FR3035229A1 - Fibre optique, procede de fabrication d'une telle fibre optique et dispositif de mesure destine a la detection d'hydrogene equipe d'une telle fibre optique - Google Patents

Abstract

Fibre optique (10) comportant au moins un cœur de fibre (100) et une gaine optique (200) tous deux majoritairement réalisés dans un verre de silice, la gaine optique (200) comportant du palladium métallique inclus dans du verre de silice. La gaine optique (200) comporte au moins une première partie (210) interne, en contact avec le cœur de fibre (100), une deuxième partie (220), intermédiaire, entourant la première partie (210), et une troisième partie (230) externe entourant la deuxième partie (220). La deuxième partie (220) est constituée de ponts de verre (221) de silice reliant la première et troisième partie (210, 230), les ponts de verre (220) délimitant entre eux des cavités (222), la troisième partie (230) étant la partie de la gaine optique (200) comportant le verre de silice incluant du palladium métallique. L'invention concerne en outre un procédé de fabrication d'une telle fibre optique, une utilisation de cette fibre optique et un système de détection et/ou mesure quantitative d'hydrogène.

Description

1 FIBRE OPTIQUE, PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UNE TELLE FIBRE OPTIQUE ET DISPOSITIF DE MESURE DESTINÉ À LA DETECTION D'HYDROGÈNE ÉQUIPÉ D'UNE TELLE FIBRE OPTIQUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine de la détection d'hydrogène dans des ouvrages. Les grands ouvrages industriels, tels que les lieux de production d'énergie, les lieux de stockage, les forages géothermiques, les lieux d'entreposage et les réservoirs industriels de produits chimiques et/ou radioactifs, peuvent être soumis à des risques de dégagement d'hydrogène liés aux produits stockés. Or, ces dégagements d'hydrogène sont explosifs et peuvent être, dans certaines conditions, nocifs pour l'homme et/ou l'environnement. Il est donc important de contrôler ces risques et détecter préventivement tout dégagement d'hydrogène qui pourrait avoir lieu. A cet effet, il est commun d'équiper ce type de lieux de stockage de détecteurs chimiques adaptés pour la détection et/ou la mesure quantitative d'hydrogène. En raison des durées de stockage longues (plusieurs années) des produits chimiques ou radioactifs et de l'inaccessibilité des ouvrages de stockage, l'instrumentation et les détecteurs chimiques associés, tels que les détecteurs d'hydrogène, pour des raisons évidentes de maintenance et de sécurité, doivent être durables dans le temps, c'est-à-dire présenter une stabilité et une sensibilité optimales durant tout ou partie de la durée du stockage, dans l'ambiance définie de ce stockage. Ils doivent de surcroît être déployés en grand nombre pour couvrir de grandes dimensions ou d'importants volumes afin de caractériser des ambiances inhomogènes et permettre de localiser les sources à l'origine du ou des dégagements d'hydrogène. Enfin, de tels dispositifs de mesure doivent prendre en compte les aspects des risques d'explosion et doivent pouvoir garantir une sécurité intrinsèque du dispositif dans les zones ATEX, c'est-à-dire zones telles que définies dans la réglementation ATEX 3035229 2 (directives européennes 94/9/CE et 1999/92/CE). Les systèmes de détection, et/ou de mesure quantitative à fibre optique permettent de répondre à l'ensemble de ces contraintes. L'invention se rapporte donc plus spécifiquement à une fibre optique, à 5 un procédé de fabrication d'une fibre optique, à une utilisation de ladite fibre optique et à un système de détection et/ou de mesure quantitative d'hydrogène. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE De tels systèmes de détection, et/ ou de mesure quantitative à fibre optique sont connus notamment par les documents W02013/098289 et WO 2009/067671.

10 De tels systèmes comportent : - une fibre optique qui est installée le long d'une zone d'un ouvrage à surveiller, - un dispositif de mesure optique adapté pour mesurer le long de la fibre optique l'un de ses paramètres, par exemple au moyen d'une mesure du type Brillouin ou 15 Rayleigh, de manière à détecter la variation de ce paramètre lors de la mise en présence de la fibre optique avec de l'hydrogène. On entend ci-dessus et dans le reste de ce document par hydrogène, l'hydrogène aussi bien sous sa forme atomique ou ionisée que sous sa forme moléculaire (c'est-à-dire le dihydrogène).

20 Ces systèmes de détection et/ou de mesure quantitative permettent la détection d'hydrogène avec une localisation précise spatialement le long de la fibre optique ceci sans faire appel à un quelconque courant électrique dans la zone de l'ouvrage à surveiller. Ce type de système de détection et/ou de mesure quantitative ne présente donc aucun risque d'explosion même en présence d'une fuite importante d'hydrogène 25 On entend ci-dessus et dans le reste de ce document par détection une mesure adaptée pour détecter la présence d'une quantité seuil d'hydrogène à proximité de la fibre optique ceci de manière à déclencher, par exemple, une alarme ou un système de sécurisation de l'ouvrage à surveiller.

3035229 3 On entend ci-dessus et dans le reste de ce document par mesure quantitative d'hydrogène toute mesure, telle qu'un dosage, permettant de déterminer la quantité d'hydrogène présente dans l'environnement immédiat de la fibre optique telle qu'une mesure permettant de déterminer la quantité d'hydrogène interagissant avec la 5 fibre optique ou encore une mesure permettant de déterminer la concentration d'hydrogène dans l'atmosphère environnante. Néanmoins, si ces systèmes permettent une détection et/ou une mesure quantitative d'hydrogène sécurisée(s), c'est à dire compatible(s) avec les prescriptions de la réglementation ATEX, la sensibilité et le temps de réponse à la présence d'hydrogène ne 10 sont pas satisfaisantes pour leur utilisation en tant qu'alarme. Une piste envisagée pour améliorer la sensibilité et le temps de réponse de tels systèmes de détection et/ou de mesure quantitative est de prévoir un revêtement de palladium métallique Pd. On citera ainsi l'exemple du système de détection décrit dans le document WO 2013/046976 dans lequel il est prévu le dépôt d'une couche de palladium 15 à la surface de la fibre optique pour en augmenter significativement la sensibilité à l'hydrogène. Afin de fournir un temps de réponse amélioré et obtenir une bonne tenue dans le temps du palladium, les inventeurs ont proposé, comme l'attestent leurs travaux présentés dans le cadre de la conférence « Micro-structured and Specialty Optical Fibres 20 III » et publiés dans la revue scientifique « SPIE Proceedings » volume 9128 page 91280H (9 pages), d'inclure du palladium métallique directement dans la gaine optique de la fibre optique. Le palladium ainsi inclus dans un verre de silice est protégé contre les effets liés à un environnement hostile, et laisse donc envisager de bonnes caractéristiques de détection et/ou de mesure quantitative d'une telle fibre optique sur des durées supérieures à 10 ans.

25 Néanmoins, une telle inclusion de palladium s'avère néfaste pour les propriétés de transmission de la fibre optique, celle-ci présentant une atténuation pouvant atteindre 30 dB/m et limite l'intérêt d'une telle fibre optique pour le développement d'un capteur distribué sur de grandes longueurs. Dans le cadre de ces travaux publiés dans la revue « SPIE Proceedings », les inventeurs ont également envisagé la possibilité de nanostructuration de la gaine optique autour du coeur de fibre pour résoudre ce problème.

