CN1759338A - 光缆和气吹安装技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光缆，尤其涉及一种光纤，该光纤具有用于沿其引导光的轴向延伸的玻璃纤芯、和围绕着该玻璃纤芯设置的护套层，该护套层具有一有纹理外表面，用于在流体拉力的影响下便于光缆沿着一管道前进，其中玻璃纤芯在相对于轴向方向的横截面中的宽度小于100微米。在该光缆中的玻璃纤芯的宽度减小将使得光缆刚度更小，这在利用气吹技术安装该光缆时尤为有利。

Description

光缆和气吹安装技术

技术领域

本发明涉及一种光缆，尤其但不排他地涉及一种能够使用光纤气吹技术安装的光缆。

背景技术

在EP 108590中首先描述了被称为光纤气吹或光缆气吹的技术。在该技术中，光缆通过使用粘性拉力而安装在预安装管道中，该粘性拉力作用在该管道内光缆的表面上，通过使气体沿着安装方向以明显大于光缆前进速度的速度沿着管道往里送而产生所述粘性拉力。如在EP 108590和EP 292037中所述，这些粘性拉力通常附加有机械推力，这些机械推力在整个安装过程中通过由马达驱动的驱动轮或驱动皮带而施加在被称为气吹头的部件中。可以使用的推力的大小通常由正在安装的光缆的刚度(以及因此弯曲阻力)来决定。还已知在光缆上设置一扩大前端部分、或者其直径与管道的孔相比较小的活塞、或者一泄漏梭(如在EP 445858中所述)。即使在所安装的光缆其直径为几个毫米或更小时，这些附加安装力也可以按照常规的方式使用。

在EP 108590中所提到的用来增强气吹过程的另一种技术是，为所要安装的光缆设置成形的或有纹理外表面。这样，可以增大由光缆所受到的粘性拉力(与具有光滑并且没有图案的外护套的相应光缆所受到的力相比)。该技术既可以用于直径为4mm或更小的较小光缆(有时称为光纤单元)，也可以用于直径为10mm或20mm或更大的较大光缆(以及其尺寸在这两个范围之间的光缆)。

在EP 345968中，描述了一范围的单光纤单元，其具有包括含有颗粒状物质的辐射固化聚合物的外涂层。该颗粒状物质为各种各样的PTFE颗粒、中空玻璃微球或中空聚合体微球。将平均粒径优选小于60微米的颗粒状物质与未固化液态聚合物混杂。将已经具有第三缓冲层的待涂覆光纤拉动穿过含有聚合物/颗粒物混合物的池，从而形成具有10-70微米厚度的外涂层。然后使用UV辐射使该涂层固化。但是，我们已经发现如在EP 345968中所述的涂覆系统并不适于用在给多光纤单元加护套。

我们已经发现，尤其在多光纤单元(例如，4光纤和8光纤单元)的情况下，在EP 345968中描述的用于单光纤单元(其中颗粒状物质与外涂层聚合物混杂)的涂层系统生成易于“光纤外露(fiberbreakout)”的光纤单元。随着光纤单元逐渐弯曲并因此弯曲半径逐渐减小，到达一定的弯曲半径，在该半径会对护套造成不可逆损坏，从而使得光纤暴露出。这种现象称为光纤外露。如果出现光纤外露的弯曲半径(最小弯曲半径)如此之大从而光纤单元可能在光纤单元的正常操作期间呈现其最小弯曲半径，则该单元实际上不能使用。

在我们的专利EP-B 521710中已经克服了在EP 345968中所述的光纤单元的一些缺点。具体地，通过设置基本上没有明显夹杂颗粒状物质的树脂涂层的内层或内层部分、以及带有颗粒状添加物的树脂涂层的外层或外层部分，而改善了EP 345968的单元的非常差的光纤外露特性，这些添加物提供了所要求的流体拉力增大和与安装管道的摩擦减小。

由EP-B 521710所教导的工艺和结构已经获得了显著的商业和实际成功。自1992年以来已经生产/安装了超过50,000km的这种类型的光纤单元。

尽管公布了许多在世界通信业中的经济下降并且尽管同样公布了还未使用的安装光纤(所谓的“黑光纤”)过多，但是仍然有兴趣在电话公司的主干网和路由网络内以及在建筑物、校园和工厂内安装更多的光纤。可以通过使用这样的光纤单元来最好地满足许多这种需求，该光纤单元的光纤芯数比迄今为止已经发现采用在EP 521710(也参见EP 757022)中所提出的构造技术所实际使用的那些光纤单元更大，即其光纤芯数为4或更大的单元。虽然这样可以生产出光纤芯数为4或更大的可用光纤单元，但是存在对其耐久性和抗弯曲性方面的顾虑。

对于限制这些光纤单元的尺寸的一个主要原因仍然是光纤外露。随着光纤芯数增大，由于护套试图包含并且束缚这些光纤，因此在护套中的应力升高。光纤越多，则最外面的光纤离该单元的中间通路(neutral access)就越远。另外，随着光纤单元的直径膨胀以容纳所有光纤，因此在该单元弯曲时护套材料所受到的压缩和拉伸应变更大。因此，或者必须使用更有弹性的树脂(但是这通常在某种程度上牺牲了强度)，或者所述树脂必须承受更大的应变。

如在EP 521710中所述，尤其在将光纤单元配置在外部时可能遭受到的温度范围内可使用其的情况下，已经需要平衡许多材料性能的矛盾要求以便实现对于光纤单元可接受的光学和机械性能。随着光纤单元的光纤芯数增加，则更难以实现令人满意的折衷方案。

光纤和光缆生产商通常与聚合物设计者和生产商合作来持续进行许多研究，以增大可以实现可用折衷方案的尺寸和条件范围。应理解，最初的研究焦点在于新改进的树脂和新改进的涂覆技术。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种光缆，它具有一光纤，该光纤具有用于沿着该光缆引导光的玻璃纤芯(glass strand)、以及围绕着该玻璃纤芯设置的护套，该护套具有一有纹理外表面，用于在流体拉力的影响下便于光缆沿着一管道前进，其中该玻璃纤芯的宽度小于100微米。

因为该(或每根)玻璃纤芯的宽度减小，所以该玻璃纤芯将更加柔软，并且可以使用更不坚固和/或更薄的护套材料来形成外部护套，而不会过度地增大出现光纤外露的危险。这样，通过放宽在护套上所期望的约束，可以构造出容易采用气吹技术安装在具有急弯部分的管道或管路中的光缆，这部分是因为降低了由于玻璃纤芯而导致的光缆刚度和相关的光纤外露的危险，并且部分是因为可以使用刚度更小和/或更薄的护套而不会过度地增大光纤外露的危险。

另外，在光缆中的玻璃纤芯宽度的减小能够使得该光缆刚度更小，这在采用气吹技术安装光缆时尤为有利，因为在管道中的急弯部分更不容易产生足以阻止光缆在流体拉力的作用下前进的摩擦阻力。

所述有纹理表面可以由沟槽、脊部、凸起、凹部或其它在表面水平中的不规则部分形成，这些不规则部分可以随机或以重复图案的形式布置。在优选实施例中，所述护套具有层的形式，该层包括多个分布在该层上的颗粒物。这些颗粒物可以分布在该层的表面上，或者这些颗粒物可以埋入在该层内以便给它提供有纹理表面。但是，这些颗粒物优选地朝着外表面分布，从而降低了颗粒在该层的界面处形成弱化点的可能性。在一个实施例中，至少一些颗粒物具有相应的从护套材料向外伸出的凸起部分，这些凸起部分中的每个都具有光滑的轮廓，以有助于降低该护套材料在设置成与管道的相对表面(例如，内表面)运动接触时单独受到的摩擦。

