Les câbles à fibres optiques marins sont spécialement conçus pour les environnements océaniques, assurant une transmission de données stable et fiable. Ils sont utilisés non seulement pour les communications internes des navires, mais aussi pour les communications transocéaniques et la transmission de données sur les plateformes pétrolières et gazières offshore, jouant un rôle crucial dans les systèmes de communication maritime modernes. Afin de garantir la stabilité des opérations en mer, ces câbles sont conçus pour être étanches, résistants à la pression et à la corrosion, mécaniquement robustes et extrêmement flexibles.
La structure des câbles à fibres optiques marins comprend généralement au moins une unité de fibre, une gaine, une couche d'armure et une gaine extérieure. Pour certaines conceptions ou applications spécifiques, la couche d'armure peut être omise et remplacée par des matériaux plus résistants à l'usure ou des gaines extérieures spéciales. De plus, afin de s'adapter à différents environnements, ces câbles peuvent également intégrer des couches ignifuges, des éléments centraux/de renforcement et des éléments d'étanchéité supplémentaires.
(1) Unité de fibre optique
L'unité de fibre est le composant central des câbles à fibres optiques marins, contenant une ou plusieurs fibres optiques.
Les fibres optiques constituent l'élément central du câble et se composent généralement d'un cœur, d'une gaine et d'un revêtement, selon une structure circulaire concentrique. Le cœur, en silice de haute pureté, assure la transmission des signaux optiques. La gaine, également en silice de haute pureté, entoure le cœur et offre une surface réfléchissante, une isolation optique et une protection mécanique. Le revêtement, couche externe de la fibre, est composé de matériaux tels que l'acrylate, le caoutchouc de silicone et le nylon, et protège la fibre de l'humidité et des dommages mécaniques.
Les fibres optiques sont généralement classées en fibres monomodes (par exemple, G.655, G.652D) et en fibres multimodes (par exemple, OM1 à OM4), présentant des caractéristiques de transmission différentes. Leurs principales propriétés de transmission, telles que l'atténuation maximale, la bande passante minimale, l'indice de réfraction effectif, l'ouverture numérique et le coefficient de dispersion maximal, déterminent l'efficacité et la portée de la transmission du signal.
Les fibres sont entourées de gaines isolantes, plus ou moins serrées, afin de réduire les interférences entre les fibres et les perturbations environnementales. La conception de l'unité de fibre garantit une transmission de données efficace, ce qui en fait l'élément fondamental et critique des câbles à fibres optiques sous-marins.
(2) Gaine
La gaine de la fibre est un élément essentiel du câble, assurant la protection des fibres optiques. Selon sa structure, on distingue les gaines serrées et les gaines lâches.
Les tubes de protection étanches sont généralement fabriqués à partir de matériaux tels que la résine de polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC) et le polyéthylène ignifugé sans halogène (PE HFFR). Ces tubes adhèrent étroitement à la surface des fibres, sans laisser d'espace significatif, ce qui minimise leurs mouvements. Cette protection étanche assure une protection directe des fibres, empêchant la pénétration d'humidité et leur conférant une résistance mécanique élevée et une grande résistance aux interférences extérieures.
Les tubes tampons libres sont généralement fabriqués en aluminium à haut modulePBTFabriqués en plastique et remplis d'un gel hydrofuge pour amortir les chocs et protéger les fibres, les tubes protecteurs souples offrent une excellente flexibilité et une grande résistance à la pression latérale. Le gel hydrofuge permet aux fibres de se déplacer librement à l'intérieur du tube, facilitant ainsi leur extraction et leur maintenance. Il assure également une protection supplémentaire contre les dommages et les infiltrations d'humidité, garantissant la stabilité et la sécurité du câble en milieu humide ou sous-marin.
(3) Couche de blindage
La couche d'armure, située à l'intérieur de la gaine extérieure, offre une protection mécanique supplémentaire, prévenant ainsi les dommages physiques au câble à fibre optique sous-marin. Cette couche est généralement constituée d'une tresse de fils d'acier galvanisé. La structure tressée recouvre le câble de fils d'acier galvanisé, avec un taux de couverture généralement supérieur à 80 %. Cette structure d'armure offre une protection mécanique et une résistance à la traction extrêmement élevées, tandis que la conception tressée assure flexibilité et un rayon de courbure réduit (le rayon de courbure dynamique admissible pour les câbles à fibre optique sous-marins est de 20D). Elle convient donc aux applications nécessitant des mouvements ou des flexions fréquents. De plus, l'acier galvanisé offre une résistance accrue à la corrosion, ce qui la rend idéale pour une utilisation en environnements humides ou exposés aux embruns.
