CN101542346A - 具有干燥嵌入物的光缆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
光缆及制造光缆的方法包括至少一光波导、至少一干燥嵌入物和光缆护套。所述至少一光波导和至少一干燥嵌入物至少部分布置在所述光缆护套的空腔内。在一实施例中,所述光缆包括布置在所述空腔内的第一干燥嵌入物和第二干燥嵌入物,使得所述至少一光波导布置在所述第一干燥嵌入物和所述第二干燥嵌入物之间,从而提供干式缆芯。
Description
技术领域
本发明总体上涉及光波导的干燥式封装。更具体地,本发明涉及包括至少一干燥嵌入物的用于通信系统的光组件,干燥嵌入物用于保护至少一光波导。
背景技术
光缆包括光波导如光纤,其传输光学信号如声音、视频、和/或数据信息。一种类型的光缆结构包括布置在管内的光波导,从而形成管组件。一般而言,管保护光波导。然而,光波导必须在管内进行进一步的保护。例如,光波导在光波导和管之间应有一些相对移动以适应弯曲。另一方面,光波导应与管足够地配合,从而防止光波导在管内移位,例如,在施加拉力以安装光缆时。另外,管组件应抑制水在其中的移动。此外,管组件应能够在一定温度范围内工作,而不会有不适当的光学性能降级。
传统光管组件通过用触变材料如润滑脂填充管而满足这些要求。触变材料通常使光波导和管之间能适当移动、缓冲及接合光波导。另外,触变材料可有效阻止水在管内移动。然而,在连接光波导之前,必须先从光波导清除触变材料。从光波导清除触变材料是一脏乱且耗时的过程。此外,触变材料的粘性通常取决于温度。由于改变粘性,触变材料在相当高的温度下可能从管的端部滴下,而在相当低的温度下可导致光学衰减。
已有光缆设计试图排除触变材料在管中的使用,但这些设计总体上是不适当的,因为它们未满足所有要求和/或生产费用很高。管中不使用触变材料的一个例子是美国专利4,909,592,其公开了一种具有遇水膨胀带和/或纱线布置于其中的管。例如,传统遇水膨胀带通常由两层薄的无纺层形成,两层之间夹有遇水膨胀粉末,从而形成相当薄的带,该带不填满缓冲管内的空间。因此,传统遇水膨胀带由于未填满的空间而对光波导不提供足够的接合。另外,该空间使管内的水能沿管迁移,而不是被传统遇水膨胀带包含。因此,该设计要求管内有大量遇水膨胀成分以足以将光纤接合到管。此外,缓冲管内大量遇水膨胀成分的使用是不经济的,因为其增加了光缆的制造复杂性和成本。
另一不使用触变材料的光缆例子是美国专利6,278,826,其公开了一种含水量大于零的泡沫,其被装载以超吸收聚合物。泡沫的含水量被描述为改善泡沫的阻燃特性。同样,该设计的泡沫相当昂贵因而增加了光缆的成本。
附图说明
图1为根据本发明的管组件的截面图。
图1a为根据本发明的另一管组件的截面图。
图2为图1的管组件的干燥嵌入物的截面图。
图2a-2d为根据本发明的备用干燥嵌入物的截面图。
图2e为三种不同干燥嵌入物的压缩曲线图。
图2f-2h为施加到图2的干燥嵌入物的各种粘合剂/胶水的结构。
图3为描述各种管结构的光纤带拔力的柱状图。
图4为根据本发明的生产线的示意性表示。
图5为根据本发明一实施例的光缆的截面图。
图6为描述与各种光缆结构相关的光纤带接合力的图。
图7为根据本发明概念的另一干燥嵌入物的立体图。
图8为根据本发明概念的另一干燥嵌入物的截面图。
图9为根据本发明概念的另一干燥嵌入物的立体图。
图10为根据本发明概念的另一干燥嵌入物的立体图。
图11为具有填充传统润滑脂的管组件的光缆的截面图。
图12为具有传统干管组件的光缆的截面图。
图13为根据本发明的具有铠装层的光缆的截面图。
图14为根据本发明的无管式光缆的截面图。
图15为根据本发明的具有绞合管的光缆的截面图。
图16和17为根据本发明的无管光缆的截面图。
图18、18a和18b为根据本发明的其它光缆的截面图。
图18c为图18、18a和18b中所示的光缆的空腔的示意性表示。
图19和19a分别为具有零光纤带余长(ERL)和正ERL的光缆的示意性表示。
图19b和19c为图19和19a的光缆在弯曲期间的示意性表示。
图20为根据本发明的具有多个干燥嵌入物的光缆的截面图。
图21-25为根据本发明的其它光缆的截面图。
图26为制造根据本发明图18的光缆的生产线的示意性表示。
具体实施方式
本发明将在下文中参考附图示出的优选实施例进行更加详细的描述。当然,本发明可被体现为许多不同的形式,且不应视为限于在此提出的实施例;之所以提供这些实施例,是为了使在此公开的内容能向本领域技术人员全面传达本发明的范围。附图不必按比例画出,而是配置成可清楚地图解本发明。
图1中所示是根据本发明一方面的示例性管组件10。管组件10包括至少一光波导12如光纤、至少一干燥嵌入物14和管18。在该例子中,至少一光波导12是光纤带堆13的形式,其具有跨带堆拐角的对角线D尺寸。干燥嵌入物14通常包围至少一光波导12并形成中心体15,其布置在管18内。干燥嵌入物14执行功能如衬垫、接合、抑制水的移动、及适应弯曲。干燥嵌入物14是有利的,因为光波导很容易从那里被除去,而不会留下在连接之前要求清除的残余物或膜层。此外,不像传统的触变材料,干燥嵌入物14随着温度的变化不会改变其粘性,也不具有在高温下从管端滴下的倾向。另外,管组件10可包括其它适当的构件如聚酯捆缚线17,以将干燥嵌入物14保持在光波导12周围。同样,两根或多根线可被缝合在一起以在将管18挤压成形在干燥嵌入物14周围之前将干燥嵌入物保持在一起。图1a示出了管组件10′,其是管组件10的变异。具体地,管组件10′包括多个松散的光波导12,而不是光纤带堆13。在该例子中,管组件10′包括24根具有对角线尺寸D的松散光波导12,但可使用任何适当数量的光波导。此外,光波导12可使用打捆机、遇水膨胀线、带、包裹物、薄护套或其它适当材料而捆扎成一个或多个组。另外,管组件10或10′可以是图5所示的光缆的一部分。此外,根据本发明的干燥嵌入物14可与无管光缆设计一起使用。
如图所示,光波导12是光纤,其形成光纤带的一部分。在这种情况下,光波导是成带形式的多根单模光纤,其形成光纤带堆13。光纤带堆13可包括螺旋状或S-Z状的绞合。另外,可使用其它类型或结构的光波导。例如,光波导12可以是多模、纯模、掺铒的、偏振保持的光纤、其它适当类型的光波导、和/或其组合。此外,光波导12可以是松散的或成束的。每一光波导12可包括基于硅石的芯,其用于传输光信号并被基于硅石的覆层包围,覆层的折射率较芯的低。另外,一个或多个涂层可被施加到光波导12。例如,软的第一涂层包围覆层,相对较硬的第二涂层包围第一涂层。在一实施例中,一个或多根光波导12包括2003年7月18日申请的美国专利申请10/632,219中公开的涂层系统。光波导12还包括识别手段如墨水或其它用于识别的适当标记物。当然,光波导也可包括紧密缓冲层。适当的光纤可从纽约的康宁公司购得。
在其它实施例中,光纤带堆13可具有边角光波导12a,其具有预定的MAC数,从而在遭受压缩力时阻止边角光波导的光学衰减。换言之,选择具有预定MAC数的边角光波导安放光波导,在经受相当高水平的压缩时,在光纤带堆位置中其对源于压缩力的光学衰减较不敏感。在其它实施例中,光纤带的所有光波导12均可具有预定MAC数。如在此所用的,对于特定光波导12a,MAC数被计算为模场直径(MFD)除以截止波长,两个数量均以微米为单位进行表示,使得MAC数是无量纲的数。换言之,MFD通常被表示成微米,截止波长通常被表示成纳米,因此,截止波长必须除以1000以将其转换成微米,从而产生无量纲MAC数。
作为例子,MAC数为约7.35或更小,约7.00或更小则更好,最好为约6.85或更小;然而,MAC数有下限限制。作为例子,边角光波导12a被选择为具有9.11μm或更小的MFD和1240nm或更大的截止波长,从而产生7.35或更小的MAC数。概言之,MAC数直接正比于MFD并反比于截止波长。光纤带堆13具有四根边角光波导12a;当然,其它光纤带堆结构可包括更多的边角位置。例如,具有大致成加号形状的光纤带堆包括八个外边角。同样,其它光纤带堆结构可具有其它数量的边角位置。
另外,本发明的光纤带实施例可具有正的光纤带余长(ERL),尽管对于一些光缆设计负的ERL也是可能的,但总的来说性能可能受影响。如在此使用的,ERL被定义为特定光纤带的长度减去包含光纤带的管或光缆的长度,然后再除以包含光纤带的管或光缆的长度,其可通过乘以100而表示成百分比。无论ERL采用管长度还是光缆长度进行计算,其均依赖于特定的结构。此外,光缆的各个光纤带可具有不同的ERL值。作为例子,光缆50的光纤带具有正ERL,如在约0.0%到约0.4%或更大的范围内的正ERL,但其它适当的值也是可能的。同样,对于光缆结构,具有松散或成束光纤的实施例可包括适当范围内的正光纤余长(EFL)。简言之,EFL是光纤的所有结构中多余光纤长度的一般描述,ERL特别指光纤带余长。
