un indice de réfraction différent pour la transmission de la lumière. Plusieurs procédés horizontaux différents (IVD, OVD, VAD) existent pour fabriquer la préforme. L'objectif reste le même : permettre les meilleures caractéristiques de performance à la fibre finale étirée. La préforme est ensuite montée sur une tour et sa base est chauffée dans un four (à plus de 2000°C) pour obtenir une fine gouttelette qui tombera par gravité et sera étirée pour obtenir un diamètre fin et uniforme d'environ 100 microns. Du gaz argon de haute pureté et sans oxygène est acheminé dans le four pour protéger l'élément graphite à haute température. Le rapport cœur/enveloppe de la préforme est maintenu pendant le processus d'étirage. La fibre optique qui en résulte présente le même rapport cœur/enveloppe. En fait, la préforme est une version grossie, agrandie d'une fibre optique.
De la préforme à l’obtention de la fibre optique
Au cours du processus de fibrage, la fibre nue est d'abord refroidie pour y appliquer deux couches de matériau de revêtement, comme l'acrylate ou le polyamide, qui lui confèrent des propriétés de protection et de flexion. La température de la fibre doit être réduite pour que le revêtement soit appliqué correctement.
Un cabestan situé au bas de la tour de fibrage tire et enroule en continu la fibre de verre. La vitesse d'étirage de la fibre dépend de la préforme, du type de fibre et des équipements disponibles. Elle peut aller de quelques mètres par minute jusqu'à 3000 mètres par minute pour une production de fibres de télécommunication de dernière génération. La vitesse de fibrage est soigneusement surveillée pour contrôler le diamètre final de la fibre. La concentricité de tous les équipements est nécessaire pour assurer un filament de verre rond parfait. Les dimensions des fibres optiques en dépendent directement.
La force d'étirage appliquée sur la fibre pendant le fibrage doit être contrôlée avec précision afin d'optimiser la propagation de la lumière dans la fibre.
Plusieurs appareils de mesure situés tout au long de la tour de fibrage fournissent de nombreuses données pour contrôler les dimensions finales et la qualité globale de la fibre.
Tests finaux et tri de la fibre optique
La fibre optique obtenue est ensuite enroulée sur des bobines de plusieurs kilomètres jusqu'à ce que la préforme soit terminée. Plusieurs tests mécaniques sont effectués pour éviter tout risque de rupture future. Ensuite, de plus petites bobines sont utilisées pour trier et classer les fibres optiques en fonction de leurs futures applications. Globalement, on peut distinguer deux catégories de fibres : la fibre monomode (utilisation sur de longues distances) et la fibre multimode (distances plus courtes). En règle générale, le diamètre final des deux fibres est de 250 µm. Après avoir été étirées, les fibres optiques sont testées pour vérifier que toutes les autres propriétés sont conformes aux spécifications et aux exigences du client.