(4) Veste extérieure
La gaine extérieure constitue la couche de protection directe des câbles à fibres optiques marins, conçue pour résister à la lumière du soleil, à la pluie, à l'érosion marine, aux dommages biologiques, aux chocs physiques et aux rayons UV. Elle est généralement fabriquée à partir de matériaux résistants à l'environnement tels que le polychlorure de vinyle (PVC) et des matériaux à faible émission de fumée et sans halogène (LSZHLe polyoléfine offre une excellente résistance aux UV, aux intempéries, aux produits chimiques et au feu. Ceci garantit la stabilité et la fiabilité du câble même dans des conditions marines difficiles. Pour des raisons de sécurité, la plupart des câbles à fibres optiques marins utilisent désormais des matériaux LSZH, tels que le LSZH-SHF1, le LSZH-SHF2 et le LSZH-SHF2 MUD. Les matériaux LSZH produisent une très faible densité de fumée et ne contiennent pas d'halogènes (fluor, chlore, brome, etc.), évitant ainsi le dégagement de gaz toxiques lors de la combustion. Parmi ceux-ci, le LSZH-SHF1 est le plus couramment utilisé.
(5) Couche ignifuge
Dans les zones critiques, afin de garantir la continuité et la fiabilité des systèmes de communication (par exemple, pour les alarmes incendie, l'éclairage et les communications d'urgence), certains câbles à fibres optiques marins intègrent une couche ignifuge. Les câbles à gaine isolante libre nécessitent souvent l'ajout de ruban de mica pour renforcer leur résistance au feu. Les câbles ignifuges permettent de maintenir les communications pendant un certain laps de temps en cas d'incendie, ce qui est essentiel pour la sécurité du navire.
(6) Éléments de renforcement
Pour améliorer la résistance mécanique des câbles à fibres optiques marins, des éléments de renforcement centraux tels que des fils d'acier phosphatés ou du plastique renforcé de fibres (PRVDes éléments de renforcement sont ajoutés. Ils augmentent la résistance et la tenue à la traction du câble, assurant ainsi sa stabilité lors de l'installation et de l'utilisation. De plus, des renforts auxiliaires, tels que du fil d'aramide, peuvent être ajoutés pour améliorer la résistance du câble et sa tenue à la corrosion chimique.
(7) Améliorations structurelles
Grâce aux progrès technologiques, la structure et les matériaux des câbles à fibres optiques marins évoluent constamment. Par exemple, les câbles à tubes libres entièrement secs éliminent le gel hydrofuge traditionnel et utilisent des matériaux hydrofuges secs à la fois dans les tubes libres et dans l'âme du câble, offrant ainsi des avantages environnementaux, un poids réduit et l'absence de gel. Autre exemple : l'utilisation d'un élastomère thermoplastique de polyuréthane (TPU) comme matériau de gaine extérieure, qui offre une plage de températures plus étendue, une résistance aux huiles, aux acides et aux alcalis, un poids réduit et un encombrement moindre. Ces innovations témoignent des améliorations continues apportées à la conception des câbles à fibres optiques marins.
(8) Résumé
La conception structurelle des câbles à fibres optiques sous-marins tient compte des exigences spécifiques du milieu océanique, notamment l'étanchéité, la résistance à la pression et à la corrosion, ainsi que la robustesse mécanique. Leurs hautes performances et leur fiabilité en font un élément indispensable des systèmes de communication sous-marins modernes. Avec les progrès de la technologie marine, la structure et les matériaux des câbles à fibres optiques sous-marins continuent d'évoluer afin de répondre aux exigences de l'exploration des grands fonds et aux besoins de communication toujours plus complexes.
À propos de ONE WORLD (OW Cable)
ONE WORLD (OW Cable) est un fournisseur mondial de premier plan de matières premières de haute qualité pour l'industrie du câble. Notre gamme de produits comprend des plastiques renforcés de fibres (PRF), des matériaux à faible émission de fumée et sans halogène (LSZH), du polyéthylène ignifugé sans halogène (PE HFFR) et d'autres matériaux de pointe conçus pour répondre aux exigences rigoureuses des applications de câbles modernes. Engagée en faveur de l'innovation, de la qualité et du développement durable, ONE WORLD (OW Cable) est devenue un partenaire de confiance pour les fabricants de câbles du monde entier. Qu'il s'agisse de câbles à fibres optiques marins, de câbles d'alimentation, de câbles de communication ou d'autres applications spécialisées, nous fournissons les matières premières et l'expertise nécessaires pour garantir des performances et une fiabilité optimales.
Date de publication : 14 mars 2025