CN1894613A - 直径减小的电信松套管型光缆 - Google Patents

直径减小的电信松套管型光缆 Download PDF

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Abstract

描述具有直径大大减小的光纤线缆。该线缆包括：中心强力构件(2)；容纳松散布置的光纤(4)的多个套管(3)，每个套管(3)具有厚度，每条光纤具有涂层；以及保护性外护套(6)，其中在至少一个松套管中光纤的填充系数是≥45％；套管包括具有≥700MPa的弹性模量的材料；并且光纤是SM－R光纤，具有在约1550nm下从约－30℃到+60℃的温度范围中≤4.0dB·km－1/g·mm－1的微弯曲灵敏度。

Description

直径减小的电信松套管型光缆
技术领域
本发明涉及电信光缆，尤其涉及特别适合于通过“吹动方法(blowmethod)”安装在管道中的直径大大减小的电信光缆。
背景技术
由于光纤网络的大带宽能力，由铜线构成的接入和干线式电信网络正在被光纤网络所取代。由于这种取代须服从有效最终客户请求，并且对于电信提供商来说相当昂贵，因此某些提供商习惯于布置一个仅由空塑料管道构成的网络，并且仅当接收到来自客户的适当请求时，才将光纤线缆安装在管道中。在可用空间通常很狭窄的大城市地区，对于主要网络链路，需要具有中等或高光学潜力(就光纤数目而言)的直径减小的线缆。主要网络链路的常用光缆一般需要具有不少于48条光纤，典型情况为72条。
一种用于将这些光缆安装在管道中的适当技术是“吹动方法”：光纤线缆被气体介质的流体曳力沿着管道推进，该气体介质优选为空气，其在所期望的线缆前进方向上沿着该管道被吹动。由于成本较低、时间短以及线缆上的张力低，吹动方法被视为对于在长路线和短路线中安装线缆有利。若干个特征影响着线缆的吹动性能。这种特征包括：导管的内直径、安装路径的“弯曲度”以及线缆特征(包括尺寸、机械刚度和线缆重量)。
为了以吹动方式安装在管道中以形成主要网络链路，主要采用的线缆结构是多松套管(MLT)、沟槽核心带状(Ribbon in Slotted Core，RISC)和中心松套管(CLT)。而CLT线缆又可以是“光纤束”型的或“微模组”型的。
典型MLT线缆包括：中心强力构件，其具有抗压刚度和抗拉刚度，抗压刚度起抑制线缆的大幅度收缩作用，抗拉刚度部分或完全地有助于耐受拉张负载，而不会将拉张负载转移到成缆状的光纤上；布置在中心强力构件周围并容纳松散放置的光纤的多个套管；如果耐受拉张负载线缆需要的话，则包括机械强化层，例如布置在套管周围的由玻璃或芳族聚酸胺材料制成的线；以及保护性的外套。容纳光纤的套管一般按照单向螺旋或双向(SZ)螺旋被扭绞在中心强力构件周围。
典型RISC线缆包括被挤压在中心强力构件周围并且外表面上具有多个螺旋形沟槽的圆柱状热塑性核心。每个沟槽容纳一叠光纤条带，每个光纤条带中有平面光纤阵列。开槽核心被机械强化层和外护套所围绕，就像对MLF线缆所描述的那样。
典型CLT线缆包括：容纳光纤的核心套管，围绕核心套管的塑料护套，以及至少部分嵌入在护套中的一对直线延伸的、径向相反的电介质强力杆。所述强力杆具有与以上所述的MLT线缆的强力构件相同的功能。
许多现有的就光纤数目而言具有中等或高潜力的陆地线缆并没有被优化以便被吹动安装到小型化的套管中，并且不允许利用吹动线缆安装方法的所有技术和经历优点。
从而，申请人已经认识到了对于提供轻型且直径大大减小的光缆以便通过吹动安装方法有利地安装在直径相当小的导管中的需要。
申请人专注于MLT线缆，并且主要目的是减小其直径。
