CN114280748B - 一种柔性光纤带、带缆及制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种柔性光纤带、带缆及制备方法，包括单元结构，单元结构包括多根光纤和多个第一粘结结构，多根光纤形成光纤阵列；多个第一粘结结构沿纵向分布于光纤阵列上；第一粘结结构包括：形成于光纤阵列的最外侧光纤及其相邻的光纤之间的第一粘结点；形成于光纤阵列的中部相邻两根光纤之间的两个第二粘结点，两个第二粘结点沿纵向间隔布置；连接第一粘结点和第二粘结点的第一粘结带，第一粘结带粘接于位于该第一粘结点和第二粘结点之间的光纤上。粘结带和粘结点共同组成四边形粘结单元，再配合纵向的光纤，将四边形粘结单元分割成三角形，并凭借着优良的轴向带动性以及稳定性粘结在光纤阵列上，从而保证光纤之间具有较好的整体性和一致性。

Description

一种柔性光纤带、带缆及制备方法

技术领域

本申请涉及光纤技术领域，特别涉及一种柔性光纤带、带缆及制备方法。

背景技术

干式光纤带光缆凭借着容纤密度高、节约管道资源、节省施工接续时间、环境友好等优点在欧美发达国家被广泛运用，随着通信行业的发展以及环保意识的不断提升，干式光纤带光缆将成为未来带缆的发展趋势。

目前干式光纤带光缆工艺技术还不成熟，由于管内没有纤膏的原因，光纤带叠层存在边纤边带衰减容易超标、光纤之间以及光纤带之间带存在一致性差的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种柔性光纤带、带缆及制备方法，以解决相关技术中光纤之间一致性差的问题。

第一方面，提供了一种柔性光纤带，该柔性光纤带包括单元结构，所述单元结构包括多根光纤和多个第一粘结结构，多根所述光纤沿纵向延伸并平行配置，以形成光纤阵列；多个所述第一粘结结构沿纵向分布于所述光纤阵列上；其中，所述第一粘结结构包括：

形成于所述光纤阵列的最外侧光纤及其相邻的光纤之间的第一粘结点；

形成于所述光纤阵列的中部相邻两根光纤之间的两个第二粘结点，且两个第二粘结点沿纵向间隔布置；

连接所述第一粘结点和第二粘结点的第一粘结带，且所述第一粘结带粘接于位于该第一粘结点和第二粘结点之间的光纤上。

一些实施例中，相邻的两个第一粘结结构间隔布置，或者，相邻的两个第一粘结结构中，位于互相远离的两个第二粘结点之间的第二粘结点共点；

和/或，横向上，所述第一粘结结构的两个第二粘结点间隔布置。

一些实施例中，一部分第一粘结结构位于所述光纤阵列的第一壁面上，其余的第一粘结结构位于所述光纤阵列的第二壁面上，其中第一壁面和第二壁面相反。

一些实施例中，所述第一粘结点和第二粘结点形状相同；

所述第一粘结点包括形成于所述光纤阵列表面的第一对接部以及形成于相邻两个光纤之间的第一粘结部，其中：

所述第一对接部在横向上的宽度W₂₀为相邻两根光纤的水平间距与光纤直径的加和；

所述第一对接部的厚度h₂₀为60μm~80μm；

所述第一对接部与第一粘结部整体的厚度H₂₀为h₂₀与光纤半径的加和；

所述第一对接部在纵向上的长度L₂₀为2×W₂₂/sin，其中W₂₂为第一粘结带的宽度，α为所述第一粘结结构中，与同一个第二粘结点相连接的两个第一粘结带的夹角。

一些实施例中，所述第一粘结带的厚度H₂₂与所述第一对接部的厚度h₂₀大致相等；

所述第一粘结带的宽度W₂₂不小于光纤的直径。

一些实施例中，所述单元结构有多个，相邻的两个所述单元结构互相靠近的最外侧的光纤通过第二粘结结构连接，当所有的所述单元结构叠层放置时，位于所述单元结构与其下方的单元结构之间的第二粘结结构，以及位于该单元结构与其上方的单元结构之间的第二粘结结构，分别位于该单元结构的两侧。

