CN1190469A - 带状光缆和它的制造方法 - Google Patents

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巴巴拉·A·迪包恩
斯科特·A·伊格
尼古拉斯·A·李
特理·L·史密斯
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Abstract

带状光缆具有跟所述带状光缆组件一致制造的光连接器组件和拆卸元件以在连接器组件内提供光纤间的固定侧向间隔,而且具有所制造光缆的剩余部分,其中光纤间隔开任意侧向间距。把一对胶带层插在光纤、拆卸元件和在线式光连接器组件的周围。拆卸元件向光纤提供出入点,以现场容易地应用连接器。为了给光缆装上连接器,在一个出入点的中点附近切断光缆。在切断光缆后,可以容易地剥去胶带层和拆卸元件从而裸露光纤。

Description

带状光缆和它的制造方法
发明领域
本发明一般涉及光纤传输媒质，特别涉及带状光缆组件，它具有在光纤之间留有任意空隙制造的光纤带、与带状光缆一致制造的连接器、还具有带有或不带有外套或加强外壳制造的带状光缆组件。此外，本发明涉及具有在制造期间结合进该带状光缆的后来要装连接器的出入点的带状光缆。
发明背景
众所周知，带状光缆用于光信号的传输。一般，光缆的运用(包括带状光缆)只局限于长途干线安装，而改进的光纤传输特性证明需要更大的费用和与它们的制造与安装相关的更大困难度。随着通信媒质的需求量不断增长，运用光纤来进行短程信号传输或互连本地装置的有利之处正在不断地发展。不幸的是，与光缆组件生产相关的成本，特别是与在带状光缆上安装连接器相关的成本，还在限制着光纤传输媒质的广泛应用。
传统上如此装配单个光缆，即，用缓冲层覆盖光纤，然后把带缓冲层光纤装入提供抗拉强度的保护套和乙烯基外套内(E.I.duPont de Nemours，Wilmington，DE有售，品名Kevlar，用作密封屏蔽)。以类似的方法，通过在Kevlar护套和相应的外套的中心包捆多个带缓冲层光纤来装配多芯光缆。多光纤束式光缆的难度在于为将连接器安装在光纤端子上提供经济、方便和可靠的系统，以提供成品光缆组件。
作为多光纤束式光缆的替换物，已大大发展了光纤带，其中使多个光纤成一直线，并保持平面结构。由Smith提出的美国专利第3,920,432号描述早期制造带状光缆的方法，其中由开槽支架承载多个玻璃光纤，同时把具有三角形界截面的多个间隔纤维连续地装入在支架中的相邻光纤之间的空间中。然后，熔化间隔纤维以固定在支架内的光纤。这种技术的优点在于准确地校直在支架内的光纤，从而有助于容易地使光纤带与光连接器连接。不足之处在于，这种技术通过要求提供与光纤带整个长度相同的支架，并要求支架有足够的结构完整性以准确地保持光纤在支架内定位，限制了光纤带的机械性能。此外，加热光纤带以熔化三角形间隔纤维来固定在支架内的光纤的这种要求所得光纤带经受热应力。
由Eichenbaum et a1.提出的美国专利第4,289,558号和由Ferguson提出的美国专利第4,980,007号描述制造光纤带的改进方法，其中沿着平面取向相邻定位带缓冲层光纤，然后将它夹在一对薄形包带的粘合层之间。然后，将所得的光纤带装人保护纤维和塑料护套，以为光纤提供张力变形消除和密封保护。在这种技术中，在光纤带内发生光纤的校直，而且通过依赖于包围光纤的缓冲层的方向特性并靠紧相邻光纤来保持光纤的校直，以获得穿过光纤带的截面宽度的均匀间隔。虽然这些技术在制造方面对由Smith在美国专利第3,920,432号中所揭示的技术明显有利，但是，由于应用这些技术所造成的问题在连接、校直和安装在光纤带端子上的连接器以产生成品带状光缆组件方面变得更困难。
已发展了大量光连接器以有助于光纤带的连接和拼接。在由Miller提出的美国专利第3,864,018号、由Cannon，Jr.，等，提出的美国专利第4,793,683号和由Chun等人提出的美国专利第5,309,537号揭示了设计用来终接光纤带连接器的例子。相反，由Cloge等人提出的美国专利第3,871,935号和欧洲专利公布第061303181号都描述用于密封在光连接器组件内光纤带的中间部分(然后，将它切成两半以形成一对光连接器的相对端)的方法。在这两个对比文献中，在光纤带的中间部分用化学方法去除包围光纤的保护套和缓冲层，而且在密封模子内定位所得的裸光纤，其中注入粘合材料以固定光纤。一旦被固定，沿着与光纤轴垂直的平面将模压组件划分成两半，从而露出可被抛光以与其它光纤端子校直和/或邻接的光纤端。这些密封连接器技术的有利之处在于，比起由Smith提出的技术，它们包括较少的操作和光纤的机械应力。它的不足之处在于，剥离步骤所得光纤遭受潜在的破坏，而且由于在密封处理期间光纤的潜移使得光纤在模压组件中校直不是必然的。此外，这个过程很费劳力，而且在已经安装的带状光缆的现场不容易复制它。