M.G.Soltis等“Next Generation Loose Tube Cable：Reduce TheSize，Not the Performance(下一代松套管型线缆：减小尺寸而不降低性能)”，Proceedings of the 49th International Wire & CableSymposium，pp.155-163，论述了实现具有可与较大设计相比拟的性能的尺寸减小的松套管型线缆家族的各种设计考虑和不同开发步骤。就容纳光纤的套管而言，只针对处理过与EFL(超额光纤长度)和尺寸相关的问题。最后，给出了具有以下特征的光缆：光纤数目：72；套管数目：6；每套管光纤数：12；线缆直径：10.7mm；光纤密度：0.81光纤/mm2。根据申请人的意见，类似的线缆不足以通过吹动技术安装在适合于大城市地区的小型化的套管基础设施中。
P.Gaillard等人，“Optimization of Loose Tube Cable Designs：The Next Step(松套管型线缆设计的优化：下一步)”，InternationalWire & Cable Symposium Proceedings 1998，pp.106-111公开了对于MLT和CLT线缆如何减小线缆尺寸和线缆安装成本。根据这篇论文，经优化的线缆设计是：
-MLT线缆：光纤数目：60；线缆直径：8.0mm。
-CLT线缆：光纤数目：72；线缆直径：7.92mm。
标称线缆直径导致了约1.15至1.47光纤/mm2的缆状光纤密度。在根据P.Gaillard等人的线缆中，在线缆护套已被尽量减小的同时，套管外直径类似于现有尺寸。从而，P.Gaillard等没有描述也没有建立增大松套管中的光纤密度。
在尝试减小MLT线缆的尺寸时，申请人考虑到了减小松套管的直径。
申请人执行了某些测试，并且观察到当松套管直径减小时，MLT线缆会遭受许多问题，其中包括以下这两个。首先，通过减小松套管直径，光纤的空间被相应地减小了。换言之，光纤间的距离变得较小，并且光纤-套管距离也变小了。第二，利用相对于标准套管直径减小的松套管导致了无应力窗口(SFW)安全裕量的减小。就这个问题而言，应当考虑到典型情况下将光纤装入套管的过程允许以±0.05％的最小容限获得标称EFL值，并且若要实现具有稳定和规律的传输性能的高度小型化的MLT线缆，则此EFL容限被申请人认为是临界的(太大)。
申请人已意识到，松套管尺寸的减小导致微弯曲(microbending)问题，而微弯曲问题又导致所传输信号的更高衰减。申请人已进行了若干测试并得出以下结构：通过减小中心杆直径、松套管的外直径及其厚度以及外护套的直径和厚度，可以获得高度小型化的MLT光缆。在整个线缆直径和松套管直径的这种减小导致更高的光纤密度的同时，申请人已意识到，通过提供在1550nm下从约-30℃到+60℃的温度范围中具有≤4.0dB·km-1/g·mm-1的微弯曲灵敏度的光纤以及包括弹性模量≥700MPa的材料的套管，可以消除或者至少减弱由松套管内的光纤密度增大导致的负面作用。
发明内容
根据第一方面，本发明提供了一种光纤线缆，其包括：中心强力构件；容纳光纤的多个套管；以及保护性外护套；其中在至少一个松套管中光纤的填充系数是≥45％；套管包括具有≥700MPa的弹性模量的材料；并且光纤具有在约1550nm下从约-30℃到+60℃的温度范围中≤4.0dB·km-1/g·mm-1的微弯曲灵敏度。
优选地，光纤被松散地布置或半松散地布置。
典型情况下，光纤是单模SM型、或单模简化SM-R型光纤。
更优选地，套管包括具有≥800MPa的弹性模量的材料，还更优选为包括具有≥1000MPa的弹性模量的材料。
优选地，光纤包括这样一种材料的内涂层，该材料具有当在-30℃下测量时低于约200MPa、并且当在从约+20℃到+60℃的温度下测量时低于约2MPa的弹性模量。
更优选地，光纤包括这样一种材料的内涂层，该材料具有当在-30℃下测量时低于约80MPa的弹性模量，还更优选地，该材料具有当在-30℃下测量时在约20MPa到60MPa之间的弹性模量。
优选地，光纤包括整体染色的(mass colored)外涂层。
优选地，在至少一个松套管中光纤的填充系数为≥50％。
优选地，套管是由从以下群组中选择出的材料制成的，该群组包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯，高密度聚乙烯、中等密度聚乙烯和低密度聚乙烯。