3035229 4 Mais les nanostructurations proposées dans le cadre de ces travaux des inventeurs présentent finalement une influence négative notamment sur le temps de réponse de la fibre optique (voir par exemple la figure 6 de la publication des inventeurs qui montre clairement qu'une fibre optique présentant une nanostructuration de sa gaine optique, la 5 fibre optique PCF-Pd-125, présente un temps de réponse à la désorption d'hydrogène identique, voire supérieur, à celle d'une fibre optique standard sans nanostructuration et sans palladium, la fibre SMF28) et sur la sensibilité à l'hydrogène. Il en résulte qu'une fibre optique incluant du palladium et comportant les nanostructurations proposées dans sa gaine optique, ne permet pas d'aboutir aux performances de détection et/ou 10 quantification de l'hydrogène escomptées. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à remédier à ces inconvénients et a ainsi pour but de fournir une fibre optique qui, comportant du palladium métallique inclus dans du verre de silice, autorise une détection et/ou une mesure quantitative d'hydrogène optimisées vis-à- 15 vis de l'art antérieur tout en présentant des caractéristiques optiques compatibles avec la surveillance sur une distance importante. L'invention concerne à cet effet une fibre optique comportant au moins un coeur de fibre et une gaine optique tous deux majoritairement réalisés dans un verre de silice, la gaine optique comportant du palladium métallique inclus dans du verre de silice, 20 la gaine optique comportant au moins une première partie interne, en contact avec le coeur de fibre, une deuxième partie, intermédiaire, entourant la première partie, et une troisième partie externe entourant la deuxième partie, la deuxième partie étant constituée de ponts de verre de silice reliant la première et la troisième partie, les ponts de verre délimitant entre eux des cavités, 25 dans laquelle la troisième partie est la partie de la gaine optique comportant le verre de silice incluant du palladium métallique. Avec une telle fibre optique, les inventeurs ont découvert que l'utilisation combinée d'une partie interne et d'une partie intermédiaire comportant des cavités permet d'isoler optiquement le coeur de fibre du palladium tout en bénéficiant, pour la 3035229 5 détection et/ou la mesure quantitative d'hydrogène, de la présence du palladium dans la partie externe de la gaine. En effet, le coeur de fibre et la partie interne de la gaine permettent d'obtenir un confinement optique du rayonnement de bonne qualité. Ils autorisent 5 également, en combinaison avec la présence des cavités dans la partie intermédiaire, une limitation des phénomènes d'étalement de mode optique et des risques de couplage de modes pour lesquels le rayonnement peut être en partie absorbé par les inclusions de palladium à fort coefficient d'absorption optique. De plus, les ponts de silice garantissant un bon contact mécanique entre 10 la partie externe de la gaine optique, dans laquelle se trouve le palladium métallique, et la partie interne en contact avec le coeur de fibre, les inventeurs ont pu mettre en évidence que le décalage de la fréquence Brillouin en présence d'hydrogène est exacerbé. En effet, la mise en présence de la fibre optique avec de l'hydrogène entraine une dilatation du palladium et donc de la partie externe de la fibre optique qui est répercutée en tout ou 15 partie au moyen des ponts de verre de silice à la partie interne et le coeur de fibre optique. L'application de cette contrainte sur le coeur de fibre s'additionne ainsi à la variation d'indice dans le coeur de fibre, occasionnée par la présence d'hydrogène, estimable par mesure en rétrodiffusion Rayleigh et/ou Brillouin. Elle s'additionne également aux variations d'indice de réfraction et de vitesse acoustique de la silice occasionnées par la 20 présence d'hydrogène, estimables par mesure en rétrodiffusion Brillouin. Par cavité, il doit être entendu, ci-dessus et dans le reste de ce document, que l'espace délimité entre chaque pont est un espace « vide », c'est-à-dire non empli d'un matériau solide ou liquide. Ainsi, les cavités délimitées par les ponts de silice contiennent un gaz ou un mélange gazeux, tel que de l'air ou un gaz neutre, qui peut être aussi bien en 25 surpression qu'en dépression ou encore à la pression atmosphérique. Les autres types de mesure le long d'une fibre optique pour la détection et/ou la mesure quantitative d'hydrogène tels que mentionnés dans le document W02013/098289, sont également sensibles aux contraintes appliquées sur le coeur de fibre. Ainsi, ces observations pour la détection d'hydrogène par mesure Brillouin sont 30 directement extrapolables pour les mesures du type Rayleigh. Il est donc clair pour 3035229 6 l'homme du métier qu'une telle fibre optique est également avantageuse pour la détection et/ou la mesure quantitative réalisée(s) par des mesures du type Rayleigh. Il en résulte donc qu'une telle fibre optique autorise une détection et/ou une mesure quantitative d'hydrogène optimisée(s) tout en offrant des caractéristiques 5 optiques compatibles avec une surveillance sur des distances importantes. Le terme « verre de silice » doit s'entendre comme se rapportant à toute structure vitreuse dont la silice (ou dioxyde de silicium Si02) est le formateur majoritaire du verre. Les première, deuxième, et troisième parties de la gaine optique peuvent 10 être toutes trois des portions longitudinales concentriques de la gaine optique, préférentiellement annulaires, et selon une coupe transversale de la fibre optique, la deuxième partie peut comporter au moins un premier ensemble de ponts de verre qui délimitent entre eux des cavités réparties autour du centre de la fibre optique de manière à former une 15 première rangée de cavités préférentiellement annulaire ou hexagonale. Une telle rangée de cavités permet de fournir une bonne isolation de la portion de fibre optique guidant le rayonnement, c'est-à-dire le coeur de fibre et la première partie de la gaine, par rapport au palladium inclus dans la troisième partie de la gaine tout en assurant une transmission maîtrisée des contraintes induites par la dilatation 20 du palladium. Il en résulte donc des caractéristiques optiques de la fibre optique optimisées tout en garantissant une sensibilité optimisée à la présence d'hydrogène. Les première, deuxième, et troisième parties de la gaine optique peuvent être toutes trois des portions annulaires longitudinales concentriques de la gaine optique. Les ponts de verre du premier ensemble peuvent délimiter entre eux des 25 cavités réparties circulairement autour du centre de la fibre optique de manière à former une première rangée annulaire. Les cavités du premier ensemble de ponts de verre peuvent être réparties régulièrement autour du centre de fibre optique pour former la première rangée annulaire de cavité.

3035229 7 On entend ci-dessus et dans le reste de ce document par cavités réparties régulièrement autour du centre de fibre que la distance entre deux cavités se succédant directement est comprise entre ±10% de la distance moyenne entre deux cavités de la première couronne qui se succèdent.

5 Selon une coupe transversale de la fibre optique, les ponts de verre du premier ensemble peuvent délimiter entre eux des cavités dont la largeur maximale moyenne selon la direction circonférentielle de la fibre optique est d, les ponts de verre du premier ensemble pouvant présenter selon cette même direction circonférentielle une largeur minimale moyenne e, 10 le rapport entre la largeur maximale moyenne d des cavités de la première rangée annulaire de cavités et la somme de cette même largeur maximale moyenne d et de largeur minimale moyenne e des ponts de verre du premier ensemble pouvant être compris entre 0,2 et 0,99, préférentiellement compris entre 0,3 et 0,6 et avantageusement compris entre 0,35 et 0,5.

