KR20050046004A - 컴팩트한 광섬유 케이블 - Google Patents
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Abstract
케이블(302)은 대략 1010 미크론의 직경을 갖는 자외선 경화 층(306)으로 싸여 보호되는 8개의 섬유(304)와 상기 내측 섬유(304) 주위에 원형으로 배열된 16개의 외곽 섬유(316)를 가진다. 상기 광섬유(304)는 상기 층(306)의 자외선 경화 물질이 상기 광섬유들(304) 사이의 틈에 침투하지 않도록 상기 자외선 경화 층(306)에 의하여 위치가 유지되며, 상기 최외곽 광섬유(304)는 상기 층에 의하여 축방향으로 이동하는 것이 억제된다. 이러한 배열은 블로잉 방법으로 튜브내에 설치하는데 상기 케이블을 특히 적합하게 하는 놀라운 정도의 좋은 굽힘 특성을 제공하는 것을 알 수 있다.
Description
본 발명은 신호 전송 케이블과 관련되어 있으며, 보다 구체적으로는, 배타적이지는 않으나, 광섬유 신호 전송 케이블에 관련되어 있다.
광섬유는 통상적으로 케이블의 한 쪽 끝에 견인 부재(pulling member)를 붙이고 윈치(whinch)로 감아 상기 케이블을 덕트(duct)에 넣는 방법으로 지하에 매설된 덕트 안에 설치하여 왔다. 결과적으로 이와 같은 케이블은 상대적으로 민감한 광섬유 소자들이 설치과정에서 손상당하는 것을 막을 수 있도록 크고 두껍게 강화되었다.
통상적인 케이블은 먼저 열가소성 물질로 제조된 튜브를 포함하며 전형적으로 12개의 광섬유 소자들을 가지는 서브어셈블리를 제조함으로써 만들어진다. 다음으로 일정 수의 상기 튜브는 중심강도부재(central strength member) 둘레에 상기 튜브를 꼬아 한데 모은다. 상기 꼬는 공정은, 그리고 상기 튜브가 상기 광섬유 소자들이 차지하는 공간에 비하여 상대적으로 크다는 사실은, 상기 케이블이 설치과정에서 구부러질 때에 모든 섬유가 동일한 변형(strain)을 받는다는 것과 상기 느슨한 튜브 구조가 상기 섬유들이 움직여서 상기 변형에 순응하도록 함으로써 최소한의 신호손실을 가져온다는 것을 의미한다.
케이블 설치에 관한 보다 최근의 기술은 예를 들어 EP0108590호에서 기술된 바와 같이 압축 공기를 이용하여 덕트 내로 상기 케이블을 불어넣는 블로잉과 관련된다. 상기 블로잉 공정(blowing process)은 설치시 작용하는 힘(installation force)을 상기 덕트내의 상기 케이블의 전체길이를 따라 분산하며, 이 결과로서 상기 케이블의 선두 끝단(leading end)에 작용하는 상기 설치시 작용하는 힘이 분산될 수 있고, 따라서 상기 강화부재의 많은 부분이 상기 케이블로부터 제거될 수 있다. 주로 도시 네트워크가 밀집되며, 도시 내에 새로운 지하매설된 덕트를 공급하는 것은 비싸고 실질적인 교통망 두절을 수반한다는 이유 때문에, 케이블이 더욱 콤팩트해져야 한다는 점증되는 요구가 있으므로, 이것은 중요한 이점을 제시한다.
블로잉에 의한 케이블의 설치는 상기 케이블의 외피(sheath)에 작용하는 유체 견인(fluid drag)의 이용과, 보통 드라이브 롤러 또는 상기 블로잉 장비의 일부분을 이루는 캐터필러 푸싱 장치(caterpillar pushing device)에 의해 생성되는 미는 힘 모두를 관여시킨다. 설치의 초기단계에서는 상기 튜브 내에 매우 작은 케이블이 설치되어 있고, 따라서 유체 견인의 효과는 미는 효과에 비해 작다. 보다 많은 케이블이 설치됨에 따라, 상기 유체 견인로부터 나오는 설치시 작용하는 힘은 점차 중요해진다.
