CN106537198B - 具有抗裂纹层的极端环境光纤电缆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐高温和抗裂纹光学通信电缆。所述电缆包括由聚合物材料形成的挤出电缆主体，在所述电缆主体内界定有通道。所述电缆包括位于所述通道内的多个光学传输元件。所述电缆包括围绕所述多个光学传输元件裹绕的加强片材。所述电缆包括围绕所述裹绕的加强片材裹绕的粘着屏障。所述粘着屏障层为实质上不中断的粘着屏障层，以使得所述粘着屏障层作用来防止所述电缆主体的所述聚合物材料与所述裹绕加强片材的外表面之间的实质粘着。

Description

具有抗裂纹层的极端环境光纤电缆

优先权申请

本申请根据专利法要求2014年6月27日提交的美国非临时申请序列号14/317,940的优先权权益，所述申请的内容是本申请的基础，并且以全文引用方式并入本文中。

背景

本公开总体上涉及光学通信电缆，并且更具体来说涉及包括保护层的光学通信电缆，所述保护层被配置来控制外电缆护套与内铠甲层之间的相互作用。已看到光学通信电缆在多种电子设备和电信领域中使用的增加。光学通信电缆可含有或包围一个或多个光学通信光纤。电缆提供用于电缆内的光纤的结构和保护。

概述

本公开的一个实施方案涉及耐高温和抗裂纹光学通信电缆。所述电缆包括由聚合物材料形成的挤出电缆主体，并且电缆主体具有在所述电缆主体内界定通道的内表面。所述电缆包括位于所述通道内的多个光学传输元件。所述电缆包括具有第一侧向边缘和相对第二侧向边缘的加强片材。所述加强片材围绕所述多个光学传输元件裹绕，以使得所述加强片材的所述第一侧向边缘重叠所述加强片材的所述第二侧向边缘以形成加强重叠部分。所述电缆包括具有第一侧向边缘和第二侧向边缘的粘着屏障层。所述粘着屏障层围绕所述裹绕加强片材裹绕，以使得所述粘着屏障层的所述第一侧向边缘重叠所述粘着屏障层的所述第二侧向边缘以形成粘着屏障重叠部分。所述粘着屏障层为实质上不中断的粘着屏障层，以使得所述粘着屏障层作用来防止所述电缆主体的所述聚合物材料与所述裹绕加强片材的外表面之间的实质粘着。

本公开的另一实施方案涉及包括光学通信电缆，所述光学通信电缆包括由聚合物材料形成的电缆护套。所述电缆护套具有在所述电缆护套内界定通道的内表面。所述电缆包括位于所述通道内的多个光学传输元件和围绕所述多个光学传输元件裹绕的铠甲层。所述电缆包括围绕所述铠甲层的材料套筒。所述套筒具有面向所述铠甲层的内表面和面向所述电缆护套的外表面。当在垂直于所述通道的长轴的横截面上观察时，所述套筒的所述内表面和所述外表面两者围绕所述铠甲层完全地延伸，且所述套筒的所述内表面和所述外表面纵向连续达所述电缆的长度的至少50厘米。

本公开的另一实施方案涉及形成耐高温和抗裂纹光学通信电缆的方法。所述方法包括提供多个伸长光学传输元件。所述方法包括围绕所述多个伸长光学传输元件裹绕加强材料片材，以使得所述多个伸长光学传输元件位于通道内，所述通道由所述裹绕的加强材料片材的内表面界定。所述方法包括围绕所述裹绕的加强材料裹绕粘着屏障片材，以使得所述多个伸长光学传输元件和所述裹绕的加强材料片材位于通道内，所述通道由所述裹绕的粘着屏障片材的内表面界定。所述方法包括在所述裹绕的粘着屏障片材上挤出聚合物材料以形成电缆护套。所述聚合物材料在挤出温度下挤出，所述挤出温度限制所述挤出的聚合物材料穿透穿过所述粘着屏障以减少所述电缆护套与所述加强材料之间的粘着。

另外的特征和优点在以下的详述中阐述，并且在部分程度上，本领域的技术人员将从说明书清楚地明白这些特征和优点，或者通过实践如所撰写的说明书和其权利要求书以及附图中所描述的实施方案来认识这些特征和优点。

