KR20030092478A - High count optical fiber cable - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광섬유 케이블에 관한 것으로서, 특히 다심의 광섬유 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber cable, and more particularly to a multi-core optical fiber cable.
광섬유를 구비한 광섬유 케이블을 사용한 광통신 망은 종래의 금속 케이블을 사용한 통신망에 비해 신호의 전송 손실 및 전송 효율이 우수하다. 또한 신호 전송시 약해진 신호를 증폭하는 역할을 하는 중계기 설치 간격은 금속 케이블인 경우에 수 km, 광섬유 케이블은 80km이상까지 연장할 수 있다. 상기와 같이 연장된 중계기 설치 간격으로 인하여 광통신 망의 채용시 중계기수를 대폭 줄일 수 있어, 포설과 보수에 드는 비용을 대폭 절감할 수 있다. 또한, 광섬유 케이블은 금속 케이블에비해 넓은 대역폭, 작은 직경, 높은 정보 전송률, 광대역, 저손실, 무유도, 경량 등의 장점을 갖고 있기 때문에 종래의 금속 케이블 통신망을 대신해 그 적용 범위를 넓혀 가고 있다. 상기한 바와 같이 광섬유 케이블이 가지는 여러 장점중 특히 넓은 대역폭, 작은 직경, 높은 정보 전송률, 광대역, 저손실 등의 특징은 전화 음성과 다수의 AV 신호 등 각각 상이한 체계의 신호를 동시에 전송시킬 수도 있으며, 이로 인해 공중 통신을 비롯하여 종합 유선 방송(CATV), 공장, 빌딩, 연구소 등의 각종 데이터 송수신 수단으로 널리 보급되어 지금은 종합 정보 통신망(ISDN)의 기반이 되는 기술이 되었다.An optical communication network using an optical fiber cable having an optical fiber is superior in transmission loss and transmission efficiency of signals as compared to a communication network using a conventional metal cable. In addition, the repeater installation interval, which amplifies the weakened signal during signal transmission, can be extended to several km in case of a metal cable and to more than 80 km for an optical fiber cable. Due to the extended repeater installation intervals as described above, the number of repeaters can be greatly reduced when the optical communication network is employed, thereby greatly reducing the cost of installation and repair. In addition, the fiber optic cable has wider bandwidth, smaller diameter, higher data transmission rate, wider bandwidth, low loss, no induction, and lighter weight than the metal cable, and thus, the optical fiber cable is expanding its application range instead of the conventional metal cable communication network. As described above, among the advantages of the optical fiber cable, the characteristics such as wide bandwidth, small diameter, high data rate, broadband, and low loss may simultaneously transmit signals of different systems such as telephone voice and a plurality of AV signals. As a result, it has been widely used as a means of transmitting and receiving data in general cable broadcasting (CATV), factories, buildings, research institutes, etc., and has now become the base of the integrated information communication network (ISDN).
상기한 바와 같이 많은 장점이 있는 반면, 광섬유 모재 특성상 장력 또는 급격한 벤딩(Bending) 등과 같은 외부 충격, 압력 등의 스트레스(Stress)에 의한 손상을 입기가 쉽다. 특히, 광섬유는 길이 방향으로 가해지는 장력에 매우 취약하다. 또한, 외부 피복과 튜브 사이 방수 부재가 충전된 빈 공간은 휨, 구부러짐 등과 같은 외력에 의해 공간이 확대되고, 이로 인해 방수 및 물리적 특성이 저하된다. 또한, 상기 빈 공간내 수분 침투로 인해 광섬유 변형 및 광신호 에러 발생 가능성 이 높다. 상기한 바와 같이 외부의 환경적 요인으로부터 광섬유를 보호하기 위하여, 상기 광섬유 케이블내 빈 공간에 다수의 보조 인장재를 실장한 광섬유 케이블의 예로서, 미첼. 디. 케이.(Micahl D. K.) 등에 의해 발명되어 특허 허여된 미국 특허번호 제4,844,575호 (OPTICAL FIBER CABLE)에서 튜브와 외부 피복 사이 빈 공간에 다수의 보조 인장재를 삽입하여 항장력 특성이 강화된 다심 광섬유 케이블에 대해 개시하고 있다.While there are many advantages as described above, due to the characteristics of the optical fiber base material, it is easy to be damaged by stress such as external shock or pressure such as tension or abrupt bending. In particular, the optical fiber is very vulnerable to the tension applied in the longitudinal direction. In addition, the empty space filled with the waterproof member between the outer sheath and the tube is enlarged by an external force such as bending, bending, etc., thereby deteriorating the waterproof and physical properties. In addition, there is a high possibility of optical fiber deformation and optical signal error due to moisture penetration into the empty space. Mitchell, as an example of an optical fiber cable having a plurality of auxiliary tension members mounted in an empty space in the optical fiber cable to protect the optical fiber from external environmental factors as described above. D. US Patent No. 4,844,575 (OPTICAL FIBER CABLE), invented and patented by Micahl DK, et al. It is starting.
