CN1258356A - 用于光缆的槽杆及采用该槽杆的光缆 - Google Patents

Abstract

在用于一光缆的一槽杆10的一光纤容纳体12的外周部分形成光纤容纳槽14。光纤容纳体12的至少形成光纤容纳槽14的部分是由一泡沫体构成,从而防止槽杆10的弹性降低。在上述光纤容纳槽14的至少与光纤接触的内周表面上形成具有一光滑表面的一实心层。光纤被容纳在光纤容纳槽14内,以在外侧给槽杆19提供一屏蔽层,从而形成一光缆,其中通过槽壁防止容纳在光纤容纳槽14内的光纤弯曲,并且可防止光纤的光学损失增大。

Description

用于光缆的槽杆及采用该槽杆的光缆

本发明涉及一有槽的杆(槽杆)，其构成用于光学传输的一光缆，还涉及采用这种槽杆的一光缆。

有许多类型的光缆，其中一种是一槽形光缆。槽形光缆具有一槽杆。槽杆容纳一光纤并且保护该光纤在工厂生产、盘绕和敷设时或者在敷设后在各种条件下时不至于受到外部压力的作用，从而防止光纤被损坏。

此外，在本说明书中，“光纤”是用作大体上表示一单个光学纤维、具有许多捆束在一起的光纤的一光纤组、一些光纤彼此平行地排列并覆盖有一共用护罩的一条带状光纤的术语。

图5(a)是一槽杆的一例子的一示意性剖面图。如图5(a)所示，一槽杆40由一抗拉强度元件41和一光纤容纳体42传统地构成。上述抗拉强度元件41由FRP(玻璃钢)、钢丝等构成。另外，上述光纤容纳体42是通过绕抗拉强度元件41挤压模制热塑性树脂生产的。在光纤容纳体42的外周部分形成有许多从中央位置沿径向延伸的凸肋部分43，并且在凸肋部分43之间形成光纤容纳槽44。光纤容纳槽44沿纵向(长度方向)螺旋状或者波纹状地形成，并且光纤容纳在光纤容纳槽44内。

近来，已需要增大可被容纳在一光缆内的光纤数量，以满足采用光纤的传输网络的发展。按照该需要，考虑通过将槽杆40加厚来增大光纤容纳槽44的数量，或者增大可以被容纳在通过加深光纤容纳槽44的深度和加宽光纤容纳槽44的宽度而增大的一槽杆40内的光纤的数量。但是，如果槽杆40变厚，则弹性就降低。如果通过利用具有这样的一增大直径的一槽杆来形成一光缆，则会出现其它问题，例如光缆不能弯曲。

因此，作为增大槽杆40的直径而不降低槽杆40弹性的一对策，试图使得槽杆40的整个光纤容纳体42由泡沫塑料构成。如果槽杆40如上述那样地构成，则可显著地改善槽杆40的弹性。

然而，由于在上述结构的槽杆40中，其中光纤容纳槽44是由一泡沫材料形成，如图5(b)所示，并且在光纤容纳槽44的内周表面48上具有多个突起和压痕，因此，容纳在光纤容纳槽44内的光纤49就与具有上述突起和压痕的内周表面48接触，并且上述光纤49被具有上述突起和压痕的内周表面48弄弯。由此产生另一问题，使得光纤49的光学损失可能增大。

图4所示的一槽杆50已被建议作为解决上述问题的一改进(参见1996年的日本专利公开第234066号)。图4所示的槽杆50被构成包括一抗拉强度元件50、一泡沫塑料层55和一最外层56。上述泡沫塑料层55绕抗拉强度元件50形成，并且上述最外层56形成在泡沫塑料层55的外侧。最外层56被形成为一塑料实心层，其中在该最外层56的外周部分形成许多凸肋部分53和光纤容纳槽54。