理想的是，提供易于现场加连接器的带状光缆。当前，由两个主要的多光纤连接器，即，来自AT&T的光纤连接器(品名为MAC)，和来自USConec的光纤连接器(品名为MT)。MAC连接器根本不是设计用于现场安装。可现场安装MT连接器，但安装时不简单。当现场技师希望把MT连接器插在现存的带状光缆上时，技师切断带状光缆。一般纵向分开包围带状光缆的绝缘外套以剥去绝缘外套。如果在这一点处过深地切开带状光缆，那么可能刮伤并破坏光纤。此外，必须剥去在带状光缆中的任何加固元件。在剥去绝缘外套和可能出现的任何加强元件后，技师只剩下包括密封一系列光纤的塑料带状覆盖层的光纤带。
用于剥去光纤的塑料带状覆盖层的工具通常是热刀刃剥皮器。这个工具加热要被剥去的带的整个端子，然后用两个相互靠近的刀刃以切断带状覆盖层并剥去光纤的覆盖层。由于用刀刃很容易过深地切入从而损坏光纤，所以这个步骤导致对于光纤的损坏。一旦露出光纤，并用酒精清洗来除去剩余的覆盖层残渣或颗粒，必须用适当量的粘合剂正确地填满连接器。然后，通过在连接器中的孔手工插入光纤。做完这一步后，必须固化粘合剂以将光纤固定在连接器上。
虽然带状光缆已扩展了光纤的应用，但是剥离带状光缆并将连接器安装在它上面的现有方法很费劳力，而且使得光纤遭受由于难以剥离保护套和缓冲层引起的潜在损坏。试图使光纤穿过连接器的孔也是一项乏味的工作。如果在该处理过程的某一部分中有一根光纤断裂，那么必须重新切断带状光缆，而且必须重做整个过程。结果，理想的是，提供在光缆制造之后剥离带状光缆并将连接器安装在它上面用的改进系统。
发明概述
本发明是具有跟带状光缆组件一致制造的光连接器组件的带状光缆组件，从而在连接器组件中提供光纤间的固定侧向间距，所述带状光缆组件还具有光纤间具有任意侧向间距的所制造的带状光缆的剩余部分。把一对胶带层夹在光纤和在线式光连接器组件周围。通过跟带状光缆一致制造连接器组件，所得的带状光缆组件更容易制造、具有更高的校直正确性和比用于制造带状光缆组件的现有技术更有效。此外，一对胶带层最好密封光纤，而且可以作为带状光缆组件的最外层护套，从而减少与带状光缆组件相关的元件数。
在本发明的第一实施例中，带状光缆组件包括一对胶带层。一般以纵向取向把多根光纤设置在一对胶带层之间，同时邻近光纤间具有任意侧向间隔。还把至少一个连接器组件的至少一部分设置在该对胶带层之间。把多根光纤设置在连接器组件内，同时邻近光纤具有固定侧向间隔。
根据本发明的第二个实施例，带状光缆组件的制造方法包括下列步骤：提供一般按纵向方式取向的多根光纤。然后，使多根光纤的邻近光纤相互间隔开一段固定侧向间距，而且把连接器组件加到多根光纤的第一个纵向段上。至少把与第一个纵向段隔开的多根光纤的第二个纵向段插在一段胶带层中间，以形成带状光缆组件。在第二纵向段中，多根光纤的邻近光纤相互间保持任意的侧向间隔。
在较佳实施例中，从连续光纤的线轴抽出多根光纤。连接器组件包括具有规定结构的上连接器元件和下连接器元件，从而把多根光纤夹在上连接器元件和下连接器元件之间，形成固定侧向的光纤间间距。在带状光纤非连接器部分间的任意侧向光纤间间隔的范围从0.0厘米到2.0厘米。较佳的是，在线式连接器组件包括限定中心点的结构，从而可以沿着与光纤的纵向取向垂直的方向切断中心部分，因而露出互相间具有固定侧向间距的并具有连接器组件的横截面的多根光纤端点。一对胶带层可以包括一对多余边缘部分，它们侧向伸展超过多根光纤的平面取向，而且互相粘附以沿着带状光缆组件的至少一部分纵向边缘形成封口。
本发明是具有与带状光缆一致制造的出入点的带状光缆，从而向光纤提供简单的出入点为后来的现场安装连接器之用，本发明提供用于把连接器安装在带状光缆上的方法。在光纤周围至少提供一个胶带层(最好是一对胶带层)，以产生带状光缆。在沿着带状光缆的一个或更多个出入点处，提供在胶带层和光纤之间的至少一个拆卸元件，以形成拆卸位置来更加方便地利用光纤。通过跟带状光缆一致制造出入点，在所得的带状光缆上可以更加容易地现场安装连接器。
本发明还揭示把连接器安装在带状光缆(它具有一个(最好是一对)胶带层和至少一根光纤，并在任何数量的在线式出入点处具有至少一个拆卸元件)上的方法。技师必须首先把一个出入点安装在带状光缆上。一旦找到，在出入点处切断光缆。在切断光缆后，由于拆卸元件阻止带层的粘合侧在出入点与光纤粘合，所以从露出的光纤可以很容易地剥去胶带层。一旦剥去胶带层，就把连接器安装在露出的光纤上。然后，从带层除去拆卸元件，再把每个带层的粘合侧固定在连接器的外表面上。最后，修整去掉任何多余胶带。