优选地，套管的内直径≤约1.25mm，更优选地≤约1.20mm。
优选地，有色光纤的外直径是约0.245mm。
优选地，外部线缆直径≤约7.0mm，更优选地≤约6.0mm，并且光纤数目≥72。
优选地，外护套是由从以下群组中选择的材料制成的，该群组包括：聚酰胺12、高密度聚乙烯、中等密度聚乙烯和低密度聚乙烯，更优选地，它是由填充石墨的聚酰胺12混合物制成的。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考附图之后，将更全面地了解本发明，附图中：
图1示出根据本发明的光缆的截面；
图2示出图1的线缆中使用的光纤的放大的截面；以及
图3示出可更有利地用于图1的线缆中的光纤的放大的截面。
具体实施方式
参考图1，多松套管型(MTL)线缆1包括中心强力构件2；布置在中心强力构件2周围并且容纳松散放置的光纤4的多个套管3；机械强化层5(如果线缆拉张负载耐受需要的话)，例如布置在套管周围的由玻璃或芳族聚酸胺材料制成的线；以及围绕强化层的保护性外护套6。
容纳光纤4的套管3一般按照单向螺旋或双向(SZ)螺旋被扭绞在中心杆2周围。扭绞的套管3和包围在其间的中心杆限定了所谓的“扭绞套管核心”。优选地，套管3被填充有胶质7之类的。或者，套管3可被填充以igro-膨胀制剂，例如粉末或细丝。类似地，中心杆2、套管3和外护套6之间的空隙被填充以igro-膨胀制剂8，例如粉末或细丝，并且至少一极igro-膨胀线10可被布置中心杆2周围或套管束3周围。最后，优选地，提供一条或两条剥离绳(rip cord)9。
正如将会清楚看到的，由于其极度减小的尺寸，根据本发明的线缆1可被定义为“半松套管型”线缆而不是“松套管”型线缆。
申请人已进行了多个测试，从下表1中描述的已知类型的作为比较的MLT光缆开始，目标是尽量减小尺寸，并且使线缆适合于吹动安装。这个线缆将会被标识为“第一比较线缆”。第一比较线缆包括均匀分布在六个套管3中的72条光纤。
表1
-第一比较线缆结构-
  中心杆直径[mm]   2.6
  松套管的外直径/内直径[mm/mm]   2.50/1.80
  染色光纤的外直径[mm]   0.255
  12条光纤的束的直径[mm]   1.034
  套管3的扭绞间距[mm]   90
  扭绞套管核心的外直径[mm]   7.60
  护套厚度[mm]   1.5
  护套材料   LDPE
  线缆的外直径[mm]   10.7
  SFWtot[％]   0.95
  线缆的操作温度范围[℃]1550nm下的最大衰减变化量Δαmax≤0.05dB/Km   -40至+70
  成缆光纤的弯曲半径-直线缆[mm]   65(最小)83(平均)117(最大)
  套管3的抗撞击力指标[(厚度/平均半径)3]   ～3.4·10-2
  套管3和光纤束之间的径向缝隙-直径差异[mm]-直径比率 0.7761.74
  松套管中光纤的填充系数[％]   24.1
  松套管内的光纤密度[光纤/mm2]   4.71
  线缆内的光纤密度[光纤/mm2]   0.80
SFW，无应力窗口(SFWtot＝SFWtensile+SFWcompression)代表不会使缆状光纤经受应力状况(在线缆拉伸的情况下是张力，在线缆收缩的情况下是压曲(buckling))的线缆轴纵向长度变化的最大量。总SFW是线缆几何形状的函数；总SFW在SFWtensile和SFWcompression中的分配是EFL(超额光纤长度)的函数。在这种纵向长度变化量的最大值(SFW)内，成缆光纤不适合线缆结构；在保持其螺旋配置时，光纤就能自由移动，主要是在径向上移动。光纤的移动在线缆拉伸情况下将是朝向线缆中性轴的，而在线缆压缩情况下将是朝向反方向的。
针对本发明的目的，“松套管的填充系数”是形成光纤束的所有光纤的总面积与松套管的截面的内部面积之比。而形成光纤束的所有光纤的总面积又是单个光纤面积乘以光纤束中的光纤数目。
针对本发明的目的，“松套管内的光纤密度”是光纤束中光纤数目与松套管截面的内部面积之比。