应理解，前述一般描述和以下详述仅是示例性的，并且意图提供用以理解权利要求书的性质和特征的概述或框架。

附图被包括来提供进一步的理解，并被并入本说明书中而构成本说明书的一部分。附图例示一个或多个实施方案，并与本说明书一起用于解释各种实施方案的原理和操作。

附图简述

图1是根据示例性实施方案的光学通信电缆的透视图。

图2是根据示例性实施方案的图1的电缆的轴向横截面图。

图3是根据示例性实施方案的图1的电缆的一部分的详细轴向横截面图。

图4是根据示例性实施方案的图1的电缆的纵向横截面图。

详细说明

总体上参考图式，图中示出了光学通信电缆(例如，纤维光缆、光纤电缆等等)的各种实施方案。一般说来，本文公开的电缆实施方案包括典型地由聚合物材料(例如，阻燃聚合物，如低烟零卤聚乙烯)形成的电缆主体或护套。一组光纤由保护性、加强或铠甲材料(例如，波纹金属材料片材)裹绕，并且铠装的光纤组被定位在电缆主体的中心通道中。总体上，电缆护套向电缆内的光纤提供物理支撑和保护，并且铠甲材料向电缆主体内的光纤提供另外的加强。

裹绕铠甲材料片材包括由在铠甲材料片材围绕光纤裹绕时所述铠甲的相对边缘的重叠所产生的重叠部分。重叠部的上方部分的重叠区段和尤其是暴露的侧向边缘可接触电缆主体的内表面，所述内表面界定电缆护套的通道。这种相互作用或接触可趋向于尤其在电缆的扭转时产生电缆护套内的分裂(此类分裂可在本领域中称为“电缆拉链式开裂(cable zippering)”)。

另外，在一些电缆设计中，可在铠甲层的外表面与电缆护套的内表面之间发生某一量的粘着。这种粘着可经由在电缆护套挤出在铠甲层上形成的粘着而形成，或在一些电缆设计中，这种粘着可通过放置在铠甲与电缆护套之间的胶合剂或其他粘结材料的添加来促进。然而，已确认的是，铠甲层的刚性材料与电缆护套的相对柔顺材料之间的粘着产生应力集中点，所述应力集中点可增加电缆护套开裂的可能性，尤其在高温环境中如此，例如，在世界上具有较暖气候的区域中用于工业托盘-速率(tray-rate)应用的电缆。另外，铠甲层与电缆护套直径的高层度粘结可使得更难以接近电缆护套内的铠甲层(例如，对将接地线附接至电缆护套来说)。

在本文中讨论的电缆实施方案中，光学通信电缆包括围绕铠甲层并且定位在铠甲层与电缆护套之间的材料层。在各种实施方案中，材料层是相对厚和不中断的非编织材料层，所述非编织材料层围绕铠甲层裹绕。在此类实施方案中，非编织材料层充当粘着屏障，从而限制或防止铠甲层与电缆护套之间的粘结，所述粘结可在其他情况下在铠甲层上挤出电缆护套时发生。因此，通过限制这种粘着，本文中讨论的电缆实施方案不产生应力集中，所述应力集中存在于在铠甲层与电缆护套之间发生粘结的电缆中。另外，非编织材料是相对顺应的柔性材料，其充当铠甲重叠部与电缆护套之间的物理屏障，从而限制铠甲重叠部的上缘与电缆护套的内表面以使电缆护套开裂的方式接合的能力。因此，非编织材料层可起作用来抵抗、限制或防止裂缝形成，所述裂缝形成可在其他情况下通过铠甲重叠部与电缆护套的材料之间的接触而引起。

在特定实施方案中，粘着屏障层的非编织材料被选择来提供限制/防止铠甲与电缆护套之间的粘着和保护电缆护套材料隔离铠甲重叠部的组合功能。在各种实施方案中，非编织材料具有足够厚度以防止挤出电缆护套材料穿透穿过非编织材料，从而限制或防止铠甲层与电缆护套的挤压材料之间的接触，所述接触可在其他情况下在所述两个层之间产生粘结。另外，非编织材料的厚度还充当铠甲重叠部的边缘与电缆护套材料之间的缓冲层。在特定实施方案中，本文中讨论的非编织屏障层尤其适用于保护由低烟零卤(LSZH)聚合物(如LSZH聚乙烯)制成的电缆护套，所述聚合物可对裂纹形成敏感，尤其在温暖气候设施中如此。

在另外的实施方案中，提供形成光纤通信电缆而铠甲层与电缆护套之间的粘着有限或不存在的方法。在此类实施方案中，如不中断的非编织材料层的粘着屏障是在电缆护套挤出之前围绕铠甲层定位。接着，电缆护套围绕粘着屏障层挤出。在各种实施方案中，电缆护套材料是在低于典型温度下挤出，所述温度已确认为在挤出期间限制或防止护套材料穿透穿过非编织材料层。