상기한 바와 같이 다수의 인장재와 인장 부재 및 방수 부재 등의 사용은 광섬유 케이블의 항장력 및 물리적 특성의 향상을 가져온 반면, 외경 증가의 요인으로 작용하고 있다.As described above, the use of a plurality of tension members, tension members, waterproof members, and the like has improved the tensile strength and physical properties of the optical fiber cable, but acts as a factor of increasing the outer diameter.
도 1은 종래 기술에 따른 다심 광섬유 케이블을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a multi-core optical fiber cable according to the prior art.
상기 다심 광섬유 케이블은 항장력을 제공하는 중심 인장재(110)와 광섬유를 실장하고 있는 튜브(120)와 다수의 인장 보조재(130)를 구비하며, 외부의 충격을 흡수하여 상기 부재들을 보호하며 바인딩하는 역할을 제공하는 폴리머 재질의 외부 피복(160)을 포함하여 구성된다.The multi-core optical fiber cable has a central tension member (110) for providing tensile force, a tube (120) for mounting an optical fiber, and a plurality of tension aids (130), and absorbs external shocks to protect and bind the members. It is configured to include an outer covering 160 of a polymeric material to provide.
상기 중심 인장재(110)는 상기 다심 광섬유 케이블의 중심에 위치하여 항장력을 제공하며, 아연 도금 강선 또는 유리 강화 섬유(FRP) 재질의 인장선(111)과 상기 인장선(111)을 둘러쌓는 가교층(112)과 상기 가교층(112) 외주면에 접착된 방수층(113)을 포함하여 구성된다. 상기 가교층(112)은 폴리머 재질의 물질을 사용하여 상기 인장선(111)의 외주면을 둘러싸며 외부 충격으로 인한 상기 인장선 (111)두께 변화에 따른 항장력 저하를 완화시키는 기능을 제공한다.The center tension member 110 is provided in the center of the multi-core optical fiber cable to provide a tensile strength, the cross-linked layer surrounding the tensile line 111 and the tensile line 111 of galvanized steel wire or glass reinforced fiber (FRP) material And a waterproof layer 113 adhered to the outer circumferential surface of the crosslinking layer 112. The crosslinking layer 112 surrounds the outer circumferential surface of the tensile line 111 by using a polymer material and provides a function of alleviating the decrease in tensile force due to the change in the thickness of the tensile line 111 due to external impact.
상기 튜브(120)는 광신호 전송의 핵심인 광섬유로 구성된 리본 광섬유를 수직 적층한 리본 광섬유 번들(122)과 상기 리본 광섬유 번들(122)을 실장 하여 외부 환경으로부터 보호하는 재킷(123, jacket)과 상기 리본 광섬유들과 상기 재킷(123) 사이 빈 공간에 충전되어 방습 및 충격 흡수 기능을 제공하는 충전 젤리(121)를 구비하여 구성된다.The tube 120 includes a ribbon fiber bundle 122 in which a ribbon fiber composed of an optical fiber, the core of optical signal transmission, is stacked vertically, and a jacket 123 for mounting the ribbon fiber bundle 122 to protect it from the external environment. Filled in the empty space between the ribbon optical fibers and the jacket 123 is provided with a filling jelly 121 to provide a moisture-proof and shock-absorbing function.
상기 보조 인장재(130)는 상기 중심 인장재(110)를 중심으로 배열된 다수의튜브(120)와 상기 광섬유 케이블의 외부 피복(160) 사이 빈 공간에 삽입되어 있으며, 상기 광섬유 케이블내 항장력을 보강시킨다. 또한 구부러짐 또는 휨과 같은 외부 압력으로 인한 상기 다심 광섬유 케이블내 공동 발생을 억제한다.The auxiliary tension member 130 is inserted into an empty space between the plurality of tubes 120 arranged around the center tension member 110 and the outer sheath 160 of the optical fiber cable, and reinforces the tension in the optical fiber cable. . It also suppresses the occurrence of cavities in the multicore fiber cable due to external pressures such as bending or bending.