在所建议的槽杆50中，由于构成光纤容纳槽54的凸肋部分53是由一实心层形成，并且光纤容纳槽54的内周表面被光滑地形成，因此可以解决诸如光纤的光学损失增大的问题。

但是，由于槽杆50的最外层56是由一实心层形成的，因此槽杆50的弹性变差了。因此，例如如果最外层56增厚以增大容纳光纤的数量，则具有槽杆50的弹性变差的危险，使得该槽杆不适于一光缆。

因此，本发明旨在在于解决上述问题，其目的是提供用于光纤的一槽杆和采用该槽杆的一光缆，而不会增大光纤的光学损失，即使槽杆增大时也不会损坏其弹性，并且其生产率极好。

本发明提供下列特征来达到上述目的。即，根据本发明的用于光纤的一槽杆的第一方面是一槽杆，其由一抗拉强度元件和固定在相应抗拉强度元件外周的一光纤容纳体组成，具有形成在光纤容纳体外周部分的多个凸肋部分，这些凸肋部分从中间部分沿径向加宽的方向延伸，还具有容纳在凸肋部分之间构成的光纤容纳槽内的光纤，其中至少上述凸肋部分是由一泡沫体构成，并且相应凸肋部分的至少与光纤接触的部分被覆盖具有一光滑表面的一实心层。

此外，根据本发明的用于一光缆的一槽杆的第二方面的特征在于，除第一方面外，实心层覆盖光纤容纳槽的底面。

此外，根据本发明，通过采用提供有用于上述光缆的槽杆的第一和第二方面的一槽杆来形成一光缆。

在本发明中，至少槽杆的凸肋部分是由一泡沫体构成，从而可保证一槽杆所需的弹性，即使槽杆的厚度增大以增加可容纳在槽杆内的光纤数量。

此外，在本发明中，槽杆的至少与光纤容纳槽的光纤接触的表面部分被一光滑的实心层覆盖。即，与光纤容纳槽内的光纤接触的平面将成为一光滑表面，从而可以防止被容纳在光纤容纳槽内的光纤被光纤容纳槽的壁板弄弯，并且避免光纤的光学损失增大这样的一问题，这样的问题来源于光纤容纳槽的突起和压痕。

如上所述，本发明可提供能增大可容纳于其中的光纤数量的一槽杆，具有极好的弹性并且可进一步抑制光纤的光学损失的增大，同时提供能促进光纤传输网络进一步发展结构的一光缆。

图1是表示本发明一优选实施例的一示意图，

图2是表示一槽杆的弹性测量结果的曲线图，

图3是表示光纤的光学损失测量结果的一曲线图，

图4是表示一槽杆的一建议的例子的一示意图，

图5是表示一槽杆的传统例子的一示意图。

下面，结合附图描述本发明的一优选实施例。

在图1(a)中，由一示意性的剖面图表示了用于一光缆的具有优选实施例特性的一槽杆，在图1(b)中，由一示意性剖面图放大并表示了具有图1(a)所示槽杆的一光纤。

如图1(a)所示，在优选实施例中，槽杆10被构造成具有一抗拉强度元件11和一光纤容纳体12。光纤容纳体12被构造成具有一内层15和一外层16。上述内层15被设置在抗拉强度元件11的外周，并且是由例如热塑性树脂等实心层构成。

上述外层16形成在上述内层15的外侧，并且是由例如热塑性泡沫体之类的一泡沫体等构成。在外层16的外周部分形成有许多凸肋部分13和光纤容纳槽14。

如图1(b)所示，光纤容纳槽14的内周表面18被抛光(修整)成一光滑平面。换言之，光纤容纳槽14的内周面的表面由一实心层覆盖同时光纤容纳槽14的内周表面18被构成为一光滑平面。

具有抛光上述内周表面18以使之光滑的各种方法。例如，可通过热处理来抛光上述内周表面18，或者可以在光纤容纳槽14的内周面上涂覆诸如树脂的一实心层等，以将上述内周表面18修整为一光滑平面。因此，具有修整上述内周表面18、使之成为一光滑平面的各种方法，可以采用其中的任意一种。

