CN114637090A - 一种光纤结构及带状光缆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光纤结构及带状光缆，其包括中心棒和多个柔性光纤带；所述柔性光纤带的两个边纤中，其中一个边纤为固连纤，所有的柔性光纤带的固连纤绕着所述中心棒的外周固定连接在所述中心棒上。本申请提供了一根中心棒和多个柔性光纤带，柔性光纤带的固连纤绕着中心棒的外周固定连接在中心棒上，由于采用柔性光纤带，其具备柔性特质，可以进行卷绕，因此，当多个柔性光纤带朝同一个方向卷收在中心棒上时，在相同的套管内，在使用相同芯数的光纤带条件下，利用卷收的方式，使得套管内可以容纳更多的光纤带数量，进而能够提高光纤带在套管中的占空比，充分利用套管的空间，适合制备大芯数带状光缆。

Description

一种光纤结构及带状光缆

技术领域

本申请涉及光纤光缆技术领域，特别涉及一种光纤结构及带状光缆。

背景技术

随着光纤通信事业的高速发展以及信息需求量的剧增，传统的小芯数光缆已很难满足实际通信的需要。柔性光纤带光缆由于其光纤密集度高，施工安装方便等诸多优点而受到关注。柔性光纤带光缆在城域网、接入网高速发展中迅速地得到发展应用。柔性光纤带光缆具有缆径小、重量轻、弯曲性好及抗侧压能力强等特点，但其光纤带光缆的制造设备复杂，工艺环节多，松套管空间利用率低，生产技术难度大等特点也一直困扰着制造企业。

现有的大芯数带状光缆主要靠骨架槽式叠加增加套管的占空比，达到大芯数的目的，这样结构的光纤带光缆由于受叠合方形光纤带宽度的影响，束管内容纤量不高，管内空间利用率低，光缆的芯数受限，且位于方形四角的光纤带的边纤易于受到束管内壁挤压而受力，导致光纤带状光缆在使用过程中，易受外力导致边带边纤衰减超标而影响套管中光纤的传输性能甚至会造成断纤隐患，难以适应高传输数率的大数据中心或工作站的通信需求。

发明内容

本申请实施例提供一种光纤结构及带状光缆，以解决相关技术中束管内容纤量不高，管内空间利用率低的问题。

第一方面，提供了一种光纤结构，其包括：

中心棒；

多个柔性光纤带，所述柔性光纤带的两个边纤中，其中一个边纤为固连纤，所有的柔性光纤带的固连纤绕着所述中心棒的外周固定连接在所述中心棒上。

一些实施例中，所述固连纤的轴向与中心棒的轴向平行，或者所述固连纤螺旋地连接在中心棒上。

一些实施例中，在自由状态下，所述柔性光纤带呈弧面。

一些实施例中，所述柔性光纤带的弧度取值范围为（0°，90°）。

一些实施例中，所述固连纤通过光固化树脂连接在中心棒上。

一些实施例中，两个边纤中，另一个边纤还连接有假纤。

一些实施例中，所述中心棒采用假纤，或者采用光纤束。

一些实施例中，所述柔性光纤带表面设有阻水涂层。

一些实施例中，所述柔性光纤带表面设有标识，且各个所述柔性光纤带的标识互不相同。

第二方面，提供了一种带状光缆，其包括套管，以及如上任一所述的光纤结构，光纤结构设于所述套管内。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请提供了一根中心棒和多个柔性光纤带，柔性光纤带的固连纤绕着中心棒的外周固定连接在中心棒上，由于采用柔性光纤带，其具备柔性特质，可以进行卷绕，因此，当多个柔性光纤带朝同一个方向卷收在中心棒上时，在相同的套管内，在使用相同芯数的光纤带条件下，利用卷收的方式，使得套管内可以容纳更多的光纤带数量，进而能够提高光纤带在套管中的占空比，充分利用套管的空间，适合制备大芯数带状光缆。