参考图1和2，示出了根据示例性实施方案的光学通信电缆，其被示出为电缆10。电缆10包括被示出为电缆护套12的电缆主体，所述电缆护套具有界定通道的内表面14，所述通道被示出为中心孔16。在一个实施方案中，电缆护套12可由LSZH聚乙烯制成，且在其他实施方案中，电缆护套12可由不同的阻燃聚合物材料制成。多个芯部元件(例如，光学传输元件、强度构件或光纤、填料棒等等)位于中心孔16内。在图1的实施方案中，被示出为光纤18的多个光学传输元件位于孔16内。总体上，电缆10在安装期间和安装之后向光纤18提供结构和保护(例如，在处理期间提供保护、提供保护免于自然环境(elements)、提供保护免于害虫(vermin)等)。

在图1和2所示的实施方案中，多束光纤18被定位在缓冲管20内。一个或多个填料棒22也被定位在孔16内。填料棒22和缓冲管20围绕中心支撑棒24布置，所述中心支撑棒由如玻璃加强塑料或金属的材料形成。螺旋缠绕捆缚物26围绕缓冲管20和填料棒22裹绕以便将这些元件围绕支撑棒24保持在适当位置。如水屏障28的屏障材料围绕裹绕的缓冲管20和填料棒22定位。

被示出为铠甲层30的加强片材或层被定位在水屏障28外部。铠甲层30围绕电缆10的内部元件(包括光纤18)裹绕以使得铠甲层30围绕孔16内的光纤18。铠甲层30总体上延伸电缆10的轴向长度的全部或实质上全部。铠甲层30总体上向电缆10内的光纤18提供另一保护层，并且可提供针对破坏(例如，由在安装期间的接触或压缩引起的破坏、来自自然环境的破坏、来自啮齿动物的破坏等)的抵抗力。

如图2和3中最佳所示，铠甲层30具有第一侧向边缘32和第二侧向边缘34。在所示的实施方案中，侧向边缘32和34实质上平行于电缆10和光纤18的纵向轴。参考图2和3，铠甲层30被裹绕来使得第一侧向边缘32在第二侧向边缘34上经过或重叠所述第二侧向边缘。在这种布置中，铠甲层30的相邻第一侧向边缘32的区段36被定位在铠甲层30的相邻第二侧向边缘34的区段38上方，从而形成重叠部分40。在一个实施方案中，区段38的上表面与区段36的下表面接触以使得重叠部分40的厚度是铠甲层30的材料厚度的约两倍。在各种实施方案中，铠甲层30的径向尺寸或厚度在0.10mm与.25mm之间，并且因此在这个实施方案中，重叠部分40的厚度在0.20mm与0.5mm之间。在区段38定位在区段36下方的情况下，侧向边缘32的上拐角42界定铠甲层30的最外部拐角。

在各种实施方案中，铠甲层30可由各种强化或耐破坏材料形成。在图1所示的实施方案中，铠甲层30由具有一系列交替峰部44和槽部46的波纹金属材料板形成。在一个实施方案中，波纹金属是钢。在其他实施方案中，可使用其他非金属强化材料。例如，铠甲层30可由玻璃纤维纱线(例如，涂覆玻璃纤维纱线、粗纱等)形成。在一些实施方案中，铠甲层30可由塑性材料形成，所述塑性材料具有超过2GPa并且更明确来说超过2.7GPa的弹性模量。此类塑料铠甲层可用于抵抗动物啃咬，并且可包括动物/害虫驱避材料(例如，苦味材料、辣味材料、合成虎尿等)。

参考图1，电缆10包括抗裂纹和/或粘着屏障层，其被示出为定位在铠甲层30与电缆护套12之间的套筒48。在一个实施方案中，套筒48是定位在铠甲层30与电缆护套12之间的非编织材料层。在其他实施方案中，套筒48可由限制电缆护套12与铠甲层30之间的粘着的其他材料形成。例如，在各种实施方案中，套筒48可由编织织物胶带形成，或由如Mylar、Kapton等的聚合物薄膜形成。在各种实施方案中，替代套筒48或除套筒48之外，电缆10可包括由如滑石或云母的颗粒材料形成的粘着屏障。在某些实施方案中，套筒48可由任何材料形成，所述材料充当铠甲重叠部处的物理屏障，充当限制使电缆护套12的材料熔融粘结至铠甲层30的热屏障，和/或充当限制电缆护套12的材料与铠甲层30之间的粘着的物理屏障。