一些实施例中，所述第二粘结结构的其中一端与相邻的两个所述单元结构中的其中一个单元结构的第一粘结点连接。

第二方面，提供了一种带缆，其具有如上所述的柔性光纤带。

第三方面，提供了一种如上所述的柔性光纤带的制备方法，其包括如下步骤：

配置多根光纤，以形成光纤阵列；

喷胶并固化，以在所述光纤阵列上形成第一粘结结构。

第四方面，提供了一种如上所述的柔性光纤带的制备方法，其包括如下步骤：

配置多根光纤，以形成光纤阵列；

喷胶并固化，以在所述光纤阵列上形成第一粘结结构，得到多个单元结构；

喷胶并固化，以在相邻两个单元结构之间形成第二粘结结构。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

在本申请中，第一粘结带和第一粘结点、第二粘结点共同组成四边形粘结单元，再配合纵向的光纤，将四边形粘结单元进一步分割成结构更加稳定的若干个三角形，并凭借着优良的轴向带动性以及稳定性粘结在多根光纤所形成的阵列平面上，从而保证每根光纤相互之间具有较好的整体性和一致性。

同时，四边形粘结单元在光纤阵列表面沿纵向分布、规律性强、结构紧凑，共同保证纵向的多根光纤相互之间具有更高的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的光纤带示意图（一个单元结构）；

图2为本申请实施例提供的第一粘结点示意图；

图3为图2的右视图；

图4为本申请实施例提供的第一粘结带示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为本申请实施例提供的第一粘结结构一种布置图；

图7为本申请实施例提供的第一粘结结构另一种布置图；

图8为本申请实施例提供的第一粘结结构另一种布置图；

图9为本申请实施例提供的第一粘结结构另一种布置图；

图10为本申请实施例提供的光纤带示意图（多个单元结构平铺）；

图11为本申请实施例提供的光纤带示意图（多个单元结构层叠）；

图12为本申请实施例提供的第二粘结结构示意图；

图13为图12的右视图。

图中：1、光纤；2、第一粘结结构；20、第一粘结点；200、第一对接部；201、第一粘结部；21、第二粘结点；22、第一粘结带；3、第二粘结结构；30、第二对接部；31、第二粘结部。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示，本申请实施例提供的一种柔性光纤带，该柔性光纤带包括单元结构，单元结构包括多根光纤1和多个第一粘结结构2，多根光纤1沿纵向延伸并平行配置，以形成光纤阵列，每个单元结构中的光纤1的数量可以根据实际需要选取，在本申请中，纵向指的是光纤1的长度方向，横向指的是光纤1并排布置的方向；多个第一粘结结构2沿纵向均匀分布于光纤阵列上，第一粘结结构2采用具有粘性的材料固化而形成，以使得光纤阵列形成柔性的光纤带；其中，第一粘结结构2包括两个第一粘结点20、两个第二粘结点21和4个第一粘结带22，并排平行布置的所有光纤1中，两侧的边纤与该边纤相邻的光纤1之间各形成一个第一粘结点20，同时，在光纤阵列的中部相邻两根光纤1之间形成两个第二粘结点21，且两个第二粘结点21沿纵向间隔布置，第一粘结带22连接第一粘结点20和第二粘结点21的，且第一粘结带22粘接于位于该第一粘结点20和第二粘结点21之间的光纤1上，使得第一粘结结构2形成四边形，这种四边形可以是平行四边形、菱形或者不规则四边形。

在本申请中，第一粘结带22和第一粘结点20、第二粘结点21共同组成四边形粘结单元，再配合纵向的光纤1，将四边形粘结单元进一步分割成结构更加稳定的若干个三角形，并凭借着优良的轴向带动性以及稳定性粘结在多根光纤1所形成的阵列平面上，从而保证每根光纤1相互之间具有较好的整体性和一致性。