另外，在光纤容纳槽14的内周表面18上，表面的被抛光成一光滑平面的部分可以是上述光纤容纳槽14的内周平面的整个区域，或者也可以是被容纳在光纤容纳槽14内的光纤19与表面要接触的部分。即，在至少与光纤19接触的部位进行表面光滑处理，并且也可给光纤19提供弯曲应力。

如上所述，如果在光纤容纳槽14的内周表面18施加一表面光滑处理，则可以防止出现光学损失的问题，其中光学损失来源于凸出和凹入的内周表面。

具有优选实施例特性的一槽杆被如上所述地构成，其中各光纤19被容纳在如上所述构成的槽杆10的相应光纤容纳槽14内，并且在槽杆10的外侧设有一屏蔽层，从而构成一光缆。

根据优选实施例，槽杆10的光纤容纳体12是由一内层15和一外层16构成的双层结构，其中上述内层15是由一实心层组成，而外层16是由一泡沫体层组成。因此，内层15可以被设计成只需考虑多个容纳光纤的机械强度以及槽杆所需的机械强度。即，由于内层15是由具有足够机械强度的一实心层构成，因此该内层15的厚度可以变薄。此外，外层16可以根据所需数量的容纳光纤来设计而不管其机械强度。因此，可容易增加能容纳在一槽杆内的光纤数量。

此外，在上述优选实施例中，如上所述，由于槽杆10的光纤容纳体12是一双层结构，其中在实心层(内层15)的外侧设有一泡沫体层(外层16)，因此与在泡沫体层外侧形成有一实心层的一双层结构相比，可以进一步增大槽杆10的弹性。

此外，在优选实施例中，由于在外层16，光纤容纳槽14的内周平面18施加了表面光滑处理，以获得一光滑平面，并且虽然上述外层16是由一泡沫体层构成，可以防止出现光纤的光学损失增大的问题，这种光学损失来源于上述光纤容纳槽的凸出和凹入的内周表面。

如上所述，在优选实施例中所述的用于一光缆的一槽杆可容易适应容纳光纤数量的增加，弹性极好，并且还可抑制光纤光学损失的增加。

此外，本发明不限于上述优选实施例，而可用于各种模式。例如，在上述优选实施例中，虽然光纤容纳体12是由一内层15和一外层16构成的一双层结构，但至少光纤容纳体部分12的凸肋部分13可以由一泡沫体形成。例如，整个光纤容纳体12可以由适应光缆的机械强度特性等的一泡沫体构成。

下面，描述一详细例子。

详细例子1的一槽杆具有如图1上面所述的一结构。即，抗拉强度元件11是由FRP(玻璃钢)制造，并且外径为1.4mm(毫米)。此外，内层15是由一聚乙烯实心层模制而成，并且其厚度为6.0mm，如表1所示。另外，外层16是由聚乙烯泡沫体形成，其泡沫率为40％，并且外层16的厚度为14.2mm。光纤容纳槽14形成在外层16的外周部分，并且光纤容纳槽14的深度和宽度分别是4mm和2.5mm，如表1所示。此外，厚度为400μm(微米)的一硅树脂层被涂覆和硬化到光纤容纳槽14的内周表面上，并且光纤容纳槽14的内周表面18被构成为一光滑平面。表1

	内层的外径(mm)	外层的外径(mm)	槽的深度(mm)	槽的宽度(mm)	槽的表面
						例子1	6.0	14.2	4	2.5	抛光
例子2	0	0	4	2.5	抛光
						控制1	14.2	14.2	4	2.5
控制2	0	14.2	4	2.5	未抛光