附图说明
图1是示出根据本发明，制造具有一体化在线式连接器的带状光缆组件的方法的示意图。
图2是现有技术的带状光缆的剖面图。
图3是本发明的带状光缆的剖面图。
图4是本发明的带状光缆的分解剖面图，它示出胶带和光纤的分层细节。
图5是具有密封侧缘的图4的带状光缆的剖面图。
图6是本发明的处理过程的示意剖面图，它示出将一体化在线式连接器组件对于带状光缆的应用。
图7a-7d是一系列根据本发明制造的带状光缆组件的剖面图，它说明用于一体化在线式连接器组件的较佳完成技术。
图8是一体化在线式连接器组件的较佳实施例的侧面图。
图9是图8的连接器组件的下连接器元件的俯视图。
图10是图8的连接器组件的端视图。
图11是包括机械连接特性的本发明连接器组件的另一个实施例的俯视图。
图12是图11所示的连接器组件的另一个实施例的端视图。
图13是连接器组件的另一个实施例的端视图。
图14是连接器组件的再一个实施例的仰试图。
图15是连接器组件的再一个实施例的侧视图。
图16是本发明的处理过程的示意剖面图，它示出将一体化在线式拆卸组件的对于带状光缆的应用。
图17a-f是被安装在根据本发明制造的带状光缆上的连接器的一系列侧视图。
图18是图17的被安装连接器的端视图。
图19a-f是连接器的另一个实施例的一系列侧视图，其中将连接器安装在根据本发明制造的带状光缆上。
图20是图19f的另一个实施例的端视图。
图21是制造本发明的又一个实施例的制造方法的示意图。
图22a-f是连接器的还有一个实施例的一系列剖面图，其中将连接器安装在根据本发明的带状光缆上。
较佳实施例的详细描述
参照图1，描述根据本发明制造带状光缆组件20的方法。通过导向梳从固定这种光纤30的相应的一系列线轴抽出多根光纤30中的至少一根光纤。导向梳具有这种结构，以在光纤30之间形成固定、侧向光纤间间隔。最好是，这种间隔与连接器组件22的固定、侧向光纤间间隔相对应，所述连接器组件22最好包括一对上、下连接器元件23、24。在光纤30穿过导向梳34之后，定位连接器元件23、24以把光纤30夹入其中，从而固定在连接器元件22内的侧向光纤间尺寸。在下面的进一步处理中，引入上胶带胶带26和下胶带27来将光纤30夹在它们中间，产生带状光缆28。(当然，应理解为可从单个胶带获得同等结构，其中将所述单个胶带围绕光纤折叠以形成上、下带层。)最好用一对压缩轮36、38来提供把上胶带26固定在下胶带27上所需的力，同时把光纤30固定在它们中间并具有任意且非固定的、侧向光纤间分隔距离(除了在光纤带20的那些放置连接器元件23、24的位置)。当出现光学连接器元件23、24时，也把它们夹在上、下胶带26、27中间。
在一个实施例中，连接器组件22包括一对连接器元件23、24(虽然，应理解为，连接器组件22的其它布局也是可能的，诸如，四个连接器元件(如图15所示)或具有穿过光纤30的小孔的单连接器组件)。将会认识到，通常至少沿着一根一般与光纤30的纵向取向垂直的轴切断连接器组件22，然而，可以以与垂直方向成一小角度进行切断，以有助于防止反射。连接器组件22最好由塑料制成，但是也可以由陶瓷或金属材料制成，而且，可由与光纤30交界的那部分连接器组件22相应的插入陶瓷或金属的塑料体制成。
在传统光缆安装中，运用光耦合器把在一根光缆的一端上的光连接器与在另一根光缆的一端上的光连接器连接起来。虽然，一般需要光耦合器以完成在两根光缆之间的互相连接，但应理解为，可以包括光耦合器的配合结构作为如图1所示的连接器组件部分。也应认识到，在图1的实施例中，可以实现机械连接器器件的多种组合与结构和连接器取向结构。
用在线的连接器装配带状光缆的有利之处在于，通过在完成带状光缆组件20的剩余装配之前在连接器元件23、24内装配光纤30，不必在带状光缆28的整个长度上都保持特定的光纤间距离或容差。如图2所示，装配带状光缆40的现有技术依靠定位处于共面、邻接关系的邻近光纤42。通过这么做，现有技术依靠围绕每个邻近光纤42的缓冲层44的厚度来产生固定光纤间的光间距d(如图中46所示)。虽然该过程起到沿着带状光缆40的纵向长度定义光纤间间隔46的作用，但它不能有效地提供可用于在光连接器内进行光校直的一致的、精确的光纤间间隔46。
