CN1627112A - 改进的光缆 - Google Patents

Abstract

本说明书描述一种改进的光缆，其中该光缆横截面是圆形的，并且包含多个成束的光纤。该束可以包括随机排列的光纤或者以带状构形排列的光纤。该束嵌入机械地耦合到光纤的一个聚合物外套中。在一些实施例中，该外套相对较硬，并且故意制成附着到光纤束上。因此该外套介质作为一个有效应力转移介质，故意将光缆上的应力转移到光纤。本发明的光缆结构本质上是无间隙的，并且提供具有阻水能力的一个干燥的光缆。

Description

改进的光缆

技术领域

本发明涉及具有改进的光学传输特性的光缆。并且尤其涉及包含光纤束的以及用于减少弯曲损耗的光波传输光缆。

背景技术

高容量光波传输光缆常常包括以带状或成束光纤构形组织的多个光纤。常规的成束光缆典型地在光缆芯处具有随机组织的两个或多个光纤。为了尽力增大光纤密度及空间效率，设计了光纤带。但是，其中光纤随机组织的光纤束仍被广泛使用，尤其是对于光纤数相对较少的情况。

长久以来已经认识到光纤的弯曲是一个主要的信号损耗途径。弯曲半径(微弯曲)越小，越多的光逸出纤芯而损耗。当多个光纤排列在一个光缆中时，由于成束的光纤之间以及光纤与光缆套管之间机械地相互作用，微弯曲问题受该排列特性的影响。使用带状排列的光纤将该相互作用控制在某个程度，但是光纤带具有其自身的独特的微弯曲性质。在具有矩形截面的一个光纤带中，面外弯曲刚度比面内弯曲刚度低得多，导致所谓的优先弯曲轴。在其它的结果中，该优先弯曲特性会在光缆载荷过程中在该带中的某些光纤上造成非随机应力。这些应力会降低光缆中的光纤的信号传输特性。因此光纤带在成缆时提出特殊考虑。

在光缆设计中还普遍认为控制微弯曲损耗的较好方法是使光纤与周围的光缆机械地去耦。这样，光缆上的机械碰撞和应力就不转移或者最低限度地转移到光纤上。为了达到这个目的已经使用了各种技术。早期方法包括将光纤或光纤束松散地放在一个相对较硬的管中。目的是允许光纤在管中“浮动”。在替代的设计中，光纤被包覆一个初次覆层，典型地为聚合物覆层，并且该覆层上施加一个光缆护套，同样典型地为聚合物。在这种情况下该初次覆层被制成柔软的，使得光缆受到的应力不会有效地转移到光缆内的光纤上。在针对同一目的的另一个设计中，光纤被涂覆一种凝胶，以减小光纤与周围的光缆护套之间的机械耦合。见2000年3月7日发布的美国专利号6,035,087。

这里使用的术语“外套”定义为包围光纤的该初次介质。

设计目的是使光纤去耦的光纤成缆技术仅获得一定的成功。这部分因为当光缆适度弯曲时，光缆内的成束光纤有翘曲或起皱的趋势。皱纹典型地在弯曲的内径上形成。鉴于弯曲本身可以具有相对较大的半径，该半径超过了将发生严重微弯曲损耗的范围，皱纹的弯曲小得多，并且容易转移到光纤上，导致微弯曲损耗。因此用于消除或减小成束光缆中的这些皱纹的技术将代表一项重大的技术进步。

2001年11月13日发布的美国专利号6,317,542和2003年4月22日提出的申请系列号10/420,309中有用于光纤带光缆的覆层或外套的一个特别详尽的讨论。

这些参考文件描述了各种实施例，其中敷形外套(conformalencasement)被用于光纤带堆栈。用于将光纤耦合到其余光缆结构的敷形外套的讨论与以下讨论有关，并且这些参考文件在这里一并作为参考。

发明内容

我们已经发现，与常规实践相反，增加光纤束与周围的光缆之间的耦合会提供意外的好处，并且减小光缆翘曲和起皱的趋势。如果光纤共同显示出一个优先弯曲轴，例如一个光纤带时，该效果尤其显著。增加的耦合和减小的微弯曲损耗是通过三个特征的组合实现的。首先，使用一个相对较高模量的外套。第二，促进光纤与外套之间的附着力。重要的是包围光纤束的一个相对较硬介质和光纤束与该周围介质之间的相对较高的附着力的组合，以允许光缆外部上的应力转移到光纤束。将应力转移到光纤束使得光纤束中的玻璃纤维被用作抗压强度构件。抑制光纤束光缆上的压缩应变明显减小了光纤束在弯曲半径内部形成皱纹的趋势。这种效果的量度是外套关于光纤束的收缩率，将在以下详细描述。