在所附权利要求中给出本发明的其它方面。

附图说明

下面将参照附图以示例的方式来进一步描述本发明，其中：

图1为穿过根据本发明光缆的示意性剖视图；

图2至图6示意性地显示出根据本发明光缆的其它实施例；

图7显示出其中具有光缆的管道的平面示意图；

图8显示出穿过图7的剖面A-A的视图；

图9显示出用于制造在如图1至图6所示的光缆中所使用的光纤的设备；

图10示意性地显示出一设备，其通过使用由图9的设备生产出的一根或多根光纤来制造如图1至图6所示的光缆；

图11更详细地显示出图10的涂覆设备；

图12显示出用颗粒物来涂覆光缆的设备；

图13显示出如何能够从任意外形中获得粗糙度参数；

图14示意性地显示出光缆的一部分外表面的平面图；

图15显示出穿过图14的X-X的剖视图；

图16示意性地显示出一电信设施；

图17为用于将颗粒物施加到光缆上的第一可选实施例的立体图；

图18为该第一可选实施例的分解立体图；

图19为该第一可选实施例的部分剖开侧视图；

图20a为第二实施例的立体图；

图20b为该第二实施例的立体图，并且为了清楚起见透明显示出外腔室；

图21为该第二实施例的部分剖开侧视图；

图22为该第二实施例(变型)的立体图；

图23为该第二实施例(变型)的部分剖开侧视图；

图24为该第二实施例的立体图，并且为了清楚起见透明显示出外腔室(还在其中)；

图25a为第三实施例的第一立体图；

图25b为第三实施例的第二立体图；

图25c为第三实施例的第三立体图，并且为了清楚起见透明显示出外腔室；

图26a为该第三实施例的局部侧视图，显示出顶部；

图26b为该第三实施例的局部侧视图，显示出中间部分；

图26c为该第三实施例的局部侧视图，显示出底部；

图27为第四实施例的立体图；

图28为该第四实施例的另一立体图；

图29为该第四实施例的另一立体图，并且为了清楚起见透明显示出外腔室；

图30a为第五实施例的立体图；

图30b为该第五实施例的另一立体图；

图31为该第五实施例的另一立体图，并且为了清楚起见透明显示出外腔室；

图32a为该第五实施例的涡流风扇的立体图；

图32b为该第五实施例的涡流风扇的另一立体图；

图32c为该第五实施例的涡流风扇的另一立体图；

图32d为该第五实施例的涡流风扇的另一立体图；

图33为第六实施例的立体图；

图34为该第六实施例的另一立体图；

图35为该第六实施例的另一立体图，并且为了清楚起见透明显示出外腔室；

图36为第七实施例的立体图；

图37a为该第七实施例的另一立体图；

图37b为该第七实施例的局部分解立体图；

图38为该第七实施例的立体图，并且为了清楚起见透明显示出外腔室；

图39为该第七实施例(变型)的立体图；

图40为该第七实施例的立体图(变型)，并且为了清楚起见透明显示出外腔室；

图41为该第七实施例(变型)的局部分解立体图；

图42为第八实施例的框图；

图43为该第八实施例(变型)的框图；以及

图44为用在光纤涂覆设备中的正压腔室的框图。

具体实施方式

在图1中，显示出光缆1的剖视图。该光缆1具有沿着光缆轴线13延伸的光纤12，该光纤12位于外套或护套3内。由缓冲材料形成的缓冲区域2设在光纤12和外部护套3之间，该缓冲材料的弹性模量低于护套材料3的弹性模量。

光纤12具有用于运送光的玻璃区域12a，以及围绕着玻璃区域12a延伸以保护该玻璃免于刮伤或其它损伤的保护区域12b、12c。玻璃区域12a的横截面通常为圆形，它以纤芯12a的形式沿着光纤12的轴向方向延伸。由硅玻璃形成的纤芯12a包括一中央芯部区域12a′和一周围包覆区域12a″，该包覆区的折射率低于芯部区域，从而可以将光包含在芯部12a′内。芯部区域和包覆区域的任一个或两者可以由多个同心玻璃区域形成，其相应的折射率针对所选的光传播模式定制。

纤芯12a的宽度或直径小于100微米，优选小于约80微米，更优选小于60微米，但是优选高于30微米，因为低于该宽度就难以可靠地形成足够长以便有效地用在网络用途中的光纤(通常，所要安装的光纤的长度至少为10m，并且通常从具有初始长度至少为100m的光纤的卷筒退绕：更通常的是所安装的长度超过100m，往往超过1km并且生产长度通常为几千米)。在当前示例中，玻璃纤芯的直径为80微米，并且保护区域的厚度通常大约为10-15微米，结果该光纤的宽度或直径大约为100微米。

应理解的是，在完成光缆制造之后，(一个或多个)玻璃纤芯的横截面可以不是正圆，并且通常可以为椭圆或具有不规则边界。但是，这种纤芯将具有与相同面积的圆形横截面的直径相对应的有效宽度或直径。

保护区域12b、12c由紧包围着玻璃区域12a的主涂层12b和围绕着该主涂层12b延伸的副涂层12c形成。主涂层由弹性模量较低的材料(例如，硅树脂或丙烯酸酯聚合物)形成，以便用于在玻璃纤芯12a和由硬质材料形成的副涂层12c之间缓冲或减震。这样，玻璃区域12a由至少部分包围着该玻璃区域的非玻璃区域12b、12c限制。

护套层3具有多个分布在其表面上的颗粒物4，以便为护套层3提供不均匀或有纹理的外表面。为了将颗粒物4固定在护套3上，将这些颗粒物至少部分地嵌入在护套3的材料内，每个部分嵌入的颗粒物4从护套3向外伸出。这些颗粒物4优选具有光滑形状(例如，球状或液滴状)，以便降低相应颗粒物的凸起部分会使外部护套表面在与管道的光滑相对表面(例如，内表面)运动接触时受到的摩擦量增大的危险。通过适当选择用于这些颗粒物的材料，例如使用硬质材料(例如，玻璃)，可降低摩擦量。认为这种摩擦的减少至少部分是因为实际护套材料与相对表面之间的分离。由这些颗粒物4带来的附加效果在于，所得到的有纹理表面将更易于受到流体拉力的影响，从而对于经过外护套表面的给定流体流而言，分布在护套表面上的拉力将增大(与由完全无纹理表面所受到的拉力相比)。

如图7所示，可以更容易采用气吹技术来安装具有有纹理外表面15的光缆1。这里，光缆1已经部分导入进管状管道102中，从而光缆1的前部111处于管路或管道102内。通过使用推压装置(通常被称为气吹头)将光缆插入到管道中。为了使光缆沿着行进方向110前进进入管道中，使用与该管道流体连通的压缩机或瓶装气体源104，使气体或其它流体(例如，空气)流经过管道的至少一部分。借助于气吹头方便地将该流体施加到管道或管路上。在这种安装技术中，在流体流110和光缆1之间的拉力(与施加在气吹头上的推力相结合)使得光缆沿着流体流的方向运动。因为该光缆至少部分由于流体力而前进，并且因为这些流体力沿着光缆分布而不是仅仅位于一端处，所以该光缆在安装期间更不容易受损。

因为玻璃纤芯12a与传统的通信光纤相比较直径减小，所以该光纤12将能够承受曲率半径更小的弯曲，而不会造成缓冲或护套层破裂(已知为光纤外露)。这将减小所需的缓冲或护套材料的厚度。基于此，尤其是本身在控制光纤刚度方面较重要的玻璃纤芯的宽度减小，所以可以使该光缆的刚度比采用传统通信光纤的相应光缆的刚度更小。刚度减小对于用于采用气吹技术安装的具有有纹理表面15的光缆而言是重要的，因为刚度减小将使得当该光缆1在弯曲部分附近压靠管道时由该光缆1施加在该管道表面上的力减小。这在图7和图8中可以更清楚地看出，其中在管道的弯曲部分106附近，该光缆1沿着行进方向的曲率小于管道侧壁区域108的曲率，从而导致必须由流体流110的拉力克服的摩擦力。由于在弯曲部分106附近由侧壁108施加的摩擦力部分是由于光缆1的刚度导致的，所以通过减小玻璃纤芯12的直径来减小光缆刚度，这会使得光缆更易于沿着管道前进。必须针对可以使用的最大推力至少部分地由所使用的光缆刚度决定这个事实来平衡该益处。因此，使用刚度更小的光缆可以导致使用更低的推压力，并且这些不能通过减小的摩擦力来补偿。具体地，在安装路径通常是笔直的而没有任何明显的弯曲部分的情况下，期望的是使用刚度更大而不是更小的光缆，因为这些光缆可以允许使用更高的推力。(当然仍然可以在这些刚度更高的光缆中使用更小直径的光纤)。应理解的是，玻璃纤芯12a的直径减小还会导致光缆1的重量降低，这反过来会使由在重力作用下压靠在管道的下表面112上的光缆1的重量引起的摩擦减小。因此，减小玻璃纤芯直径并因此降低摩擦，这样可使用气吹技术将光缆安装在更长的管道中和/或具有更急弯曲部分的管道中。