最后，针对本发明的目的，“线缆内的光纤密度”是成缆光纤的数目与线缆截面面积之比。
第一比较线缆是用典型光纤提供的，在本说明书的其余部分中将把所述典型光纤标识为“A类”光纤(或简单地为“A”光纤)。参考图2，光纤“A”包括由玻璃核心和玻璃覆层限定的中心玻璃部分4C、围绕玻璃部分4C的内部软涂层4B以及提供对轴向力的抵抗的外部较硬涂层4S。光纤4还包括外层4S上的墨层4I。
光纤“A”包括直径约为0.125mm的玻璃核心、直径约为0.190mm的主涂层以及直径约为0.245mm的次涂层。第一比较线缆中使用的光纤“A”被用墨染色，以便根据特定的颜色代码系统而在线缆中被标识：染色光纤的直径约为0.255mm。以下表2报告了不同温度下光纤“A”的内涂层和外涂层的弹性模量。
表2
  光纤“A”   作为温度的函数的弹性模量[MPa](在DMTA-差动机械热分析-下测量，频率为1弧度/秒)
  T＝-30℃   T＝0℃   T＝+22℃   T＝+60℃
  内涂层   300   -   1.8   1.9
  外涂层   (～1600)**   1600   1000   -
**外涂层的弹性模量不是在-30℃下测量的，这是因为丙烯酸盐的弹性模量一般在约0℃达到“稳定水平”值，并且这种值在更低温度下不会发生大的明显变化。
虽然上述第一比较光缆表现出了非常强壮的结构和较大的操作温度范围，但是由于它的直径较大，因此不适合于通过吹动方法安装在小型化的套管内。
针对本发明的目的，“操作温度”是想要指这样的温度范围，其中线缆在经受根据IEC 60794-1-2标准“Generic Specification-BasicOptical Cable Test Procedure(通用规范-基本光缆测试程序)”执行的热循环测试、和根据Bellcore GR-20-CORE“GenericRequirements For Optical Fiber and Optical Fiber Cable(光纤和光纤线缆的通用要求)”执行的老化测试之后，表现出1550nm下≤0.05dB/Km的最大衰减变化量Δαmax。
因此，申请人考虑了尺寸减小的光缆(简称为“第二比较线缆”)，其特征在下表3中列出。与第一比较线缆相同，第二比较线缆配备有均匀分布在六个套管3中的72条光纤“A”
表3
-第二比较线缆结构-
  中心杆直径[mm]   2.0
  松套管的外直径/内直径[mm/mm]   1.90/1.35
  染色光纤的外直径[mm]   0.255
  12条光纤的束的直径[mm]   1.034
  套管3的扭绞间距[mm]   65
  扭绞套管核心的外直径[mm]   5.80
  护套厚度[mm]   1.0
  护套材料   HDPE
  线缆的外直径[mm]   7.9
  SFWtot[％]   0.57
  线缆的操作温度范围[℃]1550nm下的最大衰减变化量Δαmax≤0.05dB/Km   -10至+50
  成缆光纤的弯曲半径-直线缆[mm]   45(最小)57(平均)78(最大)
  套管3的抗撞击力指标[(厚度/平均半径)3]   ～3.9·10-2
  套管3和光纤束之间的径向缝隙-直径差异[mm]-直径比率 0.3161.31
  各个松套管中光纤的填充系数[％]   42.8
  松套管内的光纤密度[光纤/mm2]   8.38
  线缆内的光纤密度[光纤/mm2]   1.47
通过减小中心杆直径、松套管直径和厚度以及护套厚度，获得了尺寸减小的(第二比较)光缆。
通过这种减小，整体线缆直径减小了约35％(从10.7mm到7.9mm)。尺寸减小的线缆的护套由HDPE制成，以获得安装管道内的更好的摩擦性能。
松套管和整个线缆内的光纤密度导致了比起第一比较线缆来更低的设计安全裕量：所获得的介电线缆没有在从-40℃到+70℃的整个温度范围中表现出可接受的衰减。从而，线缆直径的逐步减小导致了传输性能的相应降低以及相应的操作温度限制。