15 Un tel rapport entre la largeur maximale moyenne d des cavités, c'est-à- dire, pour des cavités circulaires, leur diamètre, et la somme de cette même largeur maximale moyenne et de la largeur minimale des ponts de verre e, permet d'assurer le meilleur compromis entre (i) la conservation d'un guidage fort à la courbure de la fibre, (ii) l'isolation vis-à-vis du palladium de la portion guidant le rayonnement et (iii) une bonne 20 transmission mécanique de la dilatation du palladium à cette même portion. On peut noter que la somme de la largeur maximale moyenne d et de la largeur minimale des ponts de verre e correspond au pas moyen A entre les cavités de la première rangée. Ainsi le rapport entre la largeur maximale moyenne d des cavités de la première rangée de cavités et la somme de cette même largeur maximale moyenne d et 25 de largeur minimale moyenne e peut également s'écrire simplement d/A. Dans le cas où les cavités de la première couronne sont emplies d'air à pression ambiante, un rapport d/A inférieur ou égal à 0,42 garantit un guidage de la lumière dans le coeur de fibre assuré par un unique mode optique sur une plage de longueur d'onde donnée.

3035229 8 Les cavités délimitées par les ponts de verre du premier ensemble peuvent être réparties autour du centre de la fibre optique avec une distance moyenne entre le centre de masse de chacune des cavités et le centre de la fibre optique comprise entre 2,5 et 25 um, préférentiellement entre 7,5 et 22,5 um.

5 De cette manière, la première partie présente les dimensions nécessaires pour garantir les bonnes caractéristiques optiques de la fibre optique. On entend ci-dessus et dans le reste de ce document par centre de masse d'une cavité, le centre de masse géométrique de la cavité, une cavité étant par définition sans masse. Ainsi un tel centre de masse est par définition le centre de gravité d'une plaque 10 homogène dont la surface correspond à celle de la cavité. Ainsi, par exemple, pour des cavités de section circulaire, ovale ou encore hexagonale, il s'agit du centre géométrique de ladite section. Selon une coupe transversale de la fibre optique, la deuxième partie de la gaine optique peut comprendre au moins un deuxième ensemble de ponts de verre qui 15 délimitent entre eux des cavités réparties autour du centre de la fibre optique de manière à former une deuxième rangée de cavités, ladite deuxième rangée de cavités entourant la première rangée de cavités et étant préférentiellement agencée selon une forme similaire à celle de la première rangée de cavités. La portion de fibre guidant le rayonnement est ainsi parfaitement isolée 20 du palladium, les caractéristiques optiques de la fibre optique sont ainsi particulièrement préservées. Le diamètre extérieur de la troisième partie est compris entre 60 et 140 um, préférentiellement compris entre 70 et 100 um et de manière particulièrement avantageuse entre 75 et 85 um.

25 Avec un tel diamètre extérieur de la fibre optique, l'absorption et la désorption de l'hydrogène dans la fibre et en particulier dans le coeur de fibre optique, sont optimisés. Il est ainsi possible de fournir une fibre optique autorisant une cinétique de détection et/ou mesure quantitative de l'hydrogène importante permettant d'optimiser la sécurisation de l'ouvrage dans lequel la fibre optique est installée pour la détection et/ou 30 la mesure quantitative d'hydrogène.

3035229 9 Le coeur de fibre optique peut comporter un diamètre compris entre 1 et 20 um, la première partie de gaine optique pouvant comporter un diamètre extérieur compris entre 5 et 40 um, celui-ci étant supérieur au diamètre du coeur de fibre, et la deuxième partie de gaine optique pouvant comporter un diamètre extérieur compris entre 5 10 et 55 um étant entendu que le diamètre extérieur de la deuxième partie est supérieur à celui de la première partie. Une fibre optique comportant de telles dimensions est particulièrement optimisée pour la détection et/ou la mesure d'hydrogène à partir d'une mesure du type Brillouin.

10 La fibre optique peut être une fibre optique à saut d'indice, la variation d'indice entre le coeur de fibre et la première partie étant comprise entre 1.10-3 et 500.103, préférentiellement comprise entre 3.10-3 et 200.10-3, et encore plus avantageusement entre 3.10-3 et 12.10-3. Le palladium métallique peut être inclus dans un verre de silice sous la 15 forme de particules métalliques, la dimension maximale de ces particules étant comprise entre 10 et 1000 nm, préférentiellement comprise entre 50 et 500 nm et de manière particulièrement avantageuse inférieure à 100 nm. La proportion molaire en palladium dans la troisième partie de la gaine optique peut être comprise entre 0,05%, c'est-à-dire 500 ppm, à 20%. Ainsi, la proportion 20 en palladium métallique est préférentiellement inférieure à 2%, voire 1%. Une telle inclusion de particules de palladium permet de limiter l'influence néfaste du palladium sur les caractéristiques optiques de la fibre optique. L'invention concerne en outre un procédé de fabrication d'une fibre optique selon l'invention, ledit procédé comportant les étapes suivantes : 25 fourniture de granules de verre de silice, fourniture de granules d'oxyde de palladium, mélange d'une partie de granules de verre de silice avec les granules d'oxyde de palladium de manière à former un mélange homogène de granules d'oxyde de palladium et de verre de silice, 3035229 10 - formation d'une sous-partie de préforme notamment avec les granules de verre de silice restant, cette sous-partie de préforme comportant une zone centrale destinée à la formation du coeur de fibre et une zone périphérique destinée à former la première et la deuxième partie de la gaine optique, la zone périphérique étant 5 configurée pour que la deuxième partie de la gaine optique présente des ponts de verre de silice délimitant des cavités après que la fibre optique ait été formée, - formation d'une préforme de fibre optique en formant autour de la sous-partie de préforme une sous-partie de préforme périphérique ceci au moyen du mélange homogène de granules d'oxyde de palladium et de verre de silice, ladite sous- 10 partie périphérique étant destinée à former la troisième partie de la gaine optique, réduction de l'oxyde de palladium de manière à former des inclusions de palladium métallique. Un tel procédé permet, après étirage de la préforme pour former la fibre optique, de fournir une fibre optique selon l'invention et bénéficiant des avantages qui y 15 sont liés. L'invention concerne également une utilisation d'une fibre optique selon l'invention pour la détection et/ou la mesure quantitative d'hydrogène. Une telle utilisation permet une détection et/ou une mesure d'hydrogène optimisée(s) sur une distance importante puisque les caractéristiques optiques de la fibre 20 optique sont elles-mêmes optimisées. L'invention concerne également un système de détection et/ou de mesure quantitative d'hydrogène comprenant : - une fibre optique destinée à équiper un ouvrage à surveiller, - un dispositif de mesure optique adapté pour mesurer un paramètre le 25 long d'au moins une partie de la fibre optique, ledit paramètre variant en présence d'hydrogène, - la fibre optique étant une fibre optique selon l'invention. Un tel système présente les avantages qui sont liés à la fibre optique selon l'invention qui l'équipe.

3035229 11 Le dispositif de mesure peut être adapté pour réaliser une mesure de rétrodiffusion Brillouin le long de la fibre optique. Le dispositif de mesure peut être adapté pour réaliser une mesure de rétrodiffusion Rayleigh le long de la fibre optique.

