光纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種光纜(1)，管(20)的內徑(ID)與外徑(OD)的比率為0.5以下，因而管(20)具有相對較厚的壁。因此，即使當光纜(1)以處于2mm范圍內的小彎曲半徑彎曲時，也抑制了管(20)的與彎曲的內側對應的部分中出現(xiàn)扭折。結果，抑制了由管(20)中的扭折而產生的涂層光纖(10)的損壞或者傳輸損耗的增加。
【專利說明】光纜【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括涂層光纖的光纜。
【背景技術】
[0002]作為上述【技術領域】中的現(xiàn)有技術，例如，已知專利文獻I中披露的光纜。專利文獻I中披露的光纜設置有涂層光纖和管(松套管)，涂層光纖包括覆蓋光纖的由硅樹脂制成的一次覆蓋物和進一步覆蓋一次覆蓋物的由LCP (液晶聚合物)制成的二次覆蓋物，并且管在涂層光纖自由移動的狀態(tài)下容納涂層光纖。在專利文獻I中，通過將八根這種光纜沿著抗張力件的外圍設置來構成單根線纜。
[0003]引文列表
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本專利申請公開N0.S64-74514
[0006]在如上所述的涂層光纖在自由移動的狀態(tài)下被容納在管中的光纜中，當光纜以相對較小的彎曲半徑(例如大約2_)彎曲時，存在在管出現(xiàn)彎曲的部分中發(fā)生扭折的情況。在這種情況下，力作用在容納于管中的涂層光纖上，并且令人擔心的是，涂層光纖可能被彎曲和損壞或者可能會增加傳輸損耗。
【發(fā)明內容】

[0007]技術問題
[0008]鑒于上述情況提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提供一種可以抑制管中扭折的光纜。
[0009]技術方案
[0010]本發(fā)明的一個方面涉及到一種光纜。該光纜包括涂層光纖，還包括管，所述管容納所述涂層光纖使所述涂層光纖能夠在所述管中自由地移動，其特征在于，管內徑與管外徑的比率為0.1以上且0.5以下。
[0011]在該光纜中，管的內徑與外徑的比率(即，內徑/外徑)為0.5以下，因此管具有相對較厚的壁。因此，即使當光纜以例如約2mm的小彎曲半徑彎曲時，也可以抑制管扭折。結果，抑制了由管扭折產生的涂層光纖的損壞和傳輸損耗的增加。為了抑制管扭折，可以使管的內徑與外徑的比率在0.5以下的范圍內任意減小，但是，為了確保管內的空間使得涂層光纖能夠自由移動地容納在管內，優(yōu)選的是使管的內徑與外徑的比率為0.1以上。
[0012]本發(fā)明的一個方面的光纜還可以包括覆蓋管的護套。在這種情況下，抑制了護套內的管扭折。
[0013]本發(fā)明的一個方面的光纜還可以包括設置在管和護套之間的抗張力件?；蛘撸景l(fā)明的一個方面的光纜還可以包括設置在管的間隙中的抗張力件，并且管和護套可以密切接觸。
[0014]此外，本發(fā)明的一個方面的光纜還可以包括設置在管的外側的電線。在這種情況下，電線可以用來傳輸電信號或者供應電力。
[0015]在本發(fā)明的一個方面的該光纜中，電線可以包括金屬線和覆蓋金屬線的覆蓋材料，并且可以使構成管的材料的彈性模量高于覆蓋材料的彈性模量。在這種情況下，當電線按壓在管上時，橫向壓力不容易施加到容納在管中的涂層光纖上。
[0016]此外，在本發(fā)明的一個方面的光纜中，可以使構成管的材料的彈性模量為IOOMPa以上且2300MPa以下。在這種情況下，能夠可靠地抑制管扭折。
[0017]此外，本發(fā)明的一個方面的光纜可以包括偶數(shù)根涂層光纖，并且管可以使偶數(shù)根涂層光纖能夠自由移動地容納在管中。在這種情況下，可以利用獨立的涂層光纖傳輸上行光信號和下行光信號。