通过申请人经由直径大大减小的光缆(简称为“第三比较线缆”)执行的进一步的测试，确认了以上不便之处和局限性，所述直径大大减小的光缆的特征在以下表4中列出。
表4
-第三比较线缆结构-
  中心杆直径[mm]   1.7
  松套管的外直径/内直径[mm/mm]   1.60/1.20
  染色光纤的外直径[mm]   0.255
  12条光纤的束的直径[mm]   1.034
  套管3的扭绞间距[mm]   60
  扭绞套管核心的外直径[mm]   4.90
  护套厚度[mm]   0.50
  护套材料   聚酰胺12
  线缆的外直径[mm]   6.0
  SFWtot[％]   0.30
  线缆的操作温度范围[℃]1550nm下的最大衰减变化量Δαmax≤0.05dB/Km   0至+40
  成缆光纤的弯曲半径-直线缆[mm]   45(最小)57(平均)78(最大)
  套管3的抗撞击力指标[(厚度/平均半径)3]   ～2.3·10-2
  套管3和光纤束之间的径向缝隙-直径差异[mm]-直径比率 0.1661.16
  松套管中光纤的填充系数[％]   54.2
  松套管内的光纤密度[光纤/mm2]   10.61
  线缆内的光纤密度[光纤/mm2]   2.55
同样，第三比较线缆配备有光纤“A”。
相对于第二比较线缆，通过进一步减小中心杆直径、松套管直径和厚度以及护套厚度，获得了第三比较线缆(尺寸大大减小的光缆)。通过这种减小，整体线缆直径减小到6.0mm，即它相对于第一比较线缆减小了约45％(从10.7mm到6.0mm)，相对于第二比较线缆减小了约25％(从7.9mm到6.0mm)。尺寸减小的线缆的护套由聚酰胺12而不是LDPE或HDPE制成，以便利用非常薄的但与第二比较线缆的HDPE护套有等同的机械属性的外护套来进一步使线缆直径小型化。
对于类似的尺寸大大减小的光缆，申请人已验证了该线缆结构已不再能够提供完全的自由度以便避免光纤的相互干扰以及光纤与松套管壁的受迫接触。从而，由于接触压力引起的微弯曲作用，线缆的纵向长度变化导致了衰减增大。该情形也是最坏的，并且甚至变得更加严重，这是因为考虑到线缆制造过程的可变性，不再可能在线缆设计步骤期间预测SFWtensile和SFWcompression安全性裕量。具体而言，应当参考将光纤引入套管内的步骤以及EFL(超额光纤长度)控制。在最佳状况下，EFL值分散在相对于标称值±0.05％的范围内，而申请人认为要想假定具有规律的传输属性的小型化MLT线缆的可行性，这个分散太大了。简言之，直径大大减小、但却是根据现有技术知识制成的MLT线缆的特征在于不适合于室外电信应用的传输v.s.温度性能。
申请人已观察到，通过采用图3所示的光纤4，可获得改进的传输特性，该光纤4像图2的光纤那样被提供有至少两个涂层，但是不包括墨层，因此直径减小。外涂层4S是染色的，以提供所需要的光纤间的颜色区别。有利的是，内涂层在低温下(约-30℃)弹性模量低于约200MPa，优选地低于约100MPa，更优选地低于约80MPa，还更优选地是在30到60MPa之间。以下将把此光纤称为光纤“B”。根据本发明可以有利地使用的作为涂层材料的温度的函数的弹性模量在以下表5中报告。
表5
  光纤“B”   作为温度的函数的弹性模量[MPa](在DMTA-差动机械热分析-下测量，频率为1弧度/秒)
  T＝-30℃   T＝0℃   T＝+22℃   T＝+60℃
  内涂层   54   -   1.6   1.6
  外涂层   (～2200)**   2200   1370   -
**外涂层的弹性模量不是在-30℃下测量的，这是因为丙烯酸盐的弹性模量一般在约0℃达到“稳定水平”值，并且这种值在更低温度下不会发生大的明显变化。
应当注意，光纤“B”具有直径约为0.190mm、比光纤“A”内涂层柔软得多(尤其是在低温下)的内涂层，以及比光纤“A”外涂层硬得多的外涂层。具体而言，在-30℃下，光纤“B”的丙烯酸内涂层的弹性模量约比光纤“A”的丙烯酸内涂层低六倍。此外，光纤“B”被涂有有色外涂层，并且不需要在成缆之前被涂上色：有效光纤外直径约为0.245mm(相对于染色光纤“A”的0.255mm的标称外直径)。在任何情况下，申请人都不认为光纤外直径的略微减小对于达到本发明的最终目的有重大影响。
