可拉伸的光纖電纜的制作方法
【專利說明】可拉伸的光纖電纜
[0001] 相關(guān)的申請(qǐng)案
[0002] 本國際申請(qǐng)案主張2014年6月25日申請(qǐng)的美國申請(qǐng)案號(hào)14/314,766、2014年2月27 日申請(qǐng)的美國申請(qǐng)案號(hào)14/192,007?及2013年9月24日申請(qǐng)的美國申請(qǐng)案號(hào)61/881,707的 優(yōu)先權(quán)權(quán)益，所述申請(qǐng)案每者的內(nèi)容是本發(fā)明的基礎(chǔ)且W全文引用方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 本發(fā)明的方面總體設(shè)及光纖電纜。
[0004] 光纖的拉伸或應(yīng)變可W增加經(jīng)由光纖傳達(dá)的信號(hào)的衰減。因此，光纖電纜可經(jīng)設(shè) 計(jì)成具有強(qiáng)度部件，W最小化電纜拉伸并且相應(yīng)地最小化光纖拉伸。
[0005] 在一些光纖電纜設(shè)計(jì)中，光纖可松散地布置在光纖電纜中的稱為緩沖管的管道 中。緩沖管通常會(huì)具有自由空間，所述自由空間允許光纖相對(duì)于相應(yīng)的緩沖管的長(zhǎng)度具有 光纖余長(zhǎng)。在拉伸該緩沖管時(shí)，光纖在該緩沖管內(nèi)拉直，但不應(yīng)變，直到去除光纖中的所有 光纖余長(zhǎng)，從而提供"應(yīng)變窗"。
[0006] 本申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，多余光纖長(zhǎng)度可W至少部分因制造緩沖管的工藝而變化。所 述變化可為相對(duì)于緩沖管內(nèi)的單獨(dú)光纖W及相同電纜中的不同的緩沖管的光纖之間的。此 夕h本申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，多余光纖長(zhǎng)度的量另外可因時(shí)間、溫度W及制造對(duì)應(yīng)光纖電纜期間 緩沖管的后續(xù)處理(包括在將緩沖管卷繞于中屯、加強(qiáng)構(gòu)件(稱為"絞合"）時(shí)W及在將保護(hù)護(hù) 套施于絞合的緩沖管周圍(稱為"包上護(hù)套"）時(shí))進(jìn)行修改。
[0007] 光纖電纜中的強(qiáng)度部件通常被選擇為適應(yīng)多余光纖長(zhǎng)度的范圍的下限。換句話 說，強(qiáng)度部件的大小和配置被設(shè)定成防止具有最少量的多余光纖長(zhǎng)度的電纜的光纖的應(yīng)變 和衰減。運(yùn)種強(qiáng)度量級(jí)對(duì)于具有更大量的多余光纖長(zhǎng)度的電纜的光纖而言可為不必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引一個(gè)實(shí)施方式設(shè)及一種光纖電纜，所述光纖電纜包括強(qiáng)度構(gòu)件、禪接到所述強(qiáng)度 構(gòu)件的管道、W及光纖。所述強(qiáng)度構(gòu)件提供抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。所述管道具有空腔，所述 光纖封裝所述空腔中。所述光纖在所述管道中是相對(duì)高度扭曲的，使得對(duì)于10米長(zhǎng)的電纜 區(qū)段而言，所述光纖的平均長(zhǎng)度比所述區(qū)段中的所述管道的平均長(zhǎng)度大至少25毫米。另外， 所述光纖在所述管道中是相對(duì)均勻扭曲的，使得對(duì)于10米長(zhǎng)的電纜區(qū)段而言，所述光纖與 所述區(qū)段的所述光纖的平均長(zhǎng)度相差至少5毫米。當(dāng)所述電纜經(jīng)受高達(dá)2 X 1(T3的應(yīng)變時(shí)，所 述光纖在1310納米波長(zhǎng)下經(jīng)受小于0.5地Am的增加的平均衰減。所述電纜可W使用粘合套 筒來提供約束所述管道的徑向向內(nèi)力的均勻分布。
[0009]另外的特征和優(yōu)點(diǎn)在W下【具體實(shí)施方式】中闡述，并且部分將對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員 從說明書顯而易見，或?qū)⑼ㄟ^實(shí)踐如書面描述及其權(quán)利要求書和附圖中描述的實(shí)施方式來 認(rèn)識(shí)到。應(yīng)當(dāng)理解，W上
【發(fā)明內(nèi)容】
和W下【具體實(shí)施方式】?jī)H是示例性的，旨在提供用于理解權(quán) 利要求書的性質(zhì)和特性的概述或框架。
【附圖說明】
[0010] 附圖被包括來提供進(jìn)一步的理解，并且并入本說明書中且構(gòu)成本說明書的一部 分。附圖示出一或多個(gè)實(shí)施方式，并與【具體實(shí)施方式】一起用來解釋各種實(shí)施方式的原理和 操作。因此，結(jié)合附圖，從W下【具體實(shí)施方式】中更全面理解本發(fā)明，其中：