[0018]此外，本發(fā)明的一個方面的光纜包括涂層光纖，并且還包括:管，其使所述涂層光纖能夠自由移動地容納在所述管中；以及護套，其覆蓋所述管，其特征在于，所述管和所述護套相互密切接觸；并且所述管的內徑與所述護套的外徑的比率為0.1以上且0.5以下。
[0019]此外，本發(fā)明的一個方面的光纜的特征在于還包括設置在管的間隙中的抗張力件。
[0020]此外，本發(fā)明的一個方面的光纜的特征在于，當所述光纜呈U形被圍在兩塊板之間并且隨后以恒定速度施加負載而使得所述兩塊板之間的間隔減小時，在所述兩塊板之間的距離小于或等于所述光纜的外徑的三倍時出現(xiàn)屈服點。
[0021]本發(fā)明的有益效果
[0022]本發(fā)明能夠提供一種可以抑制管扭折的光纜。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是示出本發(fā)明的光纜的第一實施例的構造的剖視圖；
[0024]圖2是示出本發(fā)明的光纜的第二實施例的構造的剖視圖；
[0025]圖3是示出本發(fā)明的光纜的第三實施例的構造的剖視圖；
[0026]圖4是示出本發(fā)明的光纜的第四實施例的構造的剖視圖；
[0027]圖5是表示本發(fā)明的光纖的實例和比較例的特性的表；
[0028]圖6示意性地示出U形彎曲試驗的方式；以及
[0029]圖7是表示本發(fā)明的光纖的實例和比較例的特性的曲線圖。
【具體實施方式】
[0030]在下文中，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的光纜的實施例。在附圖的說明中，用相同的附圖標記表示相同的元件，并省略重復的說明。附圖中各部分的尺寸比例可能與實際的比例有所不同。
[0031][第一實施例]
[0032]圖1是示出本發(fā)明的光纜的第一實施例的構造的剖視圖。圖1中的剖面是沿與光軸垂直的平面截取的剖面。如圖1所示，光纜I包括偶數(shù)根(在此為四根)涂層光纖10。在光纜I中，如果一個通道由兩根涂層光纖10構成，則不同的涂層光纖10可以用于傳播上行光信號和下行光信號。如果使用一組為兩根的涂層光纖10傳輸多通道信號，則涂層光纖的數(shù)目是偶數(shù)。[0033]光纜I包括管20，管20將偶數(shù)根涂層光纖10容納成單一束。管20具有橫截面形狀為大致圓形的間隙21。管20是所謂的松套管(loose tube)，在與涂層光纖10不密切接觸的情況下使涂層光纖10能夠自由移動地容納在間隙21中。管20中的間隙21是例如如下間隙，即，當涂層光纖10平行地設置在管20內時，該間隙的直徑比涂層光纖10的寬度大至少0.2_。
[0034]管20的內徑ID與外徑OD的比率(S卩，內徑ID/外徑0D)為0.1以上且0.5以下。構成管20的材料的彈性模量例如為IOOMPa以上且2300MPa以下。構成管20的材料可以任意地選自例如:Ρ0Μ或其他工程塑料、PTFE, PFA或其他氟樹脂、或者PVC或類似物，使得彈性模量在上述范圍內。
[0035]光纜I還包括設置在管20的外側的抗張力件40和設置在抗張力件40的外側的護套30。也就是說，光纜I包括設置在管20和護套30之間的抗張力件40?？箯埩?0可以由例如凱芙拉(Kevlar)或其它抗張纖維構成。通過設置抗張力件40，當光纜I被拉緊時，抗張力件40承受張應力，并且涂層光纖10、護套30、或內管(管20)沒有拉伸。當將光纜I安裝到連接器上時，通過將抗張力件40緊固到連接器上，抗張力件40在光纜I被拉緊時承受張應力，并且保持了光纜I和連接器之間的連接。
[0036][第二實施例]
[0037]圖2是示出本發(fā)明的光纜的第二實施例的構造的剖視圖。圖2中的剖面是沿與光軸垂直的平面截取的剖面。如圖2所示，光纜2與第一實施例的光纜I的不同之處在于還具有多根(此處為6根)電線50和多個(此處為18個)填充物60。
[0038]電線50設置在管20的外側。更具體地說，電線50沿著管20的外表面設置在管20和護套30之間。通過以這種方式將電線50設置在管20的外側，即使當橫向壓力施加到光纜2上時，電線50也不會按壓在涂層光纖10上，從而抑制了傳輸損耗的增加。電線50可以例如用作供電線，或用作低速信號線。