如上文所述，在一个实施方案中，套筒48充当限制或防止粘着/粘结的粘着屏障，所述粘着/粘结可在其他情况下在电缆护套12与铠甲30之间发生。据信，通过限制电缆护套12的材料与铠甲30之间的粘着，可通过消除/减少应力集中位点而减少裂纹形成，所述应力集中位点在电缆护套12与铠甲30之间的粘着区域处出现。在各种实施方案中，套筒48是实质上不中断的非编织材料屏障层，其作用来防止电缆主体12的材料与铠甲层30的外表面之间的实质粘结。在此类实施方案中，套筒48通过在电缆护套12的挤出期间充当防止或限制电缆护套12的可流动聚合物材料与铠甲层30的外表面接触并与所述外表面熔融粘结的物理屏障而限制或防止粘着。

在各种实施方案中，为提供本文中讨论的粘着屏障和/或抗裂纹性质，套筒48由非编织材料形成，所述非编织材料具有在150微米与450微米之间并且更明确来说在200微米与400微米之间的厚度。在具体实施方案中，套筒48由非编织材料形成，所述非编织材料具有在200微米与250微米之间的厚度。在一个实施方案中，套筒48由一种材料形成，所述材料具有的厚度使得套筒48的材料厚度与铠甲层30的重叠部分40的厚度的比率在1:1与1:4之间，并且明确来说为1:2。

各种类型非编织材料和复合材料可用于形成套筒48。在一个实施方案中，套筒48由两个非编织材料层形成，即内层和外层，在两个层之间的空间中含有如吸水(SAP)颗粒的颗粒材料。在另一实施方案中，套筒48由非编织材料片材形成，所述非编织材料片材包括Mylar材料的内层或外层。在一个实施方案中，套筒48由Mylar回水可溶胀材料形成。在另一实施方案中，粘着屏障层由如滑石的颗粒材料层形成，所述颗粒材料沿铠甲层30的外表面沉积，从而限制护套12与铠甲30之间的粘着。在各种实施方案中，套筒48是由以下材料中的一种或多种形成的非编织材料：棉、人造丝、乙酸盐、尼龙、羊毛、聚酯、聚酰胺和丙烯酸。在各种实施方案中，套筒48由一种或多种不同类别的非编织材料形成，所述非编织材料包括湿粘结非编织物、干粘结非编织物、旋转粘结非编织物、短纤维非编织物、长丝纤维非编织物等。

在各种实施方案中，套筒48是实质上不中断的以使得套筒48包括极低宏观孔洞密度和/或不包括在径向外表面与套筒48的径向内表面之间延伸的宏观穿通孔或通孔。当然，应理解，非编织材料包括位于非编织材料的表面上和非编织材料内的微观孔隙、间隙、空间等，并且在各种实施方案中，如本文所使用，实质上不中断的非编织套筒48可包括这类微观特征。在一个实施方案中，套筒48是实质上不中断的，因为它包括小于百分之0.1的穿通孔密度。在其他实施方案中，套筒48是实质上不中断的，因为它包括小于百分之5并且更明确来说小于百分之1的穿通孔密度。在此类实施方案中，穿通孔密度是套筒48的外表面的由任何宏观穿通孔的开口占据的部分与电缆10内的套筒48的外表面50的总表面积的比率。在各种实施方案中，如图2所示，当在垂直于通道(如图2所示)的长轴的横截面上观察时，套筒48的内表面60和外表面50完全地围绕铠甲层30延伸，并且套筒48的内表面60和外表面50纵向连续达电缆10的长度的至少10厘米，并且更明确来说达电缆10的长度的至少50厘米。因此，应理解，在一些实施方案中，实质上不中断的套筒48可包括相对低数量的宏观穿通孔，所述穿通孔实质上不增加电缆护套12的材料与铠甲30之间经历的粘着的量。

在其他实施方案中，套筒48是实质上不中断的以使得套筒48实质上限制电缆护套12的聚合物材料在挤出期间穿透穿过套筒48，并且从而限制电缆护套12的内表面与铠甲层30之间的可能的接触表面区域。在此类实施方案中，通过限制电缆护套12的内表面与铠甲层30之间的可能的接触表面区域，可在电缆护套12与铠甲层30之间形成的粘结的量得以减少或消除。

在一个实施方案中，套筒48被配置来使得电缆护套12的聚合物材料进入套筒48中的最大穿透度(例如，电缆护套12的聚合物材料延伸至套筒48中处于套筒48的径向最外层表面下方的距离)在沿电缆10的长度的任何点处小于或等于20微米。在另一实施方案中，套筒48被配置来使得套筒48包括具有50平方厘米的外表面积的至少一个区段，其中电缆主体12的聚合物材料进入套筒48中的最大穿透度小于20微米。在另一实施方案中，套筒48被配置来使得在套筒48的外表面的大于百分之五十处，电缆主体12的聚合物材料进入套筒48中的最大穿透度小于20微米。在其他实施方案中，套筒48被配置来使得套筒48的由电缆护套12的材料穿透的部分的体积小于或等于电缆10内的套筒48的总体积的10％，并且在另一实施方案中，套筒48被配置来使得套筒48的由电缆护套12的材料穿透的部分的体积小于或等于电缆10内的套筒48的总体积的5％。在其他实施方案中，套筒48被配置来使得电缆护套12的材料进入套筒48的材料中的最大穿透度小于套筒48的厚度的百分之90。