如图2至图6中所示，光缆1可以形成为具有多根光纤12，在这些附图中分别显示出具有2、4、8、16和19根光纤的光缆(与图1的那些部件相对应的部件给予相同的附图标记)。每根光纤12都具有围绕着每根相应的光纤玻璃纤芯12a沿周向延伸的保护区域12b、12c，每根光纤的保护区域均由主涂层和副涂层12a、12b(未示出)形成。这些光纤12朝着光缆的中央轴线13集束，从而缓冲区域2设在这些中央集束的光纤12和外部护套3之间。低重量并且刚度减小的上述潜在优点对于具有多根光纤的光缆更加显著，从而光纤12对重量和刚度的相对贡献通常对于具有更多光纤12的光缆而言更大。这些光纤通常沿着光缆成并排关系布置。这些光纤可以沿着光缆的轴向方向相互平行地布置。可选的是，这些光纤中的一些或全部可遵循相对于光缆轴线的螺旋或蛇形路径。

为了允许增大具有给定横截面积的光缆的光纤芯数和/或为了允许进一步降低光缆刚度、和/或为了允许减小光缆1的横截面积，每根光纤12的保护区域12b、12c的宽度大约为10微米，从而这根或每根光纤的直径小于或等于大约100微米(宽度为80微米的玻璃纤芯)。这允许光纤12如此布置，从而在光纤12的中央轴线14和最近相邻光纤的中央轴线之间的距离d等于或小于100微米。通过这种布置，可以将具有更大数量的光纤12的光缆铺设在现有管道中，而不必扩大管道的横截面积。例如，与现有技术的大约1毫米的光纤相比，在图3中所示的具有四根光纤的光缆的直径大约为650微米。16和19根光缆的直径将大约为1毫米，而具有现有光纤的相应光缆将具有大约为2毫米的直径。优选的是，每根玻璃纤芯12a的直径将足够小，并且保护区域12b、12c足够薄以使得在最近相邻光纤12的轴线之间的分隔小于100微米，优选小于80微米或甚至60微米，并且尽可能低至50微米。

因为这些纤芯将朝着中央光缆轴线更加紧密地集束，所以对于具有给定曲率半径的弯曲部分而言，在弯曲部分处在光缆中朝着光缆的外侧设置的光纤将受到更低水平的拉伸应变，而在弯曲部分处朝着光缆的内侧设置的光纤将受到更低水平的压缩应变。这将使得由于在光缆中的弯曲部分而导致光纤受损(或出现光纤外露)的可能性降低，或者同样允许具有较大数量光纤的光缆安装在具有更急的弯曲部分的管道中。

在图1至图6的示例中，颗粒物4为玻璃珠形式，它们优选为实心的但是可以为中空的(例如，来自PQ公司的Q-CEL500珠)以降低光缆的重量。在光缆上的这些玻璃珠可以具有一定范围的尺寸，通常在10微米和180微米之间，这些珠子的平均外径大约为68微米，至少80％的珠子具有大于10微米的外径。因此，从护套材料3的径向凸起相对于光缆轴线14沿着径向方向可以为从大约5微米至大约100微米的范围。但优选的是，实心的珠子其平均直径为128微米，并且至少80％的珠子具有在85与175微米之间的直径(例如，来自Potters工业公司的5-4实心微珠A级2227CPOO)。

可以用粗糙度参数来描述表面纹理的程度，该参数参照图13由在给定距离L上在五个最高波峰和五个最低波谷之间的高度差来确定，从而RZ＝[(y1+y3+y5+y7+y9)-(y2-y4-y6-y8-y10)]÷5。因此，RZ实际上为表面粗糙度程度的量度，RZ为在英国标准BS1134和ISO/R468中规定的参数。(应理解的是，在图13中所示的结构通常不是造成光缆外表面的表面纹理的原因)。

图14显示出光缆表面的平面图，护套层的表面具有多个从护套层伸出的珠子4。为了测量RZ，可以在光缆的轴向方向上沿着图14的线X-X拉动高度探针，从而所得出的RZ数值由五个最高凸起的平均高度给出，这些波谷具有相同的水平。优选的是，为了提供良好的拉力和良好的表面摩擦降低，玻璃球4的中心沿着光缆的轴向方向大约间隔开200微米(从而在护套材料的表面水平处的凸起部分之间的间隔平均大约为50-100微米)，并且在2.5mm的测量距离L上沿着那个方向的(平均)RZ数值将大于60微米。但是，在这些球的中心之间的间隔可以为大约350微米或250微米。

该缓冲区域2可以由有机硅丙烯酸酯材料(例如，Cablelite950-701(DSM Desotech))形成，而通常厚约50微米并且其弹性模量高于缓冲层2的护套材料可以由尿烷丙烯酸酯(例如，Cablelite950-705)形成。但是，缓冲区域2优选由Cablelite 3287-9-39A(DSMDesotech)形成，并且护套由Cablelite 3287-9-75形成，每种材料都为可固化粘结材料。缓冲和护套材料在2.5％应变下的割线模量(应力/应变)在23摄氏度的温度下(在固化之后)分别为大约1MPa和730MPa，但是在每个相应数值的±20％范围内的数值也是可以接受的。缓冲和护套材料的拉伸强度在23摄氏度的温度下(在固化之后)大约为1.3MPa和30MPa。在表1和表2中分别列出了Cablelite 3287-9-39A和Cablelite3287-9-75的特征。

表1

特征

液态涂层	典型性能
		在25℃下的粘度，mPa·s在23℃下的密度，kg·m-3	105001080
固化涂层*
		在＜1％R.H.下测试动态机械分析(参见DMA曲线图)玻璃态转变范围(DMA)，℃在E’1000MPa下在E’100MPa下在23℃、50％R.H.下测试	-57-34
物理性能

割线模量，2.5应变，MPa延伸率，％拉伸强度，MPa	1.01351.3
		固化程度
在极限割线模量下95％的UV剂量，J·cm-2动态水敏性，250μm薄膜峰值吸收，％可提取率，％产生氢气(24小时，在氩气氛围中在80℃下)，ul·g-1	0.51.51.50.6

*除非另外指出，使用一个Fusion D灯在1.0J·cm^-2下在氮气氛围中使75μm薄膜固化。用由国际轻工业公司制造出的IL-390辐射计来确定UV剂量。

表2

特征

液态涂层	典型性能
		在25℃下的粘度，mPa·s在23℃下的密度，kg·m-3	93001100
固化涂层*
		在＜1％R.H.下测试动态机械分析(参见DMA曲线图)玻璃态转变范围(DMA)，℃在E’1000MPa下在E’100MPa下在23℃、50％R.H.下测试	2666
物理性能
		割线模量，2.5应变，MPa延伸率，％拉伸强度，MPa	7304030
固化程度

在极限割线模量下95％的UV剂量，J·cm-2在24小时之后吸水率，250μm薄膜，％产生氢气(24小时，在氩气氛围中在80℃下)，ul·g-1

0.23.00.6

*除非另外指出，使用一个Fusion D灯在1.0J·cm^-2下在氮气氛围中使75μm薄膜固化。用由国际轻工业公司制造出的IL-390辐射计来确定UV剂量。

应理解的是，选择缓冲区域2和护套3的材料将至少部分取决于位于护套3内的光纤12的数量。一般来说，光纤数量越大，则相应的缓冲区域和护套的厚度就越厚，并且其相应的弹性模量就越高。

图9示意性地显示出用于制造具有更小宽度的光纤12的设备。首先从玻璃预制件202拉拔光纤12，该预制件202垂直悬挂在其上端处。通过炉子204来加热该预制件，从而使该预制件202的下端充分软化以便从中拉出光纤纤芯12a。设置具有反转辊210的驱动单元208，以从预制件202拉拔出光纤12，该光纤12夹在反转辊210之间，从而这些辊子的反转向光纤12施加拉力。通过监测单元212光学地监测该光纤的宽度。来自监测单元212的信号由控制单元214接收，该控制单元与驱动单元208连接。该控制单元214在正在拉拔光纤12的同时监测光纤纤芯12a的宽度，并且构成为执行反馈算法以控制驱动单元208拉拔光纤的速度，从而使光纤12的光纤纤芯12a的宽度在拉拔该光纤时保持基本恒定。该控制单元214还可以与炉子204的加热控制相连，以便在拉拔该预制件206时控制其温度，预制件温度优选地根据拉拔光纤的速度来选择。因此，通过控制预制件206的拉拔速度和/或温度，可以控制所拉拔光纤纤芯12a的宽度。为了降低光纤纤芯12a的宽度，可以根据在预制件202的下端206处的温度来增大拉拔速度。

