ES2634523T3 - Cables de fibra óptica que tienen niveles relativamente bajos de polvo hinchable en agua - Google Patents

Abstract

Un conjunto de fibra óptica que comprende: al menos una fibra óptica (102); un tubo (106), estando dispuesta la al menos una fibra óptica dentro del tubo, en el que el tubo tiene una cavidad que incluye un área en sección transversal de la cavidad, y midiéndose el área en sección transversal de la cavidad en milímetros cuadrados, y un diámetro interno de aproximadamente 2,0 milímetros o menor; y un polvo hinchable en agua (104) dispuesto dentro del tubo para bloquear la migración de agua dentro de una longitud del tubo, en el que el polvo hinchable en agua (104) tiene una distribución de tamaño de partícula teniendo las partículas hinchables en agua un tamaño de partícula medio de aproximadamente 100 micrómetros o menor, y en el que el polvo hinchable en agua está depositado de manera uniforme en un anillo en una pared de tubo interna del tubo y tiene una concentración normalizada de aproximadamente 0,01 gramos o menor por metro del tubo por milímetro cuadrado del área en sección transversal de la cavidad para calcular una concentración media en gramos por metro para el polvo hinchable en agua, en el que el tubo puede bloquear una presión de un metro de agua corriente en una longitud de un metro durante veinticuatro horas.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

DESCRIPCION

Cables de fibra optica que tienen niveles relativamente bajos de polvo hinchable en agua Campo de la invencion

La presente invencion se refiere en general a conjuntos de fibra optica usados para transmitir senales opticas. Mas particularmente, la presente invencion se refiere a conjuntos de fibra optica que tienen niveles relativamente bajos de polvo hinchable en agua junto con metodos para fabricar los mismos.

Antecedentes tecnicos

Las redes de comunicaciones se usan para transportar una diversidad de senales tales como voz, video, datos y similares. A medida que las aplicaciones de las comunicaciones requieren mayor ancho de banda, las redes de comunicacion cambian a cables que tienen fibras opticas puesto que son capaces de transmitir una cantidad extremadamente grande de ancho de banda en comparacion con un conductor de cobre. Ademas, un cable de fibra optica es mucho mas pequeno y ligero en comparacion con un cable de cobre que tiene la misma capacidad de ancho de banda. Sin embargo, las fibras opticas son relativamente sensibles en comparacion con los conductores de cobre y conservar su rendimiento optico puede ser desafiante.

En ciertas aplicaciones, los cables de fibra optica estan expuestos a humedad que con el tiempo puede introducirse en el cable de fibra optica. Para tratar este problema de la humedad, los cables de fibra optica pretendidos para estas aplicaciones incluyen uno o mas componentes para bloquear la migracion de agua a lo largo del cable de fibra optica. A modo de ejemplo, los cables de fibra optica convencionales bloquean la migracion del agua usando un material de relleno y/o un material de inundacion tal como gel o grasa dentro del cable de fibra optica. El material de relleno se refiere a gel o grasa que esta en el interior de un tubo con las fibras opticas, mientras que el material de inundacion se refiere a gel o grasa dentro del cable que esta fuera del tubo o tubos que alojan las fibras opticas. El gel o grasa funcionan rellenando los espacios (es decir, los vaclos) de modo que el agua no tiene una trayectoria para fluir dentro del cable de fibra optica. Adicionalmente, el material de relleno de gel o grasa tiene otras ventajas ademas de bloqueo del agua, tal como almohadillado y acoplamiento de las fibras opticas que ayuda a mantener el rendimiento optico durante los eventos mecanicos o del entorno que afectan al cable de fibra optica. Dicho de manera sencilla, el material de relleno de gel o grasa es multi-funcional.

Sin embargo, los materiales de relleno de gel o grasa tienen tambien desventajas. Por ejemplo, el gel o grasa es engorroso y pueden gotear desde un extremo del cable de fibra optica. Otra desventaja es que el material de relleno debe limpiarse de las fibras opticas cuando se estan preparando para una conexion optica, que anade tiempo y complejidad para el trabajo manual. Ademas, limpiar el gel o grasa requiere el trabajo manual para llevar los materiales de limpieza en el campo para eliminar el gel o grasa. Por lo tanto, ha existido una necesidad desde hace mucho tiempo de cables de fibra optica que eliminen los materiales de gel o grasa mientas aun proporcionen todos los beneficios asociados con los mismos.

Los primeros disenos de cable de fibra optica eliminaron el material de inundacion usando componentes de bloqueo del agua secos tales como bandas o hilo fuera de los tubos amortiguadores para inhibir la migracion de agua a lo largo del cable. A diferencia del gel o grasa, los componentes de bloqueo del agua secos no son engorrosos y no dejan un residuo que requiera limpieza. Estos componentes de bloqueo del agua secos tlpicamente incluyen pollmeros super absorbentes (SAP) que absorben agua y se hinchan como resultado, bloqueando de esta manera la trayectoria del agua para inhibir la migracion de agua a lo largo del cable de fibra optica. Hablando en general, los componentes hinchables en agua usan un hilo o banda como un transportador para el SAP. Puesto que los hilos y bandas hinchables en agua se usaron en primer lugar fuera de los tubos que alojan las fibras opticas, las otras funciones ademas del bloqueo del agua tales como acoplamiento y atenuacion optica no necesitaron tratarse.

Eventualmente, los cables de fibra optica usaron hilos y bandas hinchables en agua dentro de los tubos que alojaron las fibras opticas para sustituir los materiales de relleno de gel o grasa. Hablando en general, los hilos o bandas hinchables en agua tenlan suficientes capacidades de bloqueo del agua, pero no proporcionaban todas las funciones de los materiales de relleno de gel y grasa tales como almohadillado y acoplamiento. Por ejemplo, la banda hinchable en agua y los hilos son voluminosos puesto que son relativamente grandes en comparacion con una fibra optica tlpica y/o pueden tener una superficie relativamente rugosa. Como resultado, los hilos o bandas hinchables en agua pueden provocar problemas si la fibra optica se presiona contra los mismos. Dicho de otra manera, las fibras opticas presionadas contra el hilo hinchable en agua convencional pueden experimentar microflexion que puede provocar niveles indeseables de atenuacion optica y/o provocar otros problemas. Ademas, el nivel deseado de acoplamiento para las fibras opticas con el tubo puede ser un problema si el cable de fibra optica no tiene un diseno trenzado puesto que el trenzado proporciona acoplamiento.

A modo de ejemplo, la Patente de Estados Unidos N. ° 4.909.592 desvela un ejemplo de componentes hinchables

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

en agua convencionales usados dentro de un tubo amortiguador que tiene fibras opticas. Aunque, incluir los componentes hinchables en agua convencionales dentro del tubo amortiguador puede provocar aun problemas con el rendimiento de cable de fibra optica, que requiere limitaciones en el uso y/u otras modificaciones de diseno. Por ejemplo, los cables de fibra optica que usan hilos hinchables en agua convencionales dentro del tubo amortiguador requieren tubos amortiguadores mas grandes para minimizar la interaccion de hilos y fibras opticas hinchables en agua convencionales y/o limitar el entorno donde se usa el cable.

Otros primeros disenos de cable de fibra optica usaron conjuntos de tubo que se rellenaron de manera elevada con SAP como un polvo suelto para bloquear la migracion de agua dentro del cable de fibra optica. Sin embargo, usar un polvo hinchable en agua suelto dentro del cable de fibra optica creo problemas puesto que los polvos de SAP podrlan acumularse/migrar en posiciones dentro del cable de fibra optica puesto que no se fijo a un transportador tal como un hilo o banda (es decir, los polvos de SAP se acumularlan en los puntos inferiores cuando se enrollaran en un carrete debido a la gravedad y/o vibracion), provocando de esta manera el bloqueo de agua inconsistente dentro del cable de fibra optica. Tambien, el polvo hinchable en agua suelto quedaba libre para caerse al final del tubo. Las Figuras 1 y 2 representan respectivamente una vista en seccion transversal y una vista en seccion transversal longitudinal de un conjunto de fibra optica seco convencional 10 que tiene una pluralidad de fibras opticas 1 junto con un polvo hinchable en agua 3 como se representa esquematicamente dispuesto dentro de un tubo 5. Como se muestra, el conjunto de fibra optica 10 seco convencional usa una cantidad relativamente grande de polvo hinchable en agua 3 dentro del tubo 5 para bloquear la migracion de agua en el mismo. Para reducir la cantidad de polvo hinchable en agua otros disenos de cable de fibra optica han usado polvos hinchables en agua en combinacion con otros componentes de cable para bloqueo de agua eficaz tal como se desvela en la Patente de Estados Unidos N. ° 6,253.012. Otro cable de fibra optica que incluye un polvo hinchable en agua se desvela en el documento US 2002/0159726 A1.

