CN113075771B - 一种抗形变带状光缆 - Google Patents

Abstract

本发明属于光缆技术领域，具体为一种抗形变带状光缆，包括缆芯、内包层和外护套。缆芯包括若干层光纤带，光纤带包括多个由光纤和附着束管组成的带组单元，且光纤沿着附着束管的长度方向粘附在附着束管上；所有带组单元沿宽度方向并列形成光纤带，且相邻的带组单元之间通过连接带与附着束管的连接而连接。在本发明中，附着束管之间通过连接带连接并形成波状并带结构，而光纤附着在该波状并带结构上，与现有扁平状并带结构相比，在带状光缆受到外界压力形变时，并带结构随着发生形变，另外，附着束管可以承受部分牵引力，从而降低拽引设备对光纤的牵引力，从而避免光纤受损，使并带后的光纤仍保持原有的信号传输性能。

Description

一种抗形变带状光缆

技术领域

本发明属于光缆领域，具体为一种抗形变带状光缆。

背景技术

带状光缆容量大，是通信领域的常见传媒介质，现有带状光缆中包括多个叠放在一起的光纤带，这些光纤带是将多根光纤并排设置，并通过光固化树脂将其粘合固定在一起。这种带状光缆主要存在的问题是部分光纤对信号的衰减较大，导致这一问题出现的因素有包括两种，一是叠放的光纤带的形变性能差，而光纤带叠放后的厚度面的弯曲性能尤其差，在光缆弯曲时，光纤容易受到破坏，二是在并带过程中，由于光纤带宽度的因素，拽引设备的牵引力不能均匀地施加到光纤带上，这导致两侧的光纤受到较大的牵引力，从而破坏光纤结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗形变带状光缆，通过改变光纤的排列方式以及固定光纤的并带结构来提高缆芯的抗形变性能，同时消除在并带过程中边缘光纤因受力过大导致的信号衰减量增大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗形变带状光缆，包括缆芯和从内向外包裹在缆芯外周的内包层和外护套，所述缆芯包括若干层光纤带，光纤带包括多个由光纤和附着束管组成的带组单元，其中附着束管具有沿长度方向的内腔，且在带组单元中，光纤沿着附着束管的长度方向粘附在附着束管上；所有带组单元沿宽度方向并列形成光纤带，且相邻的带组单元之间通过连接带与附着束管的连接而连接。

在上述技术方案中，光纤附着在附着束管上，而附着束管之间通过连接带连接，因此附着束管与连接带组成光纤带中固定光纤的并带结构，在带状光缆因受到外界压力形变时，并带结构随着发生形变，这不仅为光纤提供形变空间，而且附着束管可以保护光纤，既可以缩小光纤的形变弧度，又可以为光纤提供复原的恢复力。另外，由于光纤附着在附着束管上并组成带组单元，在对多个带组单元进行并带时，附着束管可以承受部分牵引力，从而降低拽引设备对光纤的牵引力，从而避免光纤受损，使并带后的光纤仍保持原有的信号传输性能。

优选地，所述附着束管的上部和下部上间隔设置预留孔，且上方的预留孔与下方的预留孔正对；在同一光纤带中，位于同一层的附着束管上的预留孔正对设置，且上层附着束管和下层附着束管上的预留孔正对。这些预留孔可以降低附着束管的硬度，同时对光纤带的弯曲进行导向，使得受力区域以预留孔为弯曲节点进行弯曲。

优选地，光纤带中相邻的带组单元上下错位设置，使整个光纤带中的附着束管呈波形分布，并使间隔相邻的带组单元位于同一高度；对于相邻的三个带组单元，中间的带组单元通过左右对称设置的连接带连接两侧的带组单元。呈波形分布的附着束管在横向和纵向均具有良好的形变性能，且相邻的两个连接带对中间的附着束管起到支撑作用，在光缆的厚度方向，在光缆的单侧受力时，除了同侧的附着束管会发生形变，在连接带的作用下对面的附着束管也会发生变形，即整个缆芯具有共同形变以及抵抗形变并复原的特性。

优选地，同一带组单元种包括两根光纤，两根光纤分布在附着束管的最上部和最下部，在保证缆芯形变能力的同时增加光纤的容量。

优选地，同一光纤带具有十二组带组单元，且同一光纤带中的光纤分为四个光纤层，光纤层与光纤层之间相互平行，且同一光纤层分别包含十二组带组单元中的一根光纤，且这十二根光纤按照确定的色谱顺序排列；在最上部的光纤层和最下层的光纤层中，相邻的光纤之间形成预留形变位。同一光纤层中的光纤相互分离且间隔设置，便于光纤的熔接以及安装光纤接头。