该预制件202可以采用许多标准技术(包括外部蒸汽淀积、改进的化学蒸汽淀积和等离子蒸汽淀积)中的一种制造出。预制件材料通常由硅玻璃(基于二氧化硅)制成，该硅玻璃可以具有添加在其中的一种或多种掺杂剂或其它杂质(例如，锗)，以便控制所得到的光纤纤芯的折射率。在本示例中，该预制件202具有中央区域202a，其中硅玻璃包含有氧化锗(和/或二氧化钛和/或氧化铝)以提高折射率，而该预制件202的外部区域202b基本上未掺杂或者包含有掺杂剂(例如，硼和/或氟)，从而在该外部区域中的玻璃材料的折射率比在内部区域202a中的玻璃的折射率小。可选的是，芯部可以由基本上未掺杂的二氧化硅(其具有已经添加有用来与芯部相比较降低其折射率的掺杂剂的包覆层)形成。在拉拔时，这导致具有一中央芯部区域和一周围包覆区域的光纤纤芯12a，该芯部区域的折射率比包覆区域高，从而可以将光保持在芯部区域中。

应理解的是，光纤的芯部和包覆区域的相对相应宽度将取决于预制件的内部、外部区域202a、202b的相对相应宽度。因此，为了形成具有更小宽度但是其芯部区域具有用于单模式传播的标准直径(通常大约为8-9微米)的光纤，与传统预制件相比，必须制造出非标准预制件，其中外部区域202b的宽度相应地小于内部区域202a。

在从预制件202拉拔出玻璃纤芯12a之后不久，通过涂覆单元216来涂覆该纤芯，在由涂覆单元216施加保护涂层之前使该涂覆单元位于拉拔该光纤的位置下方不大于几米的位置处，以便降低灰尘或其它材料损伤物质沉积在纤芯12a上的可能性。在该示例中，虽然只需要单个涂层(例如，小于1微米的碳基密封涂层)，但是涂覆单元216构成为施加主涂层以及副涂层。副涂层将通常包含有用于将光纤着色编码的颜料，使用不同的颜料来提供不同的着色以帮助识别。可选的是，可以施加其它涂层以给光纤着色。

为了降低偏振模式分散效应，驱动机构218可以设置成使光纤沿着轴向(垂直)方向转动或旋转。通常，该驱动机构218将位于炉子204下方大约10米的位置处，光纤在其自身重量作用下悬挂在驱动单元210和驱动机构218之间。为了降低光纤在旋转期间断裂的可能性，可以降低制造该光纤的速度。

为了从一根或多根光纤12生产出光缆，可以采用图10的光缆设备。该光缆设备300包括辊子部件314，该辊子部件构成用于在光纤进入树脂涂覆台(stage)316之前支撑和/或引导光纤，该树脂涂覆台具有引导部件317(在光缆具有多根光纤时)，用于在这些光纤行进穿过涂覆台316以便涂覆时使这些光纤12保持为所需的位置关系。涂覆台316构成为给光纤12涂覆缓冲层，该缓冲层由树脂材料形成(随后利用来自例如UV灯的紫外线辐射来固化该树脂材料)。涂覆有缓冲层的这些光纤进入第二涂覆台318中，其中在护套施加台318a处围绕着缓冲层施加护套层3，并且其中在微球涂覆单元318b处，然后将玻璃微球施加到光缆护套(在该工作台处未固化)的外表面上。设置静电装置319用来给微球充电，以便改善其对光缆护套的吸引。另外，正压腔室321、331分别定位在微球涂覆单元318b的输入和输出端处，以降低出现颗粒物泄漏的可能性。在已经用微球涂覆该光缆之后，使光缆1经过进入到UV固化单元320中以便使由可UV固化树脂形成的外部护套固化。

图11和图12更详细地示意性显示出第二涂覆台318的示例。护套施加台318a接收由共同缓冲层2包围的一根或多根光纤12，并且围绕着该缓冲层施加护套层3，该护套层由可UV固化树脂形成。然后该光缆1到达微球涂覆单元318b，其中将微球颗粒施加到未固化树脂护套3的外表面上。

在该示例中微球涂覆单元318b具有一主体构件402，该主体构件具有：入口404，用于接收其上待施加有微球的光缆1；通道406(可以为轴向)，部分光缆在被涂覆时延伸穿过该通道(光缆的路径由虚线1表示)；以及出口408，光缆通过该出口从主体构件402退出。

设置与通道406连通的颗粒入口410用于将颗粒引入或射入进通道406中，从而所射入的颗粒可以在光缆行进穿过通道406时撞击并且由此粘接在光缆1的未固化外表面3上。

用于保持待射入颗粒的器皿或容器412与入口410连接。为了射入这些颗粒，使高压空气或氮气或其它流体从与之连接的流体源414穿过容器412。由流体源414产生出的气流按照空气传播的方式在通道406内运送颗粒，从而导致在该通道内颗粒流被流化。沿着通道406行进而没有粘附在光缆1上的颗粒通过排出出口416退出，该排出出口与用来收集未使用颗粒的收集容器418连接。泵420设置成与收集容器418流体连通，以便抽出或至少保持着在其中的未使用颗粒。

在使用中，至少部分由流体源414产生出的气流运送的颗粒流进入通道406中，并且至少部分沿着瞬时位于通道406中的光缆部分的表面流动。将该光缆1拉动穿过该通道406，从而在拉动该光缆时使颗粒分布在光缆表面上。

为了使颗粒更均匀地分布在光缆表面上，涂覆台318b如此构成，从而在颗粒流中产生出明显的涡流。为了引起或增大该涡流，通道406的内表面422包括多个轴向间隔开的肋条部分，每个肋条部分都围绕着通道的内表面延伸，以便提供用于干扰沿着通道406行进的颗粒流的相应收缩部分。当在横截面中观看时，肋条部分优选地具有一尖顶以增大涡流，每个肋条部分由沿着圆形线会合的相对倾斜面。在一个实施例中，在其每个相应端部处设置与通道406连通的辅助通道426，用于将部分流体流引导离开通道406并且随后使该流体流返回到通道406中，以便至少部分地由于在(一个或多个)返回流与沿着通道行进的流之间的混合而产生涡流。在图12中，辅助通道426延伸穿过肋条部分424，从而在形成于相邻肋条部分之间的凹入区域430中出现不同流之间的混合。

朝着主体构件402的入口404和出口408，设有相应的加压气体源432、434，用于将加压气体引导进主体构件402中，以便降低相应的出口和入口被颗粒4(在该示例中为玻璃微球)堵住的可能性。

在EP 757022中更全面地说明了大体上参照图11和图12所述的设备的示例。

图16示意性地显示出一电信设施600，其中光缆1(其具有多根光纤，每根光纤都具有宽度小于100微米的相应玻璃区域)在两个至少间隔100m(优选间隔1km)的位置之间延伸。该光缆允许在位于每个位置处的相应装置604、606之间进行通信。该光缆1位于管道608中，并且优选地具有有纹理外表面，从而该光缆在安装时可以更容易采用气吹技术进行安装。

虽然优选地施加直径在10至120μm之间的实心玻璃微球，但是在微球涂覆单元318b中可以将任意适当的颗粒物质嵌入在涂层中。光缆1的进给速度最好为300m/分钟。在整个当前说明书中，相同的附图标记表示相同的部分。

在图17至图19中显示出微球涂覆单元318b的第一可选实施例。其上待施加有微球的涂有未固化树脂的光缆1的部分沿着方向A穿过大体上由30表示的回转鼓结构，该结构包括一较低转速的外鼓32，该外鼓包含有一内鼓34，该内鼓由反转的转速更高的旋转柱形网(或者表面中带有多个开口的其它片材)构成。这些鼓32、34可以按照任意适当的方式驱动，并且在所示的实施例中，外鼓32为通过与电机36直接接合而被驱动的轮胎，并且内鼓34由电机38通过皮带驱动。可选的是，这些鼓可以沿着相同的转动方向被驱动。