在各种实施方案中，通过限制电缆护套12的材料与铠甲30之间的粘着，电缆10被配置来使得电缆护套12的材料与铠甲30的材料的分离需要比许多典型电缆中的情况显著更低的力。在各种实施方案中，套筒48限制电缆护套12与铠甲30的材料之间的粘着以使得从铠甲层30分离或剥离电缆护套12的一侧(在圆周方向上电缆护套的一半)所需的剥离力小于10lbs并且更明确来说小于5lbs。在各种实施方案中，剥离力可通过以下方式来测量：使用如夹具或虎钳的装置将包括铠甲层的电缆固定在适当位置，在电缆护套的两个相对侧上纵向切割电缆护套，并随后测量在垂直于并远离电缆护套的方向上将护套的一半拉动远离铠甲层所需的力。在具体实施方案中，在铠甲层30与电缆护套12之间不发生粘着，并且在此类实施方案中，分离电缆护套12的一侧所需的剥离力小于5lbs并且由电缆护套12的弯曲或重量而产生。

在各种实施方案中，在限制分离电缆护套12和铠甲30所需的剥离力的同时，电缆10可进一步被配置来提供对电缆10内的铠甲30的容易接近。因此，在各种实施方案中，套筒48粘结至护套12以使得单一打开动作打开护套12和套筒48两者。套筒48与护套12之间的这种粘结允许利用单一打开动作而接近铠甲层30(例如，用于附接接地线)。在各种实施方案中，套筒48与护套12的内表面之间的粘结在护套挤出期间形成，并且在另一实施方案中，套筒48与护套12的内表面之间的粘结使用胶合剂或其他粘结剂来形成。

除本文中讨论的粘着屏障功能之外，套筒48还通过套筒48的物理布置和定位来限制或减少电缆护套裂纹形成。参考图2，套筒48由总体上伸长的矩形材料件形成并且具有第一侧向边缘52和第二侧向边缘54。在所示的实施方案中，侧向边缘52和54实质上平行于电缆10和光纤18的纵向轴。在所示的实施方案中，套筒48被裹绕来使得第一侧向边缘52在第二侧向边缘54经过或重叠第二侧向边缘54。在这种布置中，套筒48的相邻第一侧向边缘52的区段径向定位在套筒48的相邻第二侧向边缘54的区段外部，从而形成套筒重叠部分56。

参考图2，套筒重叠部分56周向地偏离铠甲重叠区段40，以使得套筒重叠部分56中没有重叠铠甲重叠区段40或与铠甲重叠区段40径向对准的部分。在各种实施方案中，铠甲重叠区段40可总体上定位在12点钟位置的加或减45度内，并且套筒重叠部分56可总体上定位在6点钟位置的加或减45度内。在具体实施方案中，铠甲重叠区段40远离套筒重叠部分56间隔160度与200度之间，并且更明确来说，远离套筒重叠部分56间隔170度与190度之间。在此类实施方案中，将电缆10的部件布置来使得增加厚度的两个重叠区段不重叠和/或定位在电缆的相对侧上，从而限制电缆护套12上的另外的应力，在其他情况下，如果两个重叠区段位于相同径向位置处，那么可发生所述应力。

除抗粘着性质之外，在各种实施方案中，套筒48还充当限制铠甲重叠部分40与电缆护套12的内表面14之间的直接接合的物理屏障。如图3的详细视图中最佳所示，套筒48产生定位在铠甲重叠部分40之间并且明确来说在铠甲30的拐角42与内表面14之间的邻接屏障。在这个实施方案中，套筒48的定位在拐角42上方的部分提供顺应屏障，所述顺应屏障阻碍拐角42与电缆护套12的材料接合，并且从而抵抗或防止在拐角42与护套12之间的相互作用处的裂缝形成。因此，在这个实施方案中，当电缆10弯曲、扭转等时，套筒48作用来约束和限制经由与重叠部分40和拐角42的相互作用而由电缆护套12的内表面14经历的力。

