DE69422568T3

DE69422568T3 - Anordnungen an optischer Faser für Einblasvorrichtung

Info

Publication number: DE69422568T3
Application number: DE69422568T
Authority: DE
Inventors: Roger Stephen Royston Preston; David Brian Smith
Original assignee: Prysmian Cables and Systems Ltd
Current assignee: Prysmian Cables and Systems Ltd
Priority date: 1993-10-01
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2014-09-17
Also published as: CA2133356C; DE69422568T2; EP0646818A1; GB2282897A; GB2282897B; NZ264550A; DE69422568D1; ES2143530T5; GB9320282D0; AU7429194A; EP0646818B2; EP0646818B1; CA2133356A1; US5533164A; AU677092B2; ES2143530T3

Description

Die Erfindung betrifft Lichtwellenleiter-Anordnungen für geblasenen Einbau und insbesondere derartige Anordnungen, wie sie in der EP-A-0345968 und der EP-A-0521710 offenbart sind (auf die verwiesen wird), bei denen die Anordnung eine Lichtwellenleiter-Einheit aufweist, die wenigstens einen überzogenen Lichtwellenleiter aufweist, wobei der Überzug der Faser wenigstens eine Überzugsschicht aufweist, und wobei die Anordnung ferner einen Überzug aufweist, der die Einheit umgibt und eine äußere Schicht mit einer Außenfläche und einer Innenfläche und aus einem Material mit Partikelsubstanz, von der wenigstens etwas Substanz von der Außenfläche der äußeren Schicht vorsteht, und eine innere Schicht aus einem Material mit einem geringeren Elastizitätsmodul als dem des Materials der äußeren Schicht aufweist.
Wie die EP-A-0521710 betrifft die Erfindung insbesondere derartige Anordnungen, bei denen die Lichtwellenleiter-Einheit mehrere überzogene Lichtwellenleiter aufweist, sie ist jedoch auch auf derartige Anordnungen anwendbar, bei denen die Lichtwellenleiter-Einheit nur einen überzogenen Lichtwellenleiter aufweist, wie dies bei den dargestellten Ausführungsformen der EP-A-0345968 der Fall ist, bei welcher der Überzug des Lichtwellenleiters zwei Überzüge aufweist – einen weichen, primären Pufferüberzug und einen harten, sekundären Überzug.
Gemäß der EP-A-0345968 wird die Partikelsubstanz mit dem Material des äußeren Überzugs vor dem Anbringen des äußeren Überzugs vermischt, jedoch führt dies zu der Anwesenheit der Partikelsubstanz an der Zwischenschicht zwischen der äußeren Schicht und der inneren Schicht, was, wie in der EP-A-0521710 gefolgert wird, der vermutliche Grund für eine schlechte "Faser-Ausbrech"-Leistung beim Biegen ist, insbesondere wenn das System der EP-A-0345968 auf derartige Lichtwellenleiter-Anordnungen angewendet wird, bei denen die Lichtwellenleiter-Einheit mehrere überzogene Lichtwellenleiter aufweist und somit größere Durchmesser aufweisen muß als Anordnungen, bei denen die Fasereinheit einen einzigen Lichtwellenleiter aufweist.
Um dieses Problem der schlechten Faserausbrechleistung zu überwinden, fügt die EP-A-0521710 die Partikelsubstanz der äußeren Schicht zu, nachdem diese aufgebracht wurde, und zwar derart, daß der innerste Teil der Schicht im wesentlichen von der Partikelsubstanz frei ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die in der EP-A-0521710 erkannten Probleme im Hinblick auf die schlechten Faserausbrechleistungen infolge der Anwesenheit von Partikelsubstanz an der Schnittstelle zwischen der äußeren Schicht und der inneren Schicht bei dem System, das in der EP-A-0345968 offenbart ist, zu vermeiden. Zu diesem Zweck schafft die Erfindung allgemein eine Zwischenschicht zwischen der äußeren und der inneren Schicht zum Anhalten von Rissen, die sich von der Innenfläche der äußeren Schicht infolge der Anwesenheit von Partikelsubstanz an diese Stelle benachbart in Richtung der inneren Schicht fortsetzen.
Die Erfindung schafft eine Lichtwellenleiter-Anordnung für geblasenen Einbau, die eine Fasereinheit aufweist, die wenigstens einen überzogenen Lichtwellenleiter aufweist, wobei der Überzug der Faser wenigstens eine Überzugsschicht aufweist, und wobei die Anordnung ferner einen Überzug aufweist, der die Einheit umgibt und eine äußere Schicht mit einer Außenfläche und einer Innenfläche und aus einem Material mit Partikelsubstanz, von der wenigstens etwas Substanz von der Außenfläche der äußeren Schicht vorsteht, eine innere Schicht aus einem Material mit einem geringeren Elastizitätsmodul als dem des Materials der äußeren Schicht und eine Zwischenschicht aus Material aufweist, das zwischen der äußeren und der inneren Schicht angeordnet ist.
Die Partikelsubstanz kann im wesentlichen sphärische Kügelchen aufweisen, die aus Glas und vorzugsweise hohl sein können, und das Verhältnis des durchschnittlichen Durchmessers der Kügelchen zu der durchschnittlichen Dicke der äußeren Schicht liegt vorzugsweise bei 1 : 0,5 bis 1 : 0,9. Typischerweise beträgt der durchschnittliche Durchmesser der Kügelchen etwa 35 μm, und die durchschnittliche Dicke der äußeren Schicht von 20 bis 30 μm.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Fasereinheit vier überzogene Fasern auf, wobei der Überzug einer jeden von diesen einen oder mehrere Überzüge aufweist. Bei dieser Ausführungsform beträgt der durchschnittliche Außendurchmesser der äußeren Schicht etwa 910 μm.