상기 방수 부재(170)로 사용되는 아라미드 얀 또는 충전 젤리 등은 상기 보조 인장재(130)와 상기 튜브(120) 사이사이 빈 공간에 충전되어져 있으며, 수분 흡수시 부피가 증가하여 방습 효과 및 외부 충격을 완충하는 역할을 제공한다.The aramid yarn or the filling jelly used as the waterproof member 170 is filled in the empty space between the auxiliary tension member 130 and the tube 120, and when the moisture is absorbed, the volume is increased to provide a moisture proof effect and an external impact. Provide a buffer
상기 외부 피복(160)은 외부 압력 및 환경으로부터 상기 튜브(120)내 광섬유를 보호하며 바인딩 하는 기능을 제공하며, 폴리머 재질을 사용하여 구성된다.The outer sheath 160 provides the function of protecting and binding the optical fiber in the tube 120 from external pressure and the environment, and is constructed using a polymer material.
상기 외부 피복(160)의 내벽에는 상기 외부 피복(160)을 보조하며, 방수 기능을 보강하기 위해 루미네이티드 알루미늄 재질의 방수 테이프(150)와 아라미드 얀(140,Aramid Yarn)을 사용하기도 한다.An inner wall of the outer sheath 160 may be used to assist the outer sheath 160 and to use a waterproof tape 150 and an aramid yarn 140 made of laminated aluminum to reinforce the waterproof function.
최근 멀티미디어 및 대용량 서비스의 증가로 인한 일반 광섬유 케이블의 다심화와, 상기 광섬유 케이블의 항장력 강화를 위해 사용된 다수의 인장재 및 방수부재의 사용은 광섬유 케이블의 외경 증가와 기존 관로의 급격한 포화를 유발하는 요인으로 작용하고 있다. 반면에 급증하는 수요 요구를 충족하기 위해 과도하게 축소된 외경의 광섬유 케이블은 압축, 충격, 방수 등의 물리적 특성이 저하되는 결함을 갖게 된다.Recently, due to the increase in multimedia and high-capacity services, the increase in the number of general fiber optic cables and the use of a plurality of tension members and waterproof members used for strengthening the tensile strength of the optical fiber cables cause an increase in the outer diameter of the optical fiber cables and rapid saturation of the existing pipelines. It acts as a factor. On the other hand, oversized fiber-optic cables that have been oversized to meet the rapidly growing demands have the drawback of deteriorating physical properties such as compression, shock, and water resistance.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 외부 요인에 의한 압축, 충격, 방수 특성은 종래 규격을 만족시키며, 기존 관로에 적용 가능한 소형의 다심 광섬유 케이블을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, the object of the present invention is to provide a compact multi-core optical fiber cable that can be applied to the existing pipe, the compression, impact, and waterproof characteristics due to external factors satisfy the conventional standards Is in.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다심 광섬유 케이블은,In order to achieve the above objects, the multi-core optical fiber cable according to the present invention,
상기 광섬유 케이블 중심에 위치하며 상기 리본 광섬유를 구성하는 광섬유 각각에 인장력을 제공하는 중심 인장재와,A central tension member positioned at the center of the optical fiber cable and providing a tensile force to each of the optical fibers constituting the ribbon optical fiber;
상기 리본 광섬유와 상기 리본 광섬유를 바인딩하는 튜브와 상기 리본 광섬유와 상기 튜브 사이에 충진되어 외부로부터의 수분 침투를 방지하는 충전 젤리 등을 구비하며 상기 중심 인장재의 외주면을 중심으로 상기 광섬유 케이블의 길이 방향에 대하여 꼬아진 다수의 튜브와,A tube which binds the ribbon optical fiber and the ribbon optical fiber, and a filling jelly filled between the ribbon optical fiber and the tube to prevent moisture penetration from the outside, and has a length direction of the optical fiber cable about an outer circumferential surface of the central tension member With a number of tubes twisted against
상기 중심 인장재를 중심으로 배열된 상기 튜브들의 외주면을 따라 굴곡진 내벽 형상을 갖는 외부 피복을 구비하여 구성된다.And an outer sheath having an inner wall shape that is curved along the outer circumferential surface of the tubes arranged about the central tension member.