图2示出了说明性干燥嵌入物14的截面图。干燥嵌入物14由能够从卷轴放出的伸长材料形成以在生产期间能连续应用。干燥嵌入物14可由能执行不同功能的多层形成;当然,干燥嵌入物可以是单层如可压缩的毡物质,及可选地包括阻水/遇水膨胀件。干燥嵌入物14衬垫光波导12而使其隔离于管18,从而在1310nm基准波长将光波导12的光学衰减保持在约0.4dB/km以下,及在1550nm和1625nm基准波长保持在0.3dB/km。但其它适当的光学衰减值也是可能的,如对于1310和1550基准波长分别为0.35/0.25。在一实施例中,干燥嵌入物14由两层不同的层形成。例如,图2示出了干燥嵌入物14的第一层14a为可压缩层,第二层14b为遇水膨胀层。在这种情况下,第一层14a由具有预定弹簧常数的可压缩材料形成以提供足够的接合特性。作为例子,第一层是泡沫带,如开孔泡沫带。当然,可使用任何适当的可压缩材料如闭孔泡沫带。如图2中所示,第二层14b可具有任何适当的结构,及在优选实施例中是具有一个或多个组成的适当遇水膨胀带。例如,遇水膨胀带可具有如图2的两个不同局部泡所示的不同结构,但通常包括至少一带如具有多个遇水膨胀颗粒14e的无纺带14f。然而,干燥嵌入物14可包括由一种或多种材料形成的其它类型的颗粒。
第一层14a和第二层14b优选用粘合剂14d连接在一起,使得分开这些层需要约5牛顿(N)或更大的力。粘合剂14d可在制造期间喷射在这些层中的一层或两层上,从而产生防止形成粘合剂块的细密薄雾;然而,其它适当的施加方法也是可能的。但是,粘合剂可具有其它形式,如施加到一层或多层的粉末。无论粘合剂使用何种形式,其均不应在干燥嵌入物放在光波导周围时使得衰减水平升高。同样,遇水膨胀颗粒或聚结颗粒如粘合剂和/或遇水膨胀颗粒不应导致微弯曲。换言之,粘合剂14d或其它聚结材料如粘合剂和遇水膨胀粉末的平均颗粒大小应相当小如600微米或更小,优选约450微米或更小,最好约300微米或更小,使得如果这些颗粒通过一部分干燥嵌入物14压靠光波导,它们不会引起微弯曲水平升高。如在此使用的,平均颗粒大小指干燥嵌入物14中使用的一种或多种材料的颗粒。
如图2中右边的局部泡所示,第二层14b为具有遇水膨胀颗粒14e的遇水膨胀带,遇水膨胀颗粒布置在两无纺带状材料14f之间,这些材料由粘合剂14d连接到第一层14a。作为例子,粘合剂14d可以是用于将这些层保持在一起的干粘合剂或热敏粘合剂。该结构防止颗粒引起微弯曲,因为有无纺带用作第一层14a和遇水膨胀颗粒14e之间的缓冲。遇水膨胀粉末的平均颗粒大小应相当小,如600微米或更小,优选约450微米或更小,最好约300微米或更小,使得如果这些遇水膨胀颗粒通过一部分干燥嵌入物14压靠光波导,它们不会引起微弯曲水平升高。另外,第一层14a(如该结构中的可压缩层)还用作颗粒和光波导之间的缓冲。第二层14b可具有其它结构,如图2中左边局部泡所示的结构。具体地,该实施例示出了遇水膨胀颗粒14e连接到单一无纺带14f的一侧,其继而连接到可压缩第一层14a,使得遇水膨胀颗粒14e布置在第一和第二层之间,没有缓冲层。在该结构中,粘合剂14f用于连接遇水膨胀颗粒14e及用于将干燥嵌入物14的第一和第二层14a、14b连接在一起。然而,干燥嵌入物14的这种结构通常导致由粘合剂和遇水膨胀颗粒形成的聚结材料的平均颗粒大小较大。换言之,在该干燥嵌入物结构中,与平均颗粒大小同等的所有大小均较大,因为其相比单独遇水膨胀颗粒产生聚结颗粒。因此,如果平均颗粒大小太大,则导致微弯曲升高。这样,在该结构中,聚结或合成颗粒的平均颗粒大小应在如上所述的同一范围内以防止微弯曲。
同样,干燥嵌入物14的内表面不应导致微弯曲水平升高。因此,在优选实施例中,可接触光波导的层的表面应具有相当光滑的表面及适当的可压缩性或柔软性以保持适当的光学性能水平。例如,如果泡沫用作干燥嵌入物14的第一层14a,泡沫的平均微孔大小为约1000微米或更小,并可以是约700微米或更小,从而产生相当光滑的表面。另外,泡沫可具有含不同大小的微孔的层,如较大的微孔远离光波导及较小的微孔靠近泡沫的接触光波导的表面。其它变化包括表面处理以使泡沫层的表面光滑。表面处理包括加热以使表面光滑或用适当材料填充所述微孔。另外,第一层14a如泡沫衬垫干燥嵌入物14的遇水膨胀颗粒和/或粘合剂从而防止引起微弯曲。
在一实施例中,第一层为开孔聚氨酯(PU)泡沫带。PU泡沫带可以是聚醚型PU或聚酯型PU,但也可使用其它适当的泡沫带可压缩层如聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、或EVA泡沫。然而,优选实施例使用聚醚型泡沫带,因为在遭受潮湿时其性能优于聚酯型PU泡沫。换言之,聚酯型PU泡沫可为潮湿损坏,而聚醚型PU泡沫在潮湿条件下通常更结实。另外,泡沫层具有预先确定的密度,其通常在约1lb/ft3到约3lb/ft3的范围内,但在优选实施例中,密度为约2lb/ft3。干燥嵌入物14还具有预定的极限抗张强度,以防止在生产期间断裂。概言之,对于具有可压缩层和遇水膨胀层的干燥嵌入物,抗张强度的大部分是由遇水膨胀层提供。对干燥嵌入物14每厘米宽度W或更大宽度,干燥嵌入物的极限抗张强度为约10牛顿,最好为约20牛顿。
另外,本发明的干燥嵌入物也可使用其它适当的材料和/或构造,同时依然提供衬垫、接合、和/或使光纤能移动。此外,与其它干燥嵌入物类似,遇水膨胀层是可选的并可使用任何适当的材料/构造。图2a示出了另一干燥嵌入物14’的一个例子。干燥嵌入物14’包括由位于顶部带14a’和底部带14a’之间的多个微球体14b’形成的可压缩层。与其它带一样,带14a’可由任何适当的材料形成,如非纺织材料、聚酯膜如Mylar或其它类似材料。更具体地,微球体14b’通常位于带14a’之间并使用适当的方法连接在一起,如粘合剂、结合剂、加热和/或加压等。另外,可选的遇水膨胀物质如多个遇水膨胀颗粒或遇水膨胀涂层14c’也可与微球体14b’一起位于带14a’之间或位于一个或多个带14a’的一部分上。形成微球体14b’的适当材料相当软使得它们可压缩和调整大小,从而在它们靠向光纤或光纤带挤压时将不导致不适当的光衰减水平。作为例子,适当的中空微球体可从荷兰的AkzoNobel得到,其商品名为EXPANCEL,其包括单体偏二氯乙烯、丙烯腈和异丁烯酸甲脂的共聚物。其它塑性中空微球体可从马来西业的Asia Pacific Microspheres获得,其商品名为PHENOSET,且其为含苯酚和氨基的微球体。
中空聚合微球体的可压缩性质适于使光纤与管或光缆护套足够联结。另外,这些微球体的光滑圆形表面允许靠向光纤挤压而在光缆弯曲、扭拧或变形期间不导致光衰减水平升高。另外,中空微球体的大小可在约1微米到约300微米之间变化,同样,微球体的壁厚也可在约0.1微米到几微米之间变化,但只要保持适当的光衰减水平,其它适当的尺寸也是可能的。
图2b示出了干燥嵌入物14”的另一例子,其提供使用其几何形状的可压缩层14b”。更具体地,可压缩层14b”通过使用立体织物提供,其在一个或多个方向具有织纹形状从而提供可压缩层。如图所示,干燥嵌入物14”具有织纹形状TS并由适当的软和柔韧材料形成,使得其可变形从而为光纤或光纤带提供足够的联结水平而不导致不适当的光衰减水平。作为例子,适当的织物可从北卡罗来纳州Durham的Freudenberg获得,商品名为Novolon。所述立体织物可由多种材料形成,如聚酯、聚丙烯、尼龙或其它适当的材料。总的来说,立体织物使用将二维(即平的)织物或底物变换为具有所需织纹形状TS的三维(即织纹形状的)织物或底物的造型过程形成。干燥嵌入物14”的联结和/或可压缩性可通过改变参数进行调整,所述参数如每表面积的接触点数量(即改变高和低接触点的密度)、从高点到低点的高度、立体织物外形、和/或立体织物的挠性。再次地,干燥嵌入物14”可包括可选的遇水膨胀层14a”以阻止水沿光缆或管组件迁移。例如,所述遇水膨胀层可以是施加到一个或多个表面或施加到立体织物的纤维上的涂层,其可包括位于干燥嵌入物之中或之上的遇水膨胀颗粒,和/或可包括超吸水纤维。例如,适当的遇水膨胀细丝为可从日本Osaka的Toyobo获得的LANSEAL材料或可从英国SouthHumberside的Technical Absorbents Ltd.获得的OASIS材料。
