CN1163767C - 可分成至少两个光纤带的多带光纤结构的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种多带光纤结构的制作方法，该结构包括光纤并可被分成至少两个光纤带，所述方法包括：第一步骤，其中通过用至少一个覆盖层涂覆构成多带结构的光纤并随后对所述层进行热固，形成了一个多带结构，该结构包括并排设置、彼此平行、基本上处于限定了所述多带结构的面的平面内、并被嵌在一个共同填质中的所述光纤；第二步骤，其中在两个相邻光纤之间形成了至少一个纵断口线，该断口线包括在覆盖层中的至少一个槽口，该槽口与多带结构的光纤的轴X平行，并位于与多带结构的面垂直的一个平面内，且它基本上位于所述相邻光纤之间的中点处，断口线是由包括多带结构的至少一个面的开槽装置的开槽设备而形成的。

Description

可分成至少两个光纤带的多带光纤结构的制作方法

本发明涉及可分成至少两个光纤带的多带光纤结构的制作方法，并涉及通过实施该方法获得的多带结构。

已知光纤是为了传输光波而设计的，并包括一个由受到光学包覆层包围的光学芯构成的光学部分或“裸露光纤”，而包覆层通常被至少一个保护层所覆盖，并可选地被通常是着色的识别层所覆盖。把这些光纤组成光纤带是有利的，在此情况下光纤被并排设置，彼此平行并大体处于同一个平面上，且它们被嵌在一个共同的保护填质(matrice)中。这种光纤带通常被用于制作高密度光缆，例如通信缆，用于把信息从一个信息提供者传输到位于远离提供者的远处的一个用户。在各种用户处，光纤以各种光纤束分布，这意味着需要在不损坏它们即在不降低光纤的传输特性的情况下将它们分开。这就是为什么最好采用这样的多带光纤结构，即该结构具有两个大体平坦的面并包含在同一平面中大体并排设置的彼此平行的光纤，而这限定了所述多带结构的两个大体平坦的面，且这些光纤被嵌在共同保护填质中，所述多带结构被分成至少两个光纤带。

当采用一种多带光纤结构时，不需要高成本的额外现场设备来把多带结构分成至少两个光纤带。这就是提出了这样的多带结构的原因，即其中提供了沿着至少一个纵向断口线提供的槽口，从而使它们能够随后沿着该断口线被分成带，这些槽口被形成在具有至少一个填质成形树脂覆盖层的光纤上，其方法是通过模制该树脂并随后使其热固。因此，在美国专利第5,442,722提到的第一个现有技术中，槽口是通过直接模制填质以在其中形成一个“缩颈”区而获得的(见该专利的图1，其中显示了上述的现有技术)。该方法不能获得具有足够准确的尺寸的带。美国专利第5,442,722本身涉及一种技术，用于借助插入填质的绳索(lien(s))来打开带。热固是通过辐射，例如在紫外线(UV)辐射的作用下“交键(réticulation)”树脂来实现的固化，所用的树脂例如是基于氨基甲酸乙酯-丙烯酸(urethaneacrylate)的。紫外线辐射的作用是提供固化反应所需的能量。类似地，EP-A1-0 647 866描述了一种技术，它基于借助插入填质的至少一个绳索来打开带，通过在带中形成槽口而使打开得到便利。

不幸的是，这种技术在实际中是令人失望的。首先，难于在多带光纤结构上对模制设备进行足以防止光纤的损坏的高精度定位。其次，通过模制而形成在仍然是流畅的树脂中的槽口倾向于在模制之后不久被树脂所填充，特别是当光纤以高速通过设备以制作多带结构时。最后，插入绳索技术的实施是复杂的，因为绳索必须被准确地定位在树脂填质中，且最重要的是，该技术并不能够在多带结构的端部之外的所有地方对其进行分离，因为不能在多带结构端部以外的地方接触到绳索。