与带状光缆40不同的是，当把如图3所示的带状光缆28(其中，28表示根据本发明制造的光缆或光缆部分，但它不包括嵌入式连接器元件)夹在带层26、27中间时，所述带状光缆不能保持在光纤30之间精确固定的侧向关系。结果，在邻近光纤30之间的50处所示的距离d’和52处所示的d”可能是或者可能不是相同的。一般，每个距离d’和d”包括在侧向邻近光纤之间的间隔，即54处所示的A1和56处所示的A2，虽然应理解为，由于当在带层26、27内定位光纤30时，没有确定固定的侧向光纤间间隔，但是在某些情况下邻近光纤30可以呈邻接关系。
通过在完成带状光缆组件20的剩余装配之前在连接器组件22内装配光纤30，将光连接器安装在光纤上时可以节省足够的时间和金钱。在连接器元件23、24内的固定侧向的光纤间间隔形成光纤30的固定间距。与现有技术不同，在安装光连接器组件的过程中，光纤30不必经受热应力或化学应力。此外，光纤30在连接器元件23、24内有绝对确定的相对位置。最后，可将一体化在线式光连接器组件22的制造引入连续制造过程，从而与用于制造或把光连接器现场安装在光纤带上的现有技术相比，它大大地减小带状光缆组件20的生产成本。
现在，参照图4，描述带层26、27和光纤30的较佳实施例。图4示出在把光纤30夹在带层26、27中间之前带状光缆28的分解剖面图。在这个实施例中，光纤30包括纤芯60，所示纤芯由从一组玻璃、塑料或空气中选出的材料制成。由从一组玻璃、塑料或金属中选出的材料制成的包层62包围纤芯60。
光纤30还可包括由从一组塑料、金属、碳、陶瓷或它们的任一组合中选出的材料制成的缓冲层64。虽然应认识到，在本发明中利用各种不同光纤的带状光缆组件20是可接受的，但在较佳实施例中，光纤30在3M Company，St.Paul，Minnesota买到的(品名为TECS FT-200-EMA)。
在一个实施例中，每个带层26、27都是三层平面带组件，它包括内部密封层70、粘合层72和外部保护层74。密封层70起到密封光纤30的作用，而且它最好包括可变形材料(诸如，压敏粘合剂、热固性粘合剂、热塑性粘合剂、辐射固化粘合剂、胶滞体、泡沫、纤维材料、可变形塑料或它们的任一组合)。把粘合层72插入内部层70和74之间以使它们相互固定，而且它最好包括诸如压敏粘合剂、热固性粘合剂、热塑性粘合剂、辐射固化粘合剂、机械联锁结构或它们的任一组合的材料。外部保护层74作为带状光缆组件20的外护套，而且它最好包括适于各种环境应用的乙烯基或塑料材料，或者可以包括塑料、金属、织物或它们的任一组合。较佳的是，层72和74包括可从3M Company，St.Paul，MN买得的带(品名为Scotch第471号)。较佳的是，层70包括可从3M Company，St.Paul，MN买得的带(品名为VHB第F-9469PC号)。
在图5中，例如在76处所示的区域中，保护层74和粘合层72延伸超过密封层70，从而有效地密封带状光缆28以防它受到环境污染。虽然理解为，出于经济原因，在较佳实施例中，外部层74试图起到带状光缆28的最外部护层的作用，但是也可以将一根或多根带状光缆28装入附加外护层中(诸如，在长途传输应用要求更大的光缆束的情况下)。在这样的实施例中，还可将光缆28设置在附加外护层内，从而成品光缆组件可以提供更完整的结构以防止(例如)光纤30的弯曲或起皱。一个这样的实施例包括把光缆28的一般平面取向折叠成S形结构。提供另一种结构用于多根光缆28的叠层方向。再一个实施例包括附加缆芯组件，绕着它包捆光缆28，同时缆芯组件可具有圆形截面以模仿用于成品光缆组件的更加传统的管形。
现在参照图6，它示出带状光缆组件20的装配过程的侧视图，其中说明如何在本发明的处理过程中，将连接器元件23  24插在沿着光纤30的纵向长度的离散位置上。可见通过控制连接器组件22的定位和数量，可以生产一连串具有一系列光缆段80(如图7所示)的光缆28，通过顺序定位连接器组件22有效地决定每段长度。
图7a-7d示出如何从光缆组件20连续长条中产生光缆段80。沿着连接器组件22的中心部分82切断光缆组件20。在较佳实施例中，例如，把中心部分82有效地规定在从连接器组件22的主体部分向外延伸的一对脊结构84中间。在较佳实施例中，脊结构84包括尖形边缘，它结合轮子36、38的操作切断或刻划胶带26、27以便于去除部分90。为了形成光缆组件段80，在每个连接器组件22的中心部分82中，一般沿着与光纤30的纵向取向垂直的方向切断光缆组件20。一旦切断，从光缆段80的每一端92、94中除去带层26、27的部分90，此后，每一端92、94可以要求或者可以不要求另一步抛光以完成光缆段80的制造和装配。
