Tout d'abord, la fibre optique ne craint pas l'eau car elle est protégée. Lors du bobinage de la fibre optique, deux exigences de protection doivent être respectées : minimiser les contraintes subies par la fibre et garantir son étanchéité. La gaine extérieure du câble est en plastique, la gaine intérieure en métal, et la couche intérieure est un revêtement hydrofuge qui se dilate au contact de l'eau. Le cœur du câble est constitué de fibres optiques collées entre elles.
Le câble optique possède quatre portes étanches, à savoir : un revêtement en plastique, un revêtement en métal, une couche étanche et une pommade.
La question est donc : le noyau en fibre craint-il l'eau ? N'est-ce pas simplement du verre, alors où est le problème avec l'eau ?
En fait, il a peur de l'eau.
Vous vous demandez peut-être pourquoi le verre des aquariums et des fenêtres de votre maison n'a pas peur de l'eau mais est étanche, et pourquoi ils sont tous en verre.
Pourquoi le noyau en fibre craint-il l'eau ?
On croit généralement que le cœur de la fibre optique est insensible à l'eau grâce à l'excellente résistance du verre à l'eau. Pourtant, l'eau est en réalité très dommageable pour les câbles optiques. Si elle s'infiltre à l'intérieur du câble, elle endommage la fibre en gelant et en se dilatant au contact de l'eau froide. C'est pourquoi les câbles optiques doivent être recouverts d'un produit d'étanchéité pour empêcher l'humidité de pénétrer.
Des expériences montrent qu'une pénétration prolongée d'humidité dans le câble optique augmente les pertes de la fibre optique, en particulier à la longueur d'onde de 1,55 µm.
La raison pour laquelle la fibre optique craint l'eau est qu'elle est composée de tétraèdres de verre silicium-oxygène (SiO4) connectés entre eux, comme le montre la figure 1. Dans un réseau Si-O-Si, les atomes d'oxygène existent sous forme de ponts d'oxygène.
Cependant, dans un environnement contenant de l'eau, après que la surface du verre ait adsorbé de la vapeur d'eau, une lente réaction d'hydrolyse se produit, entraînant la rupture de la liaison silicium-oxygène dans le réseau d'origine —Si—O—Si—, et le pont d'oxygène devient de l'oxygène non ponté comme le montre la figure 2, ce qui entraîne des fissures dans le verre, et les fissures continuent de croître.
Qu'il s'agisse de verre d'aquarium, de verre de fenêtre ou de verre pour fibre optique, tous ces matériaux sont sensibles aux dégâts d'eau. La différence réside dans l'épaisseur : le verre d'aquarium et le verre de fenêtre sont très épais (3 mm, 5 mm et 10 mm respectivement). Même une fissure de 0,05 mm n'altère pas la résistance du verre et reste invisible.
La fibre optique est différente. Le diamètre du verre qui la compose n'est que de 0,125 mm, soit l'épaisseur d'un cheveu. Une fissure de 0,05 mm réduit ce diamètre à 0,075 mm, la rendant extrêmement fragile. De plus, la présence de liaisons OH augmente la capacité d'absorption de la lumière par la fibre optique. C'est pourquoi le verre des aquariums et celui des fenêtres résistent à l'eau, contrairement à celui des fibres optiques.
Dans ce cas, si le câble optique est endommagé, que l'étanchéité du boîtier d'épissure est défectueuse et que la fibre nue est exposée, la durée de vie de la fibre optique sera réduite et la fibre finira par se rompre naturellement à cause de l'eau.
Par conséquent, si un câble à fibres optiques est installé dans les égouts, les épissures doivent être correctement fixées et, si le câble lui-même est endommagé, il doit être réparé. Il est impératif d'éviter tout contact de l'intérieur du câble à fibres optiques avec l'eau.
Date de publication : 18 novembre 2022