图2c示出了干燥嵌入物的另一实施例14”’,其具有可压缩层14b”’,所述可压缩层具有由非连续和/或连续细丝形成的一种或多种材料制成的毡物质的非纺织层。可选地,干燥嵌入物14”’可包括遇水膨胀层和/或用于使所述毡物质附着到干燥嵌入物上的一个或多个带。例如,干燥嵌入物14”’包括位于多个可选带14c”’之间的多个遇水膨胀细丝14a”’及其它不可膨胀细丝14b”’,从而形成干燥嵌入物14”’。如在此使用的,“毡物质”意为包括一种或多种类型的非连续或连续细丝和/或纤维的材料,所述细丝和/或纤维已通过热、湿气、化工品、压力、或机械行动如针刺或水刺、或前述行动的结合而被使得粘附和/或席纹织造在一起,从而形成相当厚且可压缩的层。遇水膨胀细丝14a”’可包括任何适当的遇水膨胀材料。作为例子,图2c的干燥嵌入物14”’可包括约25%或更低(重量百分比)的遇水膨胀细丝14a”’和约75%或更高(重量百分比)的其它细丝14b”’;然而,其它适当的比例也可以。其它细丝14b”’可包括任何适当的细丝和/或纤维材料如聚合物细丝如聚丙烯、聚乙烯和聚酯,同样,其它适当的材料如棉花、尼龙、人造丝、合成橡胶、玻璃纤维、芳族聚酰胺、聚合物、含橡胶的聚氨酯橡胶、及其复合材料和/或混合物均可包括为其它细丝14b”’的一部分,并可进行调整以提供特定特性。
图2d示出了成形为扁平带的另一干燥嵌入物14””,其具有适当宽度的可压缩层。作为例子,干燥嵌入物14””由多个细丝14c””制成,如通过用作基体材料的可压缩层14b””群聚在一起的多个连续聚酯细丝,但使用其它细丝材料也是可能的。例如,可压缩层14b””通过使基体材料发泡形成,从而提供可压缩层14b””。另外,基体材料用于使多个遇水膨胀颗粒附着到干燥嵌入物14””从而形成遇水膨胀层14a””。适当的发泡基体材料包括乙烯基、聚氨酯类、聚丙烯、EVA或聚乙烯混合物。多个细丝和基体材料通过模子,该模子将干燥嵌入物14””形成为想要的形状如扁平带状外形。干燥嵌入物14””可按夹层结构平行于光纤带穿引,或具有其它结构如成螺旋形地包裹光纤或带堆。使用任何适当的材料提供可压缩层和遇水膨胀层的其它类似结构也是可能的。干燥嵌入物可包括另外的结构和/或材料如用作可压缩层的海绵状材料如聚乙烯醇(PVA)。
干燥嵌入物14具有遇水膨胀速度,使得遇水可膨胀物质的大部分膨胀高度在暴露给水的约120秒或更短时间内完成,最好在约90秒或更短时间内。作为例子,在无限制的膨胀状态下,对于蒸馏水,干燥嵌入物14可具有约18mm的最大膨胀高度,对于5%离子水溶液即盐水,可具有约8mm的最大膨胀高度。当然,也可使用具有其它适当最大膨胀高度的干燥嵌入物。管组件可以约3或更大、约5或更大及高达约7或更大的遇水膨胀比进行构造。遇水膨胀比定义为干燥嵌入物的未受限截面膨胀状态面积除以管组件中的自由空间。对于圆形光缆,管组件的自由空间定义为管内径面积减去光波导占用的面积。例如,如果干燥嵌入物具有约50mm2的未受限截面膨胀状态面积及管具有10mm2的自由空间,则遇水膨胀比为5。干燥嵌入物还可包括预处理以提高性能如降低一部分干燥嵌入物的表面张力的润湿剂。例如,亲水物质被喷射在干燥嵌入物上使得液体可容易和快速地移过干燥嵌入物,从而液体可与遇水膨胀层交互作用。另外,干燥嵌入物可包括选择亲水成分如亲水泡沫用在干燥嵌入物内。
干燥嵌入物14在装配期间可被压缩,使得其提供预定的法向力,以阻止光波导12被容易地沿管18纵向放置。干燥嵌入物14最好具有约5mm或更小的未压缩高度h,以使光缆尺寸如管直径和/或圆缆的光缆直径最小。当然,任何适当的高度h均可用于干燥嵌入物14。另外,干燥嵌入物14的高度h在整个宽度范围内不必是常数,即可变化,从而与光波导的截面形状一致并提供改进的衬垫以改善光学性能(图10)。第二层14b是遇水膨胀层如带,其阻止水在管18内移动。
干燥嵌入物14的压缩实际上是干燥嵌入物14的局部最大压缩。在图1的例子中,干燥嵌入物14的局部最大压缩出现在光纤带堆的跨直径的边角处。在其它光缆设计如图18中所示的设计中,如将要讨论的,干燥嵌入物的局部最大压缩通常出现在波状光纤带堆的最大振幅处。计算图1中的干燥嵌入物的压缩百分比要求知道管18的内径、光纤带堆的对角线D尺寸、及干燥嵌入物14的未压缩高度h。作为例子,管18的内径为7.1mm,光纤带堆的对角线D为5.1mm,干燥嵌入物14跨直径的未压缩高度h为3.0mm(2×1.5mm)。将对角线D(5.1mm)与干燥嵌入物14跨直径的未压缩高度h(3.0mm)相加产生未压缩尺寸8.1mm。当将光纤带堆和干燥嵌入物14放入具有7.1mm内径的管18内时,干燥嵌入物总共被压缩1mm(8.1mm-7.1mm)。因此,干燥嵌入物14跨管18的直径被压缩了大约30%。
图2e为三种不同干燥嵌入物14的示例性压缩曲线200、202和204。具体地,曲线200和202代表两种不同的干燥嵌入物,每一种均具有可压缩开孔聚醚型PU泡沫层和遇水膨胀层。曲线200和202分别表示高度h分别为约1.5mm和约1.8mm的干燥嵌入物。另一方面,曲线204代表具有高度约为1.8mm的可压缩开孔聚酯型PU泡沫层和遇水膨胀层的干燥嵌入物。通过将干燥嵌入物样品放置在两个具有约2.2英寸直径的圆板之间而产生压缩曲线,同时使用Instron机器测量压缩样品所需要的力。
如图所示,所有三种干燥嵌入物14的压缩曲线在压缩范围内均总体上呈非线性。但概括地说,压缩曲线200、202、204直到约0.70mm还具有大致线性的压缩。在一实施例中,用约10牛顿的力,干燥嵌入物14具有约1.0mm或更小的压缩。概言之,当遇水膨胀层相对不可压缩时,泡沫层被压缩。
在其它实施例中,在管组件10中,干燥嵌入物14的第一层14a未被压缩,但如果光波导开始移动则开始压缩。其它变化包括将一部分干燥嵌入物14附着或结合到管18。例如,粘合剂、胶水、合成橡胶、和/或聚合物14c被布置在干燥嵌入物14的一部分表面上,其与管18接触以将干燥嵌入物14附着于管18。例如,层14c是在管18挤压成形期间至少部分熔化的聚合物层,从而在其间产生结合。同样,干燥嵌入物因其它目的可包括其它适当的材料和/或层如阻燃材料和/或层。另外,可能将干燥嵌入物14螺旋状地卷绕在光波导12周围,而不是纵向布置。在另外的实施例中,两个或多个干燥嵌入物可形成在一个或多个光波导12周围,如放置在管18内的两个对半。
其它实施例可包括,短效的胶水/粘合剂用于使缆芯15和/或干燥嵌入物14与管18接合。胶水/粘合剂或类似物质被施加到干燥嵌入物14的径向向外的表面,例如,在生产过程期间。短效的胶水/粘合剂被施加,同时被加热或熔化到干燥嵌入物14的外表面,接着在光缆被淬火或冷却时其被冷却或冻结。作为例子,适当的短效胶水可从新泽西州Bridgewater的National Starch and Chemical Company用商品名LITE-LOK70-003A购得。短效胶水或其它适当的粘合剂/材料可按小滴施加,其具有连续的或间断的结构,如图2b-2d所示。例如,一个或多个粘合剂/胶水小滴可以是沿干燥嵌入物纵向施加、纵向间隔开的小滴、沿干燥嵌入物的纵轴的Z字形小滴、或任何其它适当的结构。
在一应用中,多个短效的胶水/粘合剂或类似物的小滴被施加到干燥嵌入物14。例如,三个连续的或非连续的小滴所布置的位置使得当干燥嵌入物形成在光纤带堆周围时,小滴相互之间间隔120度。同样,四个小滴可被布置成使得当干燥嵌入物形成在光波导周围时,它们相互之间间隔90度。在使小滴沿纵轴间隔开的实施例中,小滴可具有约20mm和约800mm或更多的纵向间隔S。当然,也可使用其它适当的间隔。另外,小滴可被断续地施加以使所需要的材料最少,从而降低生产支出,同时还提供足够的接合/粘附。
由于管组件10未被填充触变材料,管可能会变形或坍陷,从而形成椭圆形的管而不是圆形的管。2003年5月30日申请的美国专利申请10/448,509讨论了管由双峰聚合材料形成的干管组件,管具有预定的平均椭圆度。如在此使用的,椭圆度是管18的大直径D1和小直径D2的差除以大直径D1然后乘以100,从而将椭圆度表示为百分比。双峰聚合材料包括至少具有第一聚合材料和第二聚合材料的材料,这些材料在双反应器工艺中生产,其中第一聚合材料具有相对高的分子量,第二聚合材料具有相对低的分子量。该双反应器工艺提供想要的材料特性且不应与单柱反应器聚合物混合相混淆,后者在混合时兼顾两种树脂的特性。在一实施例中,管具有约10%或更小的平均椭圆度。作为例子,管18由HDPE形成,其可从密歇根州Midland的Dow Chemical Company在商品名DGDA-2490NT下获得。