对在覆盖层上开槽口也进行了考虑，如在第二个在美国专利第5,442,722中作为第二件现有技术而描述的给覆盖层开槽口。因此，日本专利申请第JP-A-1 138 516提出了一种多带光纤结构的制作方法，它具有两个大体平坦的面，且它能够被分成至少两个光纤带。该方法涉及制成两个初始带，随后对两个初始带的部分进行部分预热固，这些部分被预热固在一起而形成了多带结构的可选的缩颈中心部分并在随后得到分离，并最后对包括两个邻接的带的组件进行完全热固以形成最后的多带结构，接着用间歇开槽设备—它包括机械式开槽装置(带有相关的支持盘的切割盘)或激光式(激光束发射器)—来对多带结构的两个面之一开槽，开槽是在多带结构的中心部分进行的，因而形成了以固定而较好的恒定间距(以“虚线”的形式)形成了分隔的间断槽口。

日本专利申请第JP-A-1 138 516中的问题，是制作多带结构从而使构成它的两个初始带精确对准。这两个初始带在用于形成多带结构的填质的树脂仍然是流体即未固化或部分固化时，或当它是固态即几乎完全固化时，可能会彼此相对滑动。这种滑动，即使只是略微的，对所产生的多带结构也是非常有害的，且在工业制造中难于对其进行控制。这在光纤以高速通过用于制作多带结构的设备时是更为显著的。进一步地，诸如在所述专利申请中实施的开槽设备要求在多带结构产生间断槽口的中心部分的两个光纤的间隔必须大于带中的相邻光纤之间的距离。因此，构成多带结构的两个相邻光纤的间隔，除了在多带结构的中心部分中的两个并排的光纤(它们之间的间隔必须更大)之间，必须是恒定的。

本发明的方法就是为了解决上述问题的，即它制作一种多带结构，该多带结构包括彼此平行且并排的并大体位于同一平面中的光纤，在不降低光纤的传输特性的情况下该多带结构容易被分成至少两个光纤带。

本发明提供了一种多带光纤结构的制作方法，该多带光纤结构具有两个大体平坦的面、并能够被分成至少两个光纤带，所述方法包括以下相继的步骤：

一个第一步骤，其中用多个光纤形成一个多带结构，这些光纤每一个都包括一个光学芯、一个光学包覆层和可选的至少一个保护层，通过给构成多带结构的光纤加上热固树脂制成并最好是紫外的交键的至少一个填质成形覆盖层并随后对所述层进行热固，所述多带结构包含并排设置、大体上处于同一平面—这则限定了所述多带结构的两个大体平坦的面—中、并嵌在共同保护填质中的光纤；

一个第二步骤，其中在两个相邻的光纤之间形成了至少一个纵断口(rupture)线，该断口线包括在覆盖层上的至少一个最好地是连续的槽口，它与多带结构的光纤的轴X平行，并位于同多带结构的面垂直并与轴X平行的平面中，且它大体位于所述相邻光纤之间的中间位置，借助于开槽设备形成，该开槽设备包括用于对多带结构的至少一个且最好是两个面开槽的开槽装置；

该多带结构被设计成随后几乎完全沿着用这种开槽方式形成的断口线而得到分离。

最好是，形成在平面P₀中两个彼此相对的纵向断口线。

本发明的方法具有一个优点，它使利用所述方法获得的多带光纤结构在现场的应用非常实际。所述多带结构可被手工分成至少两个光纤带，而不用额外的、更为昂贵的、且更为复杂的分离设备。另一个优点是分离可在沿着多带结构的任何位置进行，既可在其端部又可在其他地方。利用本发明的方法获得的多带光纤结构的另一优点，是本发明的方法自身就足够实现随后的分离，即多带结构几乎是完全地沿着开槽所形成的断口线被分离的，而不需要任何其他的装置，诸如插入填质中的绳索。

本发明的方法还提供了这样的优点，即能够制作具有均匀间隔的多带结构，其中多带结构中的所有相邻光纤彼此都均匀地相距。这种具有均匀间隔的多带结构的优点是更能够与不同地制作的其他多带结构兼容。