申请人已通过将在下文描述的EDM(可膨胀圆筒方法，Expandable Drum Method)测试装置测量了光纤“A”和“B”两者的微弯曲灵敏度。这种测试的结果在以下表6中报告。
表6
  光纤类型   1550nm下的微弯曲灵敏度[dB/Km]/(g/mm)]
  T＝-30℃   T＝+20℃   T＝+60℃
  “A”   10   3   3
  “B”   30   3   3.5
从上表中可以明显看出，光纤“A”和“B”主要由于其在低温下的行为而彼此不同。具体而言，在从+20℃到+60℃的温度范围中，光纤“B”的微弯曲灵敏度几乎等同于光纤“A”的。相反，在-30℃下，光纤“B”的微弯曲灵敏度远低于相同温度下光纤“A”的微弯曲灵敏度。
申请人通过在第一、第二和第三比较线缆中用光纤“B”取代普通光纤“A”来执行了进一步的测试。
在第一测试中，第一比较光缆的光纤“A”被“B”类光纤所取代。虽然具有光纤“A”的第一比较光缆已经在宽温度范围(从-40℃到+70℃)中表现出了良好的性能，申请人已观察到采用光纤“B”导致了更好、更稳定的性能，远超出通常操作的要求。
在第二测试中，第二比较光缆的光纤“A”被“B”类光纤所取代。申请人已观察到，使用“B”类光纤导致了在从-30℃到+60℃的更宽的温度范围中的稳定性能。
最后，在第三测试中，第三比较光缆的光纤“A”被“B”类光纤所取代。申请人已观察到，使用“B”类光纤导致了在从-20℃到+60℃的更宽的、完全可接受的温度范围中的稳定性能。这个范围使得这种线缆结构的使用对于大多数大城市应用都是可行的。
根据本发明的光缆的优选实施例的结构特性在以下表7中列出。
表7
-根据本发明的线缆实施例的结构-
  中心杆直径[mm]   1.7
  松套管的外直径/内直径[mm/mm]   1.60/1.20
  染色光纤的外直径[mm]   0.245
  12条光纤的束的直径[mm]   0.993
  套管3的扭绞间距[mm]   60
  扭绞套管核心的外直径[mm]   4.90
  护套厚度[mm]   0.50
  护套材料   聚酰胺12
  线缆的外直径[mm]   6.0
  SFWtot[％]   0.37
  线缆的操作温度范围[℃]1550nm下的最大衰减变化量Δαmax≤0.05dB/Km   -20至+60
  成缆光纤的弯曲半径-直线缆[mm]   45(最小)57(平均)78(最大)
  套管3的抗撞击力指标[(厚度/平均半径)3]   ～2.3·10-2
  套管3和光纤束之间的径向缝隙-直径差异[mm]-直径比率 0.2071.21
  松套管中光纤的填充系数[％]   50.0
  松套管内的光纤密度[光纤/mm2]   5.97
  线缆内的光纤密度[光纤/mm2]   2.55
申请人也已经验证了当使用具有更低的MAC的“B”类光纤时，获得了就传输性能而言更稳定和规律的结果。对于单模光纤，模场直径MFD除以截止波长被称为MAC。根据申请人，在1310nm下MAC应当≤8.5，优选为≤8.0，更优选为≤7.8，而在1550nm下的相应值约为8.59。
就第三线缆而言，它优选地包括以宽间距缠绕在中心杆周围的igro-膨胀的线。六个松套管3被SZ-扭绞在中心杆周围，平均扭绞间距约为60mm(例如，8个“Z”弯和8个“S”弯，或者6个“Z”弯和6个“S”弯)。松套管3优选地被通过两条聚丙烯带捆绑在一起，所述聚丙烯带的厚度约为0.05mm，宽度约为2.5mm，并且是以双线螺旋的方式施用的。12个SM-R光纤被松散地布置在每个套管内。光纤被涂上墨色并且具有约245±10μm的直径。在将光纤束引入套管内的步骤期间，光纤被SZ-扭胶，以便使其长度均衡。优选地，外护套包括填充石墨的聚酰胺12混合物。该混合物优选是由EMS Chemie SA制造的，并且商标为“Grilamid L20LF”牌。作为备选，外护套可以由HDPE、MDPE或LDPE制成，有可能被用石墨基溶液处理以获得更好的摩擦性能。