图3为示出各种管和/或光缆结构的标准化光纤带拔力(N/m)的柱图。光纤带拔力测试测量从10米长的光缆开始沿其整个长度移动光纤带堆所需要的力。当然,该测试可同样应用于松散或成束光波导。具体地,从管拔拉光纤带堆,开始移动整个长度的光纤带所需要的力除以光缆长度,从而使光纤带拔力标准化。作为用于比较的基线,柱30示出了在填充传统润滑脂(触变材料)的管(图11)中,120根光纤的光纤带堆的光纤带拔力为约4.8N/m。柱31示出了在144根光纤的光纤带堆(图12)周围仅具有遇水膨胀带的传统干管设计的光纤带拔力,光纤松散地布置在管中。具体地,柱31示出了144光纤带堆的光纤带拔力为约0.6N/m。因而,传统干管设计(图12)的光纤带拔力约为填充传统润滑脂的管(图11)的光纤带拔力的12%,这对于适当的光缆性能是不足够的。
柱32、34、36和38代表根据本发明的管组件,及柱39代表图18中所示的光缆180。具体地,柱32示出了具有干燥嵌入物14的管组件10的144光纤堆的光纤带拔力,其中干燥嵌入物的未压缩高度h为约1.5mm,干燥嵌入物14的压缩为约0%。在该实施例中,柱32示出了约1.0N/m的光纤带拔力,其相对于传统干管具有令人惊奇的改善。柱34和36代表了管组件10内的干燥嵌入物14被压缩的结构,其从原始高度压缩到平均压缩后高度。更具体地,柱34代表与柱32类似的管组件的光纤带拔力,预期该实施例中干燥嵌入物14被压缩约30%。在该实施例中,柱34示出了约2.7N/m的光纤带拔力。柱36代表具有干燥嵌入物14的管组件的144光纤带堆的光纤带拔力,其中干燥嵌入物的未压缩高度h为约3mm,其在管内大约被压缩30%。在该实施例中,柱36示出了约0.5N/m的光纤带拔力。柱38代表具有干燥嵌入物14的管组件的144光纤堆的光纤带拔力,其中干燥嵌入物的未压缩高度h为约1.5mm,其被压缩17%,管组件还具有胶水小滴。在这种情况下,四个胶水小滴沿干燥嵌入物纵向连续施加,使得它们间隔开90度。该实施例的光纤带拔力为约4.0N/m。如图所示,粘合剂/胶水小滴的应用增加了光纤带拔力,而干燥嵌入物压缩较少。因而,根据本发明的概念,干燥嵌入物14的压缩最好在约10%到约90%的范围内。当然,根据构造,其它适当的压缩范围甚或无压缩也可提供想要的性能。但是,干燥嵌入物14的压缩不应大到在任何光波导中导致不适当的光学衰减,且可因粘合剂/胶水小滴的使用而得以增大。柱39示出了来自如下详细所述的光缆180的光缆护套188的96光纤4光纤带堆的光纤带拔力为约1.5N/m。优选地,光纤带拔力或其它光波导结构的拔力在约0.5N/m和约5.0N/m的范围内,最好在约1N/m到约4N/m的范围内。
图4示意性地示出了用于根据本发明的管组件10的示例性生产线40。然而,本发明概念的其它变化也可用于生产根据本发明概念的其它组件和/或光缆。生产线40包括至少一光波导开卷机41、干燥嵌入物开卷机42、可选压缩工作台43、胶水/粘合剂工作台43a、捆绑工作台44、十字头挤压机45、水槽46、卷线盘49。另外,管组件10可在其周围具有护层20,从而形成如图5所示的光缆50。护层20可包括加强件19a和护套19b,其可在与管组件10一样的生产线上生产,或在第二生产线上生产。示例性的生产方法包括从相应的开卷机41和42开卷放出至少一光波导12和干燥嵌入物14。为了清楚,只示出了光波导12和干燥嵌入物14的开卷机中的一个;当然,生产线可包括任何适当数量的开卷机以生产根据本发明的管组件和光缆。接着,干燥嵌入物14在压缩工作台43被压缩到预定的高度h,且可选粘合剂/胶水在工作台43a被施加到干燥嵌入物14的外表面。接着,干燥嵌入物14通常放置在光波导12周围,如果需要,捆绑工作台将一根或多根捆缚线卷绕或缝合在干燥嵌入物14周围,从而形成缆芯15。其后,缆芯15被馈送到十字头挤压机45,在那里,管18被挤压成形在缆芯周围,从而形成管组件10。管18接着在水槽46中淬火,接下来,管组件10被卷绕在卷带盘49上。如框中所示,如果一生产线被设置成制造光缆50,则加强件19a被开卷机47开卷并邻近于管18放置,护套19b被使用十字头挤压机48挤压成形在加强件19a和管18周围。其后,光缆50在卷绕在卷带盘49上之前通过第二水槽46。另外,根据本发明概念的其它光缆和/或生产线也是可能的。例如,光缆和/或生产线可在管18和加强件19a之间包括遇水膨胀带19c和/或铠装;当然,使用其它适当光缆构件也是可能的。
图6示出了具有如图3中所使用的类似管组件的光缆的光纤带接合力结果。光纤带接合力测试用于在光缆于安装光缆期间遭受拉动时对施加到光波导上的力进行模仿。尽管在光纤带拔力和光纤带接合力之间的结果可能具有在同一范围内的力,但光纤带接合力通常是实际光缆性能的较好指示。
在该例子中,光纤带接合测试在输送管中模拟地下光缆安装,其通过在250m长的光缆上施加600磅的张力进行,所述施加张力通过将拉滑轮放置在各自的光缆端部护层上实现。当然,在其它模拟中,其它适当的载荷、长度、和/或安装结构也可用于表征光纤带接合。接着,光波导沿其长度上的力从光缆端部进行测量。光波导上的力使用Brillouin光学时域反射计(BOTDR)进行测量。确定曲线的最佳拟合斜率使光纤带接合力标准化。
作为用于比较的基线,曲线60示出了在填充传统润滑脂的光缆(图11)中,具有120光纤的光纤带堆的光缆的标准化光纤带接合力为约1.75N/m。曲线62示出了在144光纤的光纤带堆周围具有遇水膨胀带的传统干管设计的光缆的光纤带接合力(图12),光纤松散地布置在管中。具体地,曲线62示出了144光纤的光纤带堆的标准化光纤带接合力为约0.15N/m。因而,传统干管设计(图12)的光纤带接合力约为填充传统润滑脂的管(图11)的光纤带接合力的9%,这对于适当的光缆性能是不足够的。换言之,在光缆护层的拉伸期间如在架空冰载荷、架空跃步、光缆挖出、及光缆安装期间的拉动期间,传统干管式光缆的光纤带堆很容易移位。
曲线64、66、68和69代表根据本发明的光缆。具体地,曲线64示出了具有干燥嵌入物14的管组件10的144光纤堆的光缆的光纤带接合力,其中干燥嵌入物的未压缩高度h为约1.5mm,干燥嵌入物14的压缩为约0%。在该实施例中,曲线64示出了约0.80N/m的光纤带接合力,其相对于图12的传统干式光缆有所提高。曲线66和68代表了管组件10内的干燥嵌入物14被压缩的光缆结构,其从原始高度压缩到平均压缩后高度。更具体地,曲线66代表与曲线64类似的光缆的光纤带接合力,预期该实施例中干燥嵌入物14被压缩约30%。在该实施例中,曲线66示出了约2.8N/m的光纤带接合力。曲线68代表具有干燥嵌入物14的管组件的光缆中144光纤带堆的光纤带接合力,其中干燥嵌入物的未压缩高度h为约3mm,其在管内大约被压缩30%。在该实施例中,曲线68示出了约0.75N/m的光纤带接合力。曲线69代表具有干燥嵌入物14的管组件的光缆中144光纤带堆的光纤带接合力,其中干燥嵌入物的未压缩高度h为约1.5mm,其在管内被压缩约17%并包括粘合剂/胶水小滴。在这种情况下,四个胶水小滴沿干燥嵌入物纵向连续施加,使得它们间隔开90度。如图所示,曲线69示出了类似约曲线66的光纤带接合力,其为约约2.80N/m,而干燥嵌入物压缩较少。因此,根据本发明的概念,光纤带接合力在约0.5N/m和约5.0N/m的范围内较好,最好在约1N/m到约4N/m的范围内。当然,其它适当的光纤带接合力范围也可提供想要的性能。
另外,本发明的概念可与其它干燥嵌入物结构一起使用。如图7中所示,干燥嵌入物74具有第一层74a和第二层74b,其包括不同的适当类型的遇水膨胀物质。在一实施例中,两种不同的遇水膨胀物质被布置在第二层14b中或其上,使得管组件10可用于多种环境和/或具有提高的阻水性能。例如,第二层14b可包括对离子化液体如盐水有效的第一遇水膨胀成分76和对非离子化液体有效的第二遇水膨胀成分78。作为例子,第一遇水膨胀材料为聚丙烯酰胺-丙烯酸酯共聚物,第二遇水膨胀材料为聚丙烯酸酯超吸收剂。此外,第一和第二遇水膨胀成分76、78可占据遇水膨胀带的预定部分。通过改变遇水膨胀材料,遇水膨胀带可用于标准应用、盐水应用或二者均可。不同的遇水膨胀物质的其它变化包括具有有不同膨胀速度、胶凝强度和/或粘合剂的遇水膨胀物质。
图8示出了干燥嵌入物的另一实施例。干燥嵌入物84由三层形成。层84a和84c为遇水膨胀层,其之间夹有可压缩的层84b,以提供对至少一光波导的接合力。同样,干燥嵌入物的其它实施例可包括其它变化如至少两可压缩层夹遇水膨胀层。两可压缩层可具有不同的弹簧常数,以调整施加到至少一光波导的法向力。