通过以下结合图1至5而借助非限定性的例子的描述，本发明将更为显而易见且其他的特性和优点将变得明显。在附图中：

图1是本发明的能够被分成两个光纤带的多带光纤结构的制作方法的示意图；

图2是从截面II-II(见图1)切割的示意剖视图，显示了通过实施本发明的方法而获得的多带光纤结构，并显示了用于开槽设备内的用于对多带结构开槽的开槽装置；

图3是III-III截面(见图1)上的示意图，显示了通过实施本发明的方法获得的多带光纤结构；

图4是IV-IV截面(见图1)上的示意图，显示了开槽设备；且

图5是V-V截面(见图4)上的示意图，显示了开槽设备。

图1是示意图，显示了本发明的用于制作多带结构10的方法，多带结构10具有两个大体平坦的包含十二条光纤1的面19a和19b，由在其两个面19a和19b(在图1中只能看到面19a和槽口11a)中的每个面上延伸的两个连续的槽口11a和11b被分离成两个光纤带—其每—个都包含六条光纤。各个光纤1来自相应的光纤反绕装置(débobineuse)20，且十二条光纤在设备2中被集中在一起以用U.V.交联热固的树脂制成的覆盖层15对它们进行覆盖。所产生的多带结构18由并排设置的光纤1组成，这些光纤是彼此平行的，它们大体上处于同一平面中且从而限定了上述多带结构的两个大体平坦的面19a和19b，且这些光纤被嵌在覆盖层15中。在制作的这个阶段，树脂仍然是流体。设备2还使得光纤能够在被涂覆之前得到对准。

光纤通过图1显示的设备前进的行进方向由箭头和轴X表示。轴X是多带结构中的光纤的轴，即它与多带结构中的各个光纤的纵轴平行，是大体上向下延伸的纵向轴。

多带结构18随后被引向交键热固设备3，它包括一个U.V.源，从而获得至少部分地U.V.固化的多带结构7。在一种变形中，设备3包括至少两个U.V.源。

所产生的多带结构7被引向涂覆设备4，用于在其上涂覆由树脂构成的覆盖层16(见图2)，以获得多带结构8，该树脂可借助U.V.交键而得到热固。

所产生的多带结构8被引向交键热固设备5，该设备包括一个U.V.源，从而获得几乎通过U.V.而得到完全固化的多带结构9。在一种变形中，设备5包括至少两个U.V.源。

因此，每当多带结构被涂覆上覆盖层时，所述层的树脂在被另一覆盖层所涂覆之前至少部分地热固。因此，采用了“湿-干”法。

在本发明的方法中采用的U.V.交键源是本领域的技术人员所已知的源，诸如紫外线光源，诸如高压水银蒸汽灯，专用荧光管或专用金属卤灯，或者其他单波长激元(excimère)灯。

多带结构9随后被引向开槽设备6，从而获得开槽的多带结构10，它带有两个浅的纵向连续槽口11a和11b，即它分别在多带结构10的两个面19a和19b上在多带结构10的整个长度上延伸(见图2)。

根据一种变型，光纤可以不均匀间隔地分开，并且在开槽设备6形成了至少一个断口线的地方两个相邻光纤之间的间隔可以更大。在此情况下，两个光纤之间的间隔是恒定的，例如大体上等于零，但上述相邻光纤之间的间隔除外。在另一种变形中，还可以使开槽设备形成沿着断口线的间断槽口，即分隔，最好是以最佳的恒定间隔分隔开。

因此，开槽设备6形成了彼此相对的两条断口线，如以下所述。这种有利的实施例使得利用本发明的方法获得的多带光纤被分成两个光纤带，特别是当槽口是间断的时候，但在它们是连续的情况下也是这样。

在与结合显示了“湿-干法”的图1描述的实施不同的本发明的设备的一种实施例中，且当多带结构被涂覆了至少两个覆盖层且它们在被开槽之前得到热固时，“湿-湿”法被用来涂覆形成多带结构的填质的树脂层并用于热固它们。“湿-湿”法在于用覆盖层覆盖多带结构并随后对所有所述层一起进行热固。因此，在各个覆盖层涂覆之间不进行至少部分的热固。