在使用同样内径的套管、同样芯数的柔性光纤带条件下，柔性光纤带的芯数越大，本申请能够容纳的柔性光纤带数量就越多，占空比就越高，甚至可以达到95%以上。

由于堆叠方式会使位于方形四角的光纤带的边纤易于受到束管内壁挤压而受力，导致光纤带状光缆在使用过程中，易受外力导致边带边纤衰减超标而影响套管中光纤的传输性能甚至会造成断纤隐患，难以适应高传输数率的大数据中心或工作站的通信需求。因此，本申请是将柔性光纤带卷绕在中心棒上，从而可以对边纤进行保护，避免断纤隐患，从而保证本申请提供的光缆能够适应高传输数率的大数据中心或工作站的通信需求。

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为现有技术提供的光缆截面示意图；

图2为本申请实施例提供的光缆截面示意图；

图3为本申请实施例提供的光纤结构示意图。

图中：1、中心棒；2、柔性光纤带；20、固连纤；3、套管。

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2所示，本申请实施例提供了一种光纤结构，该光纤结构包括中心棒1和多个柔性光纤带2，柔性光纤带2的两个边纤中，其中一个边纤为固连纤20，所有的柔性光纤带2的固连纤20绕着中心棒1的外周固定连接在中心棒1上。

在本申请中，柔性光纤带2可以采用网状的光纤带，也可以采用板状的光纤带，当然了，其他的常用形式的光纤带也是可行的。

本申请的原理如下：

本申请提供了一根中心棒1和多个柔性光纤带2，柔性光纤带2的固连纤20绕着中心棒1的外周固定连接在中心棒1上，由于采用柔性光纤带2，其具备柔性特质，可以进行卷绕，因此，当多个柔性光纤带2朝同一个方向卷收在中心棒1上时，在相同的套管3内，在使用相同芯数的光纤带条件下，利用卷收的方式，使得套管3内可以容纳更多的光纤带数量，进而能够提高光纤带在套管3中的占空比，充分利用套管3的空间，适合制备大芯数带状光缆。

具体地，结合图1和图2所示，套管3的内径相同，柔性光纤带2均采用3芯，如果采用堆叠形式，在套管3中最多只能放置5个柔性光纤带2，而如果采用本申请的方式，尽管中心棒1会占据一定空间，但是因为柔性光纤带2可以卷收在中心棒上，故此时可以放置6个柔性光纤带2，数量上比堆叠形式多，因此，本申请能够提高光纤带在套管3中的占空比，充分利用套管3的空间，适合制备大芯数带状光缆。

本申请的优势能够更明显地体现在大芯数的柔性光纤带2上，比如，假如图1中采用6芯的柔性光纤带2，则套管3顶多容纳4个柔性光纤带2，而本申请依然能够容纳6个柔性光纤带2。

因此，在使用同样内径的套管3、同样芯数的柔性光纤带2条件下，柔性光纤带2的芯数越大，本申请能够容纳的柔性光纤带数量就越多，占空比就越高，甚至可以达到95%以上。

由于堆叠方式会使位于方形四角的光纤带的边纤易于受到束管内壁挤压而受力，导致光纤带状光缆在使用过程中，易受外力导致边带边纤衰减超标而影响套管中光纤的传输性能甚至会造成断纤隐患，难以适应高传输数率的大数据中心或工作站的通信需求。因此，本申请是将柔性光纤带2卷绕在中心棒1上，从而可以对边纤进行保护，避免断纤隐患，从而保证本申请提供的光缆能够适应高传输数率的大数据中心或工作站的通信需求。

本申请中，中心棒1主要起到连接各个柔性光纤带2，以便于柔性光纤带2进行卷收，保证柔性光纤带2紧密排列以提高套管3占空比的作用，其形式可以有多种，比如，作为示例，中心棒1可以采用假纤，再比如，中心棒1可以采用光纤束。