[0039]電線50包括金屬線51和覆蓋金屬線51的覆蓋材料52。覆蓋材料52例如可以由聚乙烯、氟樹脂、EVA或類似物構成。在光纜2中，構成管20的材料的彈性模量高于構成覆蓋材料52的材料的彈性模量。因此，在光纜2中，構成管20的材料可以選擇為使得彈性模量在IOOMPa以上且2300MPa以下的范圍內并且高于構成覆蓋材料52的材料的彈性模量。
[0040]采用這種方式，通過使管20的彈性模量高于電線50的覆蓋材料52的彈性模量，當電線50按壓在管20上時，橫向壓力不容易施加到容納于管20中的涂層光纖10上。
[0041]填充物60設置在管20的外側。更具體地說，填充物60沿著管20的外表面設置在管20和護套30之間。填充物60的外徑和電線50的外徑基本相等。在光纜2中，在管20和護套30之間設置抗張力件40，以便填充電線50和填充物60之間的間隙。填充材料60的數(shù)目取決于電線的數(shù)目50。在電線50設置在管20的外周且沒有空間用于插入填充物60的情況下，填料60不是必須的。
[0042][第三實施例]
[0043]圖3是示出本發(fā)明的光纜的第三實施例的構造的剖視圖。圖3中的剖面是沿與光軸垂直的平面截取的剖面。如圖3所示，光纜3與第一實施例的光纜I的不同之處在于包括光纖帶13而不是涂層光纖10，還包括抗張力件70，并且不包括護套30和抗張力件40。
[0044]與涂層光纖10類似，光纖帶13能夠自由移動地容納在管20中。通過將多個(例如，偶數(shù)個；此處為四個)平行布置的涂層光纖形成為一體來形成光纖帶13。
[0045]抗張力件70設置在管20的間隙21中?？箯埩?0例如可以由凱芙拉或其它抗拉纖維構成。密度為大約6000d/mm2以下(例如,3000d/mm2)的抗張力件70插入到管20的間隙21中，從而橫向壓力不會施加給管20中的光纖帶13。通過設置這種抗張力件70，光纜3能夠具有抗張強度。
[0046][第四實施例]
[0047]圖4是示出本發(fā)明的光纜的第四實施例的構造的剖視圖。圖4中的剖面是沿與光軸垂直的平面截取的剖面。如圖4所示，光纜4與第一實施例的光纜I的不同之處在于包括抗張力件70而不是抗張力件40。
[0048]具體地說，在光纜4中，抗張力件70設置在管20的間隙21中。密度為大約6000d/mm2以下(例如，3000d/mm2)的抗張力件70插入到管20的間隙21中，從而橫向壓力不會施加給管20中的涂層光纖10。通過設置這種抗張力件70，光纜4能夠具有抗張強度。然而，當光纜4不需要抗張強度時，可以省去抗張力件70，并且涂層光纖可以插入管20中。
[0049]此外，在光纜4中，不是如第一實施例的光纜I 一樣抗張力件40介于管20和護套30之間。在光纜4中，管20的外表面與護套30的內表面形成緊密接觸。也就是說，在光纜4中，管20和護套30相互密切接觸。即使在彎曲光纜4時(其中管20和護套30處于密切接觸)，管20和護套30也保持一體而不移動。在這種情況下，可以將管20和護套30一起視為管。當管20和護套30形成一體時，可以使管20的內徑與護套30的外徑的比率為0.5以下。護套30不限于單層，兩層或更多層也是可行的。當管20和護套30形成一體時，如果光纜4的端部固定在適當位置，則管20和護套30不移位，并且充分地固定在適當位置。
[0050]如上文所述，在第一至第四實施例的光纜I至4中，管20的內徑ID與外徑OD的比率為0.5以下，因此管20具有相對較厚的壁。因此，即使當光纜I至4以例如約2mm的小彎曲半徑彎曲時，管20的與彎曲的內側對應的部分中出現(xiàn)扭折的情況也得到抑制。結果，抑制了由管20中的扭折而產生的涂層光纖10或光纖帶30的損壞或者傳輸損耗的增加。
