2010/03/01 > BE Roumanie 8 > Etude et caractérisation de fibres optiques

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		En direct des labos Etude et caractérisation de fibres optiques http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/62405.htm Depuis plus d'une dizaine d'années, l'université de Rennes 1 a établi des coopérations pédagogiques et de recherche avec l'université polytechnique de Bucarest par un accord cadre. Cette collaboration fut lancée suite au programme Léonardo entre l'IUT de Rennes et l'Université Polytechnique de Bucarest (période 1999-2004) durant lequel des échanges entre enseignants, techniciens et étudiants stagiaires furent établis (formation à la robotique, à l'usinage, à la sécurité de collègues roumains). Par la suite, deux collègues roumains-enseignants chercheurs du Materials Technology & Welding Department de l'Université Polytechnique de Bucarest, recrutés chaque année sur des postes de professeurs associés à mi-temps (Past), enseignent au département Génie Mécanique et Productique de l'IUT de Rennes et participent à la recherche au Laboratoire Larmaur (Laboratoire de Recherche en Mécanique Appliquée de l'université de Rennes) sur l'étude, la caractérisation et la tenue en fatigue des fibres optiques. Tous les deux ans, les chercheurs des deux universités s'associent pour l'organisation à Bucarest de congrès internationaux. La fibre optique est un guide d'onde qui exploite les propriétés réfractrices de la lumière. Elle est habituellement constituée de trois composants : 1. Le coeur en silice, quartz fondu, ou plastique, dans lequel se propagent les ondes optiques, 2. La gaine optique: en général, dans les mêmes matériaux que le coeur mais avec des additifs. Elle confine les ondes optiques dans le coeur, 3. Le revêtement de protection: généralement en plastique, il assure la protection mécanique de la fibre (Figure.1) On peut modifier le trajet lumineux en choisissant un type de fibre particulier, qui permettra d'obtenir un chemin optique plus court et une dispersion modale moindre. Le signal optique subit dans la fibre des altérations tant au niveau de sa composition que de sa structure et de sa puissance, qu'il faut s'efforcer de minimiser et de compenser. Quant à la fiabilité des fibres optiques, celle-ci est liée aux conditions de vieillissement: température et humidité essentiellement. Le développement des réseaux de télécommunication implique l'emploi de millions de km de fibres optiques de silice dont on ne connaît pas avec précision la tenue à long terme. Cette incertitude oblige les industriels à produire des câbles qui éliminent ou minimisent les contraintes imposées à la fibre, ce qui se répercute lourdement sur les prix. Les modèles couramment admis ne sont pas entièrement satisfaisants et ne permettent pas de prévisions fiables. Les travaux effectués depuis plusieurs années, ont permis d'appréhender de façon plus cohérente les problèmes de fatigue et de rupture des fibres soumises à des conditions de vieillissement sévères et utilisées dans les réseaux de télécommunication. Des relations semi-empiriques définissant la durée de vie en fonction du taux d'humidité, de la contrainte résiduelle et de la température ont été établies. Par ailleurs, des fibres soumises à une exposition prolongée dans de l'eau à 65°C et 85 °C ont été caractérisées en fatigue statique et dynamique et leur surface a été analysée. On a pu en déduire que la surface de la fibre subit une altération chimique qui en affecte la résistance mécanique de façon modulée. En particulier, sa durée de vie peut s'accroître de façon spectaculaire sous contrainte moyenne (environ 3 GPa). De nouvelles expérimentations sont menées aussi bien sur des fibres de silice standard que sur des fibres nouvelles: diamètre de 85 micro-m au lieu de 125 micro-m, fibres avec un revêtement hermétique, fibres avant et après photoinscription, et fibres de polymère. On détermine l'influence de la température et de l'eau et de divers agents corrosifs sur la tenue mécanique. Le vieillissement du revêtement est également pris en compte. Des caractérisations sont aussi effectuées sur des fibres appartenant à des systèmes vitreux différents pour détecter et analyser des phénomènes moins visibles avec la silice. Une recherche axée sur les méthodes susceptibles d'améliorer la résistance mécanique des fibres est menée conjointement entre l'université de Rennes1 et l'Université Polytechnique de Bucarest. On montre par exemple qu'une fibre optique à coeur de silice, ayant pour revêtements des couches de polymère époxy-acrylate (diamètre 125 micro-m) soumise pendant une certaine période à des précontraintes hygro-thermo-mécaniques voit sa résistance mécanique augmenter de façon très significative. Le traitement hydro-thermo-mécanique subi par la fibre entraine une amélioration de la résistance (contrainte à rupture) de la fibre optique. Pour une fibre soumise à des essais de traction dynamique, le gain peut atteindre 18% pour les vitesses de sollicitation faibles et peut être de 6% pour les vitesses élevées. D'un autre côté, certains industriels et centres d'étude travaillant dans le domaine nucléaire et utilisant des capteurs optiques, sont très intéressés par l'étude du vieillissement de ces capteurs comportant des fibres très sensibles aux radiations nucléaires et aux micro-ondes; le coeur de la fibre contenant de l'oxyde de germanium est très sensible aux radiations ionisantes. Le comportement des fibres sous radiations à haute énergie et à haute fréquence (Gamma et X) et sous micro-ondes est donc analysé. On a pu par exemple déterminer la valeur de la diminution de la résistance de la fibre en fonction du temps d'exposition, de l'énergie transmise, et de la dose d'irradiation. La silice est en effet un matériau amorphe qui se comporte différemment des métaux une fois exposée aux rayonnements X. Pour les verres et les céramiques en général, les rayonnements ionisants peuvent déplacer des atomes ou casser les liaisons chimiques. Mais les liaisons métalliques peuvent s'adapter à des déplacements atomiques significatifs. Sous des rayonnements à forte énergie, l'atome de silicium est contraint de se lier à trois atomes d'oxygène au lieu de quatre. L'atome d'oxygène perd donc un électron, ce qui diminue brusquement la résistance de la liaison interatomique. En conséquence et contrairement aux métaux, la silice devient moins dure et sa résistance diminue. Différentes techniques furent aussi développées pour améliorer la contrainte à rupture des fibres irradiées. Ces différentes techniques utilisent des tests en flexion deux points (Figure 2), des tests en fatigue statique (Figure 3), en fatigue dynamique et d'autres bancs d'essai tels que la microscopie en champ proche, la réflectométrie de basse cohérence, Raman, RM et l'analyse des champs radioactifs. Ce banc de mesure permet d'effectuer des essais de traction statique sur des échantillons de grandes longueurs (4 m) pour des charges appliquées comprises entre 5 et 50 N. Il offre la possibilité de tester 40 échantillons simultanément. Cet équipement permet par le biais de la mesure du temps de rupture de déterminer le paramètre de corrosion sous contrainte statique. Cette recherche conjointe a bénéficié entre autres, du soutien financier du Programme d'Actions Intégrées PAI (France -Roumanie) Brancusi (2007 et 2008).	>> Suivant Version imprimable >> Transmettre cette info par email >> Recommander ce site à un collègue / ami >> S'abonner au BE Roumanie >> FAQ / foire aux questions >> Conditions d'utilisation >>