优选地，所述光纤的外周包括外包层，从外包层向着附着束管延伸设置连接体，且该连接体连接附着束管；在连接体中沿着光纤的长度方向设置中空的形变腔。外包层用于保护光纤，增加光纤的抗弯性能，同时，中空的连接体作为光纤与附着束管之间的连接结构，其作为二次形变结构，随着附着束管的形变而形变，从而进一步提高带组单元的形变性能和复原性能。

优选地，所述内包层包括贴合并包裹缆芯设置的软质内衬层，该内衬层的内壁设置若干中空的填充条，且填充条位于预留形变位中，当缆芯受挤压时，填充条在带组单元的挤压发生形变。内衬层作为缆芯的缓冲保护层，其与缆芯特有的外轮廓相结合，使得缆芯可以受力均匀，从而避免被其他包层破坏，同时，其与波形并带结构协同作用，为其周围的光纤提供支撑力。

优选地，所述内包层还包括包裹在内衬层外周的阻水层，以保证该光缆的防水性能，还包括包裹在阻水层外周的芳纶包层，以此保证内包层的抗拉强度。

优选地，所述外护套采用热塑工艺制成，外护套的宽度面呈现向内凹陷的状态，在其内壁与内包层之间设置内衬带，该内衬带包括背面的底带，还包括从底带的向上延伸并嵌入外护套的硬质占位条，该占位条的横截面形成为三角形，且占位条嵌入外护套的深度占小于外护套单侧宽度面厚度的三分之一。在热塑工艺过程中，热塑溶胶覆盖内衬带，将占位条内嵌于外护套的内壁，对于成型且处于高温状态的外护套，其在经过水冷降温工艺时，由于外护套的外壁冷缩面积大，而在占位条的作用下，内壁冷缩面积小，因此外护套的宽度面会在冷却后呈现出内凹状态，这不仅可以增加外护套的结构强度，还可以防止外护套的宽度面鼓包，从而克服带状光缆宽度面的结构强度弱的问题。

优选地，所述外护套的横截面轮廓呈倒圆角矩形，且在倒圆角矩形的四角分布设置加强筋；该加强筋包括由多股钢丝绞合而成的钢丝线，在钢丝线外周包裹护套，且从外护套的一侧延伸设置硬质占位片；所述占位片的宽度大于钢丝线直径并小于两倍钢丝线的直径，其在沿着钢丝线的长度方向上间隔分布，且占位片指向外护套的宽度面的中部。与同直径的钢丝相比，钢丝线具有更大的抗拉强度，而在占位片的作用下，钢丝线在外护套中的固定更加稳定，且占位片可以向着外护套的宽度面中部扩大钢丝线的作用范围，以增加外护套的抗弯性能。

附图说明：

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的带光缆的一个实施例的横截面结构示意图。

图2为图1中加强筋在外护套中的埋设结构示意图。

图3为图1中部分光纤带的立体结构示意图。

图4为图1中嵌合在外护套内壁的内衬带的结构示意图。

图5为图1中部分光纤带在正常情况下的平面结构示意图。

图6为图6所示光纤带在受到Y轴方向压力时的状态示意图。

图7为图6所示光纤带在受到X轴方向压力时的状态示意图。

图中，光纤带1、内衬层2、阻水层3、芳纶包层4、外护套5、加强筋6、填充条7、内衬带8、钢丝线61、护套62、占位片63、内嵌槽64、底带81、占位条82、光纤100、外包层101、连接体102、形变腔103、附着束管104、连接带105、预留形变位106、预留孔107。

具体实施方式：

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

图1展示的抗形变带状光缆为本发明提供的实施例，该带状光缆包括缆芯和从内向外包裹在缆芯外周的内包层和外护套5，其中缆芯包括一层光纤带1，该光纤带1包括24个由两根光纤100和一个中空附着束管104组成的带组单元，其中两根光纤100分别位于附着束管104的最上部和最下部，且如图3所示，在附着束管104的上部和下部设置正对的预留孔107，所有预留孔沿着Z方向(长度方向)均匀分布，这些预留孔形成光纤带1的弯曲节点。在光纤100的外周设置外包层101，从外包层101向着附着束管104延伸设置连接体102，在连接体102中Z方向设置中空的形变腔103，且该连接体102连接附着束管104。相邻的带组单元沿着X方向(宽度方向)排列，且相邻的带组单元中的附着束管104通过连接带105连接，并形成光纤带1。