敷形耦合外套的优点还适用于其它光纤束构形。一个例子是以紧密的排列，例如一个中心光纤周围六个光纤的六边形排列缠绕和组织的一束2～20个光纤。这些将在以下详细描述。

可以发现本发明的光缆设计尤其适用于吹气式安装(air-blowninstallation)。

附图说明

图1是使光纤带堆栈成缆以减少堆栈到光缆结构的耦合的一种现有技术方法的透视图；

图2是使光纤带堆栈成缆的第二现有技术方法的透视图；

图3是一个示意图，显示当光缆适度弯曲时光纤带堆栈外套的起皱问题；

图4是一个示意图，详细显示图3的皱纹；

图5是本发明的光纤带光缆的一个实施例的透视图；

图6是本发明的光纤带光缆的另一个实施例的透视图；

图7给出图5的光纤带光缆的简图，显示与本发明特征的描述相关的尺寸；

图8是一个示意图，显示本发明的光纤带光缆的剥离；

图9是类似图5所示的具有十二个单元的一个光缆的横截面；

图10是一个光缆的透视图，该光缆在一个耦合的外套中具有七个光纤的一个光纤束；以及

图11显示具有一个附加的开伞索的图10的光缆。

具体实施方式

如上所述，光纤束包括两个主要种类，随机成束的光纤，以及以带状构形组织的光纤。为了便于描述，并且因为光纤带在光缆性能方面给出了光纤束的一种特殊情况，以下描述将集中在光纤带光缆。但是，熟练的技术人员将理解许多描述同样适用于具有随机组织的光纤的光纤束。

参考图1，显示光纤带堆栈11嵌在光缆护套中。光缆护套包括管12和管覆层13。在该例图中光纤带堆栈集合具有三条带，每条带具有六个光纤。具有四个或八个以及更多光纤的带是常见的并且可以买到。应当理解这些数字是任意的，是为了示例。关于光纤带结构的更多细节见美国专利号4,900,126，这里一并作为参考。每条带的光纤数目可以从两个到大于二十个。堆栈中带的数目也可以与这里所述的三条带完全不同。这些数目将决定该堆栈的宽高比，即宽度比高度。光纤带可以叠加成带平面在堆栈的长尺寸方向或短尺寸方向。在后一种情况中，典型地光纤带比每条带的光纤多。因此应当认识到在本发明的上下文中，用于光纤带堆栈的很多种构形都是有用的。具有单条带的光缆也认为是在本发明的范围内。这些图中显示的排列仅仅是为了示例。

在图1的实施例中，光纤堆栈11本质上与护套管12完全去耦。这是一种所谓的“松散管”集合，以允许光纤堆栈“浮动”在管中。当管中发生小的弯曲或凹陷时，它们最少地转移到光纤。

图2显示另一种光纤带堆栈光缆设计。该设计的更多细节参考美国专利号6,317,542。21处显示该光纤带堆栈，一个初次外套22围绕该光纤带堆栈。第二覆层23显示在外套层22上形成。在该设计中，光缆外表面的应力通过两个途径与该光纤带堆栈去耦。一个是，外套层22由相对较软的材料制成。直观地，可以认识到，如果材料22是软的，它就是一种无效的力转移介质。这可以看作是图1的设计理论的扩展，图1中材料22是不存在的。用于减小光纤带堆栈与外套之间的力转移的第二个途径是减小光纤带堆栈与外套之间的附着力。如果该光纤带堆栈是自由的，可以在外套内滑动，则拉力和压力都较少有效地在它们之间耦合。

另外，图2的光纤带堆栈光缆设计具有一个敷形外套。以下将详细讨论它的几个方面。但是，这里可以注意到，正象该光纤带堆栈具有一个优先弯曲轴一样，外套22和第二覆层23也具有优先弯曲轴，与光纤带堆栈的优先弯曲轴一致的轴。因此该设计具有一个极强的优先弯曲轴。部分由于此，如果光缆受到适度弯曲，外套则具有翘曲的趋势。这导致在外套中(也在第二覆层23中)形成皱纹。图3表示这种状态。光纤带光缆31显示具有半径约为R的弯曲。在31处显示在弯曲半径的内侧形成皱纹。该皱纹容易具有波纹图形，详见图4。显然，图4是图3的圆32的放大。虽然由半径R的相对较大弯曲导致的光纤带堆栈上的应力可能不会对该光纤带堆栈的传输特性造成不利影响，但是由具有较小半径r的皱纹33(图4)造成的应力的二级影响可能具有显著的有害作用。