[0011] 圖1是根據(jù)示例性的實(shí)施方式的光纖電纜的透視圖。
[0012] 圖2是根據(jù)另一示例性的實(shí)施方式的光纖電纜的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 在轉(zhuǎn)向詳細(xì)示出示例性的實(shí)施方式的附圖前，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明和創(chuàng)新技術(shù)并不 限于【具體實(shí)施方式】中闡述或附圖中示出的細(xì)節(jié)或方法論。例如，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 將理解，與附圖之一所示實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)的特征或?qū)傩钥蓱?yīng)用于所述附圖中的其它附圖所 示實(shí)施方式。
[0014] 參考圖1，光纖電纜110包括強(qiáng)度構(gòu)件112W及禪接到強(qiáng)度構(gòu)件112的緩沖管114,使 得強(qiáng)度構(gòu)件112加強(qiáng)緩沖管114。每個(gè)緩沖管114具有空腔116,并且光纖電纜110還進(jìn)一步包 括光纖118,所述光纖封裝在空腔116中，使得光纖118在所述空腔中彎曲，運(yùn)意味著光纖118 可W在空腔116中扭結(jié)、起伏、螺旋或W其它方式扭曲。因此，光纖118具有比容納相應(yīng)光纖 118的緩沖管114的長(zhǎng)度更長(zhǎng)的長(zhǎng)度。電纜110包括包圍并禪接強(qiáng)度構(gòu)件112與緩沖管114的 護(hù)套120。
[0015] 現(xiàn)在參考圖2,光纖電纜210包括中屯、定位強(qiáng)度構(gòu)件212W及禪接到強(qiáng)度構(gòu)件212的 緩沖管214,使得強(qiáng)度構(gòu)件212加強(qiáng)緩沖管214。每個(gè)緩沖管214具有空腔216,并且光纖電纜 210還進(jìn)一步包括光纖218,所述光纖封裝在空腔216中，使得光纖218在所述空腔中彎曲。電 纜210包括包圍強(qiáng)度構(gòu)件212和緩沖管214的護(hù)套220。另外，在圖2中，緩沖管214卷繞在強(qiáng)度 構(gòu)件212上，并且通過粘合套管222來保持在適當(dāng)位置。
[0016] 根據(jù)示例性的實(shí)施方式，強(qiáng)度構(gòu)件112、212被配置成在低溫下向光纖電纜110、210 提供抗拉強(qiáng)度W及抗彎強(qiáng)度。在一些實(shí)施方式中，存在如圖1所示兩個(gè)強(qiáng)度構(gòu)件112,其中強(qiáng) 度構(gòu)件112處于緩沖管114的任一側(cè)。在其它實(shí)施方式中，存在兩個(gè)W上強(qiáng)度構(gòu)件，諸如在緩 沖管的任一側(cè)的一對(duì)強(qiáng)度構(gòu)件。在另外一些實(shí)施方式中，如圖2所示，可僅存在一個(gè)此類強(qiáng) 度構(gòu)件212。
[0017] 強(qiáng)度構(gòu)件112、212可W包括玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GRP)、鋼、樹脂粘結(jié)的芳族聚酷胺， 或者其它合適強(qiáng)度材料。在一些實(shí)施方式中，強(qiáng)度構(gòu)件112、212可為光纖電纜110、210提供 足夠抗拉強(qiáng)度，而強(qiáng)度部件量可相對(duì)于其它電纜減少，使得當(dāng)前光纖電纜110、210可W不含 芳族聚酷胺紗線、不含玻璃纖維紗線和/或其它抗拉強(qiáng)度紗線，從而減少光纖電纜11〇、210 總體大小并且增加整個(gè)電纜110、210的拉伸能力。
[0018] 根據(jù)示例性的實(shí)施方式，緩沖管114、214和強(qiáng)度構(gòu)件112、212被護(hù)套120、220所包 圍。護(hù)套120、220可與緩沖管114、214和/或強(qiáng)度構(gòu)件112直接接觸，諸如強(qiáng)度構(gòu)件112和/或 緩沖管114完全被護(hù)套120所包圍并且嵌入其中。在其它實(shí)施方式中，護(hù)套120、220可與強(qiáng)度 構(gòu)件112、212和/或緩沖管114、214分開，諸如由中間材料層(諸如金屬護(hù)甲、遇水膨脹帶、阻 燃帶或其它材料)分開。
[0019] 在一些實(shí)施方式中，護(hù)套120、220包括(諸如主要包括）聚乙締。在其它實(shí)施方式 中，護(hù)套120、220包括聚氯乙締或其它聚合物。護(hù)套120、220可進(jìn)一步包括填料和/或添加 劑，諸如粘結(jié)劑和防火填料。在一些實(shí)施方式中，護(hù)套120、220可W形成電纜110、210的最外 表面，而其它實(shí)施方式中，護(hù)套120、220可不形成所述電纜的最外表面，諸如當(dāng)電纜包括外 皮層和/或作為較大"展開式"或分布式電纜的一部分時(shí)。