La presente invencion trata la necesidad desde hace mucho tiempo de conjuntos de fibra optica secos que proporcionan rendimiento optico y mecanico adecuado mientras que son aceptables para el trabajo manual.

Sumario de la invencion

La presente invencion se refiere a conjuntos de fibra optica secos que usan un nivel relativamente bajo de polvo hinchable en agua para bloquear la migracion de agua a lo largo de los mismos. Los conjuntos de fibra optica incluyen una o mas fibras opticas y un polvo hinchable en agua dispuesto dentro de un tubo, una cavidad, un cable o similares. Ademas, uno o mas de los conjuntos de fibra optica pueden usarse en un cable o pueden formar ellos mismos un cable. Adicionalmente, las realizaciones de la presente invencion pueden bloquear eficazmente la migracion de agua corriente o agua salina tal como del 3 % en peso.

Un aspecto de la presente invencion se refiere a un conjunto de fibra optica que tiene al menos una fibra optica y un polvo hinchable en agua dispuesto dentro de un tubo donde el tubo tiene un diametro interno de aproximadamente 2,0 millmetros o menor. El polvo hinchable en agua esta dispuesto dentro del tubo para bloquear la migracion de agua dentro de una longitud del tubo con una concentracion media de aproximadamente 0,02 gramos o menor por metro del conjunto de fibra optica. Ademas, el conjunto de fibra optica puede bloquear una carga de presion de un metro de agua corriente en una longitud de un metro del tubo durante veinticuatro horas.

Otro aspecto de la presente invencion se refiere a un conjunto de fibra optica tal como un cable de fibra optica de tubo suelto trenzado que tiene una pluralidad de tubos, estando dispuesta al menos una fibra optica dentro de uno de la pluralidad de tubos, formando de esta manera un conjunto de tubo. Un polvo hinchable en agua esta dispuesto dentro del conjunto de tubo para bloquear la migracion de agua dentro de una longitud del respectivo conjunto de tubo, en el que el polvo hinchable en agua tiene una concentracion media de aproximadamente 0,02 gramos o menor por metro del conjunto de tubo. El conjunto de tubo puede bloquear una carga de presion de un metro de agua corriente en una longitud de un metro del tubo durante veinticuatro horas. Adicionalmente, el conjunto de fibra optica tiene una cubierta de cable que normalmente rodea la pluralidad de tubos.

Otro aspecto de la presente invencion se refiere a un conjunto de fibra optica donde la concentracion de polvo hinchable en agua dentro de una cavidad de un tubo o similares se cambia de escala al tamano de la cavidad. Este conjunto de fibra optica incluye al menos una fibra optica dispuesta dentro de un tubo, donde el tubo tiene un area en seccion transversal de la cavidad medida en millmetros cuadrados, y un polvo hinchable en agua dispuesto dentro del tubo para bloquear la migracion de agua dentro de una longitud del tubo. El polvo hinchable en agua tiene una concentracion normalizada de aproximadamente 0,01 gramos o menor por metro de longitud del conjunto por millmetro cuadrado del area en seccion transversal de la cavidad para calcular una concentracion media del polvo hinchable en agua en gramos por metro de longitud para bloquear una carga de presion de un metro de agua corriente en una longitud de un metro durante veinticuatro horas.

Otro aspecto mas de la presente invencion se refiere a un metodo de fabricacion de un conjunto de fibra optica que comprende las etapas de proporcionar al menos una fibra optica, aplicar un polvo hinchable en agua a la al menos una fibra optica, y aplicar un tubo alrededor de la al menos una fibra optica y el polvo hinchable en agua, en el que el

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

polvo hinchable en agua tiene una concentracion media de aproximadamente 0,02 gramos o menor por metro dentro de la cavidad del tubo. Adicionalmente, los metodos de acuerdo con la invencion pueden incluir opcionalmente otras etapas tales como aplicar miembros de resistencia, elementos de acoplamiento y/o pasar la fibra o fibras opticas despues de un ionizador.

Adicionalmente, otro aspecto de la presente invencion se refiere a un metodo de fabricacion de un cable de fibra optica que comprende las etapas de proporcionar al menos una fibra optica, aplicar un polvo hinchable en agua a la al menos una fibra optica, proporcionar un primer miembro de resistencia y un segundo miembro de resistencia y aplicar un tubo alrededor de la al menos una fibra optica y el polvo hinchable en agua. El primer miembro de resistencia y el segundo miembro de resistencia estan conectados al tubo y pueden incluso encapsularse por el tubo. El primer miembro de resistencia y el segundo miembro de resistencia estan tensos elasticamente mientras aplican el tubo durante la fabricacion, creando de esta manera un nivel predeterminado de longitud de exceso de fibra en la al menos una fibra optica.

Se ha de entender que tanto la descripcion general anterior como la siguiente descripcion detallada presentan realizaciones de la invencion, y se pretenden para proporcionar una vista general o estructura para entender la naturaleza y caracter de la invencion como se reivindica. Los dibujos adjuntos se incluyen para proporcionar un entendimiento adicional de la invencion, y se incorporan en, y constituyen una parte de esta memoria descriptiva. Los dibujos ilustran diversas realizaciones de la invencion y junto con la descripcion sirven para explicar los principios y operaciones el cable A de acuerdo con la invencion que se define en la reivindicacion 1. Un metodo correspondiente de fabricacion de dicho cable se define en la reivindicacion 11.

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es una vista en seccion transversal del conjunto de fibra optica convencional que usa una cantidad relativamente grande de polvo hinchable en agua para bloquear la migration de agua dentro del mismo.

La Figura 2 es una vista en seccion transversal longitudinal del conjunto de fibra optica convencional de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista en seccion transversal y un conjunto de fibra optica que usa un nivel relativamente bajo de polvo hinchable en agua para bloquear la migracion de agua de acuerdo con la presente invencion.

La Figura 4 es una vista en seccion transversal longitudinal del conjunto de fibra optica de la Figura 3 de acuerdo con la presente invencion.

La Figura 5 es una representation esquematica de una llnea de fabricacion explicativa para fabricar conjuntos de fibra optica de acuerdo con la presente invencion.

La Figura 6 es una vista en seccion transversal de un cable de fibra optica que usa el conjunto de fibra optica de la Figura 3 de acuerdo con la presente invencion.

La Figura invencion.

7 es una vista en seccion transversal de otro cable de fibra optica de acuerdo con la presente

La Figura invencion.

8 es una vista en seccion transversal de otro cable de fibra optica de acuerdo con la presente

La Figura invencion.

9 es una vista en seccion transversal de otro cable de fibra optica de acuerdo con la presente

La Figura invencion.

10 es una vista en seccion transversal de otro cable de fibra optica de acuerdo con la presente

La Figura invencion.

11 es una vista en seccion transversal de otro cable de fibra optica de acuerdo con la presente

Descripcion detallada de las realizaciones preferidas

La presente invencion tiene varias ventajas en comparacion con los conjuntos de fibra optica secos convencionales que usan polvo hinchable en agua. Una ventaja es que los conjuntos de fibra optica de la presente invencion usan niveles relativamente bajos de polvo hinchable en agua mientras aun bloquean de manera eficaz la migracion de agua a lo largo de los mismos. Ademas, la existencia de polvo hinchable en agua dentro del conjunto de fibra optica o cable es casi transparente para el trabajo manual puesto que se requieren bajos niveles. Adicionalmente, no es necesario limpieza de las fibras opticas antes de la union mediante conectores como con gel o grasa y ningun componente, tales como bandas hinchables en agua o hilos requiere que se retire o corte. Otra ventaja de la presente invencion es que el polvo hinchable en agua se transfiere, hablando en general, y/o se fija principalmente a la superficie interior del tubo, cavidad, fibra optica o similares; en lugar de ser un polvo suelto que pueda migrar dentro del tubo o cavidad. En otras palabras, el polvo hinchable en agua esta en contacto con la superficie interna del tubo o cavidad y esencialmente no cae debido a la gravedad, sino que en su lugar requiere frotado, soplando u otra agitation para retirar la mayorla del mismo. Adicionalmente, los tubos o cavidades de los conjuntos de fibra optica pueden tener dimensiones mas pequenas que los conjuntos de cable seco convencionales que usan bandas o hilos. Como se usa en el presente documento, los conjuntos de fibra optica incluyen conjuntos de tubo que excluyen miembros de resistencia, conjuntos de tubo que tienen miembros de resistencia, cables de fibra optica y similares.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Se hara ahora referenda a en detalle a las presentes realizaciones preferidas de la invencion, ejemplos de las que se ilustran en los dibujos adjuntos. Siempre que sea posible, los mismos numeros de referencia se usaran a lo largo de todos los dibujos para hacer referencia a las mismas partes o similares. Las Figuras 3 y 4 representan respectivamente una vista en seccion transversal y en seccion transversal longitudinal de un conjunto de fibra optica 100 (es decir, un conjunto de tubo) de acuerdo con la presente invencion. El conjunto de fibra optica 100 incluye una pluralidad de fibras opticas 102, y un polvo hinchable en agua 104, y un tubo 106. Las fibras opticas 102 pueden ser cualquier tipo adecuado de gula de ondas optica como es conocido o desarrollado mas adelante. Ademas, las fibras opticas pueden ser una porcion de una cinta de fibra optica, una agrupacion de fibras opticas o similares. En esta realizacion, las fibras opticas 102 estan coloreadas por una capa externa de tinta (no visible) para identificacion y estan dispuestas de manera holgada dentro del tubo 106. En otras palabras, las fibras opticas 102 no estan amortiguadas, aunque los conceptos de la presente invencion pueden usarse con fibras opticas que tienen otras configuraciones tales como amortiguadas, encintadas, etc. Como se muestra, el polvo hinchable en agua 104 esta dispuesto, hablando en general, de manera uniforme alrededor de la superficie interna del tubo 106 debido al metodo de fabricacion del conjunto de fibra optica 100 como se analiza en el presente documento. Ademas, el polvo hinchable en agua 104 tiene una concentracion por metro media relativamente pequena de modo que su uso en el conjunto de fibra optica 100 es casi trasparente al trabajo manual, pero es sorprendentemente eficaz puesto que proporciona rendimiento de bloqueo de agua adecuado. Adicionalmente, el conjunto de fibra optica 100 no incluye otro componente para bloquear la migracion de agua dentro del tubo 106.