参照图8、9和10，更加详细地描述连接器组件22的较佳实施例。如图8所示，每个连接器组件22包括两个连接器元件23、24，每个连接器元件一般包括一对镜像四分之一部分(其中两个如图8所示)，每个四分之一部分由三个主要部分构成：中心部分82、脊部分84和锥形部分86。如图9所示，把多个槽88纵向规定在沿着底部半个连接器元件23的整个长度的内部表面上。如图10所示，槽88的形状和方向最好是三角形的，以在由其限定的空间内容纳光纤30。在邻近槽88之间的间隔作为一种结构，它规定在连接器元件23、24内的邻近光纤30之间的固定的光纤间间隔。
显而易见，可以选择在连接器组件22内的槽88的特定间隔和尺寸以获得分隔光纤30所需的结果。另一方面，在上半个连接器24或在上、下连接器元件23、24中固定槽。也可选择槽88的范围和截面形状以最好地包容不同的设计构思。例如，在希望阻止光纤30从连接器组件22退出，选择槽88的深度浅一些，从而将由轮子36、38感生的层压力直接转移到光纤30。相反，如果不想把轮子36、38的层压力施于光纤30，那么选择槽88的深度以使这种结果减至最小或排除这种结果。可见可以选择除了三角形的其它截面形状，诸如半圆形或矩形。
在一个实施例中，连接器组件22包括如图10中的100、102所示的配合零件以在本发明的过程中帮助连接器元件23、24的校直和压缩。另外的实施例允许连接器元件23、24的装配不带有这种校直零件，或包括用于结合连接器元件23、24的机构(诸如，粘合剂、机械闭锁机构或包括超声波焊接的焊接)以把连接器元件23、24一个固定在另一个上。
现在参照图11和12，示出连接器组件122的另一个实施例。在该实施例中，如前所述装配上连接器元件123和下连接器元件124。连接器组件122包括以配合附件126、128和凸缘130(与连接器122整体形成)的形式的附加结构。
虽然一般光纤30的取向是平面的以易于形成平面带状光缆，但也可考虑光纤30的另外的纵向布局。在如图13所示的连接器组件222的另一个实施例中，半连接器223、224具有非平面取向。在该实施例中，每个半连接器223、224包括具有限定在它的周边表面中的槽230的半圆形截面结构，而且还具有相应的外部部分225、226，可将光纤30插在它们中间。例如，在这个实施例中，可以在那些位于半连接器223、224之间的带状光缆组件段中编组光纤30。在插入连接器组件222的地方，停止编组光纤30，而且把光纤30引到半连接器223、224的槽230上。虽然这个实施例遭受由于具有比相同数目光纤30的平面结构所需的连接器表面更大的连接器表面所带来的不利，但是在被编组、圆形截面结构中构成的剩余带状光缆组件30为最后得到的成品光缆组件提供对称弯曲特性。
在如图14所示的连接器组件332的再一个实施例中，示出光纤30的另一个非平面取向。在这个实施例中，每个连接器元件323、324与连接器元件23、24相似，除了把在连接器元件323、324的一个或两个表面上的槽330设置在非平面结构中以外。例如，在把顶部一行光纤用于被发送信号信道而把底部一行光纤用于接收信号信道的情况下，这样的非平面结构是十分有用的。
在如图15所示的再一个实施例中，连接器组件422包括四片431、432、433和434，同时上连接器元件423包括片431和433而下连接器元件424包括片432和434。在这个实施例中，在当中分裂连接器元件423和424，从而为了产生一个带状光缆组件只需要以与光纤30的纵向取向垂直的方向切断光纤30和带层26、27。
下面将详细描述图16和17所示的本发明的较佳实施例。图16示出带状光缆的装配过程，所述带状光缆具有沿着光纤30的纵向长度插在离散出入点的拆卸元件504、506。参照多带状光缆28描述本发明，但应理解为，也可将本发明应用于单光纤光缆。可以把带状光缆28缠绕成连续不断的长干线或根据需要把它分成较小段，而不会有损于本发明的应用。如图1所示，从持有光纤30的相应线圈32抽出至少一根光纤30。然后通过导向梳34抽出光纤30。导向梳34具有这样的结构从而在光纤30之间建立固定侧向的光纤间间距。如上所述，不需要在带状光缆28的整个长度上都保持特定的光纤间距离或容差。当如下所述地安装连接器时，正确校直光纤30，而且留有固定间距。
在通过导向梳34引出光纤30之后，定位拆卸元件504、506，从而把光纤30夹在它们中间。可把拆卸元件504、506施于光纤本身，或者，另一方面，可把它施于胶带26、27。在下面的进一步处理中，引入上胶带26和下胶带27以把光纤30夹在它们中间，产生带状光缆。最好把一对压缩轮36、38用于提供固定上、下胶带26、27所需的力，同时把光纤30固定在它们中间。在有拆卸元件23、24的地方，也把它们夹在上、下胶带26、27中间。如上所述，可从单个胶带获得等价结构，其中绕着光纤折叠单个胶带以形成上、下带层。如果需要的话，也可为这个结构构造适当的拆卸元件。