申请人已验证到，松散容纳光纤的套管的材料也与获得根据本发明的性能良好的线缆非常相关。有利地，这种套管的弹性模量E应当≥700MPa，优选地≥800MPa，更优选地≥1000MPa，以便确保对光纤进行机械保护，使其免受径向和纵向外力的影响。
根据一个优选实施例，套管包括PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)，并且弹性模量约为2000MPa。根据另一个实施例，套管包括HDPE(高密度聚乙烯)或MDPE(中等密度聚乙烯)化合物，其特征在于弹性模量≥约700MPa。
长度为3000m的具有光纤“B”的尺寸大大减小的线缆(第三线缆)已经历了-20℃到+60℃范围中的温度测试，然后经历了热老化测试(85℃下七天)。热老化测试之后是在与之前相同的温度范围下执行的另一个温度周期测试。线缆长度在1550nm下表现出稳定和规律的衰减。所有成缆光纤都表现出了最大衰减增量Δαmax≤0.05dB/Km。
通过采用Plumentaz SA的安装设备，以18米/分钟的平均速度(最大速度是36米/分钟)将同一线缆吹到内直径为8mm(外直径为10mm)聚乙烯管道中，吹动长度大于2000m。安装完全成功。
如以上联系表6所述，申请人已通过可膨胀圆筒装置测试了“A”和“B”光纤的微弯曲灵敏度。这种装置在G.Grasso等人的“Microbending effects in single mode optical cables(单模光缆中的微弯曲效应)”，International Wire & Cable Symposium Proceedings1988，pp.722-731中有所描述，这里将该文献结合进来作为参考。通过用可膨胀筒管表征了光纤上的微弯曲效应。此300mm金属筒管被涂有特殊的粗糙材料(3M ImperialPSA-grade 40μm)。可通过电动机驱动设备来改变其径向尺寸。此设备与个人计算机相连，该个人计算机还控制光学测量系统，该光学测量系统由用于光谱衰减测量和用于通过相移技术进行的光纤应变测量的测试设置的装置构成。通过以零张力将一长段(约500m)光纤缠绕在筒管上，并且在监视光纤传输损耗v.s.波长和光纤应变的相互关系的同时膨胀该筒管，从而来执行测试。根据测得的光纤拉伸ε来计算光纤上的线性压力p＝(EA)ε/R，其中(EA)是光纤抗拉刚度，R是筒管半径。从这些测量中获得了作为波长和线性压力的函数的微弯曲损耗。在圆筒膨胀期间，针对某个波长(优选为1550nm)下的光学传输功率变化以及几何拉伸来测量光纤样本。最后，考虑到几何光纤拉伸和光纤抗拉刚度，计算微弯曲灵敏度与横向压力的关系。这种灵敏度由衰减变化量(ΔαdB/Km)与膨胀表面上的相应接触压力变化量(Δpg/mm)的比率给出。在代表光缆的标准操作温度的+20℃、-30℃和+60℃上执行了测量。结果在表6中报告。
考虑到在光纤“B”上获得的有利的结果，申请人得出根据本发明的线缆应当采用这样的SM-R光纤：当在从-30℃到+60℃的温度范围中通过可膨胀圆筒装置测量时，该SM-R光纤的微弯曲灵敏度等于或低于4.0dB·km-1/g·mm-1。
正如已经知道的，SM-R光纤对微弯曲的灵敏度主要依赖于涂层的物理属性，其次依赖于MAC数目：因此，必须在一个参考MAC数目规一化所有微弯曲测量，以便适当地比较具有不同涂层系统的光纤性能。如前所述，MAC值是指模场直径MFD除以截止波长。MAC越低，微弯曲灵敏度越低。在1550nm下，对于SM-R光纤，认为参考MAC数值是8.59。
从而，已经示出和描述了实现为其寻求的目的和优点的新型电信光缆。但是，本领域的技术人员在考虑公开本发明的优选实施例的说明书和附图之后，将会明显看出本发明的许多改变、修改、变化和其他用途和应用。不脱离本发明的范围的所有这种改变、修改、变化和其他用途和应用被视为被本发明所覆盖，本发明仅由以下权利要求书所限。