A diferencia de los conjuntos de tubo de fibra optica convencionales, los conjuntos de tubo de fibra optica usan un polvo hinchable en agua 104 de nivel relativamente bajo mientras aun pueden bloquear una carga de presion de un metro de agua corriente dentro de una longitud de un metro durante veinticuatro horas. Como se usa en el presente documento, el agua corriente se define como agua que tiene un nivel salino del 1 % o menos en peso. De manera similar, los conjuntos de tubo de fibra optica de la presente invencion tambien pueden ser soluciones salinas de bloqueo de hasta el 3 % en peso que usan los mismos niveles de polvo hinchable en agua en 3 metros durante 24 horas, y el rendimiento de bloqueo puede incluso detener la solucion salina al 3 % en aproximadamente 1 metro durante 24 horas dependiendo del diseno. A modo de ejemplo, el polvo hinchable en agua 104 tiene una concentracion media de aproximadamente 0,02 gramos o menor por metro del conjunto de fibra optica 100, donde el tubo 106 tiene un diametro interno de aproximadamente 2,0 millmetros o menor. Adicionalmente, los conceptos de la presente invencion son escalables, por ejemplo, un area en seccion transversal de la cavidad para el tubo de diametro interno de 2,0 millmetros es aproximadamente 3,14 millmetros cuadrados, produciendo de esta manera un valor de concentracion normalizada de aproximadamente 0,01 gramos de polvo hinchable en agua por longitud de metro del conjunto de tubo (es decir, se proporciona la concentracion normalizada por millmetro cuadrado de area en seccion transversal de la cavidad tomando la concentracion media de 0,02 gramos por metro de longitud de polvo hinchable en agua dividida por el area en seccion transversal de la cavidad de aproximadamente 3 millmetros cuadrados para producir un valor de concentracion normalizada de aproximadamente 0,01 gramos de polvo hinchable en agua por millmetro cuadrado del area en seccion transversal de la cavidad del tubo cuando se redondea hacia arriba). En consecuencia, la concentracion media en gramos por metro de polvo hinchable en agua para cavidades de los tubos o cables de fibra optica que tienen un area en seccion transversal predeterminada que puede cambiarse de escala (es decir, calcularse), por consiguiente usando el valor de concentracion normalizada tal como de 0,01 gramos de polvo hinchable en agua por longitud de metro por cada millmetro cuadrado de area en seccion transversal de la cavidad. En realizaciones adicionales, el polvo hinchable en agua puede tener un valor inferior para la concentracion media de polvo hinchable en agua tal como de aproximadamente 0,01 gramos o menor por metro del conjunto de fibra optica 100 con un tubo que tiene un diametro interno similar de 2,0 millmetros, que produce un valor de concentracion normalizada inferior de aproximadamente 0,004 gramos de polvo hinchable en agua por millmetro cuadrado del area en seccion transversal de la cavidad del tubo cuando se redondea hacia arriba. Dicho de manera sencilla, a medida que aumenta el area en seccion transversal de la cavidad del tubo o similar, la cantidad de polvo hinchable en agua necesario para bloquear de manera eficaz la migracion de agua a lo largo del mismo puede aumentar en general de manera proporcional como se analiza en el presente documento.

El peso del polvo hinchable en agua en el conjunto de fibra optica se calcula usando el siguiente procedimiento. Se corto un numero representativo de muestras, tal como cinco muestras de un metro de los conjuntos de tubo de fibra optica del conjunto que se estaba ensayando. Las muestras se tomaron preferentemente de diferentes porciones longitudinales a lo largo del conjunto de fibra optica en lugar de cortar en serie muestras a partir del mismo. Cada muestra de un metro se peso con las fibras opticas y el polvo hinchable en agua en el tubo para determinar un peso total de la muestra usando una balanza adecuadamente precisa y exacta. Posteriormente, se tiro de las fibras opticas (junto con cualquier otro componente de cable extralble dentro del tubo, cavidad, o similares) del tubo. Las fibras opticas (y cualesquiera otros componentes de cable) se frotaron con un tejido fino para eliminar cualquier polvo hinchable en agua en las mismas y a continuacion se pesaron las fibras opticas (y otros componentes de cable) para determinar su peso sin el polvo hinchable en agua. A continuacion, el tubo se abrio a lo largo de su longitud longitudinal usando una herramienta adecuada de modo que el polvo hinchable en agua en el mismo pudiera frotarse del tubo teniendo cuidado de asegurar que se eliminara sustancialmente, a continuacion el tubo frotado se peso para determinar su peso sin el polvo hinchable en agua. Posteriormente, la suma del peso de la fibra optica (y otros componentes de cable) junto con el peso del tubo se resto del peso total para la muestra para determinar el peso del polvo hinchable en agua en la respectiva muestra. Este procedimiento se repitio para cada

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

una del numero representative de muestras. La concentracion media de polvo hinchable en agua se calculo anadiendo todos los pesos calculados de los polvos hinchables en agua para las muestras y dividiendo por el numero de muestras, llegando de esta manera a una concentracion media del polvo hinchable en agua por metro para el conjunto de fibra optica.

Ademas del bloqueo en agua con niveles relativamente bajos de polvo hinchable en agua, los conjuntos de tubo de fibra optica y/o cables de la presente invencion tales como el conjunto de fibra optica 100 conservan el rendimiento optico de las fibras opticas 102 en el mismo. Por ejemplo, la fibra o fibras opticas de los conjuntos de tubo de fibra optica tienen una atenuacion optica de aproximadamente 0,25 db/km o menor a una longitud de onda de referencia de 1550 nanometros durante ciclos de temperatura convencional bajo GR-20, realizando ciclos de temperatura de hasta -40 °C. Adicionalmente, los conjuntos de tubo de fibra optica se han realizado ciclos de temperatura ventajosamente a una longitud de onda de referencia de 1550 nanometros hasta -60 usando procedimien tos similares a GR-20 mientras aun tienen un delta de atenuacion de aproximadamente 0,25 db/km o menor sin tener que modificar el diseno.

Un factor que puede afectar el rendimiento optico es el tamano de partlcula maximo, tamano medio y/o distribution de tamano de partlcula de polvo hinchable en agua 104, que puede impactar la microflexion si las fibras opticas entraran en contacto con (es decir, se presionaran) las partlculas hinchables en agua. Ademas, usar polvos hinchables en agua que tienen partlculas relativamente pequenas mejora la transparencia de las mismas al trabajo manual cuando se abre el tubo. El tamano de partlcula medio para el polvo hinchable en agua es preferentemente aproximadamente 100 micrometros o menor, aunque son posibles otros tamanos de partlculas maximos adecuados tales como 60 micrometros o menor. Usar SAP con un tamano de partlcula maximo algo mayor puede aun mejorar el rendimiento aceptable, pero usar un tamano de partlcula maximo mayor aumenta la probabilidad de experimentar atenuacion optica aumentada. Un polvo hinchable en agua explicativo es un poliacrilato sodico reticulado disponible de Stockhausen, Inc. de Greensboro, NC bajo el nombre comercial Cabloc GR-211. La distribucion de partlculas para este polvo hinchable en agua explicativo se proporciona mediante la Tabla 1.