[0051]為了實現(xiàn)抑制管20中的扭折的目的，也可以使管20的內徑ID與外徑OD的比率小于0.1，但是，為了確保管20內的空間使得涂層光纖10能夠自由移動地容納在管20內，實際上使管20的內徑ID與外徑OD的比率為0.1以上。當使管20的內徑ID與外徑OD的比率為0.1以上時，例如當管20的外徑OD為2mm時，管20的內徑ID變?yōu)?.2mm以上，并且具有0.125mm至0.18mm外徑的一根涂層光纖10能夠自由移動地容納在管20內。
[0052]在上文中，已經說明了本發(fā)明的光纜的實施例。因此，本發(fā)明的光纜不限于上述光纜I至4。本發(fā)明的光纜可以是在不脫離權利要求書的范圍的情況下對上述光纜I至4進行任意修改得到的光纜。
[0053]例如，在第一至第三實施例的光纜I至3中，管20的外側(例如在管20與護套30之間)可以設置有由例如編織金屬線構成的電磁屏蔽層。通過設置電磁屏蔽層，可以減少來自連接器內的例如進行光/電轉換和電/光轉換的裝置的電磁噪聲對光信號的影響。
[0054]此外，在第一和第二實施例的光纜I和2中，與第三實施例的光纜3類似，可以采用光纖帶13代替涂層光纖10，或者可以在管20的間隙21中設置抗張力件70。此外，在第四實施例的光纜4中，可以采用光纖帶13代替涂層光纖10。此外，在第一、第二和第四實施例的光纜1、2和4中，涂層光纖10的數(shù)目不限于偶數(shù)個，而可以為任意數(shù)目。并且，在第三實施例的光纜3中，可以采用涂層光纖10代替光纖帶13。
[0055][實例]
[0056]在下文中，參照圖5至圖7說明本發(fā)明的光纜的實例和比較例的特性。圖5所示的實例I至8是如下光纜:其中，外徑為250 μ m的涂層光纖能夠自由移動地容納在與上述管20類似的管中；比較例I至3是如下光纜:其中，外徑為250 μ m的涂層光纖能夠自由移動地容納在內徑與外徑的比率不在上述范圍內的管中。這里，涂層光纖構造成具有80 μ m的玻璃芯部直徑、125 μ m的樹脂包層直徑、0.3的數(shù)值孔徑和IOOOMPa的覆蓋層彈性模量。僅在實施例1中，管中的間隙(間隙21)被凱芙拉(抗張力件70)填充。
[0057]圖5的表中的“內徑/外徑比率(％)”以百分比表示管的內徑與外徑的比率。圖5的表中的“U形彎曲(R = 2mm) ”表示當如圖6所示在實例和比較例的光纜C被圍在板件PL之間的狀態(tài)下通過施加負載F使光纜C彎曲到R = 2mm的彎曲半徑時管T和涂層光纖的狀態(tài)。該彎曲半徑R為管T的中心軸線CA的半徑。
[0058]如圖5所示，在實例I至8中，管的彈性模量為IOOMPa以上且2300MPa以下并且管的內徑與外徑的比率為50%以下，當管彎曲到彎曲半徑為R = 2mm的U形時，管中沒有出現(xiàn)扭折，并且涂層光纖能夠沿光纜C的長度方向自由移動(換句話說，由扭折產生的橫向壓力沒有施加到涂層光纖上；即，管的彎曲部分中的間隙等于或大于涂層光纖的外徑)。
[0059]另一方面，在比較例I中，管的彈性模量為540MPa并且管的內徑與外徑的比率為67%，當管類似地彎曲成U形時，管中出現(xiàn)扭折，并且由扭折產生的橫向壓力施加到涂層光纖上，導致涂層光纖損壞，并且增加了傳輸損耗。此外，在比較例2中，管的彈性模量為IOOMPa并且管的內徑與外徑的比率為72%，當管類似地彎曲成U形時，對涂層光纖的損壞得以避免，但是管中出現(xiàn)了扭折，并且由該扭折產生的橫向壓力施加到涂層光纖上，從而增加了傳輸損耗。
[0060]此外，在比較例3中，管的彈性模量為2300MPa并且管的內徑與外徑的比率為70%，當管類似地彎曲成U形時，管中出現(xiàn)了扭折，并且由扭折產生的橫向壓力施加到涂層光纖上，導致涂層光纖損壞，并且增加了傳輸損耗。從上面的結果，可以確認，通過使管的內徑與外徑的比率為50%以下而使得管壁較厚，可以抑制當管彎曲到具有R = 2mm的彎曲半徑的U形時管中的扭折，結果是可以抑制由于管扭折而產生的橫向壓力導致的涂層光纖的損壞和傳輸損耗的增加。
[0061]圖7是繪制出與實例I至8和比較例I至3中的每一例對應的位置的曲線圖，其中X軸表示管的彈性模量，與X軸垂直相交的Y軸表示管的內徑與外徑的比率。在圖7中，沿X軸延伸的直線LI在0.1處與Y軸相交，沿X軸延伸的直線L2在0.5處與Y軸相交。