Claims (17)

1.一种光纤线缆(1)，包括：
-中心强力构件(2)；
-容纳光纤(4)的多个套管(3)；以及
-保护性外护套(6)；
其特征在于
-在至少一个松套管中光纤的填充系数是≥45％；
-所述套管(3)包括具有≥700MPa的弹性模量的材料；并且
-所述光纤(4)具有在约1550nm下从约-30℃到+60℃的温度范围中≤4.0dB·km-1/g·mm-1的微弯曲灵敏度。
2.根据权利要求1所述的光纤线缆(1)，其中所述光纤(4)是单模SM型、或单模简化SM-R型光纤。
3.根据权利要求1或2所述的光纤线缆(1)，其中所述套管(3)包括具有≥800MPa的弹性模量的材料。
4.根据权利要求1或2所述的光纤线缆(1)，其中所述套管(3)包括具有≥1000MPa的弹性模量的材料。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中所述光纤(4)包括这样一种材料的内涂层(4P)，该材料具有当在-30℃下测量时低于约200MPa、并且当在从约+20℃到+60℃的温度下测量时低于约2MPa的弹性模量。
6.根据权利要求5所述的光纤线缆(1)，其中所述光纤(4)包括这样一种材料的内涂层(4P)，该材料具有当在-30℃下测量时低于约80MPa的弹性模量。
7.根据权利要求5所述的光纤线缆(1)，其中所述光纤(4)包括这样一种材料的内涂层(4P)：该材料具有当在-30℃下测量时在约20MPa到60MPa之间的弹性模量。
8.根据权利要求1-7中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中所述光纤(4)包括整体染色的外涂层(4S)。
9.根据权利要求1-8中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中在至少一个松套管中光纤的填充系数为≥50％。
10.根据权利要求1-9中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中所述套管(3)是由从以下群组中选择出的材料制成的，该群组包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯，高密度聚乙烯、中等密度聚乙烯和低密度聚乙烯。
11.根据权利要求1-10中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中所述套管(3)的内直径≤约1.25mm。
12.根据权利要求1-10中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中所述套管(3)的内直径≤约1.20mm。
13.根据权利要求1-12中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中所述有色光纤的外直径是约0.245mm。
14.根据权利要求1-3中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中所述外部线缆直径≤约7.0mm，并且光纤数目≥72。
15.根据权利要求1-3中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中所述外部线缆的直径≤约6.0mm，并且光纤数目≥72。
16.根据权利要求1-5中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中所述外护套(6)是由从以下群组中选择的材料制成的，该群组包括：聚酰胺12、高密度聚乙烯、中等密度聚乙烯和低密度聚乙烯。
17.根据权利要求1-15中任何一项所述的光纤线缆(1)，其中所述外护套(6)是由填充石墨的聚酰胺12混合物制成的。
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