Tabla 1: Distribucion de partlcula para un polvo hinchable en agua explicativo

Tamano de partlcula

Porcentaje aproximado

Mayor de 63 micrometros

0,2 %

de 45 micrometros a 63 micrometros

25,7 %

de 25 micrometros a 44 micrometros

28,2 %

Menor de 25 micrometros

45,9%

Por supuesto, son posibles otros polvos hinchables en agua y/u otras distribuciones de partlcula. Otro poliacrilato sodico reticulado adecuado esta disponible a partir de Absorbent Technologies, Inc. bajo el nombre comercial Aquakeep J550P, aunque son posibles tambien otros tipos de materiales hinchables en agua. A modo de ejemplo, otro polvo hinchable en agua adecuado es un copollmero de acrilato y poliacrilamida, que es eficaz con soluciones salinas. Adicionalmente, son posibles mezclas de dos o mas materiales y/o polvos hinchables en agua tales como la mezcla de un polvo hinchable en agua de hinchado lento y un polvo hinchable en agua de hinchado rapido. Analogamente, una mezcla de polvo hinchable en agua puede incluir un primer polvo hinchable en agua que es altamente eficaz para una solution salina y un segundo polvo hinchable en agua eficaz para agua corriente. Las mezclas del polvo hinchable en agua pueden incluir componentes que no son intrlnsecamente hinchables en agua. A modo de ejemplo, pueden anadirse pequenas cantidades de sllice, tal como el 1 %, a un polvo hinchable en agua para mejorar las propiedades de flujo y/o inhibir la anti-aglomeracion debido a absorcion de humedad.

Otro factor que puede afectar el rendimiento optico es la longitud de exceso de fibra (EFL) o longitud de exceso de banda (ERL). Como se usa en el presente documento, la longitud de exceso de fibra puede hacer referencia a cualquiera de EFL o ERL, pero hablando en general ERL simplemente se refiere a longitud de exceso de banda. Los conjuntos de fibra optica de la presente invencion tales como se muestran en la Figura 3 preferentemente tienen una longitud de exceso de fibra que esta preferentemente en el intervalo de aproximadamente el -0,1 % a aproximadamente el 0,3 % para crear contraction aceptable y ventanas de traction dependiendo del diametro interno del tubo, aunque son posibles otros valores adecuados de longitud de exceso de fibra o longitud de exceso de banda especialmente con otras configuraciones de conjuntos de fibra optica.

Adicionalmente, la presente invencion puede inhibir el pegado entre las fibras opticas y el tubo sin usar una capa de separation u otro material. Especlficamente, los conjuntos de fibra optica pueden tener problemas con las fibras opticas que entran en contacto y se pegan al tubo mientras esta en estado fundido cuando se extruye alrededor de las fibras opticas. Si la fibra optica se pega al interior del tubo puede provocar que se distorsione la trayectoria de las fibras opticas (es decir, la fibra optica se evita que se mueva en ese punto), que puede inducir niveles indeseables

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

de atenuacion optica. Como se representa en las Figuras 3 y 4, el tubo 106 esta dispuesto alrededor de las fibras opticas 102 del conjunto de fibra optica 100 sin usar un material o componente adicional como una capa de separacion (por ejemplo, ningun gel, grasa, hilo, banda, talco, etc.) para inhibir el contacto entre las fibras opticas y el tubo fundido. Se inhibe el pegado puesto que el polvo hinchable en agua es un material reticulado de modo que no promueve el pegado en el mismo a temperaturas de extrusion tlpicas. Por lo tanto, el polvo hinchable en agua 104 tiende a actuar como una capa de separacion puesto que inhibe que las fibras opticas 102 se peguen al tubo fundido durante la fabricacion. Sin embargo, pueden incluirse otros componentes de cable en el tubo o cavidad.

Ademas, el polvo hinchable en agua 104 actua para reducir la friccion entre las fibras opticas y el tubo o pared de la cavidad actuando como una capa deslizante. Dicho de manera sencilla, las partlculas del polvo hinchable en agua 104 actuan como rodamientos entre las fibras opticas 102 y la pared interna del tubo para reducir la friccion entre las mismas y permitir que las fibras opticas se muevan a un “estado relajado”. En otras variaciones, las realizaciones de la presente invention pueden usar opcionalmente un lubricante en o sobre la capa externa de las fibras opticas, reduciendo de esta manera el riesgo de que las fibras opticas se peguen al tubo extruido y/o reduciendo la friccion entre las mismas. Por ejemplo, las fibras opticas 102 pueden incluir una capa externa tal como una tinta que tiene un lubricante adecuado para inhibir que las fibras opticas 102 se peguen al tubo fundido 106 durante la extrusion del mismo. Los lubricantes adecuados incluyen aceite de silicona, talco, sllice o similares usados en una cantidad adecuada que inhibira el “apelmazamiento” y estaran dispuestos en o sobre la capa externa. Son posibles tambien otros metodos para inhibir el pegado de las fibras opticas con el tubo. Por ejemplo, el tubo 106 puede incluir una o mas cargas adecuadas en el pollmero, inhibiendo de esta manera la adherencia de las fibras opticas con el tubo. Adicionalmente, el uso de otros materiales polimericos para el tubo tales como PVC altamente cargado puede inhibir el pegado de las fibras opticas al tubo. Adicionalmente, el tubo 106 puede tener una construction de capa dual teniendo una capa interna del tubo una o mas cargas adecuadas en el pollmero para inhibir la adhesion. Otra manera de inhibir el pegado de las fibras opticas es aplicar un lubricante a la pared interna del tubo o cavidad poco despues de formar el mismo.

El tubo 106 puede usar cualquier material polimerico adecuado para alojar y proteger las fibras opticas 102 en el mismo. Por ejemplo, el tubo 106 puede ser un polipropileno (PP), polietileno (PE), o mezclas de materiales tales como una mezcla de PE y etilen vinil acetato (EVA). En otras realizaciones, el tubo 106 esta formado a partir de un material retardante de llama tal como polietileno retardante de llama, polipropileno retardante de llama, cloruro de polivinilo (PVC), o PVDF, formando de esta manera una portion de un cable de fibra optica retardante de llama. Sin embargo, el tubo 106 no necesita estar formado necesariamente de un material retardante de llama para fabricar un cable de fibra optica retardante de llama. Hablando en general, todas las otras cosas que sean iguales al tubo 106 pueden tener un ID de diametro interno mas pequeno en comparacion con conjuntos de tubo seco que incluyen un hilo, banda o hebra hinchable en agua (es decir, un transportador para el SAP) con las fibras opticas. Esto es debido a que el tubo 106 no tiene que proporcionar el espacio tanto para las fibras opticas como para el transportador del SAP (es decir, el hilo o hilos o las bandas); en consecuencia el ID de diametro interno puede ser mas pequeno. Por ejemplo, tener un ID de diametro interno mas pequeno para el tubo 106 es tambien ventajoso puesto que permite un diametro externo mas pequeno, un conjunto mas flexible que tiene un radio de curvatura mas pequeno (que puede reducir el retorcimiento), es mas ligero en peso por longitud, y puede adaptarse a longitudes mas largas en un carrete.

De manera ilustrativa, pueden alojarse doce fibras opticas de 250 micrometros con tamano convencional que tienen un diametro global de aproximadamente 1,2 millmetros en un tubo o cavidad con el ID de diametro interno tal como aproximadamente 1,7 millmetros o menor, tal como 1,6 millmetros o incluso tan pequeno como 1,5 millmetros o 1,4 millmetros con rendimiento adecuado hasta los -40 °C. Son posibles otros ID de diametros internos adecuados para el tubo y el ID puede depender del numero de fibras opticas dentro del tubo o cavidad. Por medio de comparacion, un conjunto de fibra optica convencional con doce fibras opticas y una pluralidad de hilos hinchables en agua requiere un diametro interno de aproximadamente 2,0 millmetros para acomodar tanto los hilos hinchables en agua como las fibras opticas.