	Pour en savoir plus, contacts :	- R. El Abdi , professeur - Université de Rennes 1, Laboratoire Larmaur - Email : relabdi@univ-rennes1.fr - Irina Severin, professeur - Université Polytechnique de Bucarest, Facultatea Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice, Catedra Tehnologia Materialelor si Sudare - Email : irina.severin@anpcdefp.ro	Code brève ADIT : 62405
	Source :	- Laboratoire de Recherche en Mécanique Appliquée de l'Université de Rennes 1 - http://www.larmaur.univ-rennes1.fr/laboratoire/index.html - Catedra Tehnologia Materialelor si Sudare, Université Polytechnique de Bucarest - http://www.camis.pub.ro/ - Programme d'Actions Intégrées PAI (France - Roumanie) - http://www.egide.asso.fr/jahia/Jahia/accueil/appels/phc/appelphc
	Rédacteur :	M. Michel FARINE, Attaché de Coopération Universitaire et Scientifique, Michel.FARINE@diplomatie.gouv.fr Mlle Adriana Gabriela STOENESCU, Assistante et traductrice de la Coopération Universitaire et Scientifique Adriana.STOENESCU@diplomatie.gouv.fr


	Origine :	BE Roumanie numéro 8 (1/03/2010) - Ambassade de France en Roumanie / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/62405.htm

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