具体地，相邻的带组单元上下错位设置，使整个光纤带1中的附着束管104呈波形分布(如图5所示)，并使间隔相邻的带组单元位于同一高度，如图1所示，24个附着束管104被分成上下两排；对于相邻的三个带组单元，中间的附着束管通过左右对称设置的连接带105连接两侧的附着束管。这可以使光纤带1在横向和纵向均具有良好的形变性能，且相邻的两个连接带105对中间的附着束管104起到支撑作用，在光缆的厚度方向，在光缆的单侧受力时，除了同侧的附着束管104会发生形变，在连接带105的作用下对面的附着束管104也会发生变形，即整个缆芯具有共同形变以及抵抗形变并复原的特性。

具体地，所述附着束管104的上部和下部上间隔设置预留孔107，且上方的预留孔107与下方的预留孔107正对；在同一光纤带1中，位于同一层的附着束管104上的预留孔107正对设置，且上层附着束管104和下层附着束管104上的预留孔107正对。这些预留孔107可以降低附着束管104的硬度，同时对光纤带1的弯曲进行导向，使得受力区域以预留孔107为弯曲节点进行弯曲。

在该光缆中，沿着X方向排列的带组单元按照全色谱排列顺序排列，且所有光纤100从上到下被分为四个光纤层，光纤层与光纤层之间相互平行，且同一光纤层分别包含十二组带组单元中的一根光纤100，因此，同一光纤层中的光纤相互分离且间隔设置，这便于光纤的熔接以及安装光纤接头。

另外，该光缆的内包层除了与外护套相邻的芳纶包层4，以及芳纶包层4内层的阻水层3，还包括贴合并包裹光纤带1设置的软质内衬层2，该内衬层2的内壁设置若干中空的填充条7，且填充条7位于相邻的光纤100之间形成预留形变位106中。内衬层2作为缆芯的缓冲保护层，其与波形并带结构协同作用，为其周围的光纤100提供支撑力，且内衬层可以该光纤带1特有的外轮廓相结合，使得缆芯可以受力均匀，从而避免最外层的光纤100受到破坏。

与现有光缆相同，本实施例中的外护套5也采用热塑工艺制成，其横截面轮廓呈倒圆角矩形，且在倒圆角矩形的四角分布设置加强筋6，但其与现有光缆的外护套存在两处不同：

一是，该实施例中的外护套5的宽度面呈现向内凹陷的状态。如图1所示，在外护套5的宽度面和芳纶包层4之间设置了如图4所示的内衬带8，该内衬带8的材料外护套5的材料相同，且该内衬带8包括背面的底带81(作为独立的部件时，底带81为平直状态)，还包括底带81正面设置的向上延伸并嵌入外护套的硬质占位条82，该占位条82的横截面形成为三角形，且占位条82嵌入外护套的深度占小于外护套单侧宽度面厚度的三分之一。在热塑工艺过程前，将内衬带8贴合芳纶包层4设置，在热塑工艺过程中，热塑溶胶覆盖内衬带8，将占位条82内嵌于外护套5的内壁，且这个过程中，高温热塑溶胶会将占位条82的表面融化并与之融为一体，但是占位条82的内部保持凝固状态，这可以避免内衬带8与外护套5分离，以提高外护套5宽度面的强度。对于成型且处于高温状态的外护套5，其在经过水冷降温工艺时，由于外护套5的外壁冷缩的程度大，而在占位条82的作用下，内壁冷缩程度，因此外护套5的宽度面会在冷却后呈现出内凹状态，这不仅可以增加外护套5的结构强度，还可以防止外护套5的宽度面鼓包，从而克服带状光缆宽度面的结构强度弱的问题。

二是，该加强筋6包括由多股钢丝绞合而成的钢丝线61，在钢丝线61外周包裹护套62，且从护套62的一侧延伸设置硬质占位片63(如图2所示)，因此在外护套5中形成与占位片63对应的内嵌槽64；该占位片63的宽度大于钢丝线61直径并小于两倍钢丝线的直径，其在沿着钢丝线61的长度方向上间隔分布，且占位片63指向外护套5的宽度面的中部。在占位片63的作用下，钢丝线61在外护套5中的分布状态更加稳定，