[0062]如上所述，鑒于抑制管中扭折的限制條件，管的內徑與外徑的比率為0.5以下是優(yōu)選的。另一方面，鑒于使涂層光纖能夠自由移動地容納在管中的限制條件，管的內徑與外徑的比率為0.1以上是優(yōu)選的。在這些限制條件下，圖7的曲線圖中的直線LI和直線L2之間的區(qū)域是優(yōu)選的區(qū)域。在圖7的曲線圖中，直線L2的正Y軸側的區(qū)域是管中出現(xiàn)扭折、橫向壓力施加到涂層光纖上、涂層光纖受到損壞或傳輸損耗增加的區(qū)域。
[0063]另一方面，當電線(例如電線50)設置在管的外側時，從抑制當電線按壓在管上時橫向壓力施加在涂層光纖上目的，優(yōu)選的是構成管的材料的彈性模量高于電線的覆蓋材料的彈性模量。
[0064][扭折的定義]
[0065]扭折定義為如圖6所示當負載以恒定速度施加到光纜C上時在兩塊板PL之間的距離達到光纜C的外徑的三倍之前表現(xiàn)出屈服點。通過在以橫軸表示時間、縱軸表示負載的曲線圖上在特定時間繪制負載可以確定屈服點。
[0066]工業(yè)實用性
[0067]通過本發(fā)明，可以提供能夠抑制管中扭折的光纜。
[0068]附圖標記列表
[0069]I至4光纜
[0070]10涂層光纖
[0071]13光纖帶
[0072]20 管
[0073]30 護套
[0074]40、70抗張力件
[0075]50 電線
[0076]ID 內徑
[0077]OD 外徑
【權利要求】
1.一種光纜，其包括涂層光纖，所述光纜還包括管，所述管使所述涂層光纖能夠自由移動地容納在所述管中， 其中，所述管的內徑與所述管的外徑的比率為0.1以上且0.5以下。
2.根據(jù)權利要求1所述的光纜，還包括覆蓋所述管的護套。
3.根據(jù)權利要求2所述的光纜，還包括設置在所述管與所述護套之間的抗張力件。
4.根據(jù)權利要求2所述的光纜，還包括設置在所述管的間隙中的抗張力件， 其中，所述管和所述護套相互密切接觸。
5.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的光纜，還包括設置在所述管的外側的電線。
6.根據(jù)權利要求5所述的光纜，其中， 所述電線包括金屬線和覆蓋所述金屬線的覆蓋材料； 并且構成所述管的材料的彈性模量高于所述覆蓋材料的彈性模量。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的光纜，其中， 構成所述管的材料的彈性模量為IOOMPa以上且2300MPa以下。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的光纜，其中， 所述光纜包括偶數(shù)根所述涂層光纖； 并且所述管使所述偶數(shù)根涂層光纖能夠自由移動地容納在所述管中。
9.一種光纜，其包括涂層光纖，所述光纜還包括: 管，其使所述涂層光纖能夠自由移動地容納在所述管中；以及 護套，其覆蓋所述管， 其中，所述管和所述護套相互密切接觸； 并且所述管的內徑與所述護套的外徑的比率為0.1以上且0.5以下。
10.根據(jù)權利要求9所述的光纜，還包括設置在所述管的間隙中的抗張力件。
11.一種光纜，其容納光纖，其中， 當所述光纜呈U形被圍在兩塊板之間并且隨后以恒定速度施加負載而使得所述兩塊板之間的間隔減小時，在所述兩塊板之間的距離小于或等于所述光纜的外徑的三倍時出現(xiàn)屈服點。
【文檔編號】H01B11/22GK104011574SQ201280064217
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權日:2011年12月27日
【發(fā)明者】坂部至, 本間祐也, 服部知之, 相馬一之 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社