图9示出了根据本发明另一实施例的具有层94a和94b的干燥嵌入物94。层94a由闭孔泡沫形成,其具有至少一穿过其的穿孔95;层94b包括至少一遇水膨胀物质;当然,其它适当的材料可用于可压缩层。闭孔泡沫用作被动阻水材料,其阻止水移动,穿孔95允许层94b的活化遇水膨胀物质朝向光波导径向向内移动。允许活化的遇水膨胀物质径向向内移动以有效阻水的任何适当大小、形状和/或型式的穿孔95均是可允许的。穿孔的大小、形状、和/或型式可根据光纤带堆的边角光波导选择和布置,从而改善边角光波导性能。例如,穿孔95可提供干燥嵌入物可压缩性的变化,从而调整光波导上的法向力以维持光学性能。
图10示出了干燥嵌入物104,其图解了本发明的其它概念。干燥嵌入物104包括层104a和104b。层104a由布置在层104b上的多个非连续可压缩单元形成,而层104b是连续的遇水膨胀层。在一实施例中,层104a的单元以正常的间隔布置,其通常与光纤带堆的铺设长度相关联。另外,各单元具有随它们的宽度w变化而变化的高度h。换言之,单元被成形以与它们想要包围的光波导的形状一致。
图13示出了光缆130,其是采用管组件10的本发明的另一实施例。光缆130包括管组件10周围的护层系统137,以保护管组件10免受压毁力和环境效应。在这种情况下,护层系统137包括遇水膨胀带132,其由捆缚线(不可见)、一对开伞索135、铠装带136、和护套138固紧。铠装带136最好是滚卷形成。当然,也可使用其它适当的制造方法。开伞索对135通常按间隔开180度、与铠装呈90度重叠进行布置,从而防止在使用期间在铠装带边缘上的开伞索切断。在优选实施例中,适于通过铠装带扯开的开伞索具有2003年8月29日申请的美国专利申请10/652,046中公开的结构。铠装带136或可是电介质或可是金属材料。如果使用电介质铠装带,光缆还可包括金属丝,以使光缆可用于埋置应用中。换言之,金属丝使光缆可音频探测。护套138通常包围铠装带136并对光缆130提供环境保护。当然,也可使用其它适当的护层系统。
图14示出了光缆140。光缆140包括在护层系统142内形成缆芯141的至少一光波导12和干燥嵌入物14。换言之,光缆140是无管设计,因为接近缆芯141是通过单独切开护层系统142实现。护层系统142还包括嵌入于其中、且间隔开180度布置的加强件142a,从而给予光缆一优先弯曲。当然,其它护层系统结构如不同类型、数量、和/或加强件142a的放置均是可能的。光缆140还可包括布置在缆芯141和护层142之间的一个或多个开伞索145,其用于扯开护层142,从而允许技术工人能容易地接近缆芯141。
图15示出了具有关于中央件151绞合的多个管组件10的光缆150。具体地,管组件10与多个嵌条153一起均关于中央件151进行S-Z绞合,并用一个或多个捆缚线(不可见)固紧,从而形成绞合的缆芯。绞合的缆芯具有遇水膨胀带156,其在护套158挤压在其上之前用捆缚线(不可见)固紧。可选地,芳族聚酰胺纤维、其它适当的加强件和/或阻水构件如遇水膨胀线均可关于中央件151绞合,从而形成一部分绞合的缆芯。同样,遇水膨胀构件如线或带可被放置在中央件151周围以阻止水沿光缆150的中部移动。光缆150的其它变化可包括铠装带、内护套、和/或不同数量的管组件。
图16和17示出了根据本发明的示例性无管光缆设计。具体地,光缆160是具有至少一光波导12的分支光缆,光波导大致由护套168的空腔内的干燥嵌入物14包围。光缆160还包括至少一加强件164。其它无管分支光缆结构也是可能的,如圆形或椭圆形结构。图17示出了无管8字形分支光缆170,具有由公共护套178连接的吊线部分172和载波部分174。吊线部分172包括加强件173,及载波部分174包括具有至少一光波导12的空腔,该至少一光波导由干燥嵌入物14包围。载波部分174还可在其中包括至少一抗纵向弯曲件175以防止在载波部分174与吊线部分172分离时收缩。尽管图16和17示出了图2的干燥嵌入物,但可使用任何适当的干燥嵌入物。
图18、18a和18b分别示出了在具有扁平形状的无管光缆结构中采用本发明概念的光缆180、180’和180”。光缆180包括至少一光波导12和多个干燥嵌入物184a、184b,这些干燥嵌入物至少部分布置在光缆护套188的空腔188a内。如图所示,干燥嵌入物184a、184b的主要(如平坦)表面(未标号)通常与空腔188a的主要(如水平)表面(未标号)对齐,从而使能形成紧凑且有效率的结构同时防止圆管中的光纤带堆所出现那样的边角光纤接触。在该实施例中,光波导12是光纤带182(由水平线表示)的一部分,干燥嵌入物184a、184b将多个光纤带182夹在中间形成非绞合光纤带堆,从而形成缆芯185。因此,光缆180具有光纤带182、干燥嵌入物184a、184b的主要表面、及空腔188a的大致对齐或大致平行的主要表面。另外,干燥嵌入物184a、184b至少接触相应顶部或底部光纤带182的一部分。光缆180还包括至少一加强件189以提供抗张强度,及在该实施例中,包括布置在空腔188a的两侧上的两个加强件189。加强件189可由任何适当的材料形成,如电介质、导体、合成物或类似物质。光缆180及类似光缆可有利地用作分布光缆。光缆180’与光缆180类似,但具有六根松散光纤12(而不是光纤带)布置在干燥嵌入物184a和184b之间。再次地,光纤12至少接触干燥嵌入物184a、184b之一的一部分。当然,光缆180、180’、180”及其它类似光缆除分布光缆之外还可具有其它应用,如远程、校园、分支、室内或其它应用。
尽管光缆180在光纤带堆中示出了四个光纤带182,本发明的其它实施例在光纤带堆中可包括四个以上光纤带。然而,具有四个以上光纤带的设计需要使用耐弯曲光纤以适应更高的ERL水平,从而在弯曲及类似情况期间保持适当的光学性能,总的来说,随着非绞合光纤带堆中的光纤带的数量增加即需要使用耐弯曲光纤。除了光纤带堆中光纤带更多以外,在光缆设计中使用耐弯曲光纤还可使本发明光缆具有更小的弯曲半径、更小的空腔高度、相当低的光学衰减值、和/或其它特征。当然,耐弯曲光纤也可使用在其它光缆实施例中,如光纤带堆中具有四个以下光纤带的实施例或圆形光缆实施例。图18c示出了与光缆180类似的光缆180”,但包括多个具有耐弯曲光纤312的光纤带182”。更具体地,光缆180”包括六个具有适当数量的耐弯曲光纤的光纤带182”(如12-f、24-f、36-f或48-f光纤带)以在光缆中具有符合需要的光纤数量。耐弯曲光纤如312将在此更详细地描述。另外,本说明书还论述耐弯曲光纤的使用使光缆180”和/或其它类似光缆的性能提高和/或设计参数改变。
光纤带182包括24根光纤并是由多个光纤带182形成的光纤带堆(未标号)的一部分,这些光纤带至少部分布置在光缆护套188的空腔188a(图18c)内。如本领域已知的,光纤带堆的光纤带可采用使用子组和/或应力集中的可拆分结构,从而使能将光纤带分为更小的光纤组。当然,光纤带可使用任何适当数量的光纤和/或不同的光纤带可具有不同数量的光纤。第一干燥嵌入物184a和第二干燥嵌入物184b布置在空腔内并大致布置在光纤带堆(或光缆180’中的光纤)的两侧上。如光缆180中所示,干燥嵌入物184a、184b大致与空腔188a的顶部和底部主要表面(即水平侧)对齐并还大致与光纤带的宽度(即主要表面)对齐,从而在空腔188a内形成光纤带/干燥嵌入物合成堆。因此,矩形(或正方形)光纤带堆安装到相应的矩形(或正方形)空腔并避免与将矩形(或正方形)光纤带堆放在圆形缓冲管内相关联的问题(即,圆形缓冲管中光纤带堆的边角光纤上的压力可导致光缆不符合光学性能要求,如出现弯曲)。干燥嵌入物184a、184b用于接合、衬垫及使光纤带(或光纤)能移动和分开以适应光缆180的弯曲。此外,可选地,干燥嵌入物之一或多个可实现阻水。
与光缆180类似的光缆可有利地用作分布光缆,因为它们在相当小的截面面积内具有相当高的光波导数量。作为例子,光缆180的一个示例性实施例具有四个光纤带,每一光纤带具有24根光纤,从而总光纤数为96根。另外,该示例性实施例的四个光纤带具有约0.5%或更大的光纤带余长(ERL),如在约0.6%到约0.8%的范围内,但其它实施例可具有其它ERL值。对于24光纤的光纤带,光缆180可具有约15毫米或更小的主要光缆尺寸W及约8毫米或更小的次要光缆尺寸H。此外,该示例性实施例的加强件189由玻璃增强塑料(GRP)形成并具有约2.3毫米的尺寸D,该尺寸D小于空腔188a的高度。该示例性实施例的最小弯曲半径为约125毫米,这使得光缆能按相当小的直径盘绕以进行松弛储存。