在另一种实施中，只有一个覆盖层被涂覆，且随后在开槽之前热固。

图2是从截面II-II(见图1)切割出来的示意剖视图，显示了利用图1显示的本发明方法获得的一种具有12个光纤的多带结构10。各个光纤1包括一个光学芯14、光学包覆层12、和保护层13。多带结构9包括一个填质形成的双重保护层(15，16)。所述多带结构由开槽设备6开槽而具有连续槽口11a和11b。可以看见分别在多带结构9的两个面19a和19b上开槽的切割片17a和17b，从而在位于框18的设备中形成带有相应的连续槽口11a和11b的多带结构10；该设备包括用于保持切割片17a和17b的装置和其他对开槽设备6的操作有用的装置。两个槽口11a和11b被形成在平面P₀中，而平面P₀被定义为与多带结构的面垂直并与轴X平行的平面，大体上处于位于多带结构的中心的两个光纤中间。如此定义的平面P₀包含槽口11a和11b。因此，槽口11a和11b在平面P₀中彼此相对。

两个切割片17a和17b具有在它们的整个长度上是恒定的多带结构9的开槽厚度p，该开槽装置在多带结构图2显示的两个面19a和19b上的至少一个面上形成一个槽口(11a，11b)—它是连续的并具有恒定的深度。在图2中，借助槽口11a和11b，开槽装置(17a，17b)形成了相对于多带结构10而彼此相对的两条纵向断口线，从而使得多带结构10更容易在现场被分成两个带。本发明的另一个变形在于提供逐渐的切割片，即其中切割片的切割深度增大从而在冲程结束时，它具有所需的深度p，从而在所述多带结构在开槽设备6内行进(沿着轴X的行进方向)时更深地切入到多带结构9的材料中。因此，当有两个切割片时，获得了一个带有两个具有恒定深度p的槽口的多带结构。这种变形提供了减小多带结构与切割片17a和17b之间的摩擦的优点，这在光纤通过设备以制作多带结构的速度高时是非常有利的。

在一种实施中，多带结构10是通过借助一个工业激态基态复合物激光器(un laser à excimères industriel)装置开槽而获得的，且槽口的深度对于大体等于3.05mm×345μm的带是15μm，且各个光纤的直径等于245μm。一般地，在本发明中，所希望的深度是至少10μm，且最好地是处于15μm至50μm的范围内。更一般地，在本发明中，且在与轴X垂直的任何平面内，所希望的是槽口的深度与带的总厚度之间的比值不大于10％，且最好是不大于5％。在上述例子中，该比值等于4.35％。

图3是III-III横截面(见图1)上的示意图，显示了多带结构10。各个光纤1包括一个光学芯14、一个光学包覆层12、和一个保护层13。各个光纤的芯/包覆层相对尺寸可以是本领域的技术人员所知道的任何比例。多带结构10包括十二条光纤1—它们在多带结构10内以均匀间隔设置，以及一个双重保护层(15，16)—它形成了所述多带结构的填质。所述多带结构由开槽设备6开槽，因而它具有连续的槽口11a和11b。

图4是IV-IV横截面(见图1)上的示意图，显示了图1所示的开槽设备6。这种开槽设备6是机械型的，但在本发明的情况下也可以采用激光束型开槽设备。这种激光型开槽设备通常由工业切割激光器(诸如激态基态复合物激光器)构成。图4显示了形成开槽装置的两个切割片17a和17b，用于在位于框18内的设备(未显示)中在多带结构10的相应两个面19a和19b中切上连续的槽口11a和11b。