그러므로 블로잉에 의한 설치용으로 설계되는 케이블은 최초에 밀어 넣는 요청을 수월하게 하기 위하여 적절한 강성(stiffness)을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 서브어셈블리로부터 만들어지는 케이블의 경우, 상기 섬유는 상기 서브어셈블리의 바깥 외피(outer sheath)안에 느슨하게 들어있다. 상기 개별적인 섬유들은 속박되어 있지 않으므로, 그들은 상기 케이블에 충분한 강성을 주지 못한다. 따라서 상기 케이블은 전형적으로 유리로 강화된 폴리머를 사용하여 만들어지는 중심강도부재를 가지고 만들어지는 것이 바람직하다. 상기 강도부재는 그것이 상기 어셈블리의 강성을 주도할 수 있을 정도로 충분히 단단하며, 그것이 중심에 위치하고 있기 때문에 다른 방향보다 어느 한 방향으로 우선적으로 휘지 않는 것이 보장된다.
그러나, 상기 중심강도부재의 사용은 바람직하기 않게도 상기 케이블의 크기를 증가시킨다.
상기 중심강도부재를 사용하지 않는 블로잉에 의한 설치용 케이블을 제조하는 시도는 EP0521710에서 개시된다. EP0521710는 2개, 4개 또는 8개의 개별적인 광섬유가 맞닿는 접촉상태로 있고 전형적으로 자외선 경화 아크릴(UV cured acrylate)로 된 외곽층(outer layer) 안에 보호되는 케이블을 설명한다. 상기 섬유를 자외선 경화 아크릴 안에서 보호하는 것은 상기 개별적인 섬유들이 서로간에 상대적으로 움직이지 못하도록 구속되는 결과를 낳게 하고, 상기 케이블은 이로부터 강성을 이끌어내고, 상기 중심강도부재의 필요성을 사라지게 하는 결과를 유도한다. 그러나, 상기 섬유들이 서로간에 고정되어 있다는 사실은 상기 어셈블리가 휘었을 때 상기 섬유들이 상기 케이블의 외곽 코팅에 변형을 준다는 것을 의미한다. 상기 섬유 단위의 직경이 클수록 주어진 휨 반경에 대한 외곽 표면(outer surface)에 가해지는 인장강도(tensile stress)은 보다 커진다. 4개 또는 8개의 섬유를 갖는 광섬유 케이블은 파이버 브레이크아웃(fibre breakout)이라 불리는 현상을 경험할 정도로 높은 부하를 생성하는 것이 알려져 있으며, 이는 케이블 성능에 좋지 않은 효과를 끼친다.
EP0521710는 코팅의 배열을 바꿈으로써 9개의 섬유를 구비한 보다 큰 직경의 케이블의 경우에도 상기 코팅 밖으로 섬유가 깨져 나오지 않는 것을 보장하는 2개, 4개 및 8개의 섬유수(fibre count)를 갖는 케이블에 만족할만한 결과를 주는 공정을 개시한다. 그런데, 8개의 섬유 이상을 갖는 케이블을 생산하는 것이 바람직하지만, 이러한 케이블을 생산하는 시도는 파이버 브레이크아웃이라는 문제를 해결하는데 어려움을 가져왔다. 상기 문제를 해결하는 시도는 EP0422764에서 개시된다. 여기서는 12개의 섬유가 제시되는데, 이는 먼저 4개의 섬유들을 서로 끝단을 결합하여 4개의 섬유로 된 세트들을 상기 리본 서브어셈블리 안으로 모으고, 상기 3개의 서브어셈블리를 그 뒤 외곽 층 안에서 보호되는 기본적인 구조를 형성하도록 서로의 상단(top) 위에 놓음으로써 서로간의 상대적인 위치에 정확하게 위치하며 고정된다.
상기 타입의 컴팩트한 리본 케이블 어셈블리는 이러한 케이블 내의 리본의 표면이 매끄러우며, 따라서 상기 리본은 서로간에 상대적으로 자유롭게 미끄러진다는 단점을 갖는다. 더구나, 상기 섬유가 평평한 배열 안에 결합되기 때문에, 상기 케이블이 상기 평평한 리본에 옆 방향의 모멘트(sideways moment)를 주는 방향으로 휠 때에, 생성되는 힘은 높고, 그래서 두 개의 바깥쪽 리본사이에서 자유롭게 미끄러지는 중심부의 리본은, 미소 굽힘(micro bending)과 용인되기 어려운 신호손실을 야기하면서, 바깥쪽 아크릴 코팅을 뚫고 파열되게 하는 힘을 받는다.