同时，四边形粘结单元在光纤阵列表面沿纵向分布、规律性强、结构紧凑，共同保证纵向的多根光纤相互之间具有更高的一致性。

为了达到区分光纤1的目的，上述光纤1为一种光源传输波导纤维和丙烯酸树脂涂料的结合体，即通过在光源传输波导纤维表面涂覆一层丙烯酸树脂涂料，达到区分光纤的目的。

光纤1的尺寸可以选择，比如为125μm、165μm、180μm、200μm、250μm、400μm等等。

第一粘结点20和第二粘结点21可采用液体胶聚合物材料，具体可以为丙烯酸树脂胶、改性环氧树脂胶等，作为光纤阵列平面的粘结增强点、纵向拉扯以及侧向翻转的轴心，具有较好的粘结性能以及成型后的机械性能，其粘度通常是在103~106mPa·s之间，可以很容易结合有机硅聚合物，成形后为一种有锥度的立体粘结体并内嵌入两根并列光纤的间隙中。

在本申请中，第一粘结点20和第二粘结点21在材质、形状上都可以是相同的，区别是所在位置不同而已，这样做的好处是在制备时方便点胶。

如图2和图3所示，第一粘结点20包括形成于光纤阵列表面的第一对接部200以及形成于相邻两个光纤1之间的第一粘结部201，第一粘结部201呈锥形，并具有与光纤1相适配的弧面。

为了实现有效的连接，根据实际需求，可以对第一粘结点20的尺寸做一定的约束，比如：

第一对接部200在横向上的宽度W₂₀为相邻两根光纤1的水平间距与光纤1直径的加和。

第一对接部200的厚度h₂₀为60μm~80μm。

第一对接部200与第一粘结部201整体的厚度H₂₀为h₂₀与光纤1半径的加和。

第一对接部200在纵向上的长度L₂₀为2×W₂₂/sin（α/2），其中W₂₂为第一粘结带22的宽度，α为第一粘结结构2中，与同一个第二粘结点21相连接的两个第一粘结带22的夹角（如图6所示）。

第一粘结带22可以为硅橡胶或硅凝胶材料等，固化前为较高黏度的液体材料，固化后成为粘结弹性体，采用有机硅胶聚合物材料制备的第一粘结带22，具有较好的粘结性和良好的弹性，固化后形成粘结带，分布在光纤表面，用来粘结光纤表面弧状区域，并与第一粘结点20、第二粘结点21相连接。

为了实现有效的连接，根据实际需求，可以对第一粘结带22的尺寸做一定的约束，比如：

参见图4和图5所示，第一粘结带22的厚度H₂₂与第一对接部200的厚度h₂₀大致相等，第一粘结带22的宽度W₂₂不小于光纤1的直径，保证第一粘结带22具有较好的粘接强度。

参见图6所示，本申请通过两个第一粘结点20、两个第二粘结点21和4个第一粘结带22，形成四边形的第一粘结点20，其中，参见图4所示，与同一个第二粘结点21相连接的两个第一粘结带22的夹角为α，与同一个第一粘结点20相连接的两个第一粘结带22的夹角为β，通过调节α和β的大小，可以控制第一粘结结构2在光纤上施加的节距，最终形成一种结构稳定且可以卷绕的柔性光纤带。

本申请的第一粘结结构2的布置形式有多种，可以根据实际情况选择。

比如，所有的第一粘结结构2位于光纤阵列的同一个壁面上，此时，第一粘结结构2的布置方式有多种形式，作为示例，比如一个典型的，参见图1所示，相邻的两个第一粘结结构2中，位于互相远离的两个第二粘结点21之间的第二粘结点21共点；再比如，另一个典型的，参见图6所示，相邻的两个第一粘结结构2间隔布置。

再比如，一部分第一粘结结构2位于光纤阵列的第一壁面上，其余的第一粘结结构2位于光纤阵列的第二壁面上，其中第一壁面和第二壁面相反。此时，第一粘结结构2的布置方式有多种形式，作为示例，比如一个典型的，参见图7所示，图中实线的为一个壁面上的第一粘结结构2，虚线的为另一个壁面上的第一粘结结构2，同一个壁面上的第一粘结结构2间隔布置，且间隔的距离为一个第一粘结结构2的大小，第一壁面上的第一粘结结构2与第二壁面上的第一粘结结构2在纵向上正好错开一个第一粘结结构2。再比如，另一个典型的，参见图8所示，同一个壁面上的第一粘结结构2间隔布置，且间隔的距离小于一个第一粘结结构2的大小，使得在光纤带所在平面上，第一壁面上的第一粘结结构2与第二壁面上的第一粘结结构2在纵向上存在交叠。