且占位片63可以向着外护套的宽度面中部扩大钢丝线61的作用范围，以增加外护套5的抗弯性能。

在该实施例中，附着束管104之间通过连接带105连接并形成波状并带结构，而光纤100附着在该波状并带结构上，与现有扁平状并带结构相比，在带状光缆因受到外界压力形变时，并带结构随着发生形变，例如，当光缆受到Y方向(厚度方向)的挤压(弯曲)时，光纤带1发生图6所示形变，当光缆受到X方向的挤压(或者弯曲)时，光纤带1发生图7所示形变。因此，这种波形的并带结构不仅为光纤100提供形变空间，而且附着束管104可以保护光纤100，既可以缩小光纤的形变弧度，又可以为光纤提供复原的恢复力。另外，由于光纤附着在附着束管104上并组成带组单元，在对多个带组单元进行并带时，附着束管104可以承受部分牵引力，从而降低拽引设备对光纤100的牵引力，从而避免光纤100受损，使并带后的光纤仍保持原有的信号传输性能。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种抗形变带状光缆，包括缆芯和从内向外包裹在缆芯外周的内包层和外护套，其特征在于：所述缆芯包括若干层光纤带，光纤带包括多个由光纤和附着束管组成的带组单元，其中附着束管具有沿长度方向的内腔，且在带组单元中，光纤沿着附着束管的长度方向粘附在附着束管上；所有带组单元沿宽度方向并列形成光纤带，且相邻的带组单元之间通过连接带与附着束管的连接而连接；所述附着束管的上部和下部上间隔设置预留孔，且上方的预留孔与下方的预留孔正对；在同一光纤带中，位于同一层的附着束管上的预留孔正对设置，且上层附着束管和下层附着束管上的预留孔正对。

2.如权利要求1所述的一种抗形变带状光缆，其特征在于：光纤带中相邻的带组单元上下错位设置，使整个光纤带中的附着束管呈波形分布，并使间隔相邻的带组单元位于同一高度；对于相邻的三个带组单元，中间的带组单元通过左右对称设置的连接带连接两侧的带组单元。

3.如权利要求2所述的一种抗形变带状光缆，其特征在于：同一带组单元种包括两根光纤，两根光纤分布在附着束管的最上部和最下部。

4.如权利要求3所述的一种抗形变带状光缆，其特征在于：同一光纤带具有十二组带组单元，且同一光纤带中的光纤分为四个光纤层，光纤层与光纤层之间相互平行，且同一光纤层分别包含十二组带组单元中的一根光纤，且这十二根光纤按照确定的色谱顺序排列；在最上部的光纤层和最下层的光纤层中，相邻的光纤之间形成预留形变位。

5.如权利要求4所述的一种抗形变带状光缆，其特征在于：所述光纤的外周包括外包层，从外包层向着附着束管延伸设置连接体，且该连接体连接附着束管；在连接体中沿着光纤的长度方向设置中空的形变腔。

6.如权利要求5所述的一种抗形变带状光缆，其特征在于：所述内包层包括贴合并包裹缆芯设置的软质内衬层，该内衬层的内壁设置若干中空的填充条，且填充条位于预留形变位中，当缆芯受挤压时，填充条在带组单元的挤压发生形变。

7.如权利要求6所述的一种抗形变带状光缆，其特征在于：所述内包层还包括包裹在内衬层外周的阻水层和包裹在阻水层外周的芳纶包层。

8.如权利要求1至7中任一项所述的一种抗形变带状光缆，其特征在于：所述外护套采用热塑工艺制成，外护套的宽度面呈现向内凹陷的状态，在其内壁与内包层之间设置内衬带，该内衬带包括背面的底带，还包括从底带的向上延伸并嵌入外护套的硬质占位条，该占位条的横截面形成为三角形，且占位条嵌入外护套的深度占小于外护套单侧宽度面厚度的三分之一。

9.如权利要求8所述的一种抗形变带状光缆，其特征在于：所述外护套的横截面轮廓呈倒圆角矩形，且在倒圆角矩形的四角分布设置加强筋；该加强筋包括由多股钢丝绞合而成的钢丝线，在钢丝线外周包裹护套，且从外护套的一侧延伸设置硬质占位片；所述占位片的宽度大于钢丝线直径并小于两倍钢丝线的直径，其在沿着钢丝线的长度方向上间隔分布，且占位片指向外护套的宽度面的中部。

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