在本发明的方法的一种变形中，开槽设备最好是与用于把多带结构与开槽装置对准的对准设备(未显示)相联系，从而使槽口得到尽可能的对准。类似地，在本发明的方法的另一种变形中，可以且最好是把开槽设备与用于清洁由切割片17a和17b形成的开槽装置的清洁设备(未显示)相联系，从而把切割片17a和17b保持在比较清洁的状态，这对于设备的有效运行，特别是在高速行进下，是必需的。这种设备还可以有利地能够形成基本上没有残留杂质，诸如小的热固树脂的颗粒的开槽的多带结构。例如，这种清洁设备可以是用于把空气沿着轴X的行进方向或沿着相反的方向，即向下或向上的方向，沿着槽口喷射的设备。还可以采用一个刷子或任何其他的机械装置。或者这种清洁设备可以是例如超声设备，它沿着开槽口的带的方向喷射清洁液体流，并同时产生有助于使杂质进入该液体流的超声。在此情况下，液体最好是闭环流动的，且在所述环中设置了用于清洁所述液体的清洁设备。

图5是V-V(见图4)的横截面的示意图，显示了开槽设备6。如所示，切割片17a和17b带有相应的突出部17a’和17b’，即开槽设备6包括了由诸如两个突出部17a’和17b’构成的设备，用于把多带结构9插入其中，使多带结构在被插入加槽口设备6时能够得到更好的抓取，特别是当光纤高速通过用于制作多带结构10的设备时。

自然，本发明的方法不限于上面显示和描述的例子。具体地，通过实施本发明的方法而获得的多带结构可以是包含八或二十四条光纤的多带结构，它相应地分别可被分成两个四光纤的带，或者分成四个六光纤带或两个十二光纤的带。

Claims (12)

1.一种光纤(1)的多带光纤结构(10)的制作方法，该多带光纤结构具有两个大体平坦的面(19a，19b)、并能够被分成至少两个光纤带，所述方法包括以下相继的步骤：

一个第一步骤，其中用多个光纤(1)形成一个多带结构，这些光纤每一个都包括一个光学芯(14)、一个光学包覆层(12)和可选至少一个的保护层(13)，通过给构成多带结构的光纤加上热固树脂制成的至少一个填质成形覆盖层(15，16)并随后对所述层进行热固，所述多带结构(10)包含并排平行设置、大体上处于同一平面中、并嵌在共同保护填质中的光纤，上述光纤的并排平行并大体上处于同一平面的设置限定了所述多带结构的两个大体平坦的面(19a，19b)；

一个第二步骤，其中在两个相邻的光纤之间形成了至少一个纵断口线，该断口线包括在该覆盖层(15，16)上的至少一个槽口(11a，11b)，它与多带结构的光纤的轴X平行，并位于同多带结构的面垂直并与轴X平行的平面P0中，且它大体位于所述相邻光纤之间的中间位置并是借助开槽设备形成的，该开槽设备包括用于对多带结构的两个面(19a，19b)至少一个面开槽的装置(17a，17b)；

该光纤带被设计成随后几乎完全沿着用这种开槽方式形成的断口线而得到分离。

2.根据权利要求1的方法，其中热固是通过在紫外线辐射下交键而进行的。

3.根据权利要求1或2的方法，其中开槽装置(17a，17b)对多带结构的两个面(19a，19b)开槽口，该断口线在平面P0中彼此相对。

4.根据权利要求1所述的方法，其中多带结构中的相邻光纤(1)在多带结构内均匀地间隔。

5.根据权利要求1所述的方法，其中开槽设备在多带结构的至少一个面上沿着该断口线形成一个连续的槽口(11a，11b)。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在与轴X垂直的任何平面中槽口的深度与带的总厚度的比值不超过10％。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在与轴X垂直的任何平面中槽口的深度与带的总厚度的比值不超过5％。

8.根据权利要求1所述的方法，其中用于将多带结构和开槽装置对准的对准设备与开槽设备相关联用于使槽口对准。

9.根据权利要求1所述的方法，其中开槽装置是激光束型的。

10.根据权利要求1所述的方法，其中开槽装置(17a，17b)是机械式的。

11.根据权利要求10的方法，包括与开槽设备相关联的清洁设备用于清洁开槽装置。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中开槽设备(6)包括用于把多带结构(9)插入其中的设备(17a’，17b’)。

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