DE19961657A1

DE19961657A1 - Optisches Kabel für die Nachrichtenübertragung

Info

Publication number: DE19961657A1
Application number: DE19961657A
Authority: DE
Inventors: Hans Ulrich Mueller
Original assignee: Corning GmbH
Current assignee: Corning GmbH
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2001-07-05

Abstract

Optisches Kabel für die Nachrichtenübertragung, bei dem ein übertragungstechnisch wirksames Zentralelement angeordnet ist, wobei das Zentralelement aus einem Faserminibündel (1) mit 2-12 optischen Fasern und einer in Schlauchextrusion hergestellten Isolierhülle mit einer Wanddicke von 30 mum bis 100 mum besteht und über dem Faserminibündel (1) nebeneinander geführte optische Fasern (2) in einer wasserdichten Masse eingebettet sind, von einem Mantel (3) zusammengehalten sind und ein Verhältnis der Schlaglängen zwischen den optischen Fasern des Faserminibündels (1) und den äußeren optischen Fasern (2) von 1 : 2 bis 1 : 4 beträgt und innerhalb der Kabelelemente ein DDR-Wert von 20-50 und eine Gleichgewichtsbeziehung von 1 : 1 bis 2 : 1 vorhanden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Kabel für die Nachrichtenübertragung bestehend aus mehreren Kabelelementen, bei dem ein übertragungstechnisch wirksames Zentralelement angeordnet ist.

Optische Kabel besitzen empfindliche optische Fasern, oder auch Lichtwellenleiter genannt, die gegen Zug, Druck und auch gegen Feuchtigkeit geschützt werden müssen.

Bekannt ist ein Kabelaufbau, bei dem ein Zugentlastungselement als Mittenelement und die Übertragungselemente als Kabeladern darüber um dieses Mittenelement in ein oder mehreren Lagen angeordnet sind. Nach der DE 39 35 986 A1 besteht das Zentralelement aus Glasrovings, in Masse eingebettetes Aramid mit einer Kunststoff hülle. Dieses Element ist besonders zugfest.

Die DE 35 22 694 A1 stellt ein sogenanntes kombiniertes Kabel zur Signalüber tragung vor, das aus elektrischen Adern und optischen Fasern besteht und beide Übertragungselemente sind um einen zugfesten Kern herum verseilt. Über den Adern ist ein Innenmantel, darüber eine zugfeste Hülle sowie ein Mantel angeordnet. Der Kern besteht aus zugfesten Fäden wie Polyamid, Stahl, Glasgarn, die in Seilform vereint sind.

Auch ist nach der DE 39 23 543 A1 bekannt, optische Fasern oder Lichtwellenleiter um ein Träger-, Stütz- und Zugentlastungselement anzuordnen und mittels Heizschmelzkleber zu fixieren und solche Grundbündel zu Hauptbündel zusammen zufassen, um damit eine Kabelseele aufzubauen. Durch die Fixierung der Lichtwellenleiter besteht die Gefahr der Dämpfungserhöhung.

Die beschriebenen Kabelkonstruktionen haben aufgrund des nur zur Zugentlastung dienenden Mittenelementes einen hohen Anteil an ungenutztem Hohlraum und damit keinen guten Füllfaktor. Eine Verbesserung erreichen solche Kabelkonstruktionen, bei denen das Zentralelement auch zur Nachrichtenübertragung genutzt wird.

In der DE 37 06 677 A1 wird eine verseilte Kabelkonfiguration vorgestellt, bei der ein inneres zentral liegendes Bündel eine größere Anzahl von Lichtwellenleitern aufweist als die außen um das zentrale Organ liegenden Bündel. Die Lichtwellen leiter liegen lose in den Bündeln. Zugentlastungselemente sind im Außenmantel angeordnet. Die außen liegende Bündellage läßt große Zwickelräume entstehen, so daß kein kompaktes Kabel möglich ist.

Nach der EP 677 759 werden Zugentlastungselemente in unmittelbarer Nähe der optischen Faser angeordnet. So besteht die Bündelader aus einer Hülle aus Kunst stoff mit einer glasfaserverstärkten Schicht zur Zugentlastung. In diesem form stabilem Schlauch sind die optischen Fasern ebenfalls lose geführt. Die so entstehen den gleichartigen Bündel sind zu einem Aderverband zusammengefaßt, wobei um ein Zentral-Bündel weitere Bündeladern angeordnet sind. Auch bei dieser Kabel konstruktion ist durch die Zwickelräume ungenutzter Hohlraum vorhanden. Durch die Einlagerung von Zugentlastungselementen in die Isolierhülle der Bündelader wird eine weitere Durchmesservergrößerung erreicht.

Neben der bereits beschriebenen geringen Packungsdichte der optischen Fasern innerhalb des Kabelverbandes in Bündeladerform ist allen Kabelkonstruktionen der entscheidende Nachteil gemeinsam, daß eine one-line Fertigung nicht möglich ist, weil in der 1. Herstellungsstufe die Bündeladern hergestellt werden müssen, die in der 2. Herstellungsstufe zu einem Kabel zusammengesetzt werden. Der maschinen technische Aufwand hierfür ist groß und die Produktivität ist begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Kabel für die Nachrichten übertragung zu entwickeln, bei dem optische Fasern in einer Kabelkonstruktion so angeordnet werden, daß eine große Packungsdichte und gleichzeitig eine hohe Produktivität erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein optisches Kabel für die Nachrichten übertragung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.