光缆1穿过由内鼓34限定的通道。微球(玻璃珠)可以通过凸轮控制送料从料斗40进入旋转的外鼓32，并且通过旋转网34随机地分散在鼓结构30的整个体积上以使微球均匀分布。网孔直径稍大于珠直径，珠直径在该实施例中不超过75μm。在外鼓32的内侧表面上的鳍部(未示出)用于使沉淀在外鼓32底部处的任何珠子重新活动(re-animate)。一部分玻璃珠穿过内鼓34的网，并且通过内鼓34的旋转而保持悬浮在内部空间中。其中一部分粘附在光缆1的涂覆有未固化树脂的表面上。经涂覆的光纤部分然后穿过UV固化单元20并且通过固化灯42固化。

这些鼓32、34具有可控的速度，并且料斗40的进料可控，从而可以容易地控制该系统的操作。例如，下游传感器(例如，光学传感器(未示出))可以检测微球的涂覆密度或分布，并且控制单元可以相应地改变转速或其它参数以便相应地改变密度或分布。

第一可选实施例的系统尤其适用于离线操作，但是可以作为在线光纤拉拔台的一部分，其中通过设置附加方向辊以使光缆水平运行从而在拉拔塔的高度上进行限制。

在第一可选实施例中，因为这些微球在送入到外部腔室中时通过网鼓分布，所以它们在进入鼓之前不必流化。因此，可以将颗粒以其中颗粒处于沉淀状态的流形式导入进腔室中，从而在重力作用下彼此压靠，由此这些颗粒一旦进入腔室就仅与空气或其它气体混合。可以通过改变内部腔室和/或外部腔室的速度来容易地调节颗粒在光缆1的表面上的分布，这可以用来提供回馈控制涂覆系统。该系统只可以用在水平取向中，但是这便于其用作离线后拉拔技术。但是，它还提供了在线涂覆能力，其中对拉拔塔的高度存在限制。还有，由于不需要任何强制穿过腔室的气流，因此该系统相对不易于被微球堵住。另外，因为该系统不依赖于压力，所以它将以低于大气压的腔室压力工作以防止微球从腔室泄漏出。优选的是，外部腔室也旋转并且带有鳍部，以使微球在设备中重新分布。因此，只需将微球加入到该腔室中以补充已经施加到光缆上的那些微球。不需要提供任何气流系统，因此该设备相对简单，从而在该实施例中需要控制玻璃珠料斗的进料。

在图20至图24中显示出微球涂覆单元318b的第二实施例。该光缆1穿过大体上柱形的腔室50，该腔室包含有用于使玻璃球分布在该腔室50的整个空间中的风扇52。风扇52在该实施例中通过马达55由带驱动，但是也可以采用任意适当的驱动。该风扇提供了用于使气体-颗粒或空气-颗粒混合物在腔室内循环流动的装置的一个示例。风扇52优选地具有间距恒定的叶片(均匀横截面)，以横过腔室50的直径赋予不等的空气速度，因此形成涡流以便促进空气在腔室50内的混合以及珠子的均匀分布。通过凸轮控制送料利用料斗54将玻璃珠送到风扇52上，并且通过空气运动使之分散。该光缆1在穿过腔室时具有未固化丙烯酸酯涂层，并且玻璃珠粘附在该表面上；如上所述在下游使涂层固化。沉淀的任意玻璃珠将围绕着风扇52的边缘拉进并且重新分布。

控制风扇速度可以改变玻璃珠在腔室50中的分布，并且允许对该系统进行回馈控制以如上所述实现所期望的涂覆密度或均匀度。

因为这些珠子均匀地分布在腔室50中，所以该光缆1可以沿着任意方向在图20、图21和图24的变型中所示的垂直结构中通过。可选的是，它可以水平取向并且如图22和图23中所示沿着任一方向通过。在水平取向中，在腔室50内优选地设有一挡板或多块挡板(未示出)以补偿在该结构中的任意分布不均匀性，它包括例如成角度以将这些珠子朝着光缆1引导的环形鳍部。实际上可以设置类似的挡板，以同样增强垂直取向布置的操作。第二实施例的结构可适用于在线和生产后珠子涂覆，并且普通技术人员将知道在每个情况中如何重新配置该设备。

优选的是，如图24所示以任一取向设置一静电聚焦电子枪56，用于对珠子和/或光缆部分静电充电，以便提高珠子贴附到光缆1上的速度。这将为该设备提供实现非常高产出率的装置。

由于设有推进器(循环流动或其它流动产生部件)(它在第二实施例中为风扇)，因此玻璃珠在进入腔室之前不必被流化。另外，该推进器的速度(优选为风扇速度)可以容易并且迅速地调节，因此改变玻璃珠的分布并且允许回馈控制。因为该推进器使微球在整个系统上均匀分布，所以该系统可以用于水平或垂直取向的光缆。这使之适用于在线和生产后珠子涂覆。

由于在腔室内存在平衡空气流并且没有任何用于向具体入口或出口驱动颗粒的净流，因此该系统相对不易于被颗粒物质堵住。另外，该系统不依靠压力，因此它可以在使得腔室压力比大气压低的情况下运行，从而降低了玻璃珠泄漏的危险。

在图25和图26中显示出该微球涂覆单元318b的第三实施例。使涂覆有未固化树脂的光缆1穿过腔室60，该腔室包括多个凸轮控制送料的玻璃珠料斗62。料斗62沿着腔室60的长度向下分布以使微球更均匀地分布。一系列的振动挡板64围绕着用来至少瞬时支撑这些珠子的单元设置，以便使这些玻璃珠偏转、分布并且活动。这些挡板包括12个大体上为半圆形的层叠搁板66，它们围绕着并且沿着腔室60以围绕着光缆1所通过的中央空间成150°间隔交错，以确保玻璃珠均匀涂覆到光缆上。可选的是，这些挡板可以采用包围着用于光缆1的中央空间的截头圆锥形表面的形式。这些搁板66带有竖立鳍部67，这些鳍部可以为平面的或者在所示实施例中围绕着光缆1弯曲。振动环68围绕着腔室60的外壁设置以使挡板64振动，并且可以由对于有经验的读者而言显而易见的任意适当的振动传递器来驱动。该振动有助于玻璃珠在腔室60内活动。

因为设有挡板，所以这些微珠在进入腔室之前不必被流化。另外，可以通过调节小珠的供给速度来容易且迅速地调节玻璃珠的分布。由于这些挡板振动，因此可以通过改变这些板的振动幅度来进一步控制分布，从而允许进行回馈控制。因为设有正压腔室，所以可以容易地防止该系统被珠子堵住。该结构确保了能够高度保证珠子围绕着光缆周围均匀覆盖。可以与涂层无关地保持该均匀覆盖，因为它不会受到难以模仿和预测的运动空气的流动特性的影响。本发明还可提供极高的光纤产出率，因为可以高度地控制珠子在光纤周围的聚集。

在腔室60的底部处，具有一玻璃珠清除出口70，该出口包括一抽吸系统，用于收集没有粘附在光缆1的表面上的任何珠子。该腔室60具有正压腔室72、74，其顶部和底部分别用于排出未使用的珠子。

可以通过调节珠子的进给速度和挡板64的振动幅度来容易且迅速地调节玻璃珠的分布，从而允许进行如上所述的回馈控制。

在图27至图29中显示出微球涂覆单元318b的第四实施例。涂覆有未固化树脂的光缆1穿过腔室80，该腔室包含有一个或多个入口82，承载有玻璃微球的空气可以通过所述入口沿着箭头B的方向进入该腔室80。未使用的空气/珠子混合物在出口84处离开该腔室。优选的是，如此布置这些端口82，从而在腔室80内在光缆1周围形成旋风。还有利的是，这些入口和出口82、84垂直和/或水平偏置。因此，可以通过腔室的设计和出口的位置来实现光缆入口和出口的内在间隙，以确保珠子不会沉积并且造成堵塞。

入口或端口82需要使珠子流化。这可以通过使进入空气流在通过振动使珠子活动的床上经过或通过使空气穿过该床来实现。在所示的实施例中，空气/珠子混合物优选地形成在一管道86中，该管道连接入口82和出口84并且承载有任意适当类型的循环泵风扇88，该风扇位于凸轮控制进料的珠子料斗90的上游。可选的是，该射流可以依靠由(一个或多个)出口抽吸泵产生出的力，而不是将空气泵送进(一个或多个)入口82中。