5 Le dispositif de mesure peut être adapté pour réaliser une mesure du type Raman le long de la fibre optique. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en 10 faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre une vue en coupe transversale d'une fibre optique selon l'invention, - la figure 2 illustre une vue rapprochée de la figure 1 sur laquelle sont illustrées des dimensions des cavités et des ponts de silice d'une deuxième partie d'une 15 gaine optique de la fibre optique, - la figure 3 illustre schématiquement un système de détection et/ou de mesure quantitative d'hydrogène comportant une fibre optique selon l'invention telle que celle illustrée sur les figures 1 et 2, - la figures 4a et 4b illustrent respectivement une photo d'une fibre 20 optique selon l'invention coupée transversalement, et graphiquement des mesures de décalage de fréquence Brillouin pour cette même fibre optique selon l'invention respectivement après une mise en présence de cette dernière dans un environnement contenant de l'hydrogène gazeux et après une désorption de l'hydrogène présent dans la fibre optique, 25 - la figure 5 illustre une vue en coupe transversale d'une fibre optique comportant deux rangées annulaires de cavités. Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.

3035229 12 Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner 5 entre elles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 illustre une vue en coupe transversale d'une fibre optique 10 selon l'invention qui est adaptée pour une utilisation à la détection et/ou la mesure quantitative d'hydrogène. Une telle fibre optique 10 comporte : 10 un coeur de fibre 100, une gaine optique 200 entourant le coeur de fibre 100, et un revêtement 300 de protection entourant la gaine optique 200. Le coeur de fibre 100 et la gaine optique 200 sont tous deux majoritairement dans un verre de silice.

15 Par coupe transversale d'une fibre optique, il doit être entendu une coupe réalisée perpendiculairement à l'axe de la fibre optique, c'est-à-dire à la direction longitudinale de la fibre optique. Plus précisément, le coeur de fibre 100 est réalisé en verre de silice dopé ou non par des dopants indiciels tels que du germanium Ge, du phosphore P, du fluor F, de 20 l'aluminium Al, du lanthane La, de l'azote N, du Bore B, ou des terres rares. Le diamètre du coeur de fibre 100 est déterminé en fonction des contraintes liées à la mesure optique employée, telles que par exemple, la nécessité pour une mesure du type Brillouin de disposer d'une fibre optique monomode à la longueur d'onde d'excitation. Plus généralement, le coeur de fibre100 présente un diamètre compris entre 1 à 20 um, et 25 préférentiellement compris entre 4 et 7 um. Concernant le dopage du coeur de fibre100, le dopage est soit homogène, soit varié graduellement et concentriquement (exemple une variation de la concentration en dopant en forme de demi gaussienne). Selon une possibilité préférée et illustrée sur la figure 1, la fibre optique 10 est une fibre optique à saut d'indice (ou palier d'indice), c'est- 3035229 13 à-dire présentant un coeur de fibre 100 comprenant un dopage, et donc un indice de réfraction, homogène et une variation d'indice de réfraction abrupte entre le coeur de fibre 100 et la gaine optique 200. Selon cette possibilité, le saut d'indice, c'est-à-dire la variation d'indice 5 de réfraction entre le coeur de fibre 100 et la gaine optique 200, est compris entre 1.10-3 et 500.10-3, préférentiellement comprise entre 3.10-3 et 200.10-3 et préférentiellement comprise entre 3.10-3 et 12.10-3. La gaine optique comporte du palladium métallique inclus dans du verre de silice. Plus précisément, comme cela est illustré sur la figure 1, la gaine optique 200 10 comporte : une première partie 210 interne entourant le coeur de fibre 100, une deuxième partie 220 intermédiaire entourant la première partie 220 et étant constituée de ponts de verre 221 de silice reliant la première partie 210 à une troisième partie 230 de la gaine optique 200, les ponts de verre 221 délimitant entre eux 15 des cavités 222, - la troisième partie 230 externe entourant la deuxième partie 220, la troisième partie 230 étant la partie de la gaine optique incluant du palladium métallique. Les première, deuxième, troisième parties 210, 220, 230 de la gaine optique 200 sont toutes trois des portions annulaires longitudinales concentriques de la 20 gaine optique. La première partie de la gaine optique 210 est une partie réalisée dans un verre de silice dopé ou non par des dopants indiciels tels que du germanium Ge, du phosphore P, du fluor F, de l'aluminium Al, du lanthane La, de l'azote N, du Bore B, ou des terres rares. Bien entendu, afin de fournir la variation d'indice de réfraction entre le coeur 25 de fibre 100 et la gaine optique 200, au moins l'un parmi le coeur de fibre 100 et la première partie 210 de la gaine optique 200 est réalisé dans un verre de silice dopé. Ainsi par exemple, le coeur de fibre 100 peut comporter un dopage au germanium (c'est-à-dire un verre de silice comportant de l'oxyde de germanium) tandis que la première partie 210 de la gaine optique 200 est réalisée dans un verre de silice non 30 intentionnellement dopé.

3035229 14 La première partie 210 se présente, selon une coupe transversale et comme illustré sur la figure 1, sous une forme sensiblement annulaire dont le diamètre intérieur est délimité par le coeur de fibre 100 et dont le diamètre extérieur 0210 est compris entre 5 et 50 um, tout en étant, bien entendu, supérieur à celui du coeur de fibre 5 100. La deuxième partie 210 de la gaine optique 200 est constituée d'une pluralité de ponts de verre 221 délimitant entre eux des cavités 222. Chacun des ponts de verre 221 est, selon une coupe transversale de la fibre optique, telle qu'illustrée sur la figure 1, un pilier de verre de silice. Ces ponts de verre 210 sont préférentiellement des 10 ponts longitudinaux, c'est-à-dire qu'ils se prolongent sensiblement longitudinalement sur au moins une portion de la longueur de la fibre optique 10, préférentiellement sur la totalité de la longueur fibre optique 10. Selon le premier mode de réalisation de l'invention, les ponts de verre 221 délimitent entre eux des cavités 222 réparties circulairement autour du centre de la 15 fibre optique 10 de manière à former une première rangée annulaire 223 de cavités 222. Les ponts de verre 221 de la deuxième partie 220 forment un premier ensemble de ponts de verre 221. Les cavités 222 délimitées par les ponts de verre 221 du premier ensemble sont réparties circulairement autour du centre de la fibre optique selon un cercle dont le diamètre 0223 est compris entre 5 et 50 um, préférentiellement entre 15 et 45 um.

20 Chacun des ponts 221 de silice présente, selon une coupe transversale de la fibre optique, comme cela est illustré sur la figure 2, dans la direction circonférentielle de la fibre optique une largeur minimale moyenne e. De même, selon cette même direction, les cavités délimitées par ces mêmes ponts de verre 221 présentent une largeur maximale moyenne d. La distance moyenne A entre deux cavités de la première couronne 25 se succédant, qu'on peut également définir comme le pas moyen, correspond donc à la somme de la largeur maximale moyenne d des cavités de la première couronne et la largeur minimale moyenne e des ponts de verre de silice. Si l'on prend le cas idéal illustré sur les figures 1 et 2 dans lequel les ponts de verre 221 délimitent entre eux, selon une coupe transversale, des cavités sensiblement 30 circulaires, la largeur maximale moyenne d des cavités 222 dans la direction 3035229 15 circonférentielle correspond au diamètre moyen des cavités 222. Selon ce même principe, la largeur minimale moyenne e des ponts de verre 221 selon la direction circonférentielle correspond à l'épaisseur des ponts de verre 224 au niveau du diamètre des cavités qui est sensiblement tangent au cercle selon lesquelles sont réparties les cavités 222.