도 1은 종래 기술에 따른 다심 광섬유 케이블을 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a multi-core optical fiber cable according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 다심 광섬유 케이블을 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view showing a multi-core optical fiber cable according to the present invention.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 다심 광섬유 케이블을 나타내는 단면도이다. 상기 다심 광섬유 케이블은 중심에 위치하여 항장력을 제공하는 중심 인장재(210)와 상기중심 인장재(210)를 중심으로 S-Z 배열된 튜브(220)와 상기 튜브(220)를 충격과 압력 및 수분 침투 등의 외부 환경으로부터 보호하며, 상기 다심 튜브(220)와 상기 중심 인장재(210)를 바인딩하는 역할을 제공하는 폴리머 재질의 외부 피복(230)을 구비하여 구성된다.2 is a cross-sectional view showing a multi-core optical fiber cable according to the present invention. The multi-core optical fiber cable is located in the center and provides a tension force to the center tension member 210 and the center tension member (210) SZ arranged around the center and the tube 220, such as impact and pressure and moisture infiltration And an outer sheath 230 made of a polymer material that protects from the external environment and serves to bind the multi-core tube 220 and the central tension member 210.
상기 중심 인장재(210)는 아연 도금 강선 또는 유리 강화 섬유(FRP)를 사용하여 상기 다심 광섬유 케이블내 항장력을 제공하는 인장선(211)과 상기 인장선(211)의 외주면에 도포된 가교층(212)과 상기 가교층(212) 외주면에 접착된 방수층(213)으로 구성된다.The center tension member 210 may be a tensile line 211 that provides a tensile force in the multi-core optical fiber cable using a galvanized steel wire or glass reinforced fiber (FRP) and a crosslinked layer 212 applied to an outer circumferential surface of the tension line 211. ) And a waterproof layer 213 adhered to an outer circumferential surface of the crosslinking layer 212.
상기 가교층(212)은 폴리머 재질의 물질을 사용하여 상기 인장선(211)의 외주면에 도포 되어져 있으며, 외부 압력으로 인한 상기 인장선(211)의 변형 및 이로 인한 항장력의 저하 및 압력을 완화시킨다.The crosslinking layer 212 is applied to the outer circumferential surface of the tensile line 211 by using a polymer material, and the deformation of the tensile line 211 due to the external pressure and thereby the decrease in the tensile strength and pressure is reduced .
상기 튜브(220)는 광신호 전송의 핵심인 광섬유로 구성된 리본 광섬유를 수직 적층한 리본 광섬유 번들(222)과 상기 리본 광섬유 번들(222)을 바인딩 하는 재킷(223, jacket)과 상기 리본 광섬유 번들(222)과 상기 재킷(223) 사이 빈 공간에 충전되어 방습 및 충격 흡수 기능을 제공하는 충전 젤리(221)를 구비하여 구성된다. 상기 리본 광섬유 번들(222)을 실장하는 각각의 튜브(220)는 상기 중심 인장재(211)을 중심으로 S-Z 방식으로 배열된다. 상기 S-Z 방식으로 튜브들이 배열되는 광케이블은 이미 하인리히 아. 크라프트(Heinrich A. Kraft)에 의해 발명되어 특허허여된 미국특허번호 제4,828,352호(S-Z STRANDED OPTICAL CABLE)에 상세히 개시되었기 때문에 상기 S-Z 방식의 설명은 생략하기로 한다.The tube 220 is a ribbon optical fiber bundle 222 of vertically stacked ribbon optical fibers consisting of optical fibers, the core of optical signal transmission, a jacket 223 for binding the ribbon optical fiber bundle 222 and the ribbon optical fiber bundle ( It is configured to include a filling jelly 221 is filled in the empty space between the 222 and the jacket 223 to provide a moisture-proof and shock-absorbing function. Each tube 220 mounting the ribbon optical fiber bundle 222 is arranged in an S-Z manner around the center tension member 211. The optical cable in which the tubes are arranged in the S-Z manner is already Heinrich Ah. Since S-Z STRANDED OPTICAL CABLE, which was invented and patented by Heinrich A. Kraft, is disclosed in detail, the description of the S-Z method will be omitted.