再比如，作为示例，一个典型地，参见图1所示，所有的第一粘结结构2的第二粘结点21连接在相同的两个光纤1之间；另一个典型的，参见图9所示，横向上，第一粘结结构2的两个第二粘结点21间隔布置。

参见图10和图11所示，在一些优选的实施方式中，单元结构有多个，相邻的两个单元结构互相靠近的最外侧的光纤1通过第二粘结结构3连接，当所有的单元结构叠层放置时，位于单元结构与其下方的单元结构之间的第二粘结结构3，以及位于该单元结构与其上方的单元结构之间的第二粘结结构3，分别位于该单元结构的两侧。

在本示例中，柔性光纤带由多个单元结构堆叠而成，各个单元结构通过第二粘结结构3，采用异面交替粘结的方式形成一个连接体，层与层之间的第一粘结结构2作为垫层，可以起到一定的缓冲作用，第二粘结结构3包裹边纤，保证光纤带叠层一致的同时也起到一定保护边纤的效果，防止边纤边带衰减超标。

此外，由于每一层上利用四边形的第一粘结结构2确保了光纤1之间具有好的一致性，同时相邻两侧层之间利用第二粘结结构3进行连接，故而能够保证层与层之间的一致性。

当然了，由于单元结构的可卷绕性，多个单元结构相连接时，也可以卷绕成束。

第二粘结结构3与第一粘结带22所用材料可以保持一致，也可以采用硅橡胶或硅凝胶材料，固化前为较高黏度的液体材料，固化后成为粘结弹性体有机硅胶材料。

为了实现有效的连接，根据实际需求，可以对第二粘结结构3的尺寸做一定的约束，比如：

如图12和图13所示，第二粘结结构3包括形成于相邻两个单元结构表面的第二对接部30以及形成于相邻两个单元结构的边纤之间的第二粘结部31，第二粘结部31呈梯形，且两个腰具有与光纤1相适配的弧面。

第二对接部30在横向上的宽度W₃₀为光纤1周长的一半、光纤1直径以及第二对接部h₃₀的加和。

第二对接部30的厚度h₃₀与第一对接部200的厚度h₂₀大致相等。

第二对接部30与第二粘结部31整体的厚度H₃₀为h₃₀与光纤1半径的加和。

第二对接部30在纵向上的长度L₃₀等于第一对接部200在纵向上的长度。

第二粘结部31远离第二对接部30的一端在横向上的宽度W₃₁与第一粘结带22的厚度H₂₂大致相等。

为了增强粘结效果，并使各个单元结构所形成的整体具有更好的一致性，参见图10所示，第二粘结结构3的其中一端与相邻的两个单元结构中的其中一个单元结构的第一粘结点20连接。

在一些优选的实施方式中，提供的带缆，其具有上述柔性光纤带。其中，上述柔性光纤带可以包括一个结构单元，也可以由多个结构单元组成，当使用多个结构单元时，结构单元之间可以堆叠，或者卷绕成束地布置。

本申请还提供了一种柔性光纤带的制备方法，其包括如下步骤：

101：配置多根光纤1，以形成光纤阵列。

具体地，利用放线架，同时放出多根光纤1，再利用并线装置，使各个光纤1按照需要的间隙和顺序进行排列，形成光纤阵列。

102：喷胶并固化，以在光纤阵列上形成第一粘结结构2。

利用点胶装置，在光纤阵列上喷胶，以形成第一粘结点20和第二粘结点21，并利用喷带装置，围绕第一粘结点20和第二粘结点21喷带，以形成第一粘结带22，从而形成类似四边形的粘结结构。

利用固化装置，对该粘结结构进行固化，形成第一粘结结构2，最后收线。

本申请还提供了一种柔性光纤带的制备方法，其包括如下步骤：

201：配置多根光纤1，以形成光纤阵列。

具体地，利用多个放线架，同时放出多根光纤1，再利用多个并线装置，使各个光纤1按照需要的间隙和顺序进行排列，形成多个光纤阵列。

202：喷胶并固化，以在光纤阵列上形成第一粘结结构2，得到多个单元结构，并在相邻两个单元结构之间形成第二粘结结构3。

利用点胶装置，在光纤阵列上喷胶，以形成第一粘结点20和第二粘结点21，并利用一个喷带装置，围绕第一粘结点20和第二粘结点21喷带，以形成第一粘结带22，从而形成类似四边形的粘结结构。