腔室80优选地具有一锥形横截面(例如，圆锥形)，以使得旋风在靠近(一个或多个)出口84时改变其角速度。该腔室在光缆入口和出口处分别具有正压腔室顶部和底部92、94以排出未使用珠子、以及延伸到过滤器并且允许进行压力控制和珠子回收的放气孔(air bleed)96。

因为在第四实施例中提供了空气射流，所以可以通过优化在该腔室内的气流特征来实现这些珠子迅速而均匀地施加。在第四实施例中，入口和出口偏置，从而提供了这些端口的内在间隙。

在图30至图32中显示出微球涂覆单元318b的第五实施例。涂覆有未固化树脂的光缆1穿过包含有柱形风扇102的柱形腔室100。该光缆1沿着风扇102的垂直中心旋转轴线通过。该风扇102设计成将载有珠子的空气引向中央轴线，从而围绕着光缆1形成涡流。

载有珠子的空气通过进料流槽104进入腔室100，该进料流槽包括沿着主腔室100的侧面并且因此沿着柱形风扇102的长度向下延伸的细长腔室，并且该腔室通过一打开空间在接口处连通。进料流槽通过管道106进料，通过凸轮控制送料的料斗108将珠子送给管道106。通过风扇自身的作用沿着箭头C所示的方向沿着管道驱动空气。放气孔110从管道106延伸至过滤器，并且允许进行压力控制和珠子回收。该腔室在光缆入口和出口处分别具有正压腔室顶部和底部112、116，以排出未使用的珠子。

柱形风扇102为被称为涡流风扇的类型，并且通过马达118由皮带驱动，但是可以也采用任意适当的驱动。该风扇安装在环形密封件和密封轴承上以隔离该腔室，并且包括多个具有弯曲横截面的纵向延伸叶片120，以驱动空气/珠子混合物朝着腔室的中心运动。这些叶片120安装在上下环形板上，以允许珠子穿过在风扇102中央处的纵向通道。在腔室100的出口端处设有一管子122，用来保护光纤免于受到侧面冲击或空气/珠子混合物。

再次，可以通过改变风扇速度来控制该设备的操作，从而提供了如上所述的良好可控性和回馈控制的可能性。设置涡流风扇还允许快速有效地涂覆该光缆。

在图33至图35中显示出微球涂覆单元318b的第六实施例。涂覆有未固化树脂的光缆1沿着水平方向穿过一腔室130，该腔室的形状大体上为长方体并且包含有床132，该床提供了使珠子流化的部件，从而大量珠子保持在床132上的空气体积中。凸轮控制送料的料斗系统134将玻璃珠输送到床132的表面上。该腔室在光缆入口和出口处分别具有正压腔室136、138以排出未使用珠子，以及运行到过滤器并允许进行压力控制和珠子回收的放气孔140。

可以使用穿过所述床(未示出)的气流或者优选地通过利用外部安装的振动传递器142使该床以适当的频率和幅度振动来实现玻璃珠的流化，该振动传递器可以为对于有经验的读者而言公知的任何适当类型。该床优选地具有向上凹入的弯曲表面以改善用玻璃珠覆盖光缆的一致性，从而有效地将这些珠子聚集在光纤上。

上述类型的回馈控制系统调节了玻璃珠的流动，从而能够通过调节珠子的进给速度和/或扁平床的振动幅度来容易迅速地改善对珠子分布的控制。

在第六实施例中，因为床振动，所以不需要在珠子进入腔室之前使之流化，并且可以通过调节珠子的进给速度和床的振动幅度来容易迅速地调节玻璃珠的分布。因此，可以实现回馈控制。容易保护该系统不会被珠子堵塞，并且该系统能够获得非常高的产出率，因为可以高度控制珠子在光纤周围的聚集。

在图36至图41中显示出微球涂覆单元318b的第七实施例。涂覆有未固化树脂的光缆1穿过将三个腔室152a，b、154a，b、156a，b相互连接的通道150。在图36至图38的实施例中，腔室152a、154a和156a通常为圆锥形并且向下逐渐变细，并沿着其长度接合在一起，从而在这些腔室之间形成供光缆1从中穿过的垂直开口。该通道150包括管状通道或芯管。

这些腔室152a，b、154a，b中的每一个都包括入口158，该入口用来接收珠子流并且使它们在腔室内回旋。涡流作用导致这些珠子被抛向腔室的壁，并且还进入到在这些腔室之间的通道150中。

在图36至图38所示的实施例中，按照在腔室内产生出旋风作用这样一种方式将流化的珠子流喷射进锥形腔室152a、154a、156a中。相应的管道162a、162b、162c使空气和珠子从在腔室中的出口164循环流动到入口158。在每个管道162a、162b、162c上设有用来围绕着管道驱动空气的循环泵风扇166。在该风扇166的下游为凸轮控制送料的玻璃珠料斗168。该通道150在光缆入口和出口处分别具有正压腔室170、172以排出未使用的珠子，并且每个管道162都具有延伸至过滤器并且允许进行压力控制和珠子回收的放气孔174。该布置的优点在于在腔室内没有任何运动部件。

在图39至图41中显示出在第七实施例上的变型。在该实施例中，腔室152b、154b、156b实际上包括管道自身，并且旋转刷176设置在每个腔室内。这样的优点在于能够处理没有被流化的珠子输入。刷176的刷毛使珠子分散在整个腔室152b、154b、156b上，并且还可以布置成通过使腔室壁适当成形而将珠子弹向光缆1。有利的是，具有沿着克服相对的重力和气流力使珠子保持在腔室中的方向转动的螺旋刷176。

另一个可选方案(未示出)在于，在每个腔室内安装旋转的带槽鼓。这些狭槽可以布置成朝着腔室壁将空气和珠子推出。该方案的优点在于，能够提供有助于将这些珠子朝着光缆运送的空气流。

在第七实施例中，因为在多个腔室的相交部分处限定了光纤涂覆腔室，所以可以实现对光缆快速有效地涂覆。在涡流或旋风系统中，可以获得简单可靠的设备。可以通过改变涡流速度和方向或者刷或鼓的速度以及玻璃珠进给速度来容易地控制该系统，从而允许进行回馈控制。

在图42中显示出微球涂覆单元318b的第八实施例。该光缆1穿过涂覆腔室190，该腔室包括大体上柱形管191(优选由玻璃制成)，该管终止于在由基本上实心部件(199a和199b)形成的大体锥形部分中的各端处，每个实心部件限定了具有截头圆锥形表面(大体上为锥形部分192和193)的腔室。光缆1还穿过位于通道的第一(上游)端192附近的正压腔室72和位于通道的第二(下游)端193附近的正压腔室74，在每个压力腔室72、74内的压力比在所述腔室设置所朝向的通道的相应端部处的压力高。

由圆锥形表面192形成的锥形部分可以可选地相对于管状部分或管191的轴线沿着径向方向弯曲，从而供流体进入玻璃管191的该通道(由在上游端处的截头圆锥形表面、管和下游端的截头圆锥形表面193形成)的横截面积平滑地减小。这将有助于降低在管子191内的涡流，并且允许至少在管子191内(在该处进行用颗粒涂覆光缆)可更容易出现基本上层流的气体-颗粒混合物。

借助于穿过部件199a的两个管道或入口196以及位于截头圆锥形表面192中的孔194a，使得空气和微球混合物进入涂覆腔室中。虽然在该实施例中只有两个管道和孔，但是应理解的是，可以使用多个管道/孔使得空气和微球混合物通过部件199a的壁进入或者可选地直接进入管191中(如后面在图43中所示)。该空气和微球混合物通过使在料斗(未示出)中的微球流化或者机械计量方法而产生出。然后这些微球随着沿着管道196推动的空气流一起输送进入管191中。

优选的是，用于气体-颗粒混合物的入口196布置成将混合物引导进通道中，从而该混合物在它沿着通道流动时围绕着光缆流动。该混合物因此具有遵循围绕着光缆的螺旋状路径的流线。可选的是或另外，可以设置朝着通道上游端的引导部件(例如，在圆锥形部分或截头圆锥形部分中)，从而如此引导混合物流，以使得该混合物至少在它沿着管状部分行进时围绕着光缆流动。