La Figura 5 es una representation esquematica de una llnea de fabricacion explicativa para fabricar el conjunto de fibra optica 100 (es decir, un conjunto de tubo) usando un metodo electroestatico de acuerdo con la presente invencion. El metodo electroestatico desvelado en el presente documento es ventajoso puesto que, hablando en general, lleva el polvo hinchable en agua 104 en el tubo o cavidad, proporcionando de esta manera una capa fina del mismo en la pared interna, las fibras opticas u otros componentes. Ademas, el polvo hinchable en agua se inhibe de migrar a lo largo del tubo o cavidad como es el caso con un metodo de inyeccion directa o metodo de niebla (es decir, pasar la fibra o fibras opticas a traves de una nube de polvo en suspension en el aire), que puede moverse bajo fuerzas gravitacionales. Como se muestra, la llnea de fabricacion incluye una pluralidad de carretes 51 para satisfacer una pluralidad de respectivas fibras opticas 102. Esta llnea de fabricacion explicativa incluye doce fibras opticas 102, pero son posibles otros numeros adecuados de fibras opticas. Las fibras opticas 102 dejan sus respectivos carretes 51 con una carga estatica positiva. Las cargas estaticas analizadas a continuation se midieron usando un medidor estatico y son simplemente para fines explicativos y no para limitation. A modo de ejemplo, la carga estatica positiva en cada fibra optica 102 individual esta en el intervalo de aproximadamente +1,8 kV/centlmetro (+4,5 kV/pulgada) a aproximadamente +2,0 kV/centlmetro (+5,0 kV/pulgada). A continuacion, las

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

fibras opticas 102 pasan a traves de un conjunto de rodillos de gula 52 y en un troquel de guiado 53. Posteriormente, las fibras opticas 102 pasan por un ionizador opcional 54 antes de que se aplique a las mismas el polvo hinchable en agua 104. El ionizador 54 ducha las fibras opticas 102 con un campo de iones cargados positiva y negativamente, reduciendo de esta manera la carga estatica positiva global de las fibras opticas 102 y estabilizando el proceso. De manera ilustrativa, el ionizador 54 reduce la carga positiva global en las fibras opticas 102 al intervalo de aproximadamente +0,2 kV/centlmetro (+0,6 kV/pulgada) a aproximadamente +0,0 kV/centlmetro (0,0 kV/pulgada). A continuacion, como se entiende mejor, las fibras opticas 102 pasan en un aplicador de polvo hinchable en agua 56 que aplica el polvo hinchable en agua 104 a las fibras opticas 102 y/o a una superficie interna del tubo 106 usando una combinacion de fuerzas de atraccion electroestaticas y/o movimiento mecanico.

Especlficamente, el polvo hinchable en agua 104 se carga en una tolva 56a que usa un movimiento vibratorio para hacer fluir el mismo en un aplicador de polvo hinchable en agua 56b. El polvo hinchable en agua 104 desarrolla una carga estatica negativa dentro del aplicador de polvo hinchable en agua 56 debido a la interaccion entre el polvo hinchable en agua y las fibras opticas 102. A modo de ejemplo, la carga estatica negativa en el polvo hinchable en agua 104 esta en el intervalo de aproximadamente -1,1 kV/centlmetro (-2,8 kV/pulgada) a aproximadamente -2,4 kV/centlmetro (-6,0 kV/pulgada). En consecuencia, el polvo hinchable en agua cargado negativamente 104 tiene una fuerza de atraccion electroestatica con las fibras opticas ligeramente cargadas positivamente 102 y algo del polvo hinchable en agua 104 se transfiere a las fibras opticas 102. Adicionalmente, el movimiento mecanico de las fibras opticas 102 imparte una velocidad al polvo hinchable en agua 104, provocando de esta manera que el polvo hinchable en agua 104 se mueva en una nube de polvo cargado electroestaticamente alrededor de las fibras opticas 102. Despues de que las fibras opticas 102 con polvo hinchable en agua 104 salen del aplicador de polvo hinchable en agua 56 tienen una carga electroestatica global (es decir, la carga neta de las fibras opticas y el polvo hinchable en agua) en el intervalo de aproximadamente +1,2 kV/centlmetro (+3,1 kV/pulgada) a aproximadamente +1,6 kV/centlmetro (+4,0 kV/pulgada). A medida que las fibras opticas 102 con el polvo hinchable en agua 104 salen del aplicador 56 entran en un tubo (no visible) tal como un tubo de laton que gula las mismas a un extrusor 57 y se usa para la contencion de polvo hinchable en agua 104. Las fibras opticas 102 con el polvo hinchable en agua 104 que tiene la carga positiva neta entran en un extrusor 57 que aplica el tubo 106 alrededor de las fibras opticas 102 y el polvo hinchable en agua 104. El tubo 106 se extruye a partir de un pollmero tal como polipropileno u otro pollmero adecuado, que, hablando en general, tiene una carga intrlnsecamente neutral. A medida que las fibras opticas 102 y la nube de polvo hinchable en agua cargado negativamente 104 entran en el tubo 106 al que se aplican, las cargas negativas en las partlculas de polvo hinchable en agua 104 tienden a repulsarse unas con las otras en una direccion hacia fuera generalmente radial. Adicionalmente, la nube de partlculas hinchables en agua 104 se mueve hacia delante con el movimiento mecanico de las fibras opticas 102, que provoca que algunas de las partlculas hinchables en agua impacten un cono de un pollmero fundido que forma el tubo 106 a medida que sale del extrusor 57. Especlficamente, el cono de pollmero fundido que es mucho mayor en diametro a medida que deja el extrusor 57, se mueve a una velocidad inferior fuera del extrusor 57 en comparacion con las fibras opticas 102 y el tubo 106. A medida que el cono del pollmero fundido se extrae hasta una forma tubular casi final, su velocidad superficial aumenta hasta que viaja a la misma velocidad que las fibras opticas 102. Por lo tanto, una combinacion de movimiento mecanico de polvo hinchable en agua 104 y efectos electroestaticos provoca que se deposite polvo hinchable en agua 104, en parte, en la superficie interna del tubo 106. Puesto que la superficie interna del tubo 106 aun esta fundida, el polvo hinchable en agua 104 se transfiere y/o fija al menos parcialmente al mismo de una manera relativamente uniforme. Hablando en general, un anillo de polvo hinchable en agua 104 se transfiere y/o fija a la pared interna del tubo 106 mediante un efecto mecanico (es decir, entra en contacto con la misma) y/o carga electroestatica. Ademas, el polvo hinchable en agua 104 puede estar tambien fijado al menos parcialmente al pollmero fundido del tubo 106 antes de que se solidifique. Despues de la extrusion, el conjunto de fibra optica 100 se enfrla en una cubeta de agua 58 y se enrolla en un carrete de recogida 59.

Son posibles modificaciones a esta llnea de fabrication explicativa tal como usar diferentes intervalos para las cargas electroestaticas y/o introducir otros componentes de cable. Por ejemplo, la llnea de fabricacion podrla modificarse para incluir aplicar uno o mas miembros de resistencia 97 desde uno o mas respectivos carretes 97a y/o elementos de acoplamiento 121 desde uno o mas respectivos carretes 121a en el extrusor 57 como se muestra en el recuadro con llneas discontinuas, formando de esta manera un cable de fibra optica tal como se muestra en la Figura 9 o la Figura 11 como se analiza a continuacion. Adicionalmente, el metodo para fabricar el conjunto de fibra optica puede usarse para aplicar niveles de polvo hinchable en agua que tienen una concentration media que es mayor de 0,02 gramos por metro para el tubo o cavidad. Esto es debido a que la cantidad de polvo hinchable en agua necesario para bloquear agua de manera eficaz puede ser dependiente del area en section transversal del tubo o cavidad (es decir, el diseno de cable de fibra optica particular), donde el tamano de la cavidad puede depender del recuento y configuration de las fibras opticas. Ademas, usar el proceso de aplicacion electroestatico para aplicar el nivel relativamente bajo (es decir, 0,02 gramos por metro para el tubo o cavidad) del polvo hinchable en agua mientras se proporciona bloqueo de agua eficaz es aproximadamente la mitad de la cantidad de material hinchable en agua requerido si se aplico usando los metodos de inyeccion directa o niebla.

La Figura 6 es una vista en seccion transversal de un cable de fibra optica 60 que usa varios conjuntos de fibra optica 100 de acuerdo con la presente invention. Como se representa, los conjuntos de fibra optica 100 estan trenzados alrededor de un miembro central 61 junto con una pluralidad de varillas de relleno 62 y una pluralidad de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

hilos de resistencia a la traccion 63, que tienen una banda hinchable en agua 65 dispuesta alrededor de los mismos, formando de esta manera un nucleo de cable de fibra optica (sin numeracion). El cable de fibra optica 60 tambien incluye una cubierta de cable dispuesta alrededor del nucleo de cable para proteger la misma. Cualesquiera elementos de intensidad adecuados son posibles para los hilos de resistencia a la traccion 63 tales como hilos aramldicos, fibra de vidrio o similares. El cable de fibra optica 60 puede incluir tambien otros componentes tales como uno o mas hilos hinchables en agua o una banda hinchable en agua dispuesta alrededor del miembro central 61. Adicionalmente, el cable de fibra optica puede eliminar elementos tales como el miembro central u otros componentes de cable si no fueran necesarios. La cubierta del cable 68 de los cables de fibra optica 60a y 60b puede usar cualquier material adecuado tal como un pollmero para proporcionar proteccion contra el entorno.