Vorzugsweise ist das Elastizitätsmodul des Materials der Zwischenschicht gleich oder im wesentlichen gleich zu dem Elastizitätsmodul des Materials der äußeren Schicht.
Um ein besseres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, wird eine Ausführungsform nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der ein schematischer Querschnitt einer Lichtwellenleiter-Anordnung für geblasenen Einbau gezeigt ist.
Die gezeigte Anordnung 10 weist eine Fasereinheit 12 mit mehreren überzogenen Lichtwellenleitern 14 auf. Die dargestellte Einheit weist vier überzogene Lichtwellenleiter auf, es ist jedoch zu erkennen, daß sie eine unterschiedliche Anzahl als vier Fasern, beispielsweise acht oder nur eine einzige Faser aufweisen könnte.
Eine jede überzogene Faser 14 ist mit einem primären und einem sekundären Überzug versehen, wie es bekannt ist, und die überzogenen Fasern sind derart angeordnet, daß sich ihre sekundären Überzüge berühren. Die Anordnung weist ferner einen Überzug auf, der die Einheit 12 umgibt und eine innere Schicht 16, eine äußere Schicht 18 und eine Zwischenschicht 20 aufweist. Eine jede Schicht weist ein durch Strahlung gehärtetes Polymer auf. Die innere Schicht weist ein Material auf, das ein niedrigeres Elastizitätsmodul aufweist als dasjenige der äußeren Schicht und bildet eine weiche Pufferschicht für die Fasereinheit. Die äußere Schicht ist härter und robuster als die Pufferschicht und wirkt zum Schutz der Pufferschicht und der Fasereinheit. Die äußere Schicht 18 weist Partikelsubstanz in Form von hohlen Glaskügelchen 22 auf, von denen einige von der Außenfläche 24 der äußeren Schicht 18 vorstehen. Es ist ebenfalls zu erkennen, daß einige der Kügelchen an die Innenfläche 26 der äußeren Schicht 18 benachbart angeordnet sind. Es ist diese Ablagerung der Kügelchen, die in der EP-A-0521710 für den Beginn der Ausbildung von Sprüngen infolge der Biegung der Anordnung in Betracht gezogen wird. Es wird ebenso geglaubt, daß Sprünge in der äußeren Schicht von der Außenfläche derselben beginnen können. Die Zwischenschicht ist vorgesehen, um die Fortsetzung von Sprüngen in der äußeren Schicht in Richtung der inneren Pufferschicht anzuhalten, und kann aus demselben Material wie das Material der äußeren Schicht ausgebildet sein, enthält jedoch keine Kügelchen 22. In diesem Fall ist das Elastizitätsmodul des Materials der Zwischenschicht das gleiche wie dasjenige der äußeren Schicht. Jedoch ist zu erkennen, daß sie aus einem anderen Material ausgeführt sein kann, jedoch ist das Elastizitätsmodul und/oder die Dicke der Zwischenschicht derart gewählt, daß für die Anordnung ermöglicht wird, daß sie eine erwünschte Gesamtsteifheit aufweist.
Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der Außendurchmesser der inneren Schicht 800 μm, der Außendurchmesser der Zwischenschicht 850 μm und der Außendurchmesser der äußeren Schicht 910 μm. Der durchschnittliche Durchmesser der Kügelchen, die in der äußeren Schicht enthalten sind, beträgt 35 μm, und demzufolge wird bei engen Toleranzen für die Schicht- und Kügelchendurchmesser für eine gute Blasbarkeit für das erforderliche Ausmaß des Vorstehens der Kügelchen von der Außenfläche der äußeren Schicht gesorgt.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Materialien, welche die Schichten bilden, multifunktionelle UV-härtbare Acrylate. Insbesondere ist das Material, das die Innenschicht bildet, Cablelite 3287-9-37, wobei das Material, das die Zwischenschicht bildet Cablelite 950-705 oder Zeneca NEP 87 ist, und wobei die äußere Schicht, welche die Kügelchen enthält, aus Zeneca NEP 86 ausgebildet ist. Cablelite und Zeneca sind Markennamen von DSM Desotech BV bzw. Zeneca.
Wie aus dem Vorangehenden deutlich wird, ist das Erfordernis von von der Außenfläche der äußeren Schicht vorstehenden Kügelchen nicht verträglich damit, daß gefordert wird, daß keine Kügelchen vorhanden sind, die an die Innenfläche der äußeren Schicht benachbart sind, wie dies bei dem in der EP-A-0345968 angewandten Verfahren der Fall ist. Es sei denn der Kügelchendurchmesser ist größer als die Dicke der äußeren Schicht, wobei in diesem Fall die Kügelchen an die Innenfläche benachbart angeordnet sind, kann das Vorstehen der Kügelchen nicht garantiert werden. Wenn der Durchmesser der Kügelchen geringer ist als die Dicke der äußeren Schicht, kann weder das Vorstehen der Kügelchen von der Außenschicht noch die Abwesenheit von Kügelchen an die Innenfläche benachbart garantiert werden. In der Tat wird unter diesen Umständen die Situation erschwert, weil die Kügelchen in das Material der Außenschicht einsinken, weil dieses in flüssiger Form aufgebracht wird. Die Verwendung einer Sprünge anhaltenden Zwischenschicht verhindert die Probleme, die mit der Anordnung der Kügelchen an die Innenfläche benachbart auftreten, und ermöglicht die Verwendung von Kügelchen mit einem größeren Durchmesser als der Dicke der äußeren Schicht.
Zusätzlich sorgt die Verwendung einer Zwischenschicht für eine Einrichtung, durch welche die gesamte Steifheit der Lichtwellenleiter-Anordnung auf einen Wert angepaßt werden kann, der für gute Blaseigenschaften sorgt, da die Dicke und das Elastizitätsmodul der Zwischenschicht beides Variablen sind, welche die Gesamtsteifigkeit verändern können.