5 Le rapport entre la largeur maximale moyenne d des cavités de la première rangée annulaire de cavités et la somme de cette largeur maximale moyenne et de largeur minimale moyenne d des ponts de verre du premier ensemble est comprise entre 0,2 et 0,99, préférentiellement compris entre 0,3 et 0,6 et avantageusement compris entre 0,35 et 0,5.

10 Ainsi les cavités 222, qui peuvent être par exemple de forme circulaire comme illustré sur les figures 1 et 2, ellipsoïdale ou toute autre forme curviligne, présentent la largeur maximale moyenne d des cavités 222 dans la direction circonférentielle comprise entre 1 et 30 um, préférentiellement entre 2 et 15 um. Les ponts de verre 221 relient la première partie 210 à la troisième partie 15 230 de la gaine optique 200. Si dans le cas du présent mode de réalisation, ce lien se fait par l'intermédiaire de ponts de verre 221 uniques, il est également envisageable, sans que l'on sorte du cadre de l'invention, que ce lien se fasse par l'intermédiaire d'au moins deux ponts de verre 221 se succédant, par exemple, dans la direction radiale. La deuxième partie 220 se présente, selon une coupe transversale et 20 comme illustré sur la figure 1, sous une forme sensiblement annulaire dont le diamètre intérieur est délimité par la première partie 210 de la gaine optique 200 et dont le diamètre extérieur 0220 est compris entre 5 et 50 um étant entendu que le diamètre extérieur 0220 de la deuxième partie 220 est supérieur à celui de la première partie 210. La troisième partie 230 de la gaine optique est majoritairement réalisée 25 dans un verre de silice incluant du palladium métallique. Ainsi, la troisième partie 230 de la gaine optique 200 comprend des inclusions 235 de palladium sous forme métallique. De telles inclusions 235 se présentent sous la forme de particules métalliques dont les dimensions sont de l'ordre de 10 à 1000 nm et préférentiellement entre 50 nm à 500 nm ces dernières étant avantageusement inférieures à 100 nm. Les inclusions 235 peuvent être 30 aussi bien répartie dans la troisième partie 230 de la gaine optique 200 de manière 3035229 16 homogène ou être répartie dans une zone particulière de cette troisième partie comme cela est le cas sur la figure 1. La proportion molaire de palladium est comprise entre 0,05%, c'est-à-dire 500 ppm, à 20%. Ainsi, la proportion en palladium métallique est préférentiellement inférieure à 2%, voire 1%. La première troisième partie 230 comporte 5 de manière particulièrement avantageuse une proportion de palladium métallique comprise entre 1 et 0,5%. On entend ci-dessus et dans le reste de ce document par proportion molaire de palladium métallique, le rapport du nombre de moles de palladium métallique sur le nombre total de moles de palladium métallique et de dioxyde de silicium (Si02) 10 constituant la troisième partie de fibre optique. On entend par des particules de palladium métallique de dimensions de l'ordre de 50 nm, que ces particules présentent dans les trois dimensions une dimension maximale de l'ordre de 50 nm, c'est-à-dire comprise entre 10 et 100 nm avec une valeur moyenne de cette dimension maximale comprise entre 40 et 60 nm. Néanmoins selon des 15 variantes de l'invention, les particules peuvent présenter une dimension maximale qui est inférieure à 1000 nm, voire à 500 nm ou encore à 100 nm. Selon cette possibilité, il est également envisageable que les particules présentent une dimension maximale qui est inférieure à 50 nm voire 20 nm. La troisième partie 230 se présente, selon une coupe transversale et 20 comme illustré sur la figure 1, sous une forme sensiblement annulaire dont le diamètre intérieur est délimité par la deuxième partie 220 de la gaine optique et dont le diamètre extérieur est compris entre 60 et 140 um, préférentiellement compris entre 70 et 100 um. De manière particulièrement avantageuse, le diamètre extérieur de la troisième partie 230 est compris entre 75 et 85 um.

25 La fibre optique 100 illustrée sur la figure 1, comporte également un revêtement 300 de protection, tel qu'un revêtement plastique, pour renforcer la fibre optique, absorber les chocs et offrir une protection supplémentaire contre les courbures excessives, ainsi qu'une protection chimique contre la migration d'eau (et la formation consécutive d'hydroxyles sources de pertes optiques aux longueurs d'onde télécom). Un 30 tel revêtement est préférentiellement choisi pour sa perméabilité à l'hydrogène de 3035229 17 manière à ne pas introduire de délai dans la détection et/ou la mesure quantitative de l'hydrogène. Selon une possibilité offerte par l'invention, ce revêtement 300 peut être un revêtement classique de fibres optiques non destinées à des milieux hostiles telles que 5 des fibres optiques de télécommunication destinées à être installées dans des bâtiments de bureau ou d'habitation. Ainsi selon cette possibilité dans laquelle il n'est pas mis en oeuvre un revêtement de protection particulier tel qu'utilisé dans l'art antérieur, c'est la gaine optique 200 qui, de par sa réalisation dans un verre de silice, offre une protection pour le coeur 100 contre les conditions agressives pouvant régner dans l'ouvrage à 10 surveiller. Le procédé de fabrication d'une telle fibre optique comporte les étapes suivantes : fourniture de granules de verre de silice, fourniture de granules d'oxyde de palladium, 15 mélange d'une partie de granules de verre de silice avec les granules d'oxyde de palladium de manière à former un mélange homogène de granules d'oxyde de palladium et de verre de silice, - formation d'une sous-partie de préforme comportant une zone centrale destinée à la formation du coeur de fibre 100 et une zone périphérique destinée à 20 former la première et la deuxième partie 210, 220 de la gaine optique 200, la zone périphérique étant configurée pour que la deuxième partie de la gaine optique présente des ponts de verre de silice délimitant des cavités après que la fibre optique ait été formée, - formation d'une préforme de fibre optique en formant autour de la sous-partie de préforme une sous-partie de préforme périphérique, ceci au moyen du 25 mélange homogène de granules d'oxyde de palladium et de verre de silice, ladite sous- partie périphérique étant destinée à former la troisième partie 230 de la gaine optique 300, réalisation d'un traitement de réduction thermique de l'oxyde de palladium de manière à former des inclusions de palladium métallique dispersées dans la matrice silice de la troisième partie de la gaine optique de la préforme, 30 étirage de la préforme pour former la fibre optique 10.

3035229 18 L'ordre de ces étapes n'est qu'indicative et il est ainsi possible, sans que l'on sorte du cadre de l'invention, que certaines étapes de fabrication soient, dans la mesure du possible, interverties ou même réalisées simultanément. Par exemple, l'étape d'étirage peut avoir lieu avant ou pendant l'étape de réduction, l'étape de réduction étant 5 réalisée, dans le premier cas, sur la préforme avant l'étape d'étirage et, dans le deuxième cas, au cours de l'étape d'étirage. De manière à fournir un mélange homogène, les granules d'oxyde de palladium et de verre de silice ont préférentiellement une granulométrie du même ordre de grandeur et le mélange des deux composés est réalisé de façon progressive.