当然,对于本发明概念,其它适当的光纤/光纤带数量、成分、ERL和/或光缆尺寸均是可能的。用以说明,与光缆180类似的光缆可具有四个具有不同光纤数的光纤带,如:(1)12光纤的光纤带,主要光缆尺寸W为约12毫米或更小,总共48根光纤;(2)36光纤的光纤带,主要光缆尺寸W为约18毫米或更小,总共144根光纤;(1)48光纤的光纤带,主要光缆尺寸W为约25毫米或更小,总共216根光纤。此外,使用耐弯曲光纤的光缆可具有更高的光纤带和/或光纤数。例如,光缆180”通过使用六个48光纤的光纤带而具有相对高的光纤数,即在光缆中总共288根光纤。另一方面,与光缆180”类似的光缆可通过使用五个12光纤的光纤带而具有相对低的光纤数,即在光缆中总共60根光纤。另外,使用耐弯曲光纤的光缆例如可通过使用更小的加强件而降低光缆的刚性和/或接近加强件的长期弯曲强度的设计边界。作为例子,光缆180可将加强件的直径降低到约2.0毫米,从而降低光缆的刚性以使光缆具有更小的弯曲半径和/或盘绕参数。
图18c示意性地示出了光缆如光缆180或其它类似光缆的空腔188a。空腔188a具有空腔高度CH和空腔宽度CW。作为上述示例性实施例的例子,对于约为1.2毫米(4×0.3毫米)的光纤(带)高度FH,每一光纤带182具有约0.3毫米的高度,及空腔188a具有约5毫米的空腔高度CH,如约5.2毫米。空腔宽度CW通常由用于光缆的光纤带的宽度(或光纤数量)确定,及对于24光纤的光纤带,空腔宽度应为约7-8毫米如约8.1毫米。干燥嵌入物184a、184b占用光纤带堆顶部和底部上的空腔。在一实施例中,干燥嵌入物184a、184b具有约1.8毫米的未压缩高度h,但其它适当的未压缩高度h也是可能的。如图3中的柱39所示,该具有5.5毫米空腔高度CH、约1.2毫米的光纤高度FH、及两个1.8毫米的干燥嵌入物的示例性实施例具有约1.5N/m的标准化光纤带拔力,但其它适当的标准化光纤带拔力也是可能的。干燥嵌入物184a、184b的压缩为干燥嵌入物的定位最大压缩,如果光缆包括如图19a中示意性示出的正ERL,最大压缩通常在光纤带或光纤带堆相较中性轴具有最大位移时出现。
用以说明,对于未压缩干燥嵌入物和光纤(即光纤带)高度FH,示例性实施例具有约4.8毫米的总高度,这低于5.2毫米的空腔高度。因此,标准化光纤带拔力通常由因ERL和/或摩擦引起定位最大压缩的波状光纤带堆引起。作为例子,光纤带堆(或光纤带或光纤)与光缆护套的适当接合可在干燥嵌入物的联合未压缩高度是空腔高度CH的约40%或更多时实现,例如通过使用两个1毫米的干燥嵌入物及具有约5毫米空腔高度CH的空腔。当然,只要保持光学性能,其它适当的比也是可能的。在示例性实施例中,干燥嵌入物的联合未压缩高度(2×1.8毫米=3.6毫米)为空腔高度CH(5.2毫米)的约69%,这高于空腔高度CH的50%。规定光纤高度FH(即光纤带堆高度)与空腔高度CH的比也是可能的。光纤高度FH与空腔高度CH的比通常约为25%或更大,但可具有其它值。作为例子,具有1.2毫米的光纤高度FH的四个光纤带布置在约4.8毫米的空腔高度CH内,但空腔高度CH可以更小,这将增大光纤高度FH与空腔高度CH的比。例如,对于具有1.2毫米的光纤高度FH的四个光纤带,约3.4毫米的较小空腔高度CH导致约35%的比。未被光纤带占用的空间使光纤带能在光缆内具有ERL。
当然,空腔、光纤带、和/或干燥嵌入物可具有其它适当的尺寸,同时依然提供适当的性能。例如,可使用更薄的光纤带和/或干燥嵌入物。用以说明,具有更小的带涂层外径如125微米而不是250微米的光纤可在光纤带中使用以降低光纤带高度。因此,光纤带具有更小的约0.15毫米的高度,从而对于相同的光纤高度FH,可具有光纤带高度为0.30毫米时两倍数量的光纤带。另外,使用更小直径的光纤使对于给定光纤带宽度能具有更多光纤,使得光缆设计如576光纤或更多光纤的设计成为可能,而截面面积相当小(即光纤的数量翻倍;然而光缆截面保持与具有250微米光纤的光缆一样的大小)。尽管空腔188a被示为矩形,但使空腔具有如图所示的矩形截面可能很难,即挤压成形工艺可能产生稍不规则矩形形状的空腔。同样,除了大致矩形之外,空腔可具有其它适当的形状如椭圆形、圆形或类似形状,这通常可改变干燥嵌入物、光纤带和/或空腔之间的关系(对齐)。此外,光缆护套可具有其它变化,如凹形上壁和下壁以改善光缆的侧向压碎性能,这稍微改变空腔的截面。
干燥嵌入物184a、184b可以是任何适当的材料如泡沫带的可压缩层以衬垫、接合、使光纤带能移动及适应光纤带(或光纤)在空腔188a内的弯曲。如图所示,可选地,干燥嵌入物184a、184b还可包括遇水膨胀层以阻止水沿空腔188a迁移。作为例子,干燥嵌入物可包括层压到可压缩层的遇水膨胀带,如开孔聚亚胺酯泡沫带,当然其它适当材料和结构的干燥嵌入物也是可能的。同样,本发明光缆可具有干燥嵌入物及单独的阻水构件如布置在空腔内的遇水膨胀纱或线。换言之,干燥嵌入物和阻水构件是分开的构件。如图所示,干燥嵌入物184a、184b的遇水膨胀层通常面对空腔壁(即,与光纤或光纤带分离),但在其它实施例中,遇水膨胀层可面对光纤或光纤带。在进一步的光缆变化中,遇水膨胀带通常在空腔中按夹层结构与光纤带对齐,与光缆180中的类似;然而,该光缆变化可能不提供想要的光纤带接合。
总的来说,将干燥嵌入物定位在光纤带堆(或单一光纤带或松散光纤)的两端有助于在不同条件期间影响和保持沿光缆大致一致的ERL分布,从而有助于保持光学性能。图19和19a分别为与光缆180类似的两种不同光缆192、192a的光纤带堆的示意性表示,其按直的结构布置(即不处于弯曲情形)。光缆192、192a的中性轴NA由虚线表示。更具体地,图19表示其中光纤带堆194具有零ERL的光缆192,图19a表示其中光纤带堆194a具有正ERL的光缆192a。如图所示,光纤带堆194(无ERL)在光缆192内沿中性轴NA是直的,光纤带堆194a(正ERL)具有关于中性轴NA的波状外形以提供ERL。当光缆192、192a弯曲时,光纤带重新定位在光缆内以适应因弯曲引起的空腔长度变化(即,空腔的上表面变长,及空腔的底表面较短)。
图19b和19c分别为光缆192、192a在弯曲期间的示意性表示,为清晰起见,两个中间的光纤带被去除。如图19b中所示,光纤带堆194(没有ERL)的顶部光纤带RT在弯曲期间靠近光缆的中性轴NA变到低应力状态。因此,顶部光纤带RT往下压在光纤带堆194的其它光纤带上,从而导致光纤带堆的底部光纤带(连同其它光纤带)严重弯曲,这可导致相当高的光学衰减水平甚或导致不能通信的光纤。如图所示,顶部光纤带RT将光纤带堆194(没有ERL)的底部光纤带RB压成急剧弯曲(见箭头),这导致相当高的衰减水平。另一方面,图19c示出了光纤带堆194a(正ERL)使顶部光纤带保持在光缆192a的中性轴NA上方,从而使底部光纤带BR能具有更渐进的弯曲(即,弯曲大致为正弦波形),从而保持底部光纤带RB的光学性能。此外,光纤带与光缆接合有利于例如在弯曲期间影响沿光缆相对均匀的ERL分布,这使能小的光缆弯曲半径。其它因素如空腔的大小和/或干燥嵌入物的压缩也可影响沿光缆的ERL/EFL分布。
具有非绞合光纤带堆的、扁平外形的光缆的另一光学性能方面为适当光缆性能所需要的ERL总量。为了足够的光缆性能,ERL的量取决于光缆设计如所使用的光纤带的数量和/或光纤类型。总的来说,具有单一光纤带的光缆的最小ERL由在额定光缆载荷时所希望的、允许的光纤应变水平确定;而多光纤带光缆的最小ERL通常受弯曲性能影响。更具体地,当选择光缆设计的最小ERL限制时,应考虑加强件几何结构和材料(即截面积和杨氏模量)以计算在光缆设计的额定拉伸载荷时符合需要的光纤应变水平。另外,弯曲所需要的ERL量通常随光纤带堆中光纤带数量的增加而增加,因为光纤带堆的外部光纤带远离光缆的中性轴。然而,为了适当的光学性能,对ERL的上端有限制(即,太大的ERL可使光学性能降级)。接近最佳的上限ERL水平可使用空腔高度CH、光纤带厚度tr、及所希望的最小弯曲半径R进行计算。等式1是使空腔的上表面的弯曲与光纤带弯曲匹配以确定接近最佳的上限ERL水平(Upper Level ERL)的公式。然而,光缆可使用大于所述公式给出的上限ERL水平,且仍然具有适当的光缆性能。耐弯曲光纤的使用还使ERL水平升高。
作为等式1的例子,具有约4毫米的空腔高度CH、约0.3毫米的光纤带厚度及约150毫米的所希望最小弯曲半径的光缆应具有约1.2%的近乎最佳的上限ERL水平。此外,具有相对高的ERL水平的光缆如在0.6%到1.5%的范围内可适于自支撑安装如NESC重负荷,但给定设计的特定ERL应具有所希望的光缆性能。此外,具有耐弯曲光纤的光缆甚至可具有更高的ERL水平如1.5%或更大,如高达2.0%或更大。另一方面,具有松散光纤的光缆如光缆180’可具有较低的光纤余长(EFL)值如约0.2%EFL,因为所有光纤均位于光缆的中性轴附近。
