DE19540380A1

DE19540380A1 - Optische Ader und optisches Kabel

Info

Publication number: DE19540380A1
Application number: DE1995140380
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Hoeg; Klaus Dipl Ing Nothofer; Peter Dipl Ing Zamzow
Original assignee: Alcatel Kabel AG and Co
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: DE19540380C2

Description

Die Erfindung geht aus von einer optischen Ader mit in einem Röhrchen angeordneten Lichtwellenleitern bzw. von einem optischen Kabel mit zumindest einer optischen Ader, die in einem Röhrchen angeordnete Lichtwellenleiter aufweist.

Für die optische Nachrichtenübertragung verwendbare Lichtwellenleiter weisen eine relativ niedrige Bruchdehnung auf. Bei Dehnungs-, Biege- und Torsionsbeanspruchungen der Lichtwellenleiter kommt es zudem zu großen Dämpfungserhöhungen. Die Lichtwellenleiter müssen daher weitgehend frei von äußeren mechanischen Einflüssen gehalten werden. Aus diesem Grund ist es beispielsweise bei der Anordnung von optischen Adern in Energiekabeln bekannt, optische Adern aus einem Röhrchen mit darin verlaufenden Lichtwellenleitern auszubilden. Derartige Röhrchen-Adern aus einem Metall oder Kunststoff erlauben bei vorgegebenem Querschnitt nur die Unterbringung einer begrenzten Anzahl von Lichtwellenleitern in der Ader, da einzelne Lichtwellenleiter durch ungeordnete, von außen nicht beeinflußbare Biegungen und Krümmungen der Lichtwellenleiter in der Ader gegeneinander drücken und ein Dämpfungsanstieg in den betroffenen druckbelasteten Lichtwellenleitern festzustellen ist. Darüber hinaus läßt sich der Durchmesser von derartigen Bündeladern nicht beliebig erhöhen, da mit steigendem Durchmesser die Knickfestigkeit der optischen Ader abnimmt und Schwierigkeiten bei der Unterbringung der optischen Ader z. B. in einem Energiekabel auftreten können. Zudem ist bei einer großen Anzahl von in einer optischen Ader verlaufenden Lichtwellenleitern ohne deren gruppenweise Zusammenfassung eine Identifizierbarkeit der einzelnen Lichtwellenleiter kaum gegeben.

Desweiteren ist es bekannt, Lichtwellenleiter in den am Umfang vorgesehenen Nuten eines beispielsweise aus einem Kunststoff ausgebildeten Kerns anzuordnen. Ein derartiger Kern weist eine vergleichsweise große Querschnittsfläche auf und erlaubt daher nur eine geringe Packungsdichte der Lichtwellenleiter in einer optischen Ader.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine optische Ader mit in einem Röhrchen angeordneten Lichtwellenleitern bzw. ein optisches Kabel mit zumindest einer optischen Ader, die in einem Röhrchen angeordnete Lichtwellenleiter aufweist, derart auszubilden, daß die einzelnen Lichtwellenleiter auch bei einer großen Anzahl von in der optischen Ader verlaufenden Lichtwellenleitern gut identifiziert werden können, die Lichtwellenleiter vor mechanischen Beanspruchungen wirkungsvoll geschützt sind und auch bei kleinen Abmessungen der optischen Ader bzw. des optischen Kabels eine große Anzahl von Lichtwellenleitern untergebracht werden kann.

Dieses Problem wird gemäß der Erfindung gelöst, indem in dem Röhrchen ein Kernelement mit sich in radialer Richtung nach außen bis an die Wandung des Röhrchens erstreckenden Trennwänden vorgesehen ist, die Trennwände das Innere des Röhrchens in einzelne, sich über die Länge des Röhrchens erstreckende Kammern unterteilen und die Lichtwellenleiter in diesen Kammern verlaufen.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß aufgrund der Unterteilung des Inneren der optischen Ader in einzelne durch die Trennwände begrenzte Kammern auch bei einer eine große Anzahl von Lichtwellenleitern aufweisenden optischen Ader die einzelnen Lichtwellenleiter gut identifizierbar und wirkungsvoll vor mechanischen Beanspruchungen geschützt sind. Durch die Trennwände wird darüber hinaus eine sehr hohe Knickfestigkeit des Röhrchens erzielt. In einer erfindungsgemäßen optischen Ader und in einem erfindungsgemäßen optischen Kabel läßt sich auch bei kleinen Abmessungen eine große Anzahl von Lichtwellenleitern unterbringen. Die optische Ader bzw. das optische Kabel sind zudem auf einfache und kostengünstige Art und Weise herstellbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.

Für eine besonders hohe Festigkeit der optischen Ader bzw. des optischen Kabels ist es von Vorteil, wenn das Röhrchen und das Kernelement mit seinen Trennwänden aus Metall ausgebildet sind.

Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn das Röhrchen und das Kernelement mit seinen Trennwänden aus Kunststoff ausgebildet sind, so daß die erfindungsgemäße optische Ader bzw. das erfindungsgemäße optische Kabel einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Um sowohl eine hohe Festigkeit als auch eine einfache und kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen optischen Ader bzw. des erfindungsgemäßen optischen Kabels zu ermöglichen, ist es auch vorteilhaft, wenn das Röhrchen aus Metall und das Kernelement mit seinen Trennwänden aus Kunststoff ausgebildet sind oder wenn das Röhrchen aus Kunststoff und das Kernelement mit seinen Trennwänden aus Metall ausgebildet sind.

Um die in den einzelnen Kammern der optischen Ader verlaufenden Lichtwellenleiter vor unzulässig hohen mechanischen Beanspruchungen, insbesondere vor Zugbeanspruchungen bei einer Biege- oder Torsionsbeanspruchung der Ader, wirkungsvoll zu schützen, ist es von Vorteil, wenn die Trennwände und die durch die Trennwände begrenzten Kammern wendelförmig in dem Röhrchen verlaufen.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Trennwände über ihre Länge mit wechselndem Drehsinn wendelförmig ausgebildet sind.

Zur Herstellung der Längswasserdichtigkeit der einzelnen Kammern ist es von Vorteil, wenn die Kammern mit einer Füllmasse gefüllt sind.

Für eine freie Beweglichkeit der Lichtwellenleiter untereinander und innerhalb der Kammer ist es vorteilhaft, wenn als Füllmasse ein thixotropes Gel verwendet ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 eine erfindungsgemäße optische Ader, die Fig. 2 ein einadriges erfindungsgemäßes optisches Kabel und die Fig. 3 ein siebenadriges erfindungsgemäßes optisches Kabel.

Die in den Fig. 1 bis 3 beispielhaft dargestellten optischen Adern 1 weisen ein Röhrchen 3 als äußere Hülle auf, das z. B. aus einem Metallband durch Umformung zu einem Röhrchen und anschließende Längsnahtverschweißung der Bandkanten ausgebildet ist. Es ist ebenfalls möglich, daß das Röhrchen 3 aus einem geeigneten Kunststoff besteht. In dem Röhrchen 3 ist ein Kernelement 5 angeordnet, das beispielsweise sechs sich ausgehend von dem Zentrum des Röhrchens 3 in radialer Richtung nach außen erstreckende Trennwände 7 hat und z. B. aus Metall besteht. Das Kernelement 5 mit seinen Trennwänden 7 kann aber auch aus einem geeigneten Kunststoff ausgebildet sein. Die Trennwände 7 des etwa sternförmigen Kernelementes 5 reichen bis an die innere Wandung des Röhrchens 3 und unterteilen auf diese Weise das Innere des Röhrchens 3 in einzelne Kammern 9. In den Kammern 9, die sich über die gesamte Länge der optischen Ader erstrecken, sind beispielsweise jeweils zwölf Lichtwellenleiter 11 angeordnet. Das Röhrchen 3 und das Kernelement 5 mit seinen Trennwänden 7 können z. B. aus Stahl ausgebildet sein, um eine besonders hohe Festigkeit der optischen Ader 1 zu gewährleisten. Die Trennwände 7 und dementsprechend auch die durch die Trennwände 7 begrenzten Kammern 9 verlaufen beispielsweise wendelförmig in dem Röhrchen 3, wobei die Trennwände 7 entweder über ihre gesamte Länge mit gleichbleibendem Drehsinn wendelförmig oder mit wechselndem Drehsinn wendelförmig ausgebildet sind. Zur Sicherstellung der Längswasserdichtigkeit der Kammern 9 sind diese mit einer geeigneten Füllmasse, z. B. mit einem thixotropen Gel gefüllt.

Das in der Fig. 2 dargestellte optische Kabel 15 unterscheidet sich von der in der Fig. 1 dargestellten optischen Ader 1 im wesentlichen lediglich dadurch, daß über dem die äußere Hülle der optischen Ader 1 bildenden Röhrchen 3 ein das Röhrchen 3 umschließender Kunststoffmantel 13 aufgebracht und auf diese Weise ein einadriges optisches Kabel 15 ausgebildet ist. Dieses optische Kabel 15 kann in einer einzigen optischen Ader 1 bei sehr kompakten Abmessungen zwischen 40 und 200 gut identifizierbare Lichtwellenleiter 11 aufweisen. Aufgrund der hohen Festigkeit der optischen Ader 1 kann auf zusätzliche Schutzmaßnahmen wie z. B. zusätzliche Stauchschutzelemente verzichtet werden.