10 L'étape de mélange des granules de verre de silice avec les granules d'oxyde de palladium peut également être une étape de broyage de manière à fournir une poudre homogène présentant une granulométrie abaissée. Ainsi, l'étape de mélange peut être réalisée, par exemple, dans le cas où il s'agit uniquement d'une étape de mélange, au moyen d'un système mécanique du type mélangeur de poudre, ou, dans le cas où il s'agit 15 également d'une étape de broyage, au moyen par exemple, d'un broyeur planétaire à billes. L'étape de formation de la préforme à partir du mélange de granules d'oxyde de palladium et de silice comprend, pour former la sous-partie destinée à constituer la troisième partie 230 la gaine optique 200, une sous-étape de mise en oeuvre 20 selon le principe décrit dans la demande internationale WO 2005/102947. Cette étape peut également comprendre, pour former la sous-partie destinée à constituer le coeur de fibre optique et les première et deuxième partie de la gaine optique, une sous-étape mise en oeuvre selon le principe du procédé développé par J. Ballato et E. Snitzer et publié dans la revue scientifique « Applied Optics », Vol. 34, Issue 25 30, pp. 6848-6854 en 1995. Lors de cette étape, il peut être mis en place des capillaires creux de silice agencés autour des portions de la sous-partie destinée à former le coeur de fibre 100 et la première partie 210 de la gaine optique, le creux de chacun de ces capillaires étant destinée à former une cavité après étirage de la préforme en fibre optique. Une telle méthode est notamment décrite dans le document WO 2005/102947.

3035229 19 Les granules de verre de silice peuvent être des granules de silice, telles que des granules de verre de silice, soit fondu, soit dopé, mélangées ou non avec des dopants. De même, les granules de verre de silice peuvent également être des granules de silice dans lesquelles les dopants ont été préalablement incorporés.

5 Bien entendu, l'étape de formation peut également être adaptée pour permettre la formation d'une préforme qui, après étirage, permet de fournir une fibre optique 10 comportant un coeur de fibre et/ou une gaine optique réalisés avec des portions concentriques de compositions différentes. L'étape de réduction consiste à réaliser un traitement thermique de la 10 préforme. Ce recuit est préférentiellement réalisé sous atmosphère contrôlée. Parmi ces atmosphères contrôlées on peut citer, par exemple, les atmosphères oxydante (par exemple sous air) ou réductrice (par exemple une atmosphère sous dihydrogène H2 ou sous un autre gaz pur, tel qu'un gaz neutre, ou un mélange de gaz tel que de l'argon hydrogéné). Quelle que soit la composition de l'atmosphère et la température du traitement, le contrôle 15 atmosphérique pendant le recuit peut comporter la mise sous basse pression, telle qu'un vide primaire, c'est-à-dire une pression comprise entre 100 et 105 Pascals. Une telle étape de réduction permet de réduire tout ou partie l'oxyde de palladium en palladium métallique, c'est-à-dire de son degré d'oxydation +2 à 0. Une telle fibre optique 10 est adaptée pour être utilisée pour la détection 20 et/ou la mesure quantitative d'hydrogène. Une telle utilisation peut être mise en oeuvre au moyen d'un système de détection et/ou de mesure quantitative d'hydrogène 1 tel qu'illustré sur la figure 3. Un tel système de détection et/ou de mesure quantitative d'hydrogène 1 comporte, comme illustré sur la figure 3 : 25 - une fibre optique 10 telle que décrite ci-dessus équipant l'ouvrage à surveiller, - un dispositif de mesure optique 20 adapté pour mesurer un paramètre le long d'au moins une partie de la fibre optique 10, ledit paramètre variant en présence d'hydrogène.

3035229 20 Ce dispositif de mesure optique 20 peut être adapté pour réaliser une mesure de rétrodiffusion Brillouin et/ou Rayleigh. Ce type de mesure est connu et est notamment décrit dans les demandes internationales WO 2009/067671 et WO 2013/098289, le brevet américain US 7057714 et l'article de T. Chen et al. publiés dans 5 la revue scientifique « Applied Physics Letters » n°100 pages 191105 en 2012.1Iest renvoyé à ces quatre documents pour des précisions sur la mise en oeuvre de tels dispositifs de mesure optique 20. Selon une réalisation préférée de l'invention, notamment illustrée sur la figure 3, le dispositif de mesure 20 est adapté pour réaliser une mesure de type Brillouin.

10 Cette mesure est particulièrement adaptée car elle bénéficie pleinement de la présence des inclusions 235 de palladium dans la fibre optique 10. En effet, les inclusions 235 de palladium induisent plusieurs phénomènes cumulatifs lors de la mise en présence de la fibre optique 10 avec de l'hydrogène. Le palladium présentant une forte affinité avec l'hydrogène va permettre d'accélérer la 15 diffusion de l'hydrogène dans la fibre optique 10. Il permet donc de diminuer significativement le temps de réponse de la détection d'hydrogène tout en limitant l'inertie lors d'une mesure quantitative d'hydrogène. De plus, l'hydrogène va former avec le palladium un hydrure de palladium. Ce dernier possédant un paramètre de maille cristalline supérieur à celui du palladium pur, la réaction d'hydrogénation du palladium s'accompagne 20 d'une expansion volumique du matériau. Cette dilatation engendre la formation d'une contrainte mécanique dans la gaine optique 200 maintenue dans le revêtement extérieur 300, qui est transmise au coeur de fibre 100 au travers des ponts de verre 221 et de la première partie 210 de la gaine optique 200. Cette augmentation du volume des particules de palladium 235 dans la troisième partie 230 de la gaine 200 induit donc des contraintes 25 et des déformations, qui sont répercutées dans le coeur 100 de fibre et sont détectables aussi bien par une corrélation de mesures de rétrodiffusion Rayleigh que par une mesure du type Brillouin. Cette présence d'hydrogène moléculaire dans la silice induit également des pertes optiques, notamment à la longueur d'onde de 1245 nm, comme l'ont montré 30 les travaux de LEMAIRE publiés dans la revue scientifique Electronics Letters volume 29(13) 3035229 21 aux pages 1191-1193 en 1993, et donc une absorption supplémentaire, qui peut être détectée par une mesure de type Rayleigh. La présence de ce même hydrure induit également des variations de fréquence de rétrodiffusion Brillouin, indépendamment des déformations induites par expansion, comme détaillé dans la demande internationale 5 WO 2013/098289. Ainsi un tel dispositif de mesure optique 20 comporte : un moyen d'émission 21 de lumière, par exemple un ou plusieurs lasers, accordables ou non, ou encore une source de lumière à large bande d'émission, adapté pour émettre au moins un rayonnement électromagnétique, 10 un moyen de mesure optique 22 adapté pour détecter et mesurer un rayonnement électromagnétique, tel qu'un système d'analyse spectrale, un système d'analyse de rétrodiffusion Rayleigh, Brillouin ou Raman un moyen de commande et d'analyse 23, adapté pour commander le moyen d'émission 21 et le moyen de mesure, et pour analyser les mesures effectuées par 15 le moyen de mesure optique 22. On notera que la configuration du système de détection et/ou de mesure quantitative d'hydrogène est une configuration dans laquelle la mesure Brillouin est une mesure de réflectométrie optique Brillouin dans le domaine temporel également connue sous sa dénomination anglaise et son sigle correspondant Brillouin Optical Time Domain 20 Reflectometry (BOTDR). En effet, la fibre optique 10 est reliée au dispositif de mesure optique 20 par une seule de ses extrémités. Bien entendu, une telle configuration n'est donnée qu'à titre d'exemple et l'invention couvre toutes les utilisations d'une fibre optique selon l'invention pour la détection d'hydrogène quelle que soit la configuration du système de détection et/ou de mesure quantitative d'hydrogène.