空气和微球混合物通过管191分布，从而使得微球与光缆1的涂覆有未固化树脂的表面相接触并粘附在其上。空气流和夹带的微球沿着管191行进，并且通过用来收集未粘附在光缆1上的未使用微球的清除出口195离开。借助于管道196和孔194通过重新进入使得所收集的空气和微球混合物重新循环用于以后使用。

除了包含有光缆1的正压腔室72伸出的区域之外，过滤薄膜197在第一端192的整个横截面上延伸。薄膜197用来防止微球通过空气排出管道198离开腔室，该空气排出管道通过在必要时允许空气如箭头A所示离开腔室而用作卸压装置。

振动机构200安装在包围着管191的顶部的部件199a上。振动机构200用于使小振动或摇动渗透穿过该部件，并因此为由该部件包围的腔室部分提供局部振动，该部分包括管子的顶部以及进入孔194a和薄膜197。这些振动可以有助于防止一些微球不理想地沉积在表面(例如，截头圆锥形表面192)上，并且通过防止在由部件199a限定的腔室内累积而增强微球经过管191的流动。在图42中所示的振动机构200为气动，但是应理解的是可以采用任意适当的振动或摇动装置。

空气和微球混合物经过管道196的流速是可控的，从而允许回馈以改变微球在光缆1上的涂覆密度。下游传感器(未示出)可以检测涂层密度，并且一控制单元可以相应地改变空气和微球流动直到实现了所要求的涂层。

正压腔室72和74用于防止微球从腔室190逃逸出。另外，设置第二抽吸管道201作为在每个正压腔室以外的安全装置。第二抽吸管道201采用负压操作，以在微球已经穿过正压腔室情况下沿着箭头B的方向抽吸微球并且防止它们逸出进入大气中。

在图43中显示出第八实施例的变型，其中相同的附图标记表示相同的特征。在该变型中，允许空气和微球混合物沿着管191的柱形部分在交错位置(如由管道196和孔194b所示)处进入。

该第八实施例还可以通过在管191内设置多个挡板(未示出)而得以增强，例如参照图25和图26所述。这些挡板可以固定不动或者可动并且用于在微球在管子191内输送期间使这些微球偏转，因此增强了粘附在涂覆有未固化树脂的光缆表面上的微球的密度和分布。

现在将参照图44对正压腔室72进行更详细说明。该腔室包括两个细长的管状部分205和206，这两个部分通过用来导入加压空气的入口207连接。这些部分一起限定了具有各种半径的通道208，光缆1可以不受妨碍地通过该通道。从入口207进入该通道的空气流沿着两个方向远离入口流动，并且更大比例的空气流朝着管191流动。如在该图中所示，沿着不同方向的气流比例受到在这两个细长管状部分205和206之间的内径差D1＞D2的影响(其中D1为离管191最近的管状部分205的内径)。可选的是或者另外，长度差L1＞L2可以用来影响气流比例。

如上所述的正压腔室72的操作产生出进入管191的气流，从而基本上防止了微球进入压力腔室72中并逃逸出，并且以比在光纤涂覆单元内输送微球的气体更高的压力进行操作。应理解的是，在涂覆腔室的相对端部处的相应压力腔室74将按照类似的方式操作。另外，尤其在正压腔室72、74设在其中气流沿着相反方向的每个端部处的情况下，从正压腔室进入管191中的气流将有利地帮助在管191内产生涡流。

另外，正压腔室可以设有如参照图42所述的第二抽吸管道(在图44中未示出)，作为附加的安全预防措施以防止微球逃逸进入大气。这些第二抽吸管道可以设置成捕获设法穿过正压腔室的微球，并且使用具有负压的管道抽吸微球。

应理解的是，上述各个实施例的各个方面可以适当地组合在一起，并且本发明可以使用本领域普通技术人员所知道的合适材料和设备来实施。

在上述制造方法中，颗粒在介质(例如，空气)内运动。但是，可以将光缆拉拔穿过基本上不动或静止的颗粒集合，从而通过光缆和粘附在该光缆表面上的颗粒的运动使得颗粒运动。

可以采用气吹技术将形成有纹理外表面并且其中玻璃区域宽度减小的光缆方便地安装在管道中。因为这种光缆由于这些光纤的玻璃直径减小而可容纳更多数量的光纤，所以可以用根据本发明的构造有更高光纤芯数的光缆来代替给定光纤芯数的现有光缆。在许多情况中，这将降低对用更大管道来替换现有管道的必要，从而由于增加了安装在管道中的光纤数量，因此明显节约了成本。

根据本发明还可以构造出具有或没有拉伸负载承受构件的、结构更普通的光缆，即，松散光纤或带槽芯部光缆。具体地，设计用于光缆气吹技术而不是用于传统的拉动安装的所谓强度剥蚀(strength-denuded)光缆适用于根据本发明的制造。减小光纤直径可以导致有效地节约对于给定光纤芯数的必要光缆尺寸，或者增大对于给定光缆尺寸的光纤芯数。较小光缆意味着可以使用较小的管道，这可以导致明显的成本节约和其它优点。

还有，传统或气吹专用光缆设计受益于本发明，因为在光纤从光缆“外露”时，较低的许可最大弯曲半径意味着，可以使用其中芯棒和其它光缆管理部件可以明显更小并且因此更紧凑的设备来容纳并且终止外露的光纤。应理解的是，即使在光缆的外表面没有形成专门纹理以提高粘性拉力时也可以实现这些益处。

Claims (62)

1.一种光缆，其具有一光纤，该光纤具有用于沿着该光缆引导光的玻璃纤芯和围绕着该玻璃纤芯设置的护套，该护套具有一有纹理外表面，用于在流体拉力的影响下便于光缆沿着一管道前进，其中该玻璃纤芯的宽度小于100微米。

2.如权利要求1所述的光缆，其特征在于，所述或每根玻璃纤芯在横截面中的宽度小于或等于80微米。

3.如权利要求1或2所述的光缆，其特征在于，所述或每根玻璃纤芯由硅玻璃材料形成。

4.如前面权利要求中任一项所述的光缆，其特征在于，所述护套的有纹理外表面至少部分是由于颗粒物存在于形成护套外表面的材料中。

5.如权利要求4所述的光缆，其特征在于，所述颗粒物在护套的外表面上四处分布，至少一些颗粒具有从护套向外伸出的相应凸起部分。

6.如权利要求4或5所述的光缆，其特征在于，所述颗粒的形状大体上为球形。

7.如权利要求6所述的光缆，其特征在于，所述颗粒物为玻璃。

8.如权利要求6或7中任一项所述的光缆，其特征在于，沿着光缆的轴向方向测量在颗粒物中心之间的间距平均小于350微米，优选小于250微米或200微米。

9.如前面权利要求中任一项所述的光缆，其特征在于，在所述玻璃纤芯和护套之间设有一缓冲区域，该缓冲区域由其弹性模量低于护套的平均弹性模量的材料形成。

10.如前面权利要求中任一项所述的光缆，其特征在于，所述光缆包括多个用于沿着光缆引导光的玻璃纤芯。

11.如前面权利要求中任一项所述的光缆，其特征在于，所述或每根玻璃纤芯具有围绕其延伸的保护区域，所述或每根玻璃纤芯的保护区域的平均厚度小于30微米。

12.如前面权利要求中任一项所述的光缆，其特征在于，所述光缆具有多根玻璃纤芯，每根纤芯具有大体上圆形横截面，并且其中所述玻璃纤芯如此布置，从而至少一些相邻玻璃纤芯的相应中心相距在130微米之内。

13.如权利要求12所述的光缆，其特征在于，至少一些相邻玻璃纤芯的相应中心相距在100微米之内。

14.如前面权利要求中任一项所述的光缆，其特征在于，所述光缆沿着轴向方向的长度至少为50米。

15.如前面权利要求中任一项所述的光缆，其特征在于，所述或每根玻璃纤芯的宽度为30至90微米之间。

16.如权利要求13所述的光缆，其特征在于，所述或每根玻璃纤芯的宽度为55至85微米之间。

17.如前面权利要求中任一项所述的光缆，其特征在于，所述护套由树脂材料形成。

18.如权利要求7至17中任一项所述的光缆，其特征在于，所述缓冲层由其弹性模量比护套材料的弹性模量低的材料形成。

19.一种光学传输系统，其包括如权利要求1至18中任一项所述的光缆、和供该光缆安装在其中的管道，其中所述光缆为这样的类型，即，其在安装期间可通过使流体从该管道中通过而在管道内前进。