En una realizacion, la cubierta del cable 68 esta formada de un material retardante de llama, haciendo de esta manera al cable de fibra optica retardante de llama. Analogamente, el tubo 106 del conjunto de fibra optica 100 puede tambien estar formado de un material retardante de llama, pero usar un retardante de llama para el tubo puede no ser necesario para fabricar un cable retardante de llama. A modo de ejemplo, un cable de fibra optica retardante de llama puede incluir la cubierta del cable 68 formada de un fluoruro de polivinilideno (PVDF) y el tubo 106 formado de un cloruro de polivinilo (PVC). Por supuesto, es posible el uso de otros materiales retardantes de llama tales como polietileno retardante de llama o polipropileno retardante de llama.

La Figura 7 es una vista en seccion transversal de un cable de fibra optica 70 que es similar al cable de fibra optica 60, pero que incluye adicionalmente una capa de blindaje 77. Como el cable de fibra optica 60, el cable de fibra optica 70 incluye una pluralidad de conjuntos de fibra optica 100 trenzados alrededor de un miembro central 71 junto con una pluralidad de varillas de relleno 72 y una banda hinchable en agua 75, formando de esta manera un nucleo de cable (sin numeracion). La capa de blindaje 77 esta dispuesta alrededor de la banda hinchable en agua 75 y como se muestra esta formada de un material metalico, aunque pueden usarse otros materiales adecuados para la proteccion tal como una proteccion polimerica. El cable de fibra optica 70 tambien incluye una cubierta de cable 78 dispuesta alrededor de la capa de blindaje 77.

La Figura 8 es una vista en seccion transversal de otro cable de fibra optica 80 configurado como un diseno de cable de fibra optica monotubo. Mas especlficamente, el cable de fibra optica 80 incluye un unico conjunto de fibra optica (sin numeracion) similar al conjunto de fibra optica 100 con fibras opticas 102 y polvo hinchable en agua 104 dentro del tubo 106, pero incluye adicionalmente una pluralidad de elementos de acoplamiento 81 opcionales para proporcionar una fuerza de acoplamiento a las fibras opticas 102. Puesto que este es un diseno monotubo, el acoplamiento no se proporciona trenzando los conjuntos de fibra optica como los cables de fibra optica 60 y 70. Los elementos de acoplamiento 81 pueden ser cualquier construccion adecuada y/o material tal como una cadena, hebra, hilo, banda, elemento elastomerico, o similares que pueda envolverse alrededor de la fibra o fibras opticas o disponerse longitudinalmente en el tubo o cavidad. Otras variaciones para crear el acoplamiento incluyen una rugosidad superficial en la superficie interna del tubo o cavidad o extruir un material en las fibras opticas tal como un elastomero, cola fugitiva o similares. Segun se desee, otras realizaciones pueden incluir cualquier otro elemento o elementos de acoplamiento adecuados. El cable de fibra optica 80 tambien incluye una pluralidad de miembros de resistencia 88 tales como hilos de traccion dispuestos radialmente hacia fuera del tubo 106, pero son posibles otros tipos de miembros de resistencia tal como GRP. Una cubierta de cable 88 esta dispuesta alrededor de los miembros de resistencia 88 para proporcionar proteccion frente al entorno.

Aunque, las realizaciones anteriores representan el conjunto de fibra optica o cable de fibra optica como que esta redondeado pueden tener otras formas y/o incluir otros componentes. Por ejemplo, la Figura 9 es una vista en seccion transversal de un cable de fibra optica 90 de acuerdo con la presente invencion. El cable de fibra optica 90 incluye las fibras opticas 102 y el polvo hinchable en agua 104 dentro de una cavidad 96 de la cubierta del cable 98, que esencialmente es un tubo para el conjunto de fibra optica. En esta realizacion, la cubierta de cable 98 no esta redondeada y forma la cavidad 96 para alojar las fibras opticas 102 y el polvo hinchable en agua 104. Dicho de manera sencilla, el cable de fibra optica 90 es una configuracion sin tubo puesto que puede accederse a las fibras opticas 102 una vez que se abre la cubierta de cable 98. Ademas, el tubo 98 incluye los elementos de resistencia 97 dispuestos en el mismo (es decir, encapsulados dentro de la cubierta del cable) y en lados opuestos de la cavidad 96, formando de esta manera un tubo reforzado o blindaje de cable. Por supuesto, la cavidad 96 podrla tener otras formas tales como generalmente rectangular para ajustarse en general a la forma de una o mas bandas de fibra optica.

Como se ha analizado anteriormente, la Figura 9 y similares, el cable de fibra optica puede fabricarse usando la llnea de fabrication explicativa de la Figura 5. Especlficamente, puesto que el diseno es sin tubo su proceso de fabrication ventajosamente tensa elasticamente los miembros de resistencia (proporcionando una fuerza de traccion como se representa por las flechas) para crear y/o controlar la longitud de exceso de fibra/longitud de exceso de banda (EFL/ERL) como se representa en el recuadro de llnea discontinua de la Figura 5. El cable de fibra optica 90 sin tubo tiene una forma generalmente plana, pero los conceptos de estirar elasticamente los miembros de resistencia son adecuados con cualquier forma en seccion transversal adecuada para el cable tal como redondeada. Especlficamente, los miembros de resistencia 97 de esta realizacion explicativa son GRP que tienen una pluralidad de hebras 12 sujetas juntas mediante un revestimiento y los GRP tienen un diametro externo de aproximadamente

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

1,6 millmetros, pero son posibles otros tamanos para los miembros de resistencia.

Los miembros de resistencia 97 satisfacen a los respectivos carretes 97a bajo una tension relativamente alta (por ejemplo entre aproximadamente 45,36 a aproximadamente 181,44 kilos (100 a aproximadamente 400 libras) usando respectivos cabrestantes de miembros de resistencia 97b, estirando elasticamente de esta manera los miembros de resistencia 97 (representados por las flechas) de modo que se produce la longitud de exceso de fibra EFL (o ERL) en el cable de fibra optica sin tubo 90. En otras palabras, despues de que se libera la tension en los miembros de resistencia 97 vuelven a su longitud no tensionada original (es decir mas corta), produciendo de esta manera EFL puesto que las fibras opticas se introdujeron en el cable de fibra optica con aproximadamente la misma longitud que los miembros de resistencia tensionados y las fibras opticas no se estiraron. Dicho de otra manera, la cantidad de EFL producida es igual a aproximadamente la tension del miembro de resistencia (es decir, el estiramiento de manera elastica del miembro de resistencia) mas cualquier contraccion plastica de la cubierta del cable que pueda tener lugar. La tension del miembro de resistencia puede crear una cantidad significativa de EFL o ERL en una produccion de una pasada tal como el 10 % o mas, el 25 % o mas, el 50 % o mas, e incluso hasta el 80 % o mas de la EFL o ERL total dentro del cable. Adicionalmente, el estiramiento de manera elastica del miembro de resistencia es ventajoso puesto que permite un control preciso de la cantidad de EFL o ERL que se introduce en el cable y reduce enormemente la desalineacion del miembro de resistencia puesto que la cubierta de cable finalizada esta en compresion en lugar de en tension. Para la fabrication del cable de fibra optica sin tubo 90, se introduce aproximadamente el 95% de EFL en el cable estirando elasticamente los miembros de resistencia. Como se muestra mediante la Figura 5, la cubierta del cable (es decir, el tubo) se esta aplicando alrededor de las fibras opticas, el polvo hinchable en agua y los miembros de resistencia mediante un extrusor de cabezal transversal 57 mientras que los miembros de resistencia 97 estan estirados elasticamente. Despues de la extrusion, el cable 90 a continuation se enfrla en una cubeta de agua 58 mientras que el miembro de resistencia esta aun estirado elasticamente, permitiendo de esta manera que la cubierta del cable se “congele” en los miembros de resistencia estirados. El cable de fibra optica sin tubo 90 se extrae a continuacion a traves de la llnea de fabricacion usando uno o mas orugas de arrastre (no mostradas) y a continuacion se enrolla en el carrete de recogida 59 bajo tension baja (es decir, se libera la fuerza de traction que estiro elasticamente los miembros de resistencia y los miembros de resistencia vuelven a una longitud relajada creando de esta manera ERL o EFL en el cable). Por supuesto, esto es simplemente una llnea de fabricacion explicativa y son posibles otras modificaciones.