25 Ainsi, l'invention couvre également les systèmes de détection et/ou de mesure quantitative d'hydrogène configurés pour effectuer une mesure Brillouin par mesure du type sélectionné dans les mesures de réflectométrie optique Brillouin dans le domaine fréquentiel, de réflectométrie optique Brillouin dans le domaine de corrélation, optique Brillouin par analyse dans le domaine temporel, optique Brillouin dans le domaine 30 fréquentiel et optique Brillouin par analyse dans le domaine de corrélation. Ces types de 3035229 22 mesures Brillouin sont plus connues sous leur dénomination anglaise et le sigle correspondant qui sont respectivement Brillouin Optical Frequency Domain Reflectometry (BOFDR), Brillouin Optical Time Domain Analysis (BOTDA), Brillouin Optical Time Frequency Domain Analysis (BOFDA) et Brillouin Optical Correlation Domain (BOCDA). Ces mesures 5 sont des mesures qui sont généralement mises en oeuvre dans les dispositifs de mesure de température à fibre optique et/ou dans les dispositifs de surveillance de déformation. De telles configurations des systèmes de détection et/ou de mesure quantitative d'hydrogène étant connues de l'art antérieur, et notamment du document WO 2013/098289, elles ne sont pas décrites plus précisément dans ce document.