DE4211489에서 개별적인 광섬유의 직경을 줄임으로써 상기 문제를 해결하는 시도가 개시된다. 개별적인 섬유는 통상적으로 적용되는 60 미크론 코팅 대신에 25 미크론 또는 그보다 얇은 보호용 외곽층이 구비된다. 이것은 상기 개별적인 섬유의 전체직경을 대략 30%정도 줄이는데, 이는 상기 어셈블리는 작게 하는 효과를 가지며 따라서 상기 코팅에 가해지는 변형(strain)을 감소시킨다. 그러나, 대부분의 상업적으로 입수할 수 있는 섬유들은 동일한 크기를 가지며, 따라서 섬유를 자르고 마무리하는 장치가 이러한 표준적인 크기에 적합하게 되어 있기 때문에 상기 배열은 적당하지 않다. 더구나, DE4211489는 인접한 섬유 리본들이 상기 어셈블리의 높이를 감소시키는 오프셋이 되는 배열에 대해 기술한다. 이러한 리본 구조는 일 반향으로 휘는 매우 높은 편향을 가지는 어셈블리를 만들며, 따라서 블로잉에 의한 설치용으로 설계되는 케이블에 적합하지 않다.
US5787212는 6개의 섬유가 중심 섬유 둘레로 서로간에 맞닿아 접촉하며 원형 패턴으로 배치된 동일 직경을 갖는 7개의 섬유 배열을 개시한다. 상기 섬유가 자외선 조사에 의해 경화된 수지로 코팅될 때, 상기 접촉하는 섬유들은 수지가 상기 섬유들 사이의 공간에 침투하지 않는 것을 보장하는데, 이는 바깥 쪽 섬유를 적절하지 않게 관통하여 상기 섬유 사이에 위치하는 수지를 부적절하게 경화시키는 자외선광의 문제를 최소화한다. 경화되지 않은 수지는 역으로 유리 섬유들의 장시간 신호전송 성능에 영향을 주며, 상기 유리 섬유들을 손상시킬 수 있는 요인(agents)을 생성하며 파열할 잠재성을 가진다.
US5787212의 배열은 그것이 어떠한 선호되는 휨 특성을 가지지 않고 완벽하게 밸런스되어 있으며 한 섬유에 가해지는 변형은 상기 맞닿은 접촉에 의해 부분적으로 다른 섬유로 퍼지는 덕분에 매우 좋은 휨 특성을 가짐에도 불구하고, 섬유들이 거의 항상 쌍으로 채용되며, 블로잉에 의한 설치용으로 적합한 보다 높은 섬유수를 가지는 케이블을 제조하는 것이 바람직하기 때문에 7개의 섬유로 된 그룹은 상업적으로 사용되지 않는다. 전통적인 케이블은 거의 배타적으로 12개의 섬유 내지 그것의 복수개를 구비한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 이제 설명하고자 하며, 이는 오직 예로서 어떠한 한정적인 의미를 가지지 않는다.
도 1은 본 발명의 부분을 형성하지 않는 케이블의 도식적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 부분을 형성하지 않는 케이블의 도식적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 부분을 형성하지 않는 케이블의 도식적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 부분을 형성하지 않는 케이블의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 케이블의 단면이다.
도 6은 폭넓은 온도 영역에 걸쳐 도 5의 케이블의 광 감소 특성을 도시한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 상기 선행기술의 위에서 언급된 단점들을 극복하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수개의 긴 가요성 제 1 신호 전송 부재를 포함하며, 상기 제 1 신호 전송 부재는 제 1 층으로 둘러싸여 오직 최외곽 신호 전송 부재만이 상기 제 1 층에 접촉되도록 하며, 상기 제 1 신호 전송 부재는 복수개의 열을 형성할 수 있도록 배열되며, 여기서 복수개의 상기 열은, 일렬의 이웃하는 부재가 서로 맞닿아 접촉하도록 하고, 제 1 열의 이웃하는 부재로 형성되는 복수개의 오목부가 제 2 열의 개별적인 부재를 수용하도록 배열된 복수개의 상기 부재들을 포함하는 상기 제 1 신호 전송부를 구비하는 신호 전송 케이블이 제시되어 있다.