La Figura 10 representa una vista en section transversal de un cable de fibra optica 110 que tiene un cuerpo de cable principal 101 y un lobulo rastreable 103. El cable de fibra optica 110 incluye un conjunto de fibra optica 100 que tiene fibras opticas 102 y polvo hinchable en agua 104 dentro del tubo 106. El cable de fibra optica 110 puede incluir tambien uno o mas hilos hinchables en agua (no visibles) o una banda hinchable en agua dispuesta alrededor del tubo 106 para bloquear la migration de agua a lo largo del cable de fibra optica fuera del conjunto de fibra optica 100. El cable de fibra optica 110 tambien incluye una pluralidad de miembros de resistencia 107 tal como el GRP dispuesto en lados opuestos del tubo 106. Aunque se muestran los miembros de resistencia 107 ligeramente espaciados alejados del tubo 106 pueden entrar en contacto de la misma manera. Ademas, son posibles otros materiales para los miembros de resistencia 107 tales como alambres de acero u otros componentes adecuados. El cable de fibra optica 110 tambien incluye una cubierta de cable 108 formada a partir de un pollmero adecuado, que forma una portion del cuerpo de cable principal 101 y lobulo rastreable 103 como se muestra. El lobulo rastreable 103 incluye un alambre rastreable 103a que es un elemento conductor adecuado tal como alambre de cobre o alambre de acero recubierto de cobre adecuado para enviar una senal para localizar cable de fibra optica 110 cuando se entierra. A modo de ejemplo, el alambre rastreable 103a es un alambre de cobre de calibre 24 AWG. Adicionalmente, el lobulo rastreable 103 tiene una red frangible (sin numeration) para separar la misma del cuerpo de cable principal 101 cuando se desee tal como antes de la union mediante conectores. Por supuesto, son posibles otras variaciones.

La Figura 11 representa una vista en seccion transversal de un cable de fibra optica 120 que es una configuration sin tubo que tiene una pluralidad de bandas de fibra optica 122 en el mismo segun se representa mediante las llneas horizontales. Aunque el cable de fibra optica 120 se muestra como un diseno de cable generalmente plano podrla tener otra forma adecuada tal como la variation de un cable plano o un cable redondeado. Como se ha analizado anteriormente, la fabricacion del cable de fibra optica 120 es similar a la fabricacion del cable de fibra optica de la Figura 9 usando la llnea de fabricacion explicativa de la Figura 5 con la adicion de uno o mas carretes 121a para aplicar uno o mas respectivos elementos de acoplamiento. Sin embargo, en lugar de los carretes 51 que tienen fibras opticas individuales 12, el numero deseado de carretes 51 tendrla cada uno una cinta de fibra optica que tiene una pluralidad de fibras opticas 12 en la misma. Las bandas de fibra optica incluyen una pluralidad de fibras opticas (no visibles) fijadas juntas usando un material de la matriz adecuado tal como una matriz curable por UV. Especlficamente, el cable de fibra optica 120 incluye cuatro bandas de fibra optica 122 teniendo cada una veinticuatro fibras opticas para un total de noventa y seis fibras opticas, formando de esta manera una pila de cinta (sin numeracion). Los cables de fibra optica similares pueden tener otros recuentos de fibra dentro de la cinta y/o el cable de fibra optica. Como se ha descrito anteriormente, el cable de fibra optica 120 incluye una cantidad relativamente pequena de polvo hinchable en agua 104 que, hablando en general, esta dispuesta al menos parcialmente en la superficie interna de una cavidad 126 de una cubierta de cable 128 (que actua como un tubo para el conjunto) y/o en la cinta o cintas de fibra optica. Por ejemplo, el polvo hinchable en agua 104 tiene una

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

concentracion normalizada de aproximadamente 0,01 gramos o menor por metro por cada millmetro cuadrado de cavidad 126 del conjunto de fibra optica, aunque pueden usarse otras cantidades adecuadas. A modo de ejemplo, la cavidad 126 esta dimensionada para recibir bandas de fibra optica (es decir, componentes de fibra optica) y tiene una anchura de cavidad medida en millmetros y una altura de cavidad medida en millmetros, que se multiplican juntas para calcular un area en seccion transversal de la cavidad en millmetros cuadrados. La pila de bandas de fibra optica tambien tiene un area en seccion transversal total medida en millmetros cuadrados. La concentracion media de polvo hinchable en agua puede calcularse usando el area en seccion transversal de la cavidad o un area en seccion transversal de la cavidad efectiva. El area en seccion transversal de la cavidad efectiva se define como el area en seccion transversal de la cavidad menos el area en seccion transversal de los componentes deseados en la misma tales como las bandas de fibra optica dentro de la cavidad, se calcula una seccion transversal eficaz restando el area en seccion transversal de las bandas de fibra optica del area en seccion transversal de la cavidad, que produce un area en seccion transversal de la cavidad efectiva en millmetros cuadrados. Por lo tanto, una concentracion media para la cantidad de polvo hinchable en agua en este diseno se calcula tomando las veces de concentracion normalizada deseada (gramos por metro de longitud del conjunto por millmetro cuadrado de la cavidad) del area en seccion transversal de la cavidad efectiva (millmetros cuadrados), que produce una concentracion media para el polvo hinchable en agua en gramos por metro de longitud del conjunto.

Adicionalmente, el cable de fibra optica 120 puede incluir opcionalmente uno o mas elementos de acoplamiento 121 como se muestra en llneas de trazos. Cuando se incluye uno o mas elementos de acoplamiento 121 puede transferirse menos del polvo hinchable en agua 104 a una superficie interna de la cavidad 126 puesto que los elementos de acoplamiento 121 pueden inhibir la transferencia (es decir, estan entre una porcion de las bandas de fibra optica y las paredes de la cavidad). Mas especlficamente, el cable de fibra optica 120 tiene dos elementos de acoplamiento (representados por los rectangulos sombreados) formados a partir de una banda de espuma longitudinal, u otro elemento de acoplamiento adecuado dispuesto en lados opuestos de la pila de cinta de modo que los elementos de acoplamiento 121 intercalan las bandas de fibra optica 122 entre ellas. Mas abajo se encuentra el ejemplo representativo para determinar la concentracion media de polvo hinchable en agua usando el area en seccion transversal de la cavidad efectiva para una cavidad mas grande que tiene bandas de fibra optica y elementos de acoplamiento en la misma. En este caso, la cavidad 126 esta dimensionada para recibir veinticuatro bandas de fibra optica (es decir, componentes de fibra optica) y tiene una anchura de cavidad de aproximadamente 8,2 millmetros y una altura de cavidad de 5,2 millmetros, que se multiplican juntas para calcular un area en seccion transversal de la cavidad de aproximadamente 43 millmetros cuadrados. La pila de bandas de fibra optica tiene tambien un area en seccion transversal total de aproximadamente 7,4 millmetros cuadrados y la suma de los elementos de acoplamiento tiene un area en seccion transversal de aproximadamente 27,2 millmetros cuadrados. Por lo tanto, la seccion transversal efectiva para este ejemplo se calcula restando el area en seccion transversal de las bandas de fibra optica y los elementos de acoplamiento del area en seccion transversal de la cavidad (es decir, 43 mm2 - 7,4 mm2 - 27,2 mm2), que produce un area en seccion transversal de la cavidad efectiva de aproximadamente 8 millmetros cuadrados. Por lo tanto, una concentracion media para la cantidad de polvo hinchable en agua para este diseno se calcula tomando las veces de concentracion normalizada deseada de la seccion transversal de la cavidad eficaz (es decir, 0,01 gramos por metro de longitud por millmetro cuadrado 8 millmetros cuadrados), que produce una concentracion media de aproximadamente 0,08 gramos por metro de longitud para la cavidad del ejemplo que aloja 96 fibras opticas en una pila de cinta. Aunque, la concentracion media de polvo hinchable en agua es mayor, aun es una cantidad traza para bloquear agua de un area en seccion transversal de la cavidad efectiva mas grande, que es diflcilmente perceptible por el trabajo manual y aun bloquea de manera eficaz la migracion de agua a lo largo de la cavidad del cable de fibra optica. Por supuesto, son posibles otros ejemplos de acuerdo con estos conceptos de la invencion.