参考图4，示出根据示例性实施方案的平行于电缆10的纵向轴截取的电缆10的横截面图。如图4所示，在一个实施方案中，铠甲层30包括一系列交替峰部44和槽部46，所述峰部和槽部在电缆10的圆周方向上延伸。在这个实施方案中，套筒48总体上遵循铠甲层30的轮廓、峰部和槽部以使得套筒48总体上向内径向延伸至槽46中的至少一些槽部中。在各种实施方案中，套筒48的径向向内面向表面60是实质上恒定的或甚至与铠甲30的外表面接触。

另外，电缆护套12的材料还总体上向内径向延伸至槽部46中的至少一些槽部中。因此，如图所示，套筒48和电缆护套12的材料两者具有至少一些部分，在所述部分中，套筒48和护套12的部分的径向位置处于铠甲层30的峰部44下方。在各种实施方案中，套筒48延伸至铠甲层30的槽部46的至少50％中，并且电缆主体12的聚合物材料延伸至加强片材的波纹金属材料的槽部的至少50％中。在某些实施方案中，电缆主体12在压力下挤出在套筒48和铠甲层30上，以使得电缆主体12的材料推动套筒48进入槽部46中，如图4所示。在各种实施方案中，据信利用套筒48的材料和电缆主体12的材料填充槽部46限制了应力集中和所得裂纹形成，所述应力集中和所得裂纹形成可在其他情况下由电缆10弯曲、扭转等时这些部件之间的相对移动而造成。在各种实施方案中，据信，波纹铠甲槽部46的填充向波纹铠甲层30提供另外的结构完整性。填充提供结构支撑来防止铠甲开裂，所述铠甲开裂可导致在重复的侧向挠曲之后的护套开裂。这种护套开裂是与在高温环境中观察到的典型侧向扭转护套开裂不同的断裂模式。

在各种实施方案中，本公开涉及形成耐高温和抗裂纹光学通信电缆(如电缆10)的工艺或方法。所述方法包括提供多个伸长光学传输元件，如光纤18和缓冲管20。所述方法包括围绕所述多个伸长光学传输元件裹绕加强材料片材(如波纹铠甲30)，以使得所述多个伸长光学传输元件位于通道内，所述通道由所述裹绕的加强材料片材的内表面界定。所述方法包括围绕所述裹绕的加强材料裹绕粘着屏障片材(如套筒48)，以使得所述多个伸长光学传输元件和所述裹绕的加强材料片材位于通道内，所述通道由所述裹绕的粘着屏障片材的内表面界定。所述方法包括在所述裹绕的粘着屏障片材上挤出聚合物材料以形成电缆护套(如电缆护套12)。

在所述方法的各种实施方案中，所述聚合物材料在挤出温度下挤出，所述挤出温度限制所述挤出的聚合物材料穿透穿过所述粘着屏障以减少所述电缆护套与所述加强材料之间的粘着。在各种实施方案中，挤出温度被选择来允许挤出并且还维持材料的粘度足够高，以使得电缆主体的材料在挤出期间不流过粘着屏障的材料。在所述方法的一个实施方案中，挤出温度小于200摄氏度，明确来说在170摄氏度与190摄氏度之间，并且更明确来说，是约180摄氏度(加或减1度)。在一个实施方案中，为形成电缆护套，在管道设置期间使用的缩减率是约1.8。在所述方法的各种实施方案中，挤出的聚合物材料是LSZH聚乙烯材料。在其中加强片材是波纹状的所述方法的各种实施方案中，电缆护套的材料在压力下挤出以使得粘着屏障的材料和电缆主体的材料两者填充加强层的波纹部。

如上文所述，在具体实施方案中，电缆护套12由LSZH聚乙烯材料形成。然而，在各种实施方案中，电缆护套12可为用于电缆制造的各种材料，如中等密度聚乙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、尼龙、聚酯或聚碳酸酯和它们的共聚物。另外，电缆护套12的材料可包括小数量的其他材料或填料，所述其他材料或填料向电缆护套12的材料提供不同的性质。例如，电缆护套12的材料可包括提供用于着色、UV/光阻断(例如，碳黑)、防烧性等的材料。在各种实施方案中，缓冲管20由一种或多种聚合物材料形成，所述聚合物材料包括聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚(乙烯-共聚-四氟乙烯)(ETFE)等。

虽然本文中讨论和图中示出的具体电缆实施方案主要涉及具有实质上圆形横截面形状的电缆和芯部元件，所述实质上圆形横截面形状界定实质上圆柱形内部孔，但是在其他实施方案中，本文中讨论的电缆和芯部元件可具有任何数目的横截面形状。例如，在各种实施方案中，电缆护套12和/或缓冲管20可具有卵形、椭圆形、正方形、矩形、三角形或其他横截面形状。在此类实施方案中，电缆或缓冲管的通路或内腔可为与电缆护套12或缓冲管的形状相同的形状或不同的形状。在一些实施方案中，电缆护套12和/或缓冲管可界定多于一个通道或通路。在此类实施方案中，多个通道可具有彼此相同的大小和形状，或可各自具有不同的大小或形状。