Ein optisches Kabel 15, das eine Mehrzahl von miteinander verseilten optischen Adern 1 aufweist, ist in der Fig. 3 beispielhaft dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das optische Kabel 15 z. B. sieben miteinander verseilte optische Adern 1. Von diesen sieben optischen Adern 1 sind in der Fig. 3 sechs Adern lediglich angedeutet und nur eine Ader im Schnitt dargestellt. Jede dieser optischen Adern 1 entspricht im wesentlichen der in der Fig. 1 dargestellten optischen Ader 1 und weist ebenso wie diese ein Röhrchen 3 als äußere Hülle und ein Kernelement 5 mit sich in radialer Richtung nach außen bis an die Wandung des Röhrchens 3 erstreckenden Trennwänden 7 auf. Die Trennwände 7 unterteilen das Innere des Röhrchens 3 in einzelne sich über die gesamte Länge des Röhrchens 3 erstreckende Kammern 9, in welchen die Lichtwellenleiter 11 angeordnet sind. Über den miteinander verseilten optischen Adern 1 ist ein gemeinsamer Kunststoffmantel 13 aufgebracht. Ein solches Kabel 15 hat trotz einer hohen Anzahl von darin verlaufenden Lichtwellenleitern 11 einen geringen Durchmesser und eine hohe Festigkeit, wobei auf zusätzliche Maßnahmen zum Schutz der Lichtwellenleiter 11 vor unzulässig hohen mechanischen Beanspruchungen verzichtet werden kann.

Claims

1. Optische Ader mit in einem Röhrchen angeordneten Lichtwellenleitern, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Röhrchen (3) ein Kernelement (5) mit sich in radialer Richtung nach außen bis an die Wandung des Röhrchens (3) erstreckenden Trennwänden (7) vorgesehen ist, die Trennwände (7) das Innere des Röhrchens (3) in einzelne, sich über die Länge des Röhrchens (3) erstreckende Kammern (9) unterteilen und die Lichtwellenleiter (11) in diesen Kammern (9) verlaufen.

2. Optische Ader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (3) und das Kernelement (5) mit seinen Trennwänden (7) aus Metall ausgebildet sind.

3. Optische Ader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (3) und das Kernelement (5) mit seinen Trennwänden (7) aus Kunststoff ausgebildet sind.

4. Optische Ader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (3) aus Metall und das Kernelement (5) mit seinen Trennwänden (7) aus Kunststoff ausgebildet sind.

5. Optische Ader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (3) aus Kunststoff und das Kernelement (5) mit seinen Trennwänden (7) aus Metall ausgebildet sind.

6. Optische Ader nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (7) und die durch die Trennwände (7) begrenzten Kammern (9) wendelförmig in dem Röhrchen (3) verlaufen.

7. Optische Ader nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (7) über ihre gesamte Länge mit gleichbleibendem Drehsinn wendelförmig ausgebildet sind.

8. Optische Ader nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (7) über ihre Länge mit wechselndem Drehsinn wendelförmig ausgebildet sind.

9. Optische Ader nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (9) mit einer Füllmasse gefüllt sind.

10. Optische Ader nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllmasse ein thixotropes Gel verwendet ist.

11. Optisches Kabel mit zumindest einer optischen Ader, die in einem Röhrchen angeordnete Lichtwellenleiter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Röhrchen (3) ein Kernelement (5) mit sich in radialer Richtung nach außen bis an die Wandung des Röhrchens (3) erstreckenden Trennwänden (7) vorgesehen ist, die Trennwände (7) das Innere des Röhrchens (3) in einzelne, sich über die Länge des Röhrchens (3) erstreckende Kammern (9) unterteilen und die Lichtwellenleiter (11) in diesen Kammern (9) verlaufen.

12. Optisches Kabel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (3) und das Kernelement (5) mit seinen Trennwänden (7) aus Metall ausgebildet sind.

13. Optisches Kabel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (3) und das Kernelement (5) mit seinen Trennwänden (7) aus Kunststoff ausgebildet sind.

14. Optisches Kabel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (3) aus Metall und das Kernelement (5) mit seinen Trennwänden (7) aus Kunststoff ausgebildet sind.

15. Optisches Kabel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (3) aus Kunststoff und das Kernelement (5) mit seinen Trennwänden (7) aus Metall ausgebildet sind.

16. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (7) und die durch die Trennwände (7) begrenzten Kammern (9) wendelförmig in dem Röhrchen (3) verlaufen.

17. Optisches Kabel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (7) über ihre gesamte Länge mit gleichbleibendem Drehsinn wendelförmig ausgebildet sind.

18. Optisches Kabel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (7) über ihre Länge mit wechselndem Drehsinn wendelförmig ausgebildet sind.

19. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (9) der optischen Ader (1) mit einer Füllmasse gefüllt sind.

20. Optisches Kabel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllmasse ein thixotropes Gel verwendet ist.

21. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Kabel (15) genau eine optische Ader (1) und einen diese umschließenden Kunststoffmantel (13) aufweist.

22. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Kabel (15) eine Mehrzahl von miteinander verseilten optischen Adern (1) und einen die verseilten optischen Adern (1) umschließenden Kunststoffmantel (13) aufweist.