10 La figure 4a est une image obtenue par microscopie électronique à balayage (MEB) d'une section transversale d'une fibre optique selon l'invention fabriquée par les inventeurs. Cette fibre optique 10 fabriquée par les inventeurs comporte: un coeur de fibre 100 à saut d'indice dont le diamètre est de 5,7 um 15 et qui est réalisée dans un verre de silice dopée au germanium, une première partie 210 de fibre optique dont le diamètre extérieur 0210 est de 31 um et qui présente un indice de réfraction inférieur à celui du coeur de fibre de 8.10-3, une deuxième partie 220 comportant une rangée circulaire de 14 20 cavités d'air délimitées par des ponts de verre silice pure, le rapport d/A étant d'environ 0,94 et le diamètre extérieur de la deuxième partie 220 étant de 66 um, une troisième partie dont le diamètre extérieur est fixée à 125 um et qui comporte une proportion molaire de palladium métallique d'environ 0,5%. Cette fibre optique 10 a été installée dans un système de détection et/ou 25 mesure quantitative d'hydrogène 1 tel qu'illustré schématiquement sur la figure 3. La fibre optique 10 a ensuite été plongée dans une enceinte remplie d'hydrogène à une température de 80°C et une pression de 200 bars (175 bars à chargement à température ambiante) pendant 60h de manière à saturer la fibre optique en hydrogène. Une mesure de référence de la fréquence du pic de rétrodiffusion Brillouin a alors été réalisée sur la 30 fibre optique 10 saturée en hydrogène. La fibre optique 10 a été ensuite soumise à une 3035229 23 opération de désorption de l'hydrogène à l'ambiante sur une durée de 250h. Le suivi en désorption de la fibre optique 10 a été réalisé par mesure du décalage des fréquences de rétrodiffusion Brillouin résultant de la migration de l'hydrogène hors de la fibre. Le résultat de ces mesures est illustré sur la figure 4b. Sur cette figure, les 5 deux pics Brillouin correspondent aux mesures faites d'une part sur la fibre optique 10 saturée en hydrogène et d'autre part, après désorption d'hydrogène et sont respectivement référencés 420 et 410. Ainsi, le décalage en fréquence du pic Brillouin pour la fibre optique présentée sur la figure 4a saturée en hydrogène est d'environ 30 MHz. Cette valeur est à comparer avec le décalage en fréquence du pic Brillouin obtenu dans ces 10 mêmes conditions avec une fibre optique classique du type G652 ne comportant pas de palladium et qui n'est que de 18 MHz. De plus, le temps nécessaire pour la désorption pour cette fibre classique est de 450h contre 250h pour la fibre optique selon l'invention. Ainsi, cette fibre optique 10 selon l'invention fabriquée par les inventeurs présente à la fois une sensibilité et une cinétique de détection améliorées pour la détection 15 et/ou la mesure d'hydrogène par rapport aux fibres optiques de l'art antérieur. De plus l'atténuation d'une telle fibre optique reste peu influencée par la présence des particules de palladium, ceci en raison de l'isolation offerte par les cavités présentes dans la deuxième partie 220. Afin d'améliorer cette isolation vis-à-vis de la présence de palladium dans 20 la troisième partie 230 de la gaine optique 200, selon un deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 5, la fibre optique 10 peut également comporter un deuxième ensemble de ponts de verre 221 délimitant entre eux des cavités 222 formant une deuxième rangée annulaire 224 de cavités. En effet, cette deuxième rangée annulaire 224 formée par les ponts de verre 221 permet d'améliorer l'isolation optique de la portion de 25 fibre composée du coeur de fibre 100 et de la première partie 210 de la gaine optique 200 par rapport au palladium contenu dans la troisième partie 230 de la gaine optique 200. Une fibre optique 10 selon ce deuxième mode de réalisation se différencie de celle selon le premier mode de réalisation en ce que la deuxième partie 220 de la gaine optique 200 comporte un premier ensemble de ponts de verre 221 délimitant 30 une première rangée annulaire 223 de cavités et un deuxième ensemble de ponts de verre 3035229 24 221 délimitant une deuxième rangée annulaire 224 de cavités et en ce que si les ponts de verre 221 relient bien la première et la troisième partie 210, 230 de la gaine optique 200, ces liens se font chacun au travers d'au moins deux ponts de verre 221. Bien entendu, les agencements des ponts de verre de silice, et donc des 5 cavités qu'ils délimitent, des fibres optiques illustrées sur les figures 1 et 5 ne sont donnés qu'à titre d'exemple et ne limitent en rien la portée de l'invention. L'invention couvre donc également des ponts de verre de silice délimitant des cavités présentant selon une coupe transversale de la fibre optique une répartition autre, telle que par exemple des cavités réparties autour du centre de la fibre optique de manière à former une première rangée 10 de cavités hexagonale. De même, si dans le deuxième mode de réalisation les ponts de verre de silice sont répartis de manière à délimiter deux rangées annulaires, l'invention couvre également une fibre optique comportant des ponts de verre de silice délimitant un nombre de rangées de cavités supérieur à 2. Ainsi, il est tout à fait envisageable qu'une fibre optique 15 selon l'invention comporte 4 voire 5 rangées de cavités, ces dernières pouvant être aussi bien, selon une coupe transversale de la fibre optique, des rangées annulaires, hexagonales, de forme ovale ou autres.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Fibre optique (10) comportant au moins un coeur de fibre (100) et une gaine optique (200) tous deux majoritairement réalisés en verre de silice, la gaine optique (200) comportant du palladium métallique inclus dans du verre de silice, la fibre optique (10) étant caractérisée en ce que la gaine optique (200) comporte au moins une première partie (210) interne, en contact avec le coeur de fibre (100), une deuxième partie (220), intermédiaire, entourant la première partie (210), et une troisième partie (230) externe entourant la deuxième partie (220), la deuxième partie (220) étant constituée de ponts de verre (221) de silice reliant la première et la troisième partie (210, 230), les ponts de verre (220) délimitant entre eux des cavités (222), dans laquelle la troisième partie (230) est la partie de la gaine optique (200) comportant le verre de silice incluant du palladium métallique
2. 2. Fibre optique (10) selon la revendication 1, dans laquelle, les première, deuxième, et troisième parties (210, 220, 230) de la gaine optique (200) sont toutes trois des portions longitudinales concentriques de la gaine optique (200), préférentiellement annulaires, dans laquelle selon une coupe transversale de la fibre optique (10), la deuxième partie (220) comporte au moins un premier ensemble de ponts de verre (221) qui délimitent entre eux des cavités (222) réparties autour du centre de la fibre optique (10) de manière à former une première rangée (223) de cavités préférentiellement annulaire ou hexagonale.
3. 3. Fibre optique (10) selon la revendication 2, dans laquelle selon une coupe transversale de la fibre optique (10), les ponts de verre (221) du premier ensemble délimitent entre eux des cavités (222) dont la largeur maximale moyenne selon la direction circonférentielle de la fibre optique (10) est d, les ponts de verre du premier ensemble présentant selon cette même direction circonférentielle une largeur minimale moyenne e, 3035229 26 le rapport entre la largeur maximale moyenne d des cavités (222) de la première rangée annulaire (223) de cavités et la somme de cette même largeur maximale et de la largeur minimale moyenne e des ponts de verre (221) du premier ensemble est compris entre 0,2 et 0,99, préférentiellement compris entre 0,3 et 0,6 et avantageusement 5 compris entre 0,35 et 0,5.
4. 4. Fibre optique (10) selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle selon une coupe transversale de la fibre optique (10), les cavités (222) délimitées par les ponts de verre (221) du premier ensemble sont réparties autour du centre de la fibre optique (10) 10 avec une distance moyenne entre le centre de masse de chacune des cavités et le centre de la fibre optique comprise entre 2,5 et 25 um, préférentiellement entre 7,5 et 22,5 um.
5. 5. Fibre optique (10) selon la revendication 4, dans laquelle les cavités (222) délimitées par les ponts de verre (221) du premier ensemble sont réparties autour 15 du centre de la fibre optique (10) circulairement de manière à former une première rangée annulaire de cavités.
6. 6. Fibre optique (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle selon une coupe transversale de la fibre optique (10), la deuxième partie 20 (220) de la gaine optique (200) comprend au moins un deuxième ensemble de ponts de verre (221) qui délimitent entre eux des cavités (221) réparties autour du centre de la fibre optique de manière à former une deuxième rangée (224) de cavités, ladite deuxième rangée annulaire (224) de cavités entourant la première rangée (223) de cavités et étant préférentiellement agencée selon une forme similaire à celle de la première rangée (223) 25 de cavités.
7. 7. Fibre optique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le diamètre extérieur de la troisième partie (230) est compris entre 60 et 140 um, préférentiellement compris entre 70 et 100 um et de manière particulièrement 30 avantageuse entre 75 et 85 um. 3035229 27
8. 8. Fibre optique selon la revendication 2 seule ou prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans laquelle le coeur de fibre (100) comporte un diamètre compris entre 1 et 20 um, la première partie (210) de gaine optique 5 (200) comporte un diamètre extérieur (0210) compris entre 5 et 40 um, celui-ci étant supérieur au diamètre du coeur de fibre (100), et la deuxième partie (220) de gaine optique (200) comporte un diamètre extérieur (0220) compris entre 10 et 55 um étant entendu que le diamètre extérieur de la deuxième partie (220) est supérieur à celui de la première partie (210). 10
9. 9. Fibre optique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la fibre optique (10) est une fibre optique à saut d'indice, la variation d'indice entre le coeur de fibre (100) et la première partie (210) étant comprise entre 1.10-3 et 500.10-3, préférentiellement comprise entre 3.10-3 et 200.10-3, et encore plus 15 avantageusement entre 3.10-3 et 12.10-3.
10. 10. Fibre optique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle le palladium métallique est inclus dans un verre de silice sous la forme de particules métalliques la dimension maximale de ces particules étant comprise entre 10 et 20 1000 nm, préférentiellement comprise entre 50 et 500 nm et de manière particulièrement avantageuse inférieure à 100 nm.
11. 11. Fibre optique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle la proportion molaire en palladium dans la troisième partie (230) de la gaine 25 optique (200) est comprise entre 0,05%, c'est-à-dire 500 ppm, à 20%. Ainsi, la proportion en palladium métallique est préférentiellement inférieure à 2%, voire 1%.
12. 12. Procédé de fabrication d'une fibre optique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, ledit procédé comportant les étapes suivantes : 30 fourniture de granules de verre de silice, fourniture de granules d'oxyde de palladium, 3035229 28 - mélange d'une partie de granules de verre de silice avec les granules d'oxyde de palladium de manière à former un mélange homogène de granules d'oxyde de palladium et de verre de silice, - formation d'une sous-partie de préforme notamment avec les 5 granules de verre de silice restant, cette sous-partie de préforme comportant une zone centrale destinée à la formation du coeur de fibre (100) et une zone périphérique destinées à former la première et la deuxième partie (210, 220) de la gaine optique (200), la zone périphérique tant configurée pour que la deuxième partie (220) de la gaine optique (200) présente des ponts de verre de silice délimitant des cavités après que la fibre optique (10) 10 ait été formée, - formation d'une préforme de fibre optique en formant autour de la sous-partie de préforme une sous-partie de préforme périphérique ceci au moyen du mélange homogène de granules d'oxyde de palladium et de verre de silice, ladite sous-partie périphérique étant destinée à former la troisième partie de la gaine optique, 15 réduction de l'oxyde de palladium de manière à former des inclusions de palladium métallique.
13. 13. Utilisation d'une fibre optique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour la détection et/ou la mesure quantitative d'hydrogène. 20
14. 14. Système de détection et/ou de mesure quantitative (10) d'hydrogène comprenant : - une fibre optique (10) destinée à équiper un ouvrage à surveiller, - un dispositif de mesure optique (20) adapté pour mesurer un paramètre 25 le long d'au moins une partie de la fibre optique (10), ledit paramètre variant en présence d'hydrogène, le système de détection et/ou de mesure quantitative étant caractérisé en ce que la fibre optique (100) est une fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. 30 3035229 29
15. 15. Système de détection et/ou de mesure quantitative (1) selon la revendication 14, dans lequel le dispositif de mesure (20) est adapté pour réaliser une mesure de rétrodiffusion Brillouin le long de la fibre optique (10). 5
16. 16. Système de détection et/ou de mesure quantitative (1) selon la revendication 14 ou 15, dans lequel le dispositif de mesure (20) est adapté pour réaliser une mesure de rétrodiffusion Rayleigh le long de la fibre optique (10).