Claims

Lichtwellenleiter-Anordnung (10) für geblasenen Einbau, mit einer Fasereinheit (12) mit wenigstens einem überzogenen Lichtwellenleiter (14), wobei der Überzug der Faser wenigstens eine Überzugsschicht aufweist, und wobei die Anordnung ferner einen Überzug aufweist, der die Einheit (12) umgibt und eine äußere Schicht (18) mit einer Außenfläche (24) und einer Innenfläche (26) und aus einem Material mit Partikelsubstanz (22), von der wenigstens etwas Substanz von der Außenfläche der äußeren Schicht (18) vorsteht, eine innere Schicht (16) aus einem Material mit einem geringeren Elastizitätsmodul als dem des Materials der äußeren Schicht und eine Zwischenschicht (20) aus Material aufweist, das zwischen der äußeren und der inneren Schicht angeordnet ist.
Lichtwellenleiter-Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Partikelsubstanz (22) im wesentlichen sphärische Kügelchen aufweist, und das Verhältnis des durchschnittlichen Durchmessers der Kügelchen zu der durchschnittlichen Dicke der äußeren Schicht (18) von 1 : 0,5 bis 1 : 0,9 beträgt.
Lichtwellenleiter-Anordnung (10) nach Anspruch 2, wobei der durchschnittliche Durchmesser der Kügelchen etwa 35 μm beträgt, und die durchschnittliche Dicke der äußeren Schicht (18) von 20 bis 30 μm beträgt.
Lichtwellenleiter-Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fasereinheit (12) vier der überzogenen Lichtwellenleiter (14) aufweist.
Lichtwellenleiter-Anordnung (10) nach Anspruch 4, wobei der durchschnittliche Außendurchmesser der äußeren Schicht (18) etwa 910 μm beträgt.
Lichtwellenleiter-Anordnung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Elastizitätsmodul des Materials der Zwischenschicht (20) zu dem Elastizitätsmodul des Materials der äußeren Schicht (18) gleich oder im wesentlichen gleich ist.