[0020] 緩沖管114、214可W包括聚丙締、聚氯乙締、聚碳酸醋、聚對(duì)苯二甲酸下二醇醋和/ 或其它聚合物。填料、添加劑和其它組分可添加到聚合物中。具體參考圖1，一個(gè)、兩個(gè)或更 多個(gè)緩沖管114可W在基本同一平面上并在強(qiáng)度構(gòu)件112之間縱向?qū)?zhǔn)。運(yùn)種平面對(duì)準(zhǔn)可為 電纜110提供彎曲偏向，并且護(hù)套120可W具有相對(duì)平坦側(cè)面。
[0021] 在一些實(shí)施方式中，除了光纖118、218之外，緩沖管114、214也填充有填充化合物， 諸如油脂或基于石油的凝膠。所述填充化合物對(duì)緩沖管114、214是阻水的且提供光纖與緩 沖管114、214之間的禪接。在其它實(shí)施方式中，緩沖管114、214是"干燥"的，并且沒有填充化 合物。在此類實(shí)施方式中，緩沖管114、214可用遇水膨脹粉末(諸如超吸收性聚合物)阻水， 所述遇水膨脹粉末可浸透在延伸穿過緩沖管114、214的空腔的紗線中和/或所述粉末可機(jī) 械附接到緩沖管114、214的內(nèi)部。
[0022] 根據(jù)示例性的實(shí)施方式，緩沖管114、214具有為3毫米或更少的、諸如2.5毫米或小 于2.5毫米或甚至2毫米或小于2毫米的外徑。緩沖管114、214可W具有至少100微米，例如至 少200微米和/或小于1毫米的平均壁厚。對(duì)于相同大小的緩沖管114、214而言，在光纖118、 218數(shù)量增加時(shí)，光纖118、218在其中的彎曲的自由度降低，并且多余光纖長(zhǎng)度減小。每個(gè)緩 沖管114、214可W具有至少一根光纖118、218,諸如至少四根光纖118、218,諸如至少十二根 光纖118、218。對(duì)于特定電纜設(shè)計(jì)而言，如果需要較少的緩沖管114、214,那么虛設(shè)桿可替換 電纜110、210的一或多個(gè)緩沖管114、214。
[0023] 根據(jù)示例性的實(shí)施方式，光纖118、218包括被玻璃包層直接包圍的玻璃忍，所述玻 璃包層被一或多層聚合物涂層(諸如被較硬的丙締酸醋殼直接包圍的較軟丙締酸醋應(yīng)變隔 離層)直接包圍。根據(jù)示例性的實(shí)施方式，與光纖帶的光纖不同，光纖118、218是單個(gè)、離散 光纖。光纖118、218可為單模光纖、多模光纖、多忍光纖、塑性光纖、具有均勻包層的光纖和/ 或其它類型的光纖。
[0024] 光纖118、218可為具有包層(所述包層包括不同的折射率的環(huán)形層）的抗彎曲光纖 或其它類型的抗彎曲光纖。彎曲不敏感或抗彎曲的光纖的實(shí)例是可從紐約州康寧市康寧公 司（Corning Incorporated of Corning,NY)購得的ClearCurve愈:多模光纖。在一些此類 實(shí)施方式中，在彎曲為具有帶有約200毫米的直徑的單應(yīng)的線圈時(shí)，電纜110、210的光纖 118、218在1310納米下具有約0.1 dB/應(yīng)或更小的光衰減（衰減差量），并且更優(yōu)選地，約 0.03dB/應(yīng)或更小的光衰減，其中上述衰減差量在一或多個(gè)波長(zhǎng)下、優(yōu)選地在大于或等于 1500納米的波長(zhǎng)下觀察到，在一些實(shí)施方式中，也在大于約1310納米的波長(zhǎng)下觀察到，在其 它實(shí)施方式中，也在大于約1260納米的波長(zhǎng)下觀察到。使用抗彎曲光纖可有利于改進(jìn)在電 纜110、210拉伸時(shí)的電纜110、210的光學(xué)性能。
[00巧]根據(jù)示例性的實(shí)施方式，光纖118、218封裝到每個(gè)緩沖管114、214的空腔116、216 中，使得光纖118、218在其中彎曲。在一些實(shí)施方式中，在與常規(guī)光纖電纜相比時(shí)，光纖118、 218在管道114、214中相對(duì)高度扭曲或彎曲。例如，對(duì)于電纜110、210的10米長(zhǎng)區(qū)段而言，光 纖118、218可W具有比放置光纖118、218的所述區(qū)段中的對(duì)應(yīng)緩沖管114、214的平均長(zhǎng)度大 至少25毫米的平均長(zhǎng)度，諸如平均大至少35毫米，其中此類結(jié)構(gòu)可W存在于標(biāo)準(zhǔn)條件下，諸 如室溫(27 °C )，電纜110、210平放在平坦表面上的直線路徑中。
[00%] 此外，在一些實(shí)施方式中，光纖118、218在緩沖管114、214中相對(duì)均勻地扭曲或彎 曲，使得特定緩沖管114、214和/或整個(gè)電纜110、210的所有光纖118、218彼此具有幾乎完全 相同長(zhǎng)度。例如，