本发明的该耦合的光纤束光缆用于克服或减小刚才所述的影响。图5显示本发明的设计用于带束，其中该光纤带堆栈显示为51，外套显示为52。该外套具有与现有技术中的趋势相反的重要特征。首先，外套52的材料相对较硬。这允许外套外部的应力故意转移到光纤带堆栈。为此推荐外套52的材料的弹性模量大于210MPa，并且较好地大于300MPa。该外套的较好的特定材料为聚烯烃和酯基聚合物例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯聚合物、乙烯丙烯酸聚合物、酯基聚合物，以及前述的共聚物。这些材料是作为例子给出的，不是对可能的适当材料的限制。在每种情况下，聚合物的密度及其它性质可以通过技术上众所周知的方法修整，以提供本发明的机械特性，以及其它所需的性质。例如，用于建筑内部的光纤带堆栈光缆可能需要阻燃聚合物。一个例子是DGDA-1638-NT，可以从Dow化学公司获得的一种阻燃低烟零卤素树脂。在23℃时，该材料的弹性模量近似为213MPa。一种非阻燃较好材料是DFDA-6115，可以从Dow化学公司获得的一种低密度聚乙烯。该材料在23℃时的弹性模量近似为213MPa。

外套52的第二特征是它附着在光纤带堆栈上。光纤带堆栈与外套之间的适度附着力以及相对较硬的外套介质的组合，有效地将应力转移到光纤带堆栈中的光纤。众所周知，玻璃纤维无论在拉力还是在压力下都具有高刚度。在图5的光纤带堆栈光缆设计中，玻璃纤维作为抗压强度构件，有效地阻止光缆翘曲或相反扭曲。长的纤细结构例如纤维或带由于翘曲因而作为压缩刚度构件的能力有限。一旦翘曲，该结构的有效压缩刚度显著降低，并且在某些情况下，实际上消失了。外套介质通过增大触发弹性不稳定性所需的压缩应变能量阈值，能够有助于阻止翘曲的发生。因此，根据本发明构成的外套使得光纤带能够在翘曲前支持更大的压缩载荷或应变。此外，外套还可作为翘曲状态的切线刚度矩阵，限制该带的侧向挠度的大小，以及使该翘曲减小有效压缩刚度的程度最小。以下给出这些特征的更专门的讨论。

该耦合外套的一个附加特征是它形成一个自然的水阻。这使得不再需要凝胶填充物或吸收剂带。

如图6所示，嵌入的光纤带堆栈可能具有一个或多个附加的外层53。典型地这些外层将是具有适合预期光缆应用的性质的聚合物。对于用户房屋应用，外层可以是阻燃的。外层53较好地比覆层52硬，模量250～2000MPa。合适的外层材料的其它细节可以见美国专利号6,317,542。

如前所述，本发明的光缆设计可能特别适用于吹气安装。见美国专利申请序列号10/233,719，于2002年9月3日提出申请，这里一并作为参考。吹气式光纤系统现在可用于替换常规光纤成缆系统。这些系统用于节省空间和时间，以及便于改变系统设计。在一吹气式光纤安装中，通过一种粘性空气流将光纤介质推进经过一个预设的缆管。采用这种技术，光纤介质与空气流一起同时被机械地“推”进导管，使用沿光纤长度分布的净力，而非从一端拉。此外在简单性和灵活性上的优点是光纤断裂或过度应力被减到最小。

在一个典型的安装中，缆线安装管路包括一个保护性外导管内部的成束的各个子导管。使用了各种导管类型，特别适用于压力通风系统、上升管、一般目的以及室外应用。内部子导管可以很小，例如直径0.25英寸，对于大的高光纤量的光缆，可以达到2英寸。这些导管通常被称作微导管。