尽管光缆180的干燥嵌入物184a、184b布置在光纤带堆的顶部和底部上,但干燥嵌入物之一或多个可卷绕在光纤周围或布置在光纤的一侧或多侧上,如图20中所示。具体地,图20示出了布置在光纤带堆周围的四个独立的干燥嵌入物204a、204b、204c、204d。在另一实施例中,两个干燥嵌入物可放在光纤带堆的两侧上(即干燥嵌入物204c、204d的位置)而不是光纤带堆的顶部和底部。在另一实施例中,本发明光缆可包括单一干燥嵌入物如光纤带堆一侧上或光纤带堆中间(即光纤带位于干燥嵌入物两侧)的干燥嵌入物。其它变化包括并排光纤带堆和/或包括光纤带或光纤带堆之间的标记如使用纸、mylar聚酯薄膜或类似物以标识和/或分开光缆中的光纤带。
图21示出了与光缆180类似的光缆210,但光缆210还包括至少一铠装层211,在该实施例中包括两层铠装层211。铠装层211分别位于空腔的上方和下方以防止无意破坏如来自啮齿动物或点压碎接触的破坏。铠装层211可由任何适当的材料制成,如传导材料如钢或电介质如聚酰胺、聚碳酸酯、或由玻璃纤维、芳族聚酰胺或类似物形成的辫子形织物。图22示出了包括至少一铠装层221的另一光缆220。光缆220与光缆180类似,但具有卷绕在光缆护套228周围的铠装层221并进一步加第二护套228a,从而覆盖铠装层221。
图23示出了与光缆180类似的光缆230,但光缆230还包括用于保护光纤的管231。管231可由任何适当的材料形成,且进一步保护光缆的光纤。管231可在单独的挤压成形工艺中形成或与光缆护套238共挤成形。管231连同光缆护套可由任何适当的材料形成如聚合物。作为例子,一个实施例具有由HDPE形成的管,及光缆护套由MDPE形成,但任何适当组合的材料均可使用。同样,可使用阻燃材料,从而使光缆适于室内应用。另外,光缆230还包括用于在埋置应用中定位光缆的、具有音频探测丝233的音频探测圆形突出部238a。音频探测圆形突出部238a通过梁腹(未标号)连接到光缆护套238,从而使音频探测圆形突出部238a可与主光缆体分开。另外,没有音频探测圆形突出部的光缆通过使用一个或多个传导性光缆构件而可具有可音频探测的能力。此外,如果一个或多个光缆构件为传导性构件,如包括铜线的双绞线或使用传导加强件,光缆可传导电功率。
图24和25分别示出了与光缆180类似的光缆240和250,但具有不同的光缆截面形状。光缆240示出了光缆护套248具有狗骨头状光缆截面,及光缆250示出了光缆截面的另一变化。光缆250具有凹进部分258a,适当技术工人可沿光缆的一部分分离一个或多个加强件259。当然,对于本发明概念,其它截面形状也是可能的。
图26示意性地示出了用于根据本发明的光缆180的示例性一次生产线260;然而,本发明概念的其它变化也可用于生产根据本发明概念的其它组件和/或光缆。一次生产线260包括至少一光纤带开卷机261、多个干燥嵌入物开卷机262、多个加强件开卷机263、多个加强件主动轮264、十字头挤压机265、水槽266、一个或多个履带(caterpuller)267、及卷线盘269。另外,光缆180还可包括铠装层和其周围的第二光缆护套,从而形成与图22中所示的光缆220类似的光缆。铠装层和/或第二光缆护套可在与光缆180一样的生产线上生产,或在第二生产线上生产。示例性的生产方法包括从相应的开卷机261和262开卷放出至少一光纤带182和干燥嵌入物184a、184b。为了清楚,只示出了用于光纤带182的一个开卷机。当然,生产线可包括任何适当数量的用于一个或多个光纤带或光纤的开卷机以生产根据本发明的组件和光缆。接着,干燥嵌入物184a、184b通常放置在光纤带182周围,从而形成缆芯185(即干燥嵌入物-光纤带合成堆或夹层)。另外,加强件189使用相应的加强件主动轮264在相当高的张力下(如在约100到约400磅之间)从相应的开卷机263开卷放出,从而弹性地伸展加强件189(由箭头表示),使得在光缆中产生ERL。换言之,在张力释放在加强件189上之后,它们返回到其初始不受应力的长度(即变短),从而产生ERL,因为光纤带以与拉紧加强件一样的长度引入光缆且光纤带未被伸展。换言之,产生的ERL量等于加强件应变(即加强件的弹性伸展)加上可能出现的光缆护套的任何塑性收缩。加强件应变在一次生产中可产生有效量的ERL或EFL,如光缆内总ERL或EFL的10%或更大,25%或更大,50%或更大,甚至高达80%或更大。此外,加强件的弹性伸展是有利的,因为这使能精确控制引入光缆的ERL或EFL量并大大减少加强件活塞式运动,因为完成的光缆护套处于压缩而不是拉紧状态。为了生产光缆180,约95的ERL通过弹性伸展加强件引入光缆。其后,缆芯185和加强件189被馈送到十字头挤压机265,在那里,光缆护套188被挤压成形在缆芯185和加强件189周围,从而形成光缆180。如图26所示,光缆护套通过十字头挤压机265施加在至少一光纤和至少一加强件周围,同时加强件被弹性伸展。在挤压成形之后,光缆180接着在水槽266中淬火,同时加强件依然被弹性伸展,从而使光缆护套能“冻结”在伸展的加强件上。光缆180使用一个或多个履带267拉过生产线然后在低张力下卷绕在卷带盘269上(即,弹性伸展加强件的拉伸力被释放及加强件返回到松弛长度从而在光缆中产生ERL或EFL)。如框中所示,如果一生产线被设置成制造与光缆220类似的光缆,则第二履带267用于在铠装层221由开卷机270开卷放出并使用适当的铠装形成设备(未示出)形成在光缆180周围时拉光缆组件,第二护套188a使用十字头挤压机272挤压成形在其之上。其后,铠装光缆180’在卷绕在卷带盘269上之前通过第二水槽274。另外,根据本发明概念的其它光缆和/或生产线也是可能的。例如,光缆和/或生产线可包括遇水膨胀带、纱或类似物;当然,使用一个或多个其它适当光缆构件也是可能的。
本发明光缆还可使用相对耐弯曲的光纤以在遭受相当小的弯曲半径时保持光学性能。例如,光缆180”在卷成相当小的弯曲半径时具有相当小的衰减量。作为例子,当弯曲为单匝、直径为约400mm(即半径为约100mm)的线圈时,光缆的光纤312具有约0.1dB每匝或更小的光学衰减量,约0.03dB每匝或更小则更好,从而保持适当的光缆光学性能水平。例如,光缆180”的几匝如3匝或3匝以上松弛储存为直径约200mm的线圈将导致约0.4dB或更小的光学衰减量。
作为例子,耐弯曲光纤可具有使能减小弯曲半径的同时保持光学性能的微结构和/或其它结构。在此公开的微结构光纤包括纤芯区和包围该纤芯区的覆层区,覆层区包括由非周期性布置的孔组成的环状含孔区,使得光纤能够在一个或多个工作波长范围中的一个或多个波长进行单模传输。纤芯区和覆层区提供改善的耐弯曲性,及单模工作优选在大于或等于1500nm的波长,在一些实施例中也可大于约1400nm,在其它实施例中也可大于1260nm。光纤在1310nm波长优选提供大于8.0微米的模场,在约8.0和10.0之间最好。在优选实施例中,在此公开的光纤因而为单模传输光纤。
在一些实施例中,在此公开的微结构光纤包括布置在纵向中心线周围的纤芯区,及包围该纤芯区的覆层区,该覆层区包括由非周期性布置的孔组成的环状含孔区,其中环状含孔区具有小于12微米的最大径向宽度,环状含孔区具有少于30%的区域空白区,及非周期性布置的孔具有小于1550nm的平均直径。
通过“非周期性布置”或“非周期性分布”,应当理解意味着当取光纤的截面(如垂直于纵轴的截面)时,非周期性布置的孔跨光纤的一部分随机或非周期性分布。在沿光纤长度的不同点取的类似截面将展现不同的截面孔图案,即多个截面将具有不同的孔图案,其中孔的分布及孔的大小不匹配。也就是说,这些空白或孔是非周期性的,即它们不周期性布置在光纤结构内。这些孔沿光纤长度(即大致与纵轴平行的方向)伸展(伸长),但对于典型的传输光纤长度并不延伸整个光纤的整个长度。
对于多种应用,希望孔被形成为使得95%以上最好所有孔在光纤覆层中均展现小于1550nm的平均孔大小,小于775nm更好,最好小于390nm。同样地,光纤中的孔的最大直径优选小于7000nm,小于2000nm更好,小于1550nm更佳,最好小于775nm。在一些实施例中,在此公开的光纤在给定光纤垂直截面中具有5000个以下的孔,在一些实施例中还少于1000个孔,在其它实施例中孔的总数量少于500个。当然,最优选的光纤将展现这些特征的组合。因此,例如,光纤的一个特别优选的实施例在光纤中将展现少于200个孔,这些孔具有小于1550nm的最大直径及小于775nm的平均直径,尽管有用及耐弯曲的光纤可使用更大及更多数量的孔实现。孔数量、平均直径、最大直径及孔的总空白区百分比均可在约800倍放大率的扫描电子显微镜及图像分析软件的帮助下进行计算,图像分析软件如可从美国马里兰州Silver Spring的Media Cybernetics,Inc.购得的ImagePro。