如参照本发明所述，光纤包括由从一组玻璃、塑料或空气中选出的材料制成的纤芯。由从一组玻璃、塑料或金属中选出的材料制成的包层围绕纤芯。光纤30还包括由从一组塑料、金属、碳、陶瓷或它们的任一组合中选出的材料制成的缓冲层。虽然，应认识到，在本发明中利用各种不同的光纤的带状光缆组件20是可接受的但在较佳实施例中，光纤30在3M Company，St.Paul，Minnesota买的(品名为TECS FT-200-EMA)。
如前所述，每个带层26、27都是三层平面带组件，它包括内部密封层70、粘合层72和外部保护层74，如图4所示。密封层70起到密封光纤30的作用，而且它最好包括可变形材料(诸如，压敏粘合剂、热固性粘合剂、热塑性粘合剂、辐射固化粘合剂、胶滞体、泡沫、纤维材料、可变形塑料或它们的任一组合)。把粘合层72插入内部层70和74之间以使它们相互固定，而且它最好包括诸如压敏粘合剂、热固性粘合剂、热塑性粘合剂、辐射固化粘合剂、机械联锁结构或它们的任一组合的材料。外部保护层74作为带状光缆的外护套，而且它最好包括适于各种环境应用的乙烯基或塑料材料，或者可以包括塑料、金属、织物或它们的任一组合。较佳的是，层72和74包括可从3M Company，St.Paul，MN售得的带(品名为Scotch第471号)，而且层70包括可从3M Company，St.Paul，MN售得的传输带(品名为Scotch第9465号)。
较佳的是，每个拆卸元件504、506长度大约为15厘米，而且沿带状光缆28的纵向取向均匀隔开，间距大约为1米。注意，拆卸元件504、506的长度可以较长或较短，或者可以变化在拆卸元件504、506之间的长度，而不偏离本发明的构思和范围。拆卸元件504、506可由任何材料制成(最好是柔性材料)，胶带不粘附在它上面。另一方面，拆卸元件可以包括把抗粘合层施于其上的半柔性衬底。例如适当的衬底材料包括塑料、金属、织物、和纸，在现有技术中已知它们可以用多种方法来处理以阻止粘合。例如，抗粘合层的适当材料包括硅酮、石油蒸馏物、有机油、塑料、低粘性粘合剂、蜡、低表面能量覆盖层、和微型结构的织状表面。此外，通过直接将抗粘合覆盖层加在密封层70上可以形成拆卸元件。拆卸元件504、506具有两个主要功能。第一个是能够快速出入装在保护带层26、27中的光纤30。第二个是保护在带层26、27上的最新粘合表面，下面将详细描述。
如以上本发明的图5所示，可以利用本发明具有延伸超过密封层70的保护层74和粘合层72，从而有效地密封带状光缆28的侧向边缘，以防它受到环境污染。在这个实施例中，可以只将拆卸元件504、506定位在密封层70和光纤30之间，或这样定位以使它在粘合层72之间侧向延伸过密封层70，从而用最新的粘合表面保护所有的粘合层72。
本发明还可以包括用于指示沿着带状光缆28将出入点502设置在哪里的装置。指示装置可以是表明出入点502的着色标记线或是在带状光缆28中的一系列小切口，以在出入点502处预先刻划光缆。带状光缆28还可以在一个拆卸元件504、506处具有标志部分，它在出入点502处从带状光缆28的侧面伸出作为哪里切断的标记。例如，可以综合这个标志部分作为拆卸元件504、506的侧向延长。应注意，这些例子不是指示装置的全部例子，可以有许多其它用于指示出入点502的装置，而不偏离本发明的构思和范围。
图17a-f示出一系列连接器的侧面图，根据本发明将它们现场安装在带状光缆上。沿着露出光纤30的一端509的出入点502的中心部分切断光缆28。较佳的是，一般沿着与光纤30的纵向取向垂直的方向切断光缆28。一旦切断，剥去带层26、27(每个带层具有分别附在其上的拆卸元件504、506)有光纤30在其中的那部分。然后，把具有第一个连接器部分510和第二个连接器部分512的现场可安装连接器508定位在露出的光纤30周围。然后用诸如用于夹紧或卷曲的装置把连接器部分510、512固定在光纤30周围。从胶带层26、27除去拆卸元件504、506，以分别露出最新粘合表面514、516。然后，把带层26、27压在连接器508上以确实把连接器508固定在光缆28中。最后，从带层26、27除去任何多余带。可以要求或者不要求一个附加步骤。即，可以要求或不要求抛光光纤30的最新露出端509。