安装在微导管中的光纤通常是小束的形式，典型地2～24个光纤，或者是带状或堆栈的带。对于这种应用，光纤介质应当具有使其适用于在微导管中安装的物理特性。本发明的光缆的圆形或椭圆形状满足该要求。在该较好情况下，使用气吹技术实现微导管光缆在微导管中的安装。光纤吹气安装的成功依赖某些条件，例如微导管光缆直径、微导管直径、微导管材料的摩擦特性、空气流速、空气压力、垂直上升量、管阻塞、管中断等。关于此点，特别重要的是微导管光缆覆层的性质，尤其是构成护套的材料的摩擦特性。要求具有低摩擦表面，以允许微导管光缆在微导管内容易地滑动。但是，同时要求护套表面具有足够的粗糙度，以向空气流提供足够的动态空气阻力，以输送微导管光缆通过微导管。这些要求对于护套覆盖的微导管光缆的表面摩擦提出了一个微妙的设计平衡。于2002年9月3日提出申请的美国专利申请序列号10/233,719中描述了一个特别有用的护套设计，这里该专利申请一并作为参考。

当需要附加的光缆强度时，可以在外套与外层之间提供一层玻璃纤维或芳族聚酰胺线。这对于光缆牵引操作提供了附加的抗拉强度。

对于极高密度(容量)的光缆，多于一种的上述光缆结构可以包含在单个光缆中，或者是围绕一个中心构件成股(就象在一个松散的管光缆中)，或者是包含在一个中心纤芯光缆的纤芯处。在这种情况下，为了便于在用户前提下布线或闭合，一个光缆内的多个单元可以是“折断的”。图7中显示一个多单元光缆，其中显示大容量光缆71具有类似图5所示及所述的12个单元72。显然，可以采用许多类似的构形。单元72的集合被光缆护套73所包围。图7显示单个护套，但是可以采用多个层。例如，护套73可以包括柔性聚合物的内护套，该内护套被耐磨聚合物材料的另一个护套包围。单元72之间的间隔如果需要可以被填满，但是较好地是不填满的和干燥的，包含干燥的超吸收的材料以阻止水的传播。

在图7中，每个单元具有36个光纤。有所示12个单元，该光缆具有光纤数432。这样大的一个光缆造成光纤组织的问题。带的使用大大简化了这些问题。在单元72中，由于堆栈的带的固有组织，仅需要识别6×6矩阵中的一个光纤。因此单个光纤可以是颜色编码的，或者可以使用附加的颜色编码以便在将光纤从带中剥离时能够更容易地识别它们。但是，应当认识到在这个大的光缆集合71中，圆形单元不是同样固有地组织的。在某些应用中，如图7中的单元间隔所示，这些单元将在整个光缆长度上具有相同的组织。因此，仅需要对一个单元进行颜色编码。但是，如果需要可以对多于一个的单元进行颜色编码。

图5和6中的光纤带堆栈的机械性能及有关光学性质将受到外套层52的材料性质(如上所述)及尺寸的强烈影响。外套层的外径可以与光纤带堆栈的尺寸有关，使用图8的简图定义该量。光纤带堆栈将具有所示的高度和宽度，它们可以是相等的但是典型地具有1～2的宽高比。光纤带堆栈的对角线d_S为

为了方便起见，取d_S作为用于定义外套层52的合适厚度值的相关尺寸。这将保证在光纤带堆栈的角处具有足够的覆层材料(指图8中的t₂)，用于光纤带堆栈的保护，以及外套层的整体强度。图8中d_E表示的外套层的外径则可以规定为d_S+2t₂。光纤带堆栈的角处的厚度t₂的较好范围是3～15密耳。该尺寸定义为外套的最小厚度。外套层和光纤带堆栈的总直径d_E是，以密耳为单位：

d_E＝d_S+(6～30)

在这些图中所示的光纤带堆栈中，每个带有六个光纤，每个堆栈有三或四个带。一个四带堆栈的典型尺寸为：

h＝48密耳

w＝110密耳

d_S＝120密耳

d_E＝140密耳

外套52的横截面特别地且故意地是圆形的。推荐这种构形是因为容易制造、容易安装，以及其它重要原因。例如，检查图8，显然，例如，当光缆在优先弯曲轴上弯曲时，能够使光纤带堆栈缓冲的材料量是相当大的，即图8中的厚度t₁大于厚度t₂。由于光纤带是柔性的，因此这在最需要的地方提供了附加的应力释放。此外，显然，图5和6中所示光缆结构的优先弯曲轴都被外套层52(图5)或层52和53的组合(图6)削弱。这允许产生皱纹(图3和4)的应力更有效地分布在光缆的外表面周围，由此减小该带翘曲或形成皱纹的趋势。