상기 외부 피복(230)은 상기 중심 인장재(210)를 둘러싸고 있는 상기 튜브(220)의 굴곡진 외주면을 따라 요철을 갖는 내벽을 형성하고 있으며, 압출 과정에서 높은 압력을 가하여 상기 다심 광섬유 케이블내 빈 공간이 발생하지 않도록 한다. 상기 외부 피복 구조는 S-Z 배열된 상기 튜브(222)간의 요철 사이사이에 폴리머 재질이 침투되도록 압력을 가하여 압착함으로서 상기 다심 광섬유 케이블내 빈 공간을 제거하여 물리적인 특성 향상과 상기 다심 광섬유 케이블의 외경 축소가 가능하다. 상기 외부 피복(230)의 내벽에는 상기 외부 피복을 보조하며, 방수 기능을 보강하기 위해 루미네이티드 알루미늄 재질의 방수 테이프(240) 등을 사용하여 접착하기도 한다.The outer sheath 230 forms an inner wall having concavities and convexities along the curved outer circumferential surface of the tube 220 surrounding the central tension member 210, and is subjected to a high pressure during the extrusion process, thereby providing an empty space in the multi-core optical fiber cable. This should not happen. The outer sheathing structure is compressed by applying a pressure so as to penetrate the polymer material between the irregularities between the tube 222 arranged in the SZ to remove the empty space in the multi-core optical fiber cable to improve physical properties and reduce the outer diameter of the multi-core optical fiber cable Is possible. The inner wall of the outer coating 230 assists the outer coating, and may be bonded using a waterproof tape 240 made of laminated aluminum to reinforce the waterproof function.
본 발명에 따른 실시 예와 종래 기술에 의한 다심 광섬유 케이블의 외경 비교 결과 하기 표에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 다심 광섬유 케이블의 외경 감소 현상이 현저히 나타난다.As a result of comparing the outer diameter of the multicore optical fiber cable according to the embodiment of the present invention and the prior art, the outer diameter reduction phenomenon of the multicore optical fiber cable according to the present invention is remarkably shown.
상기 외부 피복(230)의 요철 두께는 골의 두께가 마루의 두께에 비해 약 1.7배인 경우에, 기존의 규격(Telecordia specification)을 만족함과 동시에 외경 감소 효과가 나타낸다. 외부 압력 및 충격에 대한 물리적 특성 외에, 방습 특성도 약 세배정도 향상 가능하다. 상기 튜브(222)를 상기 중심 인장선(210)을 중심으로 S-Z방식으로 집합함에 따라서, 스플라이싱(splicing) 작업이 편리하고 나선형 방식에 비하여 공정 속도가 향상되며, 물리적 특성이 향상된다.The uneven thickness of the outer sheath 230, when the thickness of the bone is about 1.7 times the thickness of the floor, satisfies the existing specifications (Telecordia specification) and at the same time exhibits an outer diameter reduction effect. In addition to the physical properties against external pressure and impact, moisture resistance can be improved by about three times. As the tube 222 is assembled in the S-Z manner around the center tensile line 210, the splicing operation is convenient and the process speed is improved as compared with the spiral method, and the physical properties are improved.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 중심 인장재를 중심으로 꼬아진 다수의 튜브를 구비한 다심 광섬유 케이블은 상기 중심 인장재를 중심으로 배열된 상기 튜브들의 외주면을 따라 굴곡진 내벽 형상을 갖는 외부 피복을 구비함으로써 상기 다심 광섬유 케이블의 외경을 최소화 할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 상기 다심 광섬유 케이블은 상기 중심 인장재를 중심으로 상기 튜브가 꼬아진 구조와 상기 튜브의 외주면에 외부 피복을 압출하는 과정에서 강한 압력을 부과하여 상기 튜브의 외주면과 상기 외부 피복을 밀착시킴으로써 종래 기술에 의한 광섬유 케이블 규격(Telecordia specification)의 항장력과 방습 특성을 만족하는 다심 광섬유 케이블 제작이 용이하다.As described above, the multi-core optical fiber cable having a plurality of tubes twisted about the center tension member according to the present invention has an outer sheath having an inner wall shape curved along the outer circumferential surface of the tubes arranged around the center tension member. By having the advantage that the outer diameter of the multi-core optical fiber cable can be minimized. In addition, the multi-core optical fiber cable according to the present invention by applying a strong pressure in the process of extruding the outer coating on the structure and the outer circumferential surface of the tube twisted around the center tension member to the outer peripheral surface and the outer sheath of the tube By being in close contact, it is easy to manufacture a multi-core optical fiber cable that satisfies the tensile strength and moisture-proof characteristics of the conventional optical fiber cable specification (Telecordia specification).
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