在此公开的光纤可以也可不包括氧化锗或氟以调节光纤纤芯和/或覆层的折射率,但也可在中间的环状区避免这些掺杂剂,而是孔(与可布置在孔内的任何气体或多种气体结合)可用于调节沿光纤纤芯引导光的方式。含孔区可由未掺杂(纯)硅石组成,从而完全避免在含孔区中使用任何掺杂剂以实现降低的折射率,或者含孔区可包括掺杂的硅石,如具有多个孔的掺氟的硅石。
在一组实施例中,纤芯区包括掺杂的硅石以相对于纯硅石提供正折射率,例如掺氧化锗的硅石。纤芯区优选无孔。如图26中所示,在一些实施例中,纤芯区370包括相对于纯硅石具有Δ1%最大正折射率的单芯段,及该单芯段从中心线延伸到半径R1。在一组实施例中,0.30%<Δ1%<0.40%及3.0μm<R1<5.0μm。在一些实施例中,单芯段具有α形状的折射率外形,其中α为6或更大,在一些实施例中α为8或更大。在一些实施例中,内环状无孔区382从纤芯区延伸到半径R2,其中内环状无孔区具有等于R2-R1的径向宽度W12,及W12大于1μm。半径R2优选大于5μm,大于6μm更好。中间的环状含孔区384从R2径向向外延伸到半径R3并具有等于R3-R2的径向宽度W23。外环状区386从R3径向向外延伸到半径R4。半径R4是光纤的硅石部分的最远半径。一个或多个涂层可施加到光纤的硅石部分的外表面上,在R4处开始,光纤的玻璃部分的最远直径或最外面的周界。纤芯区370和覆层区380优选由硅石组成。纤芯区370优选为用一种或多种掺杂剂掺杂的硅石。优选地,纤芯区370无孔。含孔区384具有不大于20μm的内径R2。在一些实施例中,R2不小于10μm且不大于20μm。在其它实施例中,R2不小于10μm且不大于18μm。在其它实施例中,R2不小于10μm且不大于14μm。含孔区384具有不小于0.5μm的径向宽度W23。在一些实施例中,W23不小于0.5μm且不大于20μm。在其它实施例中,W23不小于2μm且不大于12μm。在其它实施例中,W23不小于2μm且不大于10μm。这样的光纤可被制成展现小于1400nm的光纤截止波长,小于1310nm更好;20mm宏弯曲引起的损失小于1dB/匝,小于0.5dB/匝更好,小于0.1dB/匝尤其好,小于0.05dB/匝更佳,小于0.03dB/匝尤其佳,小于0.02dB/匝最佳;12mm宏弯曲引起的损失小于5dB/匝,小于1dB/匝更好,小于0.5dB/匝最好;及8mm宏弯曲引起的损失小于5dB/匝,小于1dB/匝更好,小于0.5dB/匝最好,所述宏弯曲引起的损失在1550纳米的基准波长进行测量。
适当的耐弯曲光纤312的一个例子如图27中所示。图27中的光纤312包括由覆层区包围的纤芯区,覆层区包括随机布置的空隙,这些空隙包含在环状区内,其与纤芯分隔开并处于沿纤芯区有效引导光的位置。另外,其它类型的耐弯曲光纤也可与本发明概念结合使用。
在所附权利要求的范围内,本发明的许多变化和其它实施方式对本领域技术人员而言将显而易见。例如,光波导可以各种光纤带堆或结构的型式形成,如梯状剖面的光纤带堆(即光纤带堆截面为加号形状)。根据本发明的光缆还可包括一个以上螺旋形绞合的光管组件,而不是S-Z绞合结构。另外,本发明的干燥嵌入物可被如所示那样层压在一起或应用为单个构件。因此,应该理解的是,本发明不限于在此公开的具体实施例,在所附权利要求的范围内可进行修改和其它实施。尽管在此采用了特定的术语,它们均以一般性和描述性的意义使用,并不用于限制的目的。本发明已结合基于硅石的光波导进行描述,但本发明的创造性概念均可用于其它适当的光波导和/或光缆结构。
Claims (33)
1、一种光缆,包括:
多个光纤带,从而形成具有四个以上光纤带的光纤带堆;
光缆护套,该光缆护套中具有空腔,所述空腔具有主要表面,其中所述光纤带堆至少部分布置在所述空腔内且在空腔中不绞合;及
第一干燥嵌入物和第二干燥嵌入物,所述第一和第二干燥嵌入物布置在所述空腔内使得所述光纤带堆布置在所述第一干燥嵌入物和所述第二干燥嵌入物之间以将所述光纤带堆联结到所述光缆护套,及所述第一干燥嵌入物具有与所述空腔的主要表面对齐的主要表面。
2、根据权利要求1的光缆,还包括布置在所述空腔两侧上的至少两个加强件。
3、根据权利要求1的光缆,所述多个光纤带具有约1.2%或更大的光纤带余长ERL。
4、一种光缆,包括:
多个光纤带,所述多个光纤带具有大于1.2%的光纤带余长ERL;
光缆护套,其中所述多个光纤带至少部分布置在所述空腔内且在空腔中不绞合;及
至少一干燥嵌入物,所述至少一干燥嵌入物布置在所述空腔内并接触所述多个光纤带中的至少一个以将所述多个光纤带联结到所述光缆护套;
布置在所述空腔两侧上的至少两个加强件。
5、根据权利要求4的光缆,所述光缆包括四个或四个以上光纤带。
6、根据权利要求4的光缆,所述ERL为约1.5%或更大。
7、根据权利要求1或4的光缆,所述光纤带中的至少一个具有多根耐弯曲光纤。
8、根据权利要求1或4的光缆,其中所述光纤带堆具有约为空腔高度CH的25%或更多的光纤高度FH。
9、根据权利要求1或4的光缆,所述光缆具有包括遇水膨胀特征或阻水特征的构件。
10、根据权利要求1或4的光缆,所述多个光纤带之一至少接触所述第一干燥嵌入物的一部分。
11、根据权利要求1或4的光缆,还包括至少一具有加强件尺寸D的加强件,其中所述空腔具有空腔高度CH,及所述空腔高度CH大于所述加强件尺寸D。
12、根据权利要求1或4的光缆,还包括至少一用于保护光缆的铠装层。
13、根据权利要求4的光缆,还包括第一干燥嵌入物和第二干燥嵌入物,及所述多个光纤带布置在所述第一干燥嵌入物和所述第二干燥嵌入物之间。
14、根据权利要求1或13的光缆,所述第一和第二干燥嵌入物具有联合未压缩高度,该联合未压缩高度为空腔高度CH的约40%或更多。
15、根据权利要求1或13的光缆,所述第一和第二干燥嵌入物之一具有可压缩层。
16、根据权利要求1或13的光缆,所述第一和第二干燥嵌入物之一具有遇水膨胀层。
17、根据权利要求1或13的光缆,所述第一和第二干燥嵌入物之一包括泡沫带。
18、根据权利要求1或13的光缆,所述第一干燥嵌入物包括遇水膨胀层,其中所述遇水膨胀层向外面向所述空腔的壁。
19、根据权利要求1或13的光缆,所述第一干燥嵌入物包括选自下组的一种或多种材料:微球体、立体织物、毡物质、及附着到基体材料的多个细丝。
20、根据权利要求1或13的光缆,所述第一和第二干燥嵌入物具有联合未压缩高度,该联合未压缩高度为空腔高度CH的约40%或更多。
21、制造光缆的方法,包括步骤:
开卷放出至少一光纤,其中所述至少一光纤在完成的光缆中具有光纤余长;
开卷放出至少一加强件,其中所述至少一加强件通过施加拉伸力弹性伸展;及
在所述至少一光纤和所述至少一加强件周围施加光缆护套,同时光缆护套被弹性伸展使得当所述至少一加强件在所述拉伸力从所述至少一加强件消除之后而返回到松弛长度时产生至少10%的光纤余长。
22、根据权利要求21的方法,其中通过弹性伸展所述至少一加强件产生至少25%的光纤余长。
23、根据权利要求21的方法,其中通过弹性伸展所述至少一加强件产生至少50%的光纤余长。
24、根据权利要求21的方法,其中所述拉伸力使用主动轮施加以在挤压机用于施加光缆护套之前产生阻碍力。
25、根据权利要求21的方法,还包括开卷放出至少一干燥嵌入物作为缆芯的一部分的步骤。
26、根据权利要求21的方法,还包括步骤:开卷放出第一干燥嵌入物,开卷放出第二干燥嵌入物,及将所述至少一光纤定位在所述第一干燥嵌入物和所述第二干燥嵌入物之间,从而形成缆芯。
27、根据权利要求21的方法,其中所述至少一加强件弹性伸展约0.1%或更多。
28、根据权利要求21的方法,其中所述至少一加强件弹性伸展约0.4%或更多。
29、根据权利要求21的方法,其中所述至少一光纤的所述光纤余长为约1%或更多。
30、根据权利要求21的方法,所述至少一光纤为光纤带的一部分。
31、根据权利要求21的方法,还包括步骤:开卷放出多个光纤带,其中所述至少一光纤为所述多个光纤带之一的一部分。
32、根据权利要求21的方法,还包括开卷放出铠装层的步骤。
33、根据权利要求21的方法,还包括步骤:在缆芯周围施加光缆护套之后开卷放出铠装层然后在所述铠装层周围施加第二光缆护套。
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