图18示出固定在光纤30周围的连接器组件508的端视图。如参照图8、9和10所述，沿着底部连接器部分512的长度纵向规定多个槽88。槽88的形状和方向最好是三角形的以在由它规定的空间内容纳光纤30。在邻近槽88之间的槽间间隔作为规定在连接器部分510、512内的邻近光纤30之间的固定侧向的光纤间间距的结构。
如果根据本发明制造光缆，就大大减小了技师现场将连接器安装在带状光缆28上所需的时间。此外，当试图暴露光纤30时，大大减小了损坏带状光缆28的可能性，从而如果采用根据本发明制造的带状光缆，就几乎排除由被损坏光纤引起的替换整段长度光缆的需求。
图19和20示出本发明的又一个实施例。用只安装在光纤30顶上的拆卸元件或元件504形成如图19所示的又一个实施例的光缆518。参照关于把单个拆卸元件安装在光纤30顶上的情况，描述图19和20的再一个实施例。注意，也可以把拆卸元件和下面将描述的连接器部分安装在光纤30的底部，而不偏离本发明的构思和范围。沿着一个拆卸元件504的中心部分切断光缆518。一旦切断，从暴露光纤顶端的光纤30剥去附有拆卸元件504的上带层26。下带层27还是贴附在光纤30的底部。
在又一个实施例中用到的连接器519包括顶部连接器部分520和底部连接器部分522。顶部连接器部分520直接和光纤30相触。为了适当地校直光纤，顶部连接器部分520包括一系列槽。底部连接器部分522是与下胶带层27邻接的机械闭锁器件。如图19d所示，连接器部分520、522与光纤30对准，然后把它们机械地闭锁在一起。于是，从上带层26除去拆卸元件504，然后把带层26固定在顶部连接器部分520上。最后，把任何多余胶带修整掉。
图20是根据本发明的又一个实施例的固定在顶、底连接器部分520、522之间的带状光缆518中的一系列光纤30的端视图。如图20所示，连接器部分520、522包括配合零件100、102以有助于连接器部分520、522的校直和压紧。应注意，可用许多其它方法把连接器部分固定在一起，诸如，用粘合、机械闭锁机构或包括超声波焊接的焊接等方法。
图21示出本发明的还有一个实施例。由于该实施例与图1的实施例十分相似，所以相应地标明相同的元件。通过导向梳34从相应的线轴32至少抽出一根光纤30。设有导向梳34以在光纤30之间建立固定侧向的光纤间间距，也从用于持有这种加固元件的相应线轴532通过导向梳34抽出加固元件530。本发明的加固元件530是用于向光缆28提供抗拉强度。较好的加固元件是Kevlar，但是它可以是钢、液晶聚合体、高强度塑料、玻璃纤维或碳纤维，而不偏离本发明的构思或范围。
如图21所示，对于双光纤梳34，加固元件530占有一根光纤位置。因此，如图21所示的光缆只具有一根发送光的光纤。本发明同样适用于具有多于两根光纤的多光纤光缆。
图22a-f示出本发明的再有一个实施例的一系列侧视图。该实施例示出根据本发明把一对连接器现场安装在带状光缆上的方法。这个实施例与较佳实施例十分相似，除了把一对连接器安装在带状光缆上(这与在较佳实施例中把一个连接器安装在带状光缆上不同)。于是，相应地标记相同元件。
在根据本发明制成带状光缆28之后，大致在出入点502的中心位置上沿着与纵轴垂直的方向切断胶带层26、27。当切断带层的同时，没有切断光纤30。一旦切断，剥去带层26、27以露出光纤30。然后，把包括第一连接器部分542和第二连接器部分544的现场可安装的双连接器540定位在露出的光纤30周围。然后，把连接器部分542、544永久地固定在光纤30周围。随后，从带层26、27除去拆卸元件504、506以分别露出最新粘合表面514、516。于是，把带层26、27压在连接器部分542、544上，并除去任何多余的胶带。随后，在中心点546处沿着与光纤30的纵轴垂直的方向，切断连接器部分542、544，以形成两个分开的连接器端。在切口上可留有小角度，以帮助阻止反射。光纤30的最新露出端可能要求或可能不要求另外抛光。

Claims (21)

1.带状光缆，其特征在于，包括：
至少一个胶带层，它具有至少一个粘合表面及第一和第二端；
一般以纵向取向安装的至少一根光纤，它与所述至少一个粘合表面相触；和
插在至少所述一个粘合表面和所述至少一根光纤中间的至少一个拆卸元件，以在所述第一和第二端之间形成拆卸位置。
2.如权利要求1所述的带状光缆，其特征在于，包括：
具有第一和第二端的一对胶带层；
一般以纵向取向安装在在所述一对带层中间的至少一根光纤；和
插在一个所述胶带层和所述至少一根光纤中间的至少一个拆卸元件，以在所述第一和第二端之间形成拆卸位置。
3.如权利要求2所述的带状光缆组件，其特征在于，所述一对胶带层包括密封层，而且是所述带状光缆组件的最外一层护套。