오직 최외곽 신호 전송 부재만이 상기 제 1 층에 접촉되며, 제 1 열의 이웃하는 부재로 형성되는 오목부는 제 2 열의 개별적인 부재를 수용하는 케이블을 제시함으로써, 이는 광섬유의 상대적인 움직임이 억제되어 상기 케이블에 충분한 강성을 주도록 억제하며, 반면에 상기 케이블이 휠 때에 상기 광섬유에 변형력(stress)이 가해지는 것을 최소화할 수 있도록 상기 광섬유가 서로간에 상대적으로 축방향으로 충분하게 미끄러지는 것을 허용하는 것이 가능한 이점을 제공한다.
상기 제 1 신호 전송부는 각각 2개, 3개, 4개 및 3개의 신호 전송 부재를 갖는 4개의 열에 배열되는 12개의 상기 제 1 신호 전송 부재를 포함할 수 있다.
이와 같은 방식으로 배열되는 12개의 제 1 신호 전송 부재를 포함하는 제 1 신호 전송부를 가지는 케이블은 형성될 때 놀랍고 예외적으로 좋은 휨 특성을 가지는 광섬유 케이블이 가능하다는 것을 볼 수 있다.
상기 제 1 신호 전송부는 각각 2개, 4개, 5개, 4개 및 3개의 신호 전송 부재를 갖는 5개의 열에 배열되는 18개의 제 1 신호 전송 부재를 포함할 수 있다.
상기 제 1 신호 전송부는 각각 4개, 5개, 6개, 5개 및 4개의 신호 전송 부재를 갖는 5개의 열에 배열되는 24개의 상기 제 1 신호 전송 부재를 포함할 수 있다.
상기 케이블은 상기 제 1 층의 외주 둘레에 배열되는 복수개의 긴 가요성 제 2 신호 전송 부재를 포함하는 제 2 신호 전송부를 더 포함할 수 있으며, 여기서 상기 제 1층의 상기 외곽 크기는 상기 제 2 신호 전송 부재 각각이 두 개의 인접하는 상기 제 2 신호 전송 부재와 맞닿아 접촉하도록 정해진다.
상기 케이블은 상기 제 2 신호 전송부의 바깥쪽으로 배열되는 복수개의 긴 가요성 제 3 신호 전송 부재를 포함하는 제 3 신호 전송부를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 신호 전송 부재는 제 2 층에 묻혀 있을 수 있다.
상기 제 1 신호 전송 부재는 상기 제 1 층에 묻혀 있을 수 있다.
상기 제 1 층은 자외선 조사에 의해 경화되는 수지 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제시되는 신호 전송 케이블은
소정의 외부 크기를 갖는 제 1 층에서 보호되는 적어도 하나의 긴 가요성 제 1 신호 전송 부재를 포함하는 제 1 신호 전송부;와
상기 제 1 층 주변 둘레에 배열된 복수개의 긴 가요성 제 2 신호 전송 부재를 포함하며, 여기서 상기 제 1 층의 외부 크기는 상기 제 2 신호 전송 부재 각각이 두 개의 인접하는 상기 제 2 신호 전송 부재와 맞닿아 접촉하도록 정해지는 제 2 신호 전송부;를 포함한다.
각각의 상기 제 2 신호 전송 부재가 그것에 직접 이웃한 것들과 맞닿아 접촉하는 제 2 신호 전송부를 제공함으로써, 이는 제 2 층을 형성하는데 사용되는 자외선 경화 물질이 상기 제 2 신호 전송부의 바깥쪽으로 침투하는 것을 막고, 이에 따라 상기 케이블 내에 경화 물질이 부적절하게 위치하여 그 성능에 악영향을 끼치는 위험을 최소화할 수 있는 이점을 제공한다.
상기 케이블은 상기 제 2 신호 전송부의 바깥쪽으로 배열되는 복수개의 긴 가요성 제 3 신호 전송 부재를 포함하는 제 3 신호 전송부를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 신호 전송 부재는 제 2 층에 묻혀 있을 수 있다.
