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)的申請案
[0002] 本國際申請案主張2014年6月25日申請的美國申請案號14/314,766、2014年2月27 日申請的美國申請案號14/192,007?及2013年9月24日申請的美國申請案號61/881,707的 優(yōu)先權(quán)權(quán)益，所述申請案每者的內(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)由光纖傳達的信號的衰減。因此，光纖電纜可經(jīng)設(shè) 計成具有強度部件，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。緩沖管通常會具有自由空間，所述自由空間允許光纖相對于相應(yīng)的緩沖管的長度具有 光纖余長。在拉伸該緩沖管時，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，從而提供"應(yīng)變窗"。
[0006] 本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，多余光纖長度可W至少部分因制造緩沖管的工藝而變化。所 述變化可為相對于緩沖管內(nèi)的單獨光纖W及相同電纜中的不同的緩沖管的光纖之間的。此 夕h本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，多余光纖長度的量另外可因時間、溫度W及制造對應(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、加強構(gòu)件(稱為"絞合"）時W及在將保護護 套施于絞合的緩沖管周圍(稱為"包上護套"）時)進行修改。
[0007] 光纖電纜中的強度部件通常被選擇為適應(yīng)多余光纖長度的范圍的下限。換句話 說，強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度的電纜的光纖的應(yīng)變 和衰減。運種強度量級對于具有更大量的多余光纖長度的電纜的光纖而言可為不必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引一個實施方式設(shè)及一種光纖電纜，所述光纖電纜包括強度構(gòu)件、禪接到所述強度 構(gòu)件的管道、W及光纖。所述強度構(gòu)件提供抗拉強度和抗彎強度。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高度扭曲的，使得對于10米長的電纜 區(qū)段而言，所述光纖的平均長度比所述區(qū)段中的所述管道的平均長度大至少25毫米。另外， 所述光纖在所述管道中是相對均勻扭曲的，使得對于10米長的電纜區(qū)段而言，所述光纖與 所述區(qū)段的所述光纖的平均長度相差至少5毫米。當(dāng)所述電纜經(jīng)受高達2 X 1(T3的應(yīng)變時，所 述光纖在1310納米波長下經(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)點在W下【具體實施方式】中闡述，并且部分將對本領(lǐng)域的技術(shù)人員 從說明書顯而易見，或?qū)⑼ㄟ^實踐如書面描述及其權(quán)利要求書和附圖中描述的實施方式來 認識到。應(yīng)當(dāng)理解，W上
【發(fā)明內(nèi)容】
和W下【具體實施方式】僅是示例性的，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。附圖示出一或多個實施方式，并與【具體實施方式】一起用來解釋各種實施方式的原理和 操作。因此，結(jié)合附圖，從W下【具體實施方式】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)另一示例性的實施方式的光纖電纜的透視圖。
【具體實施方式】
[0013] 在轉(zhuǎn)向詳細示出示例性的實施方式的附圖前，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明和創(chuàng)新技術(shù)并不 限于【具體實施方式】中闡述或附圖中示出的細節(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 示實施方式。
[0014] 參考圖1，光纖電纜110包括強度構(gòu)件112W及禪接到強度構(gòu)件112的緩沖管114,使 得強度構(gòu)件112加強緩沖管114。每個緩沖管114具有空腔116,并且光纖電纜110還進一步包 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的長度更長的長度。電纜110包括包圍并禪接強度構(gòu)件112與緩沖管114的 護套120。