本文中讨论的光学传输元件包括可为由玻璃和/或塑料制成的柔性、透明光纤的光纤。光纤可用作波导以在光纤的两个末端之间传输光。光纤可包括由具有较低折射率的透明包层材料包围的透明芯部。光可通过全内反射保持在芯部中。玻璃光纤可包括二氧化硅，但可使用一些其他材料，如氟锆酸盐、氟铝酸盐和硫属元素化物玻璃以及结晶材料(如蓝宝石)。光可由具有较低折射率的光学包层沿光纤的芯部向下引导，所述光学包层通过全内反射将光在捕捉于芯部中。包层可由缓冲件和/或保护所述包层免受湿气和/或物理损坏的另一涂层涂布。这些涂层可为UV固化聚氨酯丙烯酸酯复合材料，所述复合材料在拉制工艺期间被涂覆在光纤的外部。涂层可保护成股的玻璃纤维。

除非另外明确说明，否则决不意图将本文阐述的任何方法解释为要求以特定顺序执行所述方法的步骤。因此，在方法权利要求项没有实际叙述方法的步骤所遵循的顺序或在权利要求书或说明书中没有另外具体陈述各步骤将限于特定顺序的情况下，决不意图对任何特定顺序做出推断。另外，如本文所使用，冠词“一”意图包括一个或多于一个的部件或元件，并且不意图被解释为意指仅一个。

本领域的技术人员将会明白，可以在不脱离所公开实施方案的精神或范围的情况下，做出各种修改和变化。由于本领域的技术人员可以想到并入实施方案的精神和主旨的所公开实施方案的修改、组合、子组合和变化，因此，所公开实施方案应解释为包括所附权利要求书及其等效物范围内的任何内容。

Claims (17)

1.一种耐高温和抗裂纹光学通信电缆，其包括：

由聚合物材料形成的挤出电缆主体，所述电缆主体具有在所述电缆主体内界定通道的内表面；

多个光学传输元件，所述光学传输元件定位在所述通道内；

具有第一侧向边缘和相对第二侧向边缘的加强片材，所述加强片材围绕所述多个光学传输元件裹绕以使得所述加强片材的所述第一侧向边缘重叠所述加强片材的所述第二侧向边缘，从而形成加强重叠部分；以及

具有第一侧向边缘和第二侧向边缘的粘着屏障层，所述粘着屏障层围绕所述裹绕的加强片材裹绕以使得所述粘着屏障层的所述第一侧向边缘重叠所述粘着屏障层的所述第二侧向边缘，从而形成粘着屏障重叠部分，其中所述粘着屏障层是实质上不中断的粘着屏障层以使得所述粘着屏障层作用来防止所述电缆主体的所述聚合物材料与所述裹绕的加强片材的外表面之间的实质粘着，

其中所述粘着屏障层具有200微米与400微米之间的厚度，其中所述粘着屏障层包括具有50平方厘米的外表面积的至少一个区段，其中所述电缆主体的所述聚合物材料进入所述粘着屏障层中的最大穿透度小于所述粘着屏障层的所述厚度的90％。

2.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障层作用来防止所述电缆主体的所述聚合物材料与所述裹绕的加强片材的所述外表面之间的实质粘着，以使得从所述加强片材分离所述电缆主体的一半所需的剥离力是小于5lbs。

3.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述实质上不中断的粘着屏障层具有小于百分之5的穿通孔区域密度。

4.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障由非编织材料形成，其中所述粘着屏障层的所述非编织材料具有与所述电缆主体的所述内表面接触的外表面和与所述加强片材的所述外表面接触的内表面。

5.如权利要求4所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障层包括上非编织材料层、下非编织材料层和在所述上非编织材料层与所述下非编织材料层之间的颗粒材料。

6.如权利要求4所述的光学通信电缆，其中所述电缆主体的所述聚合物材料是低烟零卤聚乙烯材料，其中所述粘着屏障层包括Mylar背衬层，并且进一步地，其中所述加强片材是波纹金属材料。

7.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障重叠区段周向地偏离所述加强重叠区段，以使得所述粘着屏障重叠区段没有重叠所述加强重叠区段的部分。

8.如权利要求7所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障重叠区段在6点钟位置的加或减45度内定中心，并且所述加强重叠区段在12点钟位置的加或减45度内定中心。