20.一种将光缆安装在管道内的方法，其中该光缆为如在权利要求1至18中任一项所述的光缆，该方法包括以下步骤：将光缆的前部导入进管道中；并且使流体沿着行进方向穿过至少一部分管道，以至少部分地通过以高于光缆推进速度的相对平均流速在光缆上经过的流体的流体拉力而沿着管道推进所述光缆。

21.一种制造具有有纹理外表面的光缆的方法，包括以下步骤：接收一光缆部分，该光缆部分具有至少一根光纤和围绕着该光纤设置的护套；使该光缆部分穿过在其中具有多个颗粒的介质；并且使得至少一些颗粒粘附在光缆护套上，以便为护套提供有纹理外表面，其中所述或每根光纤具有用于沿着光缆引导光的玻璃区域，并且其中所述或每个玻璃区域的宽度小于100微米。

22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述介质为气态介质，并且使所述颗粒按照空中传播的方式在该气态介质内运动。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，使所述气态介质流动，该气态介质与颗粒物如此混合，从而使光缆穿过气体-颗粒混合物流。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述气体-颗粒混合物流为涡流。

25.如权利要求22至24中任一项所述的方法，其特征在于，所述光缆部分穿过包含有气体-颗粒混合物的腔室。

26.如权利要求22至25中任一项所述的方法，其特征在于，通过使气流在颗粒床上流动来形成所述气体-颗粒混合物。

27.如权利要求25或26所述的方法，其特征在于，所述气体-颗粒混合物在腔室入口处被导入进腔室中。

28.如权利要求25至27中任一项所述的方法，其特征在于，包括这样的步骤，即，使得光缆部分和气体-颗粒混合物沿着具有沿着轴向方向细长的轴向部分的通道前进。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述通道至少在所述轴向部分的一端处包括一腔室部分，该腔室部分具有相对于轴向方向倾斜的侧壁，从而该腔室部分的宽度随着朝向轴向部分的距离而减小，直到该腔室部分的宽度与轴向部分的宽度匹配的位置。

30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述腔室部分具有气体-颗粒入口，该腔室部分位于所述轴向部分的上游端处，该方法包括以下步骤：通过该气体-颗粒入口将气体-颗粒混合物导入进腔室部分中；使气体-颗粒混合物从腔室部分通入到轴向部分；并且将所述光缆部分导入进通道的轴向部分中。

31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述腔室部分具有多个气体-颗粒入口，该方法包括这样的步骤，即，通过所述气体-颗粒入口将气体-颗粒混合物导入进腔室部分中，从而该气体-颗粒混合物在围绕着腔室部分间隔开分布的不同位置处进入腔室部分。

32.如权利要求29至31中任一项所述的方法，其特征在于，所述腔室部分在相对于轴向方向的横向截面中大体上为圆形。

33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述腔室部分包括大体上为圆锥形部分。

34.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述腔室部分具有沿着径向方向弯曲的侧壁部分，从而所述通道的横截面积在该腔室部分和轴向部分之间平滑地改变。

35.如权利要求28至34中任一项所述的方法，其特征在于，所述轴向部分大体上为管状。

36.如权利要求28至34中任一项所述的方法，其特征在于，所述通道具有多个沿着轴向方向间隔开的收缩部分，用于限制围绕着光缆部分的颗粒流以便在气体-颗粒流中产生或增大涡流。

37.如权利要求3至36中任一项所述的方法，其特征在于，包括这样的步骤，即，将气体-颗粒流分成多个支流，并且将这些支流组合在一起以在光缆部分附近在气体-颗粒流中产生或增大涡流。

38.如从属于权利要求36的权利要求37所述的方法，其特征在于，包括这样的步骤，即，将围绕着所述或每个收缩部分的支流引导穿过相应的辅助通道。

39.如权利要求20或21所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：将颗粒至少瞬时支撑在运动表面上；并且使光缆部分经过运动表面，该运动表面如此布置，从而该表面的运动使得颗粒朝着光缆部分分散。

40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述运动表面相对于水平方向倾斜。

41.如权利要求40所述的方法，其特征在于，该表面按照振动方式运动。

42.如权利要求40所述的方法，其特征在于，所述运动表面按照旋转的方式运动。

43.如权利要求39至42中任一项所述的方法，其特征在于，所述运动表面包括多个开口，这些开口的尺寸如此设定，从而至少一些颗粒可以穿过这些开口。

44.如权利要求39所述的方法，其特征在于，包括这样的步骤，即，使得所述光缆部分经过多个运动表面部分，所述表面部分沿着垂直方向相对于彼此偏置，从而颗粒可以在重力作用下从一个表面部分向另一个表面部分运动。

45.如权利要求44所述的方法，其特征在于，所述表面部分沿着螺旋形路径布置，该螺旋形路径围绕着光缆部分延伸。

46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，所述表面部分由多个沿径向延伸的弹性肋条形成。

47.如权利要求20至38中任一项所述的方法，其特征在于，在光缆沿着与光缆轴向大体上对准的方向运动时，使气流围绕着光缆部分循环流动。

48.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述光缆沿着旋转对称的腔室部分的中央轴线通过，并且使气体按照涡流方式在腔室内运动。

49.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述腔室部分具有用于将光缆部分导入进腔室部分的光缆入口，并且其中该光缆入口包括具有与腔室部分连通的出口的入口腔室，该方法包括以下步骤：使光缆部分穿过入口腔室；并且在光缆部分正从中穿过时将加压气体输入到入口腔室中，以便在入口腔室内产生出高于在腔室部分中压力的正压。

50.如权利要求49所述的方法，其特征在于，所述入口腔室具有用于接收光缆部分的入口开口、和供所接收的光缆部分可以离开的出口开口，并且其中至少所述入口开口或出口开口其尺寸相对于光缆部分的横截面如此设定，从而在入口腔室内没有正压的情况下，至少一些颗粒足够小以在光缆部分正从中穿过时进入或离开所述入口腔室。

51.如权利要求20至50中任一项所述的方法，其特征在于，所接收的光缆部分的护套的外表面是粘性的，从而来自入射在护套表面上的介质的至少一些颗粒保持在该表面上。

52.如权利要求51所述的方法，其特征在于，所述护套由可变形材料形成，从而入射在护套的外表面上的至少一些颗粒变得至少局部嵌入在护套材料中。

53.如权利要求52所述的方法，其特征在于，包括这样的随后步骤，即，在颗粒至少局部嵌入在其中的情况下使所述可变形材料硬化。

54.如权利要求52所述的方法，其特征在于，所述可变形材料为未固化树脂材料，该方法包括使该树脂材料硬化的步骤，使树脂材料硬化的步骤通过暴露于紫外线辐射来实现。

55.一种光缆，其具有多个按照并排方式相对于彼此布置的光纤，每根光纤都具有沿着光纤延伸的相应玻璃区域，其中每个玻璃区域的宽度小于100微米。

56.如权利要求54所述的光缆，其特征在于，每个玻璃区域为具有中央轴线的纤芯形式，每根纤芯在相对于其中央轴线的横截面中基本上为圆形，并且其中所述光缆包括一护套，每根光纤如此布置在所述护套内，从而至少两个相邻纤芯的中央轴线相距在100微米内。

57.一种电信设施，其包括第一位置和第二位置，该第一和第二位置位于相互不同的地理位置处，每个位置都包括相应的电信装置，该电信设施还包括在该第一位置和第二位置之间延伸的光缆以允许在这些位置之间进行光学通信，其中所述光缆如在权利要求1至19、54和55中任一项具体所述。

58.如权利要求56中所述的电信设施，其特征在于，所述第一和第二位置间隔的距离为至少100米。

59.如权利要求57所述的电信设施，其特征在于，在这些位置之间的间隔至少为1千米。

60.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述颗粒在导入进腔室之后与气态介质混合。

61.如权利要求25至38中任一项在从属于权利要求22时所述的方法，其特征在于，所述气体-颗粒混合物流基本上为层流。

62.如权利要求47或48所述的方法，其特征在于，使气体-颗粒混合物流沿着一通道运动，并且在所述光缆部分和气体-颗粒混合物沿着该通道运动时使之围绕着光缆部分循环流动。

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