图8所示结构，即具有圆形横截面的光纤带堆栈光缆的另一个优点是有一个内置的开口条。这在图9中显示，其中撕开外套层52所需的力在光纤带堆栈的角处比在光缆圆周周围的其它地方要小得多。该内置开口条并不带来附加的成本或处理。外套层52的厚度t₂较好地设计成容易撕开。为此所需的厚度将依赖于构成层52的材料的性质。作为一个例子，对于典型的低密度聚乙烯，尺寸t₂较好地为3～10密耳。

光纤带堆栈与周围的外套之间所需的附着力的值可以根据系统设计而有相当大的变化。如果附着力太低，则外套层52上的应力不能有效地转移到光纤带堆栈。

为了附着力的有意义的定量测量，应当建立并遵循一个统一的试验程序。依赖被测物品的性质，附着力的值以及试验程序将有相当大的变化。可以采用拉力试验来测量光缆中的这个性质。这是一个相对简单的试验，其中外套保持固定，一个或多个光纤带从外套被拉拔。光纤带与外套之间的附着力主要以剪切模式而非更常见的拉伸模式被测量(其中测量的力是通过施加在其中一个表面的力将两个表面分开所需的力)。但是，在本发明的上下文中，在一个光纤带光缆中，纵向的力比垂直光缆表面的力更恰当。为此，以下描述的拉力试验程序是更有效的附着力试验。

1.从一个线轴上切下5个4英寸(114.3mm)长的嵌入带的样本。

2.采用一个永久标记，在每个样本的中心处标记1英寸长的一段。

3.如果没有最外层，跳到步骤4。如果有一个外套的外层，如下去除：使用一个刀片，沿着一个标记在外管的圆周周围刻痕。从该切口纵向刻下，直到管的较短端。从该段去除管道的外层。

4.沿其中一个带的一侧从一个标记将该外套纵向切到底。然后，切开标记处的外套(周向)，注意不要切开该带。该外套应当脱落，仅留下带暴露在外越过该标记。

5.在另一端，使用一个刀片沿其中一个带到该标记将该管几乎对半切开。将外套及外壳(如果有)从该带上剥离。尽可能在接近标记处将该带切断，这应当留下一个切成两半的管，没有该带，直到此侧的标记。

6.在标记之间的1英寸标准长度内，样本仅仅应当是完全完好且未改变的。

7.重复步骤1～6以创建5个样本。

8.使用两组分Hardman 5分钟环氧树脂或类似快凝材料，在每个样本上用胶涂覆暴露的带堆栈，使它们固定在一起。注意不要将该带粘贴到中心处的1英寸标准长度。

9.使用相同的环氧树脂，将另一端的两个“半管”固定在一起，用环氧树脂将其涂覆。注意不要在切断的暴露的带上弄上环氧树脂。

10.使环氧树脂固化大约30分钟。如果有大的凝块就用剪刀修整环氧树脂。

11.使用例如Instron公司制造的一个拉伸试验机，安装一个合适的测力传感器和气动C形压板夹具用于拉力试验。压板之间的距离应为1英寸。试验的十字头速度为1英寸/分钟。每次试验时使压板之间的样本标距居中。

12.试验所有5个样本。记录载荷与位移的数据。来自试验的预期结果为最大载荷，以及能量(定义为指定位移之间的曲线下的面积)。该试验中采用的位移为0.0英寸和0.5英寸。报告该5个样本的平均最大力和平均能量。“附着力”被报告为试验过程中测量的最大载荷。

注意在该试验中，是光纤带堆栈被拉伸，而非单个的带。这样测量外套与光纤带堆栈之间的附着力，并且因此相对不受带本身之间的附着力的影响。

具有两个带，每个带具有六个光纤的光纤带堆栈的拉力试验数据结果为5.47磅(24.33牛顿)的附着力。从外套拉伸光纤带堆栈所需的能量为1.68磅力·英寸(2.94牛顿·厘米)。该外套为低密度聚乙烯，光纤带的覆层为紫外固化的丙烯酸酯。