9.如权利要求1所述的光学通信电缆，其中所述加强片材包括界定一系列周向延伸峰部和槽部的波纹金属材料，其中所述粘着屏障层向内径向延伸至所述加强片材的所述波纹金属材料的槽部中的至少一些槽部中。

10.如权利要求9所述的光学通信电缆，其中所述电缆主体的所述聚合物材料径向延伸至所述波纹金属材料的所述槽部中的至少一些槽部中，以使得所述粘着屏障层定位在所述电缆主体的所述内表面与所述加强片材的所述外表面之间、处于所述至少一些槽部内。

11.如权利要求10所述的光学通信电缆，其中所述粘着屏障层延伸至所述加强片材的所述波纹金属材料的所述槽部的至少50％中，其中所述电缆主体的所述聚合物材料延伸至所述加强片材的所述波纹金属材料的所述槽部的至少50％中。

12.一种光学通信电缆，包括：

由聚合物材料形成的电缆护套，所述电缆护套具有在所述电缆护套内界定通道的内表面；

多个光学传输元件，所述光学传输元件定位在所述通道内；

铠甲层，所述铠甲层围绕所述多个光学传输元件裹绕；以及

围绕所述铠甲层的材料套筒，所述套筒具有面向所述铠甲层的内表面和面向所述电缆护套的外表面，其中当在垂直于所述通道的长轴的横截面上观察时，所述套筒的所述内表面和所述外表面两者围绕所述铠甲层完全地延伸，并且进一步地，所述套筒的所述内表面和所述外表面两者纵向连续达所述电缆的长度的至少50厘米，

其中所述套筒由非编织材料形成，其中非编织材料的所述套筒具有150微米与450微米之间的厚度，其中非编织材料的所述套筒包括具有50平方厘米的外表面积的至少一个区段，其中所述电缆护套的所述聚合物材料穿过非编织材料的所述套筒的最大穿透度小于所述非编织材料的所述厚度的百分之90。

13.如权利要求12所述的光学通信电缆，其中所述电缆护套的所述聚合物材料是低烟零卤聚合物材料，其中非编织材料的所述套筒包括Mylar背衬层，并且进一步地，其中所述铠甲层是波纹材料，其中非编织材料的所述套筒作用来防止所述电缆护套的所述聚合物材料与所述铠甲层的外表面之间的实质粘着，以使得从所述铠甲层分离所述电缆护套所需的剥离力在所述电缆护套的每一侧都小于5lbs。

14.如权利要求12所述的光学通信电缆，其中所述铠甲层具有第一侧向边缘和相对第二侧向边缘，其中所述铠甲层的所述第一侧向边缘重叠所述铠甲层的所述第二侧向边缘，从而形成铠甲重叠部，其中非编织材料的所述套筒由围绕所述铠甲层裹绕的非编织材料片材形成，其中非编织材料的所述套筒具有第一侧向边缘和相对第二侧向边缘，其中非编织材料的所述套筒的所述第一侧向边缘重叠非编织材料的所述套筒的所述第二侧向边缘，从而形成套筒重叠部，其中所述套筒重叠部周向地偏离所述铠甲重叠部以使得所述套筒重叠部没有与所述铠甲重叠部径向对准的部分。

15.一种形成耐高温和抗裂纹光学通信电缆的方法，其包括：

提供多个伸长光学传输元件；

围绕所述多个伸长光学传输元件裹绕加强材料片材，以使得所述多个伸长光学传输元件位于通道内，所述通道由所述裹绕的加强材料片材的内表面界定；

围绕所述裹绕的加强材料片材裹绕粘着屏障片材，以使得所述多个伸长光学传输元件和所述裹绕的加强材料片材位于通道内，所述通道由所述裹绕的粘着屏障片材的内表面界定；以及

在所述裹绕的粘着屏障片材上挤出聚合物材料以形成电缆护套，其中所述聚合物材料在挤出温度下挤出，所述挤出温度限制所述挤出的聚合物材料穿透穿过所述粘着屏障以减少所述电缆护套与所述加强材料之间的粘着，其中所述粘着屏障片材是不中断的非编织材料片材，其中所述挤出的聚合物材料进入所述粘着屏障片材中的最大穿透度在所述粘着屏障的外表面的至少一个50平方厘米区段中小于20微米。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述聚合物材料是低烟零卤聚乙烯材料，并且所述挤出温度小于200摄氏度。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述粘着屏障片材厚为200微米与400微米之间，并且所述电缆护套与所述加强材料之间的粘着被限制以使得从所述加强材料分离所述电缆护套所需的剥离力在所述电缆护套的每一侧都小于5lbs。