4.如权利要求2所述的带状光缆组件，其特征在于，所述一对胶带层的每一层包括一对多余边缘部分，所述多余边缘部分侧向伸展超过所述多根光纤的平面取向，而且使一对多余边缘部分相互粘附以沿着所述带状光缆组件的每个纵向边缘的至少一部分形成封口。
5.如权利要求2所述的带状光缆组件，其特征在于，所述一对胶带层的每一层包括外部保护元件、中间粘合层、和内部密封层。
6.如权利要求5所述的带状光缆组件，其特征在于，一层材料包括所述中间粘合层和所述内部密封层。
7.如权利要求2所述的带状光缆，其特征在于，所述连接器组件包括上连接器元件和下连接器元件，它们中的至少一个元件具有这样的结构，用于以固定侧向间隔分开邻近光纤。
8.如权利要求7所述的带状光缆，其特征在于，每个所述连接器元件包括至少一对在所述元件的外表面上侧向取向的结构，所述结构把从中除去所述一对胶带层的纵向中心部分限定在它们中间。
9.如权利要求7所述的带状光缆，其特征在于，每个所述连接器元件包括一般沿着与所述光纤的所述纵向取向垂直的方向切断的纵向中心部分，然后，把所述连接器组件设置在所述一对胶带层内以露出所述多根光纤端，其中把所述光纤设置在隔开所述固定侧向间隔的所述连接器组件的横截面内。
10.如权利要求7所述的带状光缆，其特征在于，每个所述连接器元件包括纵向第一半和纵向第二半，从而所述连接器组件包括四片，而且一般以与它们的纵向取向垂直的方向切断所述光纤，然后把所述连接器组件设置在所述第一半和第二半之间的所述一对胶带层内。
11.如权利要求7所述的带状光缆，其特征在于，还包括用于连接所述连接器元件的装置。
12.如权利要求2所述的带状光缆，其特征在于，沿着所述光缆组件的所述纵向取向，把多个拆卸元件设置在均匀隔开的位置上。
13.如权利要求2所述的带状光缆，其特征在于，所述胶带层包括用于指出所述至少一个拆卸元件的位置的指示装置。
14.如权利要求2所述的带状光缆，其特征在于，还包括一般沿着纵向取向被设置在所述一对带层之间的至少一个抗拉强度元件。
15.如权利要求2所述的带状光缆，其特征在于，至少一个拆卸元件包括衬底层和抗粘合层，以减缓在所述至少一个拆卸元件和所述一对胶带层之间的粘合。
16.一种制造带状光缆组件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)提供一般以纵向取向的多根光纤；
(b)以相互隔开一段固定侧向间距排列所述多根光纤的相邻光纤；
(c)把连接器组件加在所述多根光纤的第一纵向段上；和
(d)把所述多根光纤的隔离所述第一纵向段的至少第二纵向段夹在一对胶带层中间，以形成带状光缆组件，使所述多根光纤中相邻光纤，在所述第二纵向段中互相隔开任意侧向间隔。
17.一种制造带状光缆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)提供一般以纵向取向并具有第一和第二端的多根光纤；
(b)把至少一个拆卸元件加在所述第一端和第二端之间的所述光纤上；
(c)提供一对胶带层；和
(d)把所述至少一个拆卸元件和光纤夹在所述一对胶带层中间以形成带状光缆。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤(a)是从相应的多个连续光纤的线轴输送所述多根光纤的连续过程。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤(d)包括用至少一对轮子一起压缩所述一对胶带层。
20.把具有第一和第二连接器部分的连接器加到包括一对胶带层的带状光缆上的方法，一般以纵向取向把至少一根光纤设置在所述一对带层和一对拆卸元件之间，其中把所述一对拆卸元件设置在所述胶带层和至少一根光纤之间，所述方法包括以下步骤：
(a)把所述拆卸元件放置在所述带状光缆上；
(b)沿着基本上与纵轴垂直的方向在所述拆卸元件的所述中点附近，切断所述带状光缆；
(c)剥去所述胶带层和拆卸元件以露出所述至少一根光纤；
(d)用所述至少一根露出的光纤校准所述第一个连接器部分；
(e)用所述至少一根露出的光纤和用所述第一个连接器部分校准所述第二个连接器部分；
(f)把所述第一和第二个连接器部分固定在至少一根露出的光纤周围；
(g)从所述胶带层除去拆卸元件；和
(h)把所述带层加到所述第一和第二个连接器部分上。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括修整修掉任何多余胶带的步骤。
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