该光纤结构的柔性光纤带2数量决定了中心棒1的尺寸大小，柔性光纤带2数量越多，则中心棒1的尺寸越大。

比如，图2中，中心棒1采用圆形，其直径与光纤的直径相同，故其外周可以连接6个柔性光纤带2。

中心棒1的形状也可以有多种，比如，作为示例，可以采用图2中的圆形，也可以采用方形，还可以采用六边形等形状。

柔性光纤带2的芯数可以根据实际需要确定，比如12芯或者更高或更低的芯数。

中心棒1与柔性光纤带2的固连纤20在连接形式上也有多种可选方案。

比如，作为示例，参见图2中的断面图，在该示例中，固连纤20在与中心棒1在连接时，固连纤20的轴向与中心棒1的轴向平行。

采用固连纤20的轴向与中心棒1的轴向平行的方案，其好处是，在卷收时，更加方便，且固连纤20的长度与中心棒1的长度相等，在敷设时，固连纤20的用量相对而言更少。

再比如，在另一个示例中，如图3所示，固连纤20螺旋地连接在中心棒1上。

采用这种螺旋连接的方案，相对于上述轴向平行的方案，卷收时不太方便，同时，敷设同样一段长度时，因为是螺旋式的，固连纤20的用量相对而言要多一些。

为了优化卷收的不便，同时也为了防止柔性光纤带2在卷收之后出现断纤的情况，本申请继续对上述螺旋连接的方案做进一步的优化。

参见图3所示，中心棒1有两个端头，柔性光纤带2的固连纤20与其中一个端头相连接的位置记为A点，柔性光纤带2的固连纤20与另一个端头相连接的位置记为C点，其中，A点在另一个端头上的投影位置记为B点，B点与C点之间的弧对应的圆心角记为θ，θ可以从1°~10°中进行取值，比如较优地，可以从1°~5°中进行取值。具体度数，可以结合柔性光纤带2的长度以及芯数来确定。

固连纤20可以通过多种方式连接在中心棒1上。比如，作为示例，可以采用固化树脂将固连纤20连接在中心棒1上，其中，固化树脂可以采用光固化树脂或者其他采用的树脂。

虽然柔性光纤带2具有柔性特质，能够卷收，但是当放置于套管中后，如果在没有束缚下，柔性光纤带2可能会从中心棒1上散开，因此，可以利用束带将卷收好的柔性光纤带2缠系在中心棒1上。

然而，利用束带将柔性光纤带2缠系在中心棒1上尽管能够保证处于卷收状态，但是柔性光纤带2是受外力的作用卷收的，在光缆中，柔性光纤带2一直是受到了外力影响，可能会造成光纤断纤。

因此，为了解决上述问题，在一些优选的实施方式中，可以使柔性光纤带2在自由状态下呈弧面。其中，自由状态指的是柔性光纤带2不受外力作用下的状态，柔性光纤带2在不受外力作用下，就呈现弧面的形态，这种形状具有卷收的趋势，因此，使用弧面的柔性光纤带2，可以避免光纤断纤，同时保证柔性光纤带2卷收在中心棒1上。

柔性光纤带2的弧度取值范围为（0°，90°），弧度由柔性光纤带2的芯数决定，柔性光纤带2的芯数越大弧度越大。

在柔性光纤带2的两个边纤中，另一个边纤是自由的，靠近套管3，为了保护了边带边纤，防止其因受外力而出现衰减异常，该边纤还连接有假纤。

假纤材料可以采用柔性轻质材料如POF/PS/PMMA/PC等。

为了进一步地提高套管3的占空比，本申请在柔性光纤带2表面设有阻水涂层。

利用阻水涂层，不仅能够起到阻水作用，同时，因为直接涂覆在柔性光纤带2的表面，无需在套管3内填充阻水纤膏、阻水粉等，将原本用来填充阻水纤膏、阻水粉等的空间留给柔性光纤带2进行卷收，因此，提高了占空比。