Die Erfindung beruht darauf, daß ein Faserminibündel mit 2-12 optischen Fasern in hoher Packungsdichte in einer Isolierhülle zusammengefaßt sind und mit einzelnen optischen Fasern kombiniert werden. Dabei ist das Faserminibündel als Zentral element gleichzeitig Stützelement für die darüber angeordneten optischen Fasern. Die nebeneinander liegenden optischen Einzelfasern als äußeres Element lassen nur kleine Zwickelräume zu, so daß der Kabeldurchmesser minimiert werden kann. Nach den erfindungsgemäßen Parametern von einem DDR-Wert von 20-50, einer Gleichgewichtsbeziehung von 1 : 1 bis 2 : 1 sowie dem Verhältnis der Schlaglängen zwischen den optischen Fasern des Zentralelementes und den äußeren Fasern von 1 : 2 bis 1 : 4 sind die optischen Fasern trotz großer Packungsdichte so schonend zu sammengeführt und angeordnet, daß keine Dämpfungserhöhung eintritt. Darüber hinaus ist eine one-line Herstellung des Kabels möglich, indem die optischen Fasern des Zentralelementes vorzugsweise oszillierend zusammengelegt werden, worüber die Isolierhülle in Schlauchextrusion gefahren wird und darüber wird das äußere Element in Form der optischen Einzeladern bei Einbettung in eine wasserabweisende Masse ebenfalls oszillierend und abschließend der Mantel in Schlauchextrusion aufgebracht. Ein separater Herstellungsschritt ist nicht erforderlich. An Stelle der Oszillierung der optischen Fasern ist auch eine Verseilung derselben möglich. Die eingesetzten Materialien für die Isolierhülle und den Mantel gewährleisten eine gute Stützfunktion bzw. einen guten Schutz vor Beschädigungen.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt die Figur schematisch ein erfindungsgemäßes Kabel im Querschnitt.

Das Faserminibündel 1 besteht aus 3 optischen Fasern mit unterscheidbarer Grundeinfärbung, die in Oszillierung mit einer Schlaglänge von 1000-3000 mm, was bei einer Anlagengeschwindigkeit von 90 m/min acht Wechselschläge pro Minute entspricht, zusammengeführt sind. In Schlauchextrusion ist die Isolierhülle PA12 L 1640 aufgebracht. Die Zwickel sind mit tixotropem Gel gefüllt. Es herrschen die Bedingungen:
DDR-Wert: 50
Gleichgewichtsbeziehung 1,8 : 1
Faserabzugskraft: 65 cN

Die Abmessungen der Isolierhülle betragen:
Innendurchmesser: 0,54 mm
Außendurchmesser: 0,60 mm

Die gefertigten Faserminibündel weisen im Temperaturbereich von -20°C bis 70°C keine Änderungen im Dämpfungsverhalten auf. Auf dieses Faserminibündel ist eine Lage von 9 optischen Fasern 2 aufgebracht, die in einer wasserdichten Masse aus einem Gel höherer Viskosität eingebettet sind. Diese Lage optischer Fasern ist mit einer Schlaglänge um das Faserminibündel oszilliert mit einem Verhältnis der Schlaglängen zwischen den optischen Fasern des Faserminibündels und der äußeren Lage von 1 : 2.

Es herrschen ebenfalls die Bedingungen:
DDR-Wert: 50
Gleichgewichtsbeziehung: 1,8 : 1
Faserabzugskrafi: 65 cN

Darüber befindet sich der Mantel 3 aus PA 12, der einen Innendurchmesser von 1,25 mm und einen Außendurchmesser von 1,75 mm besitzt.

Wie groß nach der Erfindung die Packungsdichte ist, zeigt ein Vergleich mit der bereits zitierten DE 37 06 677 A1, die im Aufbaubeispiel für eine Bündelader mit 8 optischen Fasern einen Innendurchmesser von 1,7 mm und einen Außendurchmesser von 2,8 mm angibt.

Claims

1. Optisches Kabel für die Nachrichtenübertragung, bei dem ein übertragungstechnisch wirksames Zentralelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentral element aus einem Faserminibündel (1) mit 2-12 optischen Fasern und einer in Schlauchextrusion hergestellten Isolierhülle mit einer Wanddicke von 30 µm bis 100 µm besteht und über dem Faserminibündel (1) nebeneinander geführte optische Fasern (2) in einer wasserdichten Masse eingebettet sind, von einem Mantel (3) zusammengehalten sind und ein Verhältnis der Schlaglängen zwischen den optischen Fasern des Faserminibündels (1) und den äußeren optischen Fasern (2) von 1 : 2 bis 1 : 4 beträgt und innerhalb der Kabelelemente ein DDR-Wert von 20-50 und eine Gleichgewichtsbeziehung von 1 : 1 bis 2 : 1 vorhanden ist.

2. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Fasern in Oszillierung zusammengeführt sind.

3. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Fasern im Verseilverfahren zusammengeführt sind.

4. Optisches Kabel nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolier hülle des Faserminibündels (1) aus Polyamid 12 oder Polybutylenterephtalat besteht.

5. Optisches Kabel nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (3) aus Polyamid 12 oder Polybutylenterephtalat oder Polypropylen besteht.

6. Optisches Kabel nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume der optischen Fasern des Faserminibündels mit einer tixotropen Masse oder mit Quellmittel ausgefüllt sind.

7. Optisches Kabel nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbettungsmasse für die äußeren optischen Fasern (2) aus einem Gel höherer Visko sität oder einem Hot-Melt auf Polyamid-Harz- oder Polyolefinbasis oder aus Quell mittetn besteht.

8. Optisches Kabel nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Fasern mit einer Grundfärbung und/oder Ringmarkierung gekennzeichnet sind.

9. Optisches Kabel nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichent, daß in dem Mantel (3) Zug- und Stützelemente integriert sind.