Adicionalmente, los elementos de acoplamiento 121 proporcionan las fibras opticas para este diseno con una fuerza de acoplamiento de al menos aproximadamente 0,1625 Newtons por fibra optica para una longitud de treinta metros de cable de fibra optica proporcionado uno o mas elementos de acoplamiento 121. De manera ilustrativa, un cable de fibra optica que tiene una unica cinta con doce fibras opticas en la cinta deberla tener una fuerza de acoplamiento de 1,95 Newtons o mayor para una longitud de treinta metros de cable de fibra optica. Analogamente, un cable de fibra optica similar que tiene una unica cinta de fibra optica con cuatro fibras opticas deberla tener una fuerza de acoplamiento de 0,650 Newtons o mayor para una longitud de treinta metros de cable de fibra optica. La medicion de la fuerza de acoplamiento se consigue tomando una muestra de cable de fibra optica de treinta metros y tirando de un primer extremo de las fibras opticas (o cinta o cintas de fibra optica)) y midiendo la fuerza requerida para provocar el movimiento del segundo extremo de la fibra o fibras opticas (o cinta o cintas de fibra optica). En otras palabras, la longitud de exceso de fibra (EFL), o longitud de exceso de banda (ERL), debe enderezarse de modo que la fuerza de acoplamiento sea la cantidad de fuerza requerida para mover la longitud entera de fibras opticas dentro de la muestra de cable de fibra optica de treinta metros. Ademas de proporcionar acoplamiento, los elementos de acoplamiento 121 pueden tambien almohadillar la pila de cinta, mientras que aun permiten el movimiento de las bandas de fibra optica.

Las bandas de fibra optica 122 de este diseno tienen en general mas ERL que los disenos de tubo puesto que la pila de cinta no esta trenzada. A modo de ejemplo, las bandas de fibra optica 122 tienen una ERL en el intervalo de aproximadamente el 0,1 % a aproximadamente el 1,2 % o mas y la cantidad de ERL puede depender del numero de

bandas de fibra optica dentro de la pila y los miembros de resistencia estarlan estirados elasticamente en un intervalo similar a la ERL deseada. Ademas, el cable de fibra optica 120 puede usar un proceso de fabricacion similar al descrito con respecto al cable de fibra optica 90 para estirar elasticamente uno o mas miembros de resistencia 127, creando de esta manera la ERL. Especlficamente, un primer miembro de resistencia 127 y un 5 segundo miembro de resistencia 127 que estan dispuestos en lados opuestos de la cavidad 126 se estiran elasticamente por una cantidad predeterminada durante la extrusion de la cubierta de cable 128. Adicionalmente, el cable de fibra optica 120 puede ser una porcion de una distribucion del conjunto de fibra optica que tiene una o mas fibras opticas divididas para distribucion. Las fibras opticas divididas para distribucion pueden empalmarse con una fijacion, fijarse a una ferula/conector o simplemente dejarse empalmadas listas para el trabajo manual.

10 Muchas modificaciones y otras realizaciones de la presente invention, dentro el alcance de las reivindicaciones seran evidentes para los expertos en la materia. Por ejemplo, los conceptos de la presente invencion pueden usarse con cualquier diseno y/o metodo de fabricacion de cable de fibra optica adecuado. Por ejemplo, las realizaciones mostradas pueden incluir otros componentes de cable adecuados tales como una capa de blindaje, elementos de acoplamiento, diferentes formas de section transversal o similares. Por lo tanto, se pretende que esta invencion 15 cubra estas modificaciones y realizaciones como son evidentes para los expertos en la materia.

Claims (14)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   REIVINDICACIONES

   1. Un conjunto de fibra optica que comprende:

   al menos una fibra optica (102);

   un tubo (106), estando dispuesta la al menos una fibra optica dentro del tubo, en el que el tubo tiene una cavidad que incluye un area en seccion transversal de la cavidad, y midiendose el area en seccion transversal de la cavidad en millmetros cuadrados, y un diametro interno de aproximadamente 2,0 millmetros o menor; y un polvo hinchable en agua (104) dispuesto dentro del tubo para bloquear la migracion de agua dentro de una longitud del tubo, en el que el polvo hinchable en agua (104) tiene una distribution de tamano de partlcula teniendo las partlculas hinchables en agua un tamano de partlcula medio de aproximadamente 100 micrometros o menor, y en el que el polvo hinchable en agua esta depositado de manera uniforme en un anillo en una pared de tubo interna del tubo y tiene una concentration normalizada de aproximadamente 0,01 gramos o menor por metro del tubo por millmetro cuadrado del area en seccion transversal de la cavidad para calcular una concentracion media en gramos por metro para el polvo hinchable en agua, en el que el tubo puede bloquear una presion de un metro de agua corriente en una longitud de un metro durante veinticuatro horas.
2. 2. Un conjunto de fibra optica de la reivindicacion 1, en el que el polvo hinchable en agua (104) tiene una concentracion media de aproximadamente 0,02 gramos o menor por metro del tubo.
3. 3. El conjunto de fibra optica de la reivindicacion 1 o 2, en el que el area en seccion transversal de la cavidad usada para calcular la concentracion media es un area en seccion transversal de la cavidad efectiva, y el area en seccion transversal de la cavidad efectiva se obtiene usando el area en seccion transversal de la cavidad menos una suma de un area en seccion transversal para la al menos una fibra optica, el area en seccion transversal para cualesquiera otros componentes de fibra optica dispuesta con el tubo, y el area en seccion transversal para cualesquiera otros componentes dispuestos dentro de la cavidad.
4. 4. El conjunto de fibra optica de las reivindicaciones 1-3, teniendo el polvo hinchable en agua (104) una distribucion de tamano de partlcula con la mayorla de las partlculas hinchables en agua que tienen un tamano de partlcula medio de aproximadamente 60 micrometros o menor.
5. 5. El conjunto de fibra optica de las reivindicaciones 1-4, en el que algo del polvo hinchable en agua (104) esta fijado al menos parcialmente a una pared interna del tubo (106) mediante una carga electroestatica o transferido mecanicamente a la misma.
6. 6. El cable de fibra optica de las reivindicaciones 1-5, formando el conjunto de fibra optica una portion de un cable de fibra optica (60, 70, 80, 90, 110, 120) que tiene una cubierta de cable (68) dispuesta alrededor del tubo.
7. 7. El conjunto de fibra optica de las reivindicaciones 1-5, siendo el conjunto de fibra optica un cable de fibra optica (60, 70, 80, 90, 110, 120) que incluye adicionalmente un componente seleccionado del grupo que consiste en una capa de blindaje (77), una cuerda de desgarre, un miembro de resistencia (97, 107, 127), un componente hinchable en agua, una cubierta de cable, un miembro central (71), un elemento de acoplamiento y un elemento rastreable (103).
8. 8. El conjunto de fibra optica de las reivindicaciones 1-5, siendo la al menos una fibra optica una porcion de una cinta de fibra optica (122) y que incluye adicionalmente un primer elemento de acoplamiento y un segundo elemento de acoplamiento, en el que el primer elemento de acoplamiento y el segundo elemento de acoplamiento estan dispuestos en lados opuestos de la cinta de fibra optica.
9. 9. El conjunto de fibra optica de las reivindicaciones 1-8, en el que el conjunto de fibra optica forma una porcion de un cable de fibra optica retardante de llama.
10. 10. El conjunto de fibra optica de las reivindicaciones 1-9, en el que el conjunto de fibra optica no incluye otro componente para bloquear la migracion de agua dentro del tubo.
11. 11. Un metodo de fabrication de un conjunto de fibra optica que comprende las etapas de: proporcionar al menos una fibra optica (102);

    aplicar un polvo hinchable en agua (104) a la al menos una fibra optica; y

    aplicar un tubo (106) alrededor de la al menos una fibra optica y el polvo hinchable en agua, en el que el tubo tiene un diametro interno de aproximadamente 2,0 millmetros o menor, en el que el polvo hinchable en agua (104) tiene una distribucion de tamano de partlcula teniendo las partlculas hinchables en agua un tamano de partlcula medio de aproximadamente 100 micrometros o menor y en el que el polvo hinchable en agua tiene una concentracion media de aproximadamente 0,02 gramos o menor por metro dentro de la cavidad del tubo, y

    transferir de manera uniforme un anillo de polvo hinchable en agua (104) en una pared del tubo fundido del tubo para una concentracion normalizada de 0,01 gramos o menor por millmetro cuadrado de area en seccion transversal de la cavidad por metro del tubo.
12. 12. El metodo de la reivindicacion 11, en el que la al menos una fibra optica (102) pasa mediante un ionizador para 5 reducir la carga positiva global en la al menos una fibra optica.
13. 13. El metodo de las reivindicaciones 11-12, que incluye adicionalmente la etapa de proporcionar un primer miembro de resistencia y un segundo miembro de resistencia (97, 107, 127) y trenzar elasticamente tanto el primer miembro de resistencia como el segundo miembro de resistencia mientras se aplica el tubo para crear un nivel predeterminado de longitud de exceso de fibra, en el que el tubo esta fijado tanto al primer miembro de resistencia

    10 como al segundo miembro de resistencia.
14. 14. El metodo de las reivindicaciones 11-13, en el que el conjunto de fibra optica forma una porcion de un cable de fibra optica (60, 70, 80, 90, 110, 120).