在根据详细例子2的一槽杆中，整个光纤容纳体12都由一聚乙烯泡沫体构成，其中泡沫体的泡沫率为40％，如上述详细例子1的外层16的。其它结构与详细例子1的类似。

在有关详细例子1和2的控制1的一槽杆中，整个光纤容纳体12是由如同上述详细例子1的内层15的一聚乙烯实心层构成。光纤容纳体12的光纤容纳槽14的内周表面是一光滑平面。其它结构与详细例子1的相似。另外，在控制2的槽杆中，整个光纤容纳体12都由一聚乙烯泡沫体构成，其中泡沫体的泡沫率为40％，如上述详细例子1的外层16的。对光纤容纳体12的光纤容纳槽14的内周表面不进行表面光滑处理，其中光纤容纳槽的内周表面是凸出和凹入的面。其它结构与上述详细例子1的相似。

上述4种类型的槽杆的弹性的测量结果示出如下。槽杆的变形量是由施加于槽杆一端的一负荷来测量，而槽杆的另一端则设置在一水平状态，其中每一槽杆的取样长度为500mm。测量结果示于图2。

此外，一光缆19是通过在每一上述4种类型的槽杆内插入5根光纤(4纤维光纤带状光缆)来生产的。在每一上述光纤19中，测量光纤19在制造成一光缆前和后的光学损失。测量结果示于图3。

如图2的曲线所示，详细例子2和控制2具有极好的弹性。详细例子1的弹性略差于详细例子2的弹性，但比控制1的明显要好。

由图3的曲线可以理解，在详细例子1和2以及控制1的槽杆中，光纤19的光学损失与在被制造成一光缆前相比几乎不增大。相反，在控制2的槽杆中，光纤19的光学损失与在制成一光缆前相比，大大地增加到0.15dB/km。

如上述详细例子1和2的试验结果所示，具有本发明特征结构的槽杆具有极好的弹性并且不会产生光纤光学损失的任何增加。

此外，在每一根据上述详细例子1和2的槽杆中，在光纤容纳槽的内周表面上涂覆和形成诸如树脂等的一内层，以使光纤容纳槽的内周表面形成一光滑平面。因此，当通过挤压模制一泡沫体来模制一光纤容纳体(外层)时，不需精确地模制光纤容纳槽，从而可显著地增大光纤容纳体(外层)的挤压模制速度，并且可以改善槽杆的生产率。

另外，在上述详细例子1和2中，虽然一泡沫体层的泡沫率是40％，但不限于40％。最好是泡沫率在10％～70％之间，这取决于机械强度和弹性，并且泡沫直径在10～400μm之间。

此外，在上述详细例子1和2中，虽然在光纤容纳槽14的内周表面上涂覆和形成有一硅树脂层作为一表面光滑处理，但在光纤容纳槽14的内周表面上涂覆和形成热塑性树脂和例如UV树脂等紫外线硬化树脂而不是一硅树脂也是足够的，只要将该热塑性树脂和紫外线硬化树脂制成厚度为50～400μm的一实心层即可。

如上所述，根据本发明，在用于一光缆的一槽杆中，以及/或者在采用槽杆的一光缆中，通过至少给泡沫体槽杆提供凸肋部分而改善了弹性。另外，光纤槽的内周表面由具有一光滑表面的一实心层覆盖，从而可抑制容纳在光纤容纳槽内的光纤的光学损失的增大。根据本发明，用于一光缆的这种槽杆，以及/或者采用该槽杆的一光缆可以有益于光导传输网络的更加先进的构造。

Claims (3)

1.由一抗拉强度元件和固定在所述抗拉强度元件外周的一光纤容纳体构成的一槽杆，具有形成在光纤容纳体外周部分的多个凸肋部分，这些凸肋部分沿径向加宽的方向延伸，还具有容纳在凸肋部分之间构成的光纤容纳槽内的光纤，其特征是：至少所述凸肋部分是由一泡沫体构成，并且所述凸肋部分的至少与光纤接触的部分被覆盖具有一光滑表面的一实心层。

2.用于一光缆的一槽杆，其特征是所述实心层是由光纤容纳槽的底面覆盖。

3.由用于一光缆的如权利要求1或2所述的一槽杆构成的一光缆。

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