同时，由于采用本申请的结构，光纤密集程度高，带状光缆结构中相邻的柔性光纤带2之间紧密贴合，间隙小，更适合将阻水材料直接涂覆在柔性光纤带2的表面。

为了达到区分不同光纤带的目的，本申请在柔性光纤带2表面设有标识，且各个柔性光纤带2的标识互不相同。

上述标识，可以有多种选择，比如使用不同的颜色来达到区分不同柔性光纤带2的目的，还可以使用色环，比如单色环、双色环、多色环来实现区分不同柔性光纤带2的目的。

更优地，上述标识可以直接形成于阻水涂层上，比如使用阻水粉复合树脂涂层材料进行固化着色。

参见图2所示，本申请实施例还提供了一种带状光缆，其包括套管3，以及如上任一实施例提及的光纤结构，光纤结构设于套管3内。

本申请提供的带状光缆，其内具有一根中心棒1和多个柔性光纤带2，柔性光纤带2的固连纤20绕着中心棒1的外周固定连接在中心棒1上，由于采用柔性光纤带2，其具备柔性特质，可以进行卷绕，因此，当多个柔性光纤带2朝同一个方向卷收在中心棒1上时，在相同的套管3内，在使用相同芯数的光纤带条件下，利用卷收的方式，使得套管3可以容纳更多的光纤带数量，进而能够提高光纤带在套管3中的占空比，充分利用套管3的空间，适合制备大芯数带状光缆。

本申请的优势能够更明显地体现在大芯数的柔性光纤带2上，比如，假如图1中采用6芯的柔性光纤带2，则套管3顶多容纳4个柔性光纤带2，而本申请能够容纳6个柔性光纤带2。

进一步地该套管3采用PBT或PE材质。

在柔性光纤带2表面设有阻水涂层，利用阻水涂层，不仅能够起到阻水作用，同时，因为直接涂覆在柔性光纤带2的表面，无需在套管3内填充阻水纤膏、阻水粉等，将原本用来填充阻水纤膏、阻水粉等的空间留给柔性光纤带2进行卷收，因此，提高了占空比。

另外，在相邻的两个柔性光纤带2以及套管3之间所形成的空间中，当水进入该空间后，由于柔性光纤带2表面设有阻水涂层，该阻水涂层吸水后会膨胀，使得该空间与其他的空间相互隔开了，实现光纤带局部阻水的目的，避免所有光纤受到影响，阻水效果更好。

该带状光缆芯数可根据中心棒尺寸涵盖24芯或1000芯以上较大芯数。

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)

1.一种光纤结构，其特征在于，其包括：

中心棒（1）；

多个柔性光纤带（2），所述柔性光纤带（2）的两个边纤中，其中一个边纤为固连纤（20），所有的柔性光纤带（2）的固连纤（20）绕着所述中心棒（1）的外周固定连接在所述中心棒（1）上。

2.如权利要求1所述的光纤结构，其特征在于：

所述固连纤（20）的轴向与中心棒（1）的轴向平行，或者所述固连纤（20）螺旋地连接在中心棒（1）上。

3.如权利要求1所述的光纤结构，其特征在于：

在自由状态下，所述柔性光纤带（2）呈弧面。

4.如权利要求3所述的光纤结构，其特征在于：

所述柔性光纤带（2）的弧度取值范围为（0°，90°）。

5.如权利要求1所述的光纤结构，其特征在于：

所述固连纤（20）通过光固化树脂连接在中心棒（1）上。

6.如权利要求1所述的光纤结构，其特征在于：

两个边纤中，另一个边纤还连接有假纤。

7.如权利要求1所述的光纤结构，其特征在于：

所述中心棒（1）采用假纤，或者采用光纤束。

8.如权利要求1所述的光纤结构，其特征在于：

所述柔性光纤带（2）表面设有阻水涂层。

9.如权利要求1所述的光纤结构，其特征在于：

所述柔性光纤带（2）表面设有标识，且各个所述柔性光纤带（2）的标识互不相同。

10.一种带状光缆，其特征在于，其包括套管（3），以及如权利要求1至9任一所述的光纤结构，光纤结构设于所述套管（3）内。

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