同时，利用另一个喷带装置，在相邻两个单元结构之间喷胶。

利用固化装置，进行固化，形成第一粘结结构2和第二粘结结构3。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。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过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种柔性光纤带，其特征在于：

该柔性光纤带包括单元结构，所述单元结构包括多根光纤（1）和多个第一粘结结构（2），多根所述光纤（1）沿纵向延伸并平行配置，以形成光纤阵列；多个所述第一粘结结构（2）沿纵向分布于所述光纤阵列上；其中，所述第一粘结结构（2）包括：

形成于所述光纤阵列的最外侧光纤（1）及其相邻的光纤（1）之间的第一粘结点（20）；

形成于所述光纤阵列的中部相邻两根光纤（1）之间的两个第二粘结点（21），且两个第二粘结点（21）沿纵向间隔布置；

连接所述第一粘结点（20）和第二粘结点（21）的第一粘结带（22），且所述第一粘结带（22）粘接于位于该第一粘结点（20）和第二粘结点（21）之间的光纤（1）上。

2.如权利要求1所述的柔性光纤带，其特征在于：

相邻的两个第一粘结结构（2）间隔布置，或者，相邻的两个第一粘结结构（2）中，位于互相远离的两个第二粘结点（21）之间的第二粘结点（21）共点；

和/或，横向上，所述第一粘结结构（2）的两个第二粘结点（21）间隔布置。

3.如权利要求1所述的柔性光纤带，其特征在于：

一部分第一粘结结构（2）位于所述光纤阵列的第一壁面上，其余的第一粘结结构（2）位于所述光纤阵列的第二壁面上，其中第一壁面和第二壁面相反。

4.如权利要求1所述的柔性光纤带，其特征在于：

所述第一粘结点（20）和第二粘结点（21）形状相同；

所述第一粘结点（20）包括形成于所述光纤阵列表面的第一对接部（200）以及形成于相邻两个光纤（1）之间的第一粘结部（201），其中：

所述第一对接部（200）在横向上的宽度W₂₀为相邻两根光纤（1）的水平间距与光纤（1）直径的加和；

所述第一对接部（200）的厚度h₂₀为60μm~80μm；

所述第一对接部（200）与第一粘结部（201）整体的厚度H₂₀为h₂₀与光纤（1）半径的加和；

所述第一对接部（200）在纵向上的长度L₂₀为2×W₂₂/sin（α/2），其中W₂₂为第一粘结带（22）的宽度，α为所述第一粘结结构（2）中，与同一个第二粘结点（21）相连接的两个第一粘结带（22）的夹角。

5.如权利要求4所述的柔性光纤带，其特征在于：

所述第一粘结带（22）的厚度H₂₂与所述第一对接部（200）的厚度h₂₀大致相等；

所述第一粘结带（22）的宽度W₂₂不小于光纤（1）的直径。

6.如权利要求1所述的柔性光纤带，其特征在于：

所述单元结构有多个，相邻的两个所述单元结构互相靠近的最外侧的光纤（1）通过第二粘结结构（3）连接，当所有的所述单元结构叠层放置时，位于所述单元结构与其下方的单元结构之间的第二粘结结构（3），以及位于该单元结构与其上方的单元结构之间的第二粘结结构（3），分别位于该单元结构的两侧。

7.如权利要求6所述的柔性光纤带，其特征在于：

所述第二粘结结构（3）的其中一端与相邻的两个所述单元结构中的其中一个单元结构的第一粘结点（20）连接。

8.一种带缆，其特征在于：其具有如权利要求1所述的柔性光纤带。

9.一种如权利要求1所述的柔性光纤带的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

配置多根光纤（1），以形成光纤阵列；

喷胶并固化，以在所述光纤阵列上形成第一粘结结构（2）。

10.一种如权利要求6所述的柔性光纤带的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

配置多根光纤（1），以形成光纤阵列；

喷胶并固化，以在所述光纤阵列上形成第一粘结结构（2），得到多个单元结构；

喷胶并固化，以在相邻两个单元结构之间形成第二粘结结构（3）。

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