对于一个比较测试，准备了一个类似的单元，具有聚α烯烃油的覆层，以减小光纤带堆栈与外套之间的附着力。这种情况下测量的最大附着力为0.97磅(3.87牛顿)。这种情况下所需的能量为0.118磅力·英寸(0.21牛顿·厘米)。

这些值将随光缆尺寸及构形、光纤带覆层所用材料、外套所用材料、测量时的光缆温度等而变化。因此给本发明推荐的附着力附加一个特定值或范围是不严密的。但是，可以确定应当较好地不使用附着阻滞剂(润滑剂)。这可以定义为使外套层与光纤或光纤带堆栈紧密接触。或者，光纤带堆栈的主要部分(说明可能被成束的和/或防水的材料例如纱线占据的小的表面区域)和外套被定义为邻接的，意味着接触的，中间没有其它材料。

外套可以包括多于一层，每层都具有所示性质。在某些情况下，具有邻接光纤堆栈的一个内部粘合外套层可能是有利的。

通常地，所需范围的附着力将是固有材料特性，即聚合物与聚合物间的固有附着力的结果。所需结果，即推荐的附着力可以通过已知的挤压制造方法容易地得到。例如，外套可以是紫外固化的聚合物，并通过常规的紫外固化涂覆技术施加。

在本发明的上下文中另一个重要的性质是外套层的收缩率。这是感兴趣的主要性质的另一种表示，即，外套外部的压缩力转移到光纤带堆栈的效率。为了确定它，外套材料的名义收缩率已知或被测量。然后，在成缆产品中收缩率减小的程度是光纤带堆栈与外套“相连”程度的量度。

光缆技术中的收缩率是众所周知和理解的。它通常被称作“缩回”并且是一个单元在长期暴露在高温下变短的现象。该现象的发生是由于作为单元的护套/外套使用的聚合材料的松弛/平衡。高能拉伸构形中截留的聚合物链可以在高温下松弛和收缩；而且，在由半晶质聚合物制成的单元中(就象这种情况下)，会发生二次结晶，其中单元的密度可能增加(伴随由此引起的单元的收缩)。

为了测试本发明的上下文中的缩回，切下该单元的近似10英寸长度，并在85℃下保持90分钟以驱动缩回。进一步的试验证实，90分钟足够这些单元达到平衡。对于嵌入的单元，我们测量到平均0.22％的收缩率。为了比较，我们纵向切开其它的嵌入单元并去除该带；这些显示出2.33％的平均收缩率。这意味着嵌入的(成缆的)单元的收缩率减小90％，并且显示通过在单元中嵌入该带，产生一种有效的复合材料，其中光纤带加强了嵌入介质。

与定量附着力测量对比，收缩率测量容易量化。此外，该测量反映了所需性质的组合，即，光纤带堆栈之间的附着力，以及外套材料的弹性模量。如果未发生收缩，或者发生较小的收缩，这意味着光纤带堆栈与外套有效耦合，并且光纤带堆栈加强了单元对压缩力的抵御。这是本发明的一个目的。因此，规定在较好情况下光纤带堆栈光缆单元(带有施加的外套)的收缩率在85℃均衡条件下测量小于外套材料的固有收缩率的40％，并且较好地小于20％是有意义的。

这里使用术语“外套”描述包围光纤带堆栈的初次介质52。如前所述，在本发明的光纤带堆栈光缆产品中可以有或者没有附加的覆层或光缆护层。

虽然图1-9的描述基本上是依据光纤带光缆作为光纤成束光缆的主要种类，但是应当很明显，本发明适用于其它形式的光纤成束光缆。图10显示了其中一种，其中显示光纤束具有紧密嵌入初次外套82的七个光纤81。而且，可以在任何合适的构形中使用任意数量的光纤。在每种情况下，根据本发明，该光纤束被嵌入具有前述性质的一个外套中。

如图10所示，当一个随机光纤束中包含多于一个光纤时，光纤以光纤互相接触的方式卷绕和嵌入。如果使用三个光纤，则每个光纤接触另外两个光纤，在光纤束内部形成一个通道。这在图11中显示。这同样是图10中的情况，或者无论何时三个或更多光纤成束。该通道允许水流经光纤束。即使当有单点的水入口时，水的通道可以允许大量长度的光缆被浸没。因此，较好地，当超过三个光纤被嵌入一个松散的束中时，每个光纤接触一个或两个其它的光纤，但是不是三个。这些构形如图12至14中所示，分别是三个、四个和五个光纤束。在这些实施例中，应当认识到，沿光缆长度可能有三个光纤的偶然接触，但是主要光缆结构是避免沿光缆长度的大量空隙。