[0015] 現(xiàn)在參考圖2,光纖電纜210包括中屯、定位強度構(gòu)件212W及禪接到強度構(gòu)件212的 緩沖管214,使得強度構(gòu)件212加強緩沖管214。每個緩沖管214具有空腔216,并且光纖電纜 210還進一步包括光纖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包括包圍強度構(gòu)件212和緩沖管214的護套220。另外，在圖2中，緩沖管214卷繞在強度 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)示例性的實施方式，強度構(gòu)件112、212被配置成在低溫下向光纖電纜110、210 提供抗拉強度W及抗彎強度。在一些實施方式中，存在如圖1所示兩個強度構(gòu)件112,其中強 度構(gòu)件112處于緩沖管114的任一側(cè)。在其它實施方式中，存在兩個W上強度構(gòu)件，諸如在緩 沖管的任一側(cè)的一對強度構(gòu)件。在另外一些實施方式中，如圖2所示，可僅存在一個此類強 度構(gòu)件212。
[0017] 強度構(gòu)件112、212可W包括玻璃纖維增強塑料(GRP)、鋼、樹脂粘結(jié)的芳族聚酷胺， 或者其它合適強度材料。在一些實施方式中，強度構(gòu)件112、212可為光纖電纜110、210提供 足夠抗拉強度，而強度部件量可相對于其它電纜減少，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/或其它抗拉強度紗線，從而減少光纖電纜11〇、210 總體大小并且增加整個電纜110、210的拉伸能力。
[0018] 根據(jù)示例性的實施方式，緩沖管114、214和強度構(gòu)件112、212被護套120、220所包 圍。護套120、220可與緩沖管114、214和/或強度構(gòu)件112直接接觸，諸如強度構(gòu)件112和/或 緩沖管114完全被護套120所包圍并且嵌入其中。在其它實施方式中，護套120、220可與強度 構(gòu)件112、212和/或緩沖管114、214分開，諸如由中間材料層(諸如金屬護甲、遇水膨脹帶、阻 燃帶或其它材料)分開。
[0019] 在一些實施方式中，護套120、220包括(諸如主要包括）聚乙締。在其它實施方式 中，護套120、220包括聚氯乙締或其它聚合物。護套120、220可進一步包括填料和/或添加 劑，諸如粘結(jié)劑和防火填料。在一些實施方式中，護套120、220可W形成電纜110、210的最外 表面，而其它實施方式中，護套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。
[0020] 緩沖管114、214可W包括聚丙締、聚氯乙締、聚碳酸醋、聚對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、兩個或更 多個緩沖管114可W在基本同一平面上并在強度構(gòu)件112之間縱向?qū)?。運種平面對準可為 電纜110提供彎曲偏向，并且護套120可W具有相對平坦側(cè)面。
[0021] 在一些實施方式中，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 械附接到緩沖管114、214的內(nèi)部。
[0022] 根據(jù)示例性的實施方式，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。對于相同大小的緩沖管114、214而言，在光纖118、 218數(shù)量增加時，光纖118、218在其中的彎曲的自由度降低，并且多余光纖長度減小。每個緩 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。對于特定電纜設(shè)計而言，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的一或多個緩沖管114、214。
[0023] 根據(jù)示例性的實施方式，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)示例性的實施方式，與光纖帶的光纖不同，光纖118、218是單個、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，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波長下、優(yōu)選地在大于或等于 1500納米的波長下觀察到，在一些實施方式中，也在大于約1310納米的波長下觀察到，在其 它實施方式中，也在大于約1260納米的波長下觀察到。使用抗彎曲光纖可有利于改進在電 纜110、210拉伸時的電纜110、210的光學(xué)性能。
[00巧]根據(jù)示例性的實施方式，光纖118、218封裝到每個緩沖管114、214的空腔116、216 中，使得光纖118、218在其中彎曲。在一些實施方式中，在與常規(guī)光纖電纜相比時，光纖118、 218在管道114、214中相對高度扭曲或彎曲。例如，對于電纜110、210的10米長區(qū)段而言，光 纖118、218可W具有比放置光纖118、218的所述區(qū)段中的對應(yīng)緩沖管114、214的平均長度大 至少25毫米的平均長度，諸如平均大至少35毫米，其中此類結(jié)構(gòu)可W存在于標準條件下，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，在一些實施方式中，光纖118、218在緩沖管114、214中相對均勻地扭曲或彎 曲，使得特定緩沖管114、214和/或整個電纜110、210的所有光纖118、218彼此具有幾乎完全 相同長度。例如，