每个所述实施例的初次外套可以使用挤压，或者通过使一种紫外固化树脂紫外固化而制造。在较好情况下，该外套是通过挤压施加的一种热塑材料。

这些图中显示的光缆横截面是圆形的。但是，椭圆形状的横截面同样是合适的。在具有圆形或椭圆形横截面的实施例中，不象该带光缆实施例(见图9)，不具有内置的开口条。因此，如图15所示，编接光纤81时可以具有一个开伞索91，帮助剥离外套。

技术上众所周知，每个光纤具有一个光纤覆层。为了简单起见，图中没有显示光纤覆层。应当理解到，在图10～14的实施例中，较好地使外套直接接触光纤覆层，即，其间没有附加的覆层。这比常规带状结构具有一个优点，具有一个附加的覆层用于形成该带。但是，图10表示的本发明在实践中也可以使用一个附加的覆层形成带或束。类似的考虑应用到图5表示的实施例。该带堆栈在光纤覆层与外套之间可以没有附加的覆层，或者可以在构成光纤带的集合外具有光纤带覆层，或者可以在光纤堆栈外具有一个覆层。较好地，没有后者。在每种情况下，该一个或多个外套互相耦合，并且耦合到该光纤束，由此提供一个一元聚合物主体，较好地本质上是固体聚合物，除了光纤的玻璃以外。如前所述，可以使用芳族聚酰胺或玻璃纤维纱线帮助光纤成束。这在该束是松散或随机排列的位置上的多个光纤时尤其需要。

术语外套或包裹意味着确定该外套接触光纤覆层。在成束的单个光纤的情况下，这将典型地意味着该外套直接接触光纤覆层。在光纤以带状构形组织，各个光纤外具有一个带覆层的实施例中，这些术语意味着该外套直接接触该带覆层。

以下的术语多个用于表示多于一个。

术语光纤在技术中是确定的，意味着一个玻璃纤维，包括纤芯和包层，以及玻璃纤维外的聚合物覆层。

如前所述，光缆的横截面可以是圆形的或者椭圆形的。术语“实质上圆形”意欲包含椭圆形。

那些熟练的技术人员可以对本发明进行各种附加的变型。基本上依赖于技术进步所借助的原理及其等价物的关于本说明书的特定教学的所有偏离完全被考虑在所描述和要求的本发明的范围内。

Claims (16)

1.光缆，包括：

(a)一个光纤束，包含多个纵向延伸的光纤，

(b)一个外套，具有实质上圆形的横截面，包裹该多个纵向延伸的光纤。

2.权利要求1的光缆，其中该外套是一种聚合物，在23℃时具有大于210MPa的弹性模量。

3.权利要求1的光缆，其中该光纤束选自实质上由以下组成的组：

a.随机排列的2～20个光纤，以及

b.至少3个光纤的至少一个光纤带，该光纤具有中心c，中心c位于公共轴上。

4.权利要求1的光缆，其中通过加热到85℃测量的光缆的收缩率小于通过加热到85℃测量的构成外套的材料的收缩率的40％。

5.权利要求2的光缆，其中通过加热到85℃测量的光缆的收缩率小于通过加热到85℃测量的构成外套的材料的收缩率的20％。

6.权利要求1的光缆在该外套外另外包含一个附加的聚合物层。

7.权利要求6的光缆，其中该附加聚合物层的弹性模量大于该初次外套的弹性模量。

8.权利要求1的光缆，其中该外套层的最小厚度范围是3～15密耳。

9.权利要求1的光缆，其中该外套是低密度聚乙烯。

10.权利要求3的光缆，其中该光纤束包括2～20个随机排列的光纤。

11.权利要求3的光缆，其中该光纤束包括至少3个光纤，其中心c在公共轴上。

12.权利要求10的光缆，其中每个光纤被一个光纤覆层包覆，并且该外套接触该光纤覆层。

13.权利要求11的光缆，其中该光纤束具有一个带状覆层以形成一个光纤带，并且该外套接触该带状覆层。

14.权利要求13的光缆包括多个堆栈的光纤带。

15.权利要求3的光缆，其中该外套实质上是无空隙的。

16.权利要求15的光缆，其中该2～20光纤束中的每个光纤实质上接触不多于两个其它的光纤。

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