상기 케이블은 오직 최외곽 신호 전송 부재만이 제 1 층에 접촉되도록 상기 제 1 층에 둘러싸인 복수개의 상기 제 1 신호 전송 부재를 더 포함할 수 있으며, 여기서 상기 제 1 신호 전송 부재는 복수개의 열을 형성할 수 있도록 배열되며, 복수개의 상기 열은 일렬의 이웃하는 부재가 서로 맞닿아 접촉하도록 하고, 제 1 열의 이웃하는 부재로 형성되는 복수개의 오목부가 제 2 열의 개별적인 부재를 수용하도록 배열된 복수개의 상기 부재들을 포함한다.
상기 제 1 신호 전송 부재는 상기 제 1 층에 묻혀 있을 수 있다.
상기 제 1 신호 전송부는 각각 2개, 3개, 4개 및 3개의 신호 전송 부재를 갖는 4개의 열에 배열되는 12개의 상기 제 1 신호 전송 부재를 포함할 수 있다.
상기 제 1 신호 전송부는 각각 2개, 4개, 5개, 4개 및 3개의 신호 전송 부재를 갖는 5개의 열에 배열되는 18개의 제 1 신호 전송 부재를 포함할 수 있다.
상기 제 1 신호 전송부는 각각 4개, 5개, 6개, 5개 및 4개의 신호 전송 부재를 갖는 5개의 열에 배열되는 24개의 상기 제 1 신호 전송 부재를 포함할 수 있다.
상기 제 1 층은 자외선 조사에 의해 경화되는 수지 물질로 형성될수 있다.
상기 케이블의 외곽 표면은 유체 흐름에 의하여 덕트 안으로 설치가 용이하도록 변형될 수 있다.
상기 외곽 표면은 리브가 부착될 수 있다.
상기 외곽 표면은 적어도 하나의 정전기 방지 물질을 포함할 수 있다.
상기 외곽 표면은 적어도 하나의 마찰을 감소하는 물질을 포함할 수 있다.
상기 케이블은 그로부터 상기 최외곽층의 제거가 가능하도록 그에 인접하는 상기 층의 외측 둘레보다 더 긴 내측 둘레를 갖는 최외곽층을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
적어도 하나의 긴 가요성 제 1 신호 전송 부재를 소정의 외부 크기를 갖지며 경화된 물질로 된 제 1 층 안에 넣어 보호하며,
상기 제 1 층을 경화시키며,
각각의 제 2 신호 전송 부재가 두 개의 인접하는 상기 제 2 신호 전송 부재와 맞닿아 접촉할 수 있도록 상기 제 1 층의 외주 둘레에 복수개의 긴 가요성 상기 제 2 신호 전송 부재를 배열하며,
상기 제 2 전송 신호 부재는 상기 제 1 층에 대하여 상대적인 위치에 고정하는 것;을 포함하는 신호 전송 케이블의 제조방법이 제시된다.
상기 제 1 층에 대하여 상대적인 위치에 상기 제 2 신호 전송 부재를 고정시키는 단계는 상기 제 2 신호 전송 부재를 제 2 층에 묻는 것을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 8개의 광섬유를 가진 광섬유 케이블(2)은 코팅된 섬유(4)의 외곽 직경이 표준적으로 상용되는 직경 245 미크론에서 320 미크로까지 증가하도록 단일한 중심 섬유(4)에 자외선 경화 아크릴 물질(6)로 코팅하여 만든다. 상기 320 미크론의 직경은 상기 중심 섬유(4)와 동일한 구조를 가지며 상업적으로 입수 가능한 245 미크론의 직경을 가지는 7개의 광섬유(10)가 상기 코팅된 중심 섬유(4)의 원주 둘레에 배열되어 상기 7개의 섬유(10) 각각이 코팅되어 보다 큰 직경을 가진 중심 섬유(10)와 그들의 두 인접하는 섬유(10)에 맞닿아 접촉될 수 있도록 한 것이다.
다음으로, 상기 어셈블리는 자외선 경화 아크릴 물질로 된 외곽층(12)으로 코팅되며, 상기 물질은 낮은 압력에서 액체 상태로 적용된다. 상기 7개의 외곽 섬유(10)는 상기 코팅된 중심 섬유(4)와 두 개의 개별적으로 인접한 것들(10)에 접촉되기 때문에, 상기 외곽 섬유(10) 중 어느 것도 코팅 공정 중에 움직일 수 없고, 그 결과로서 상기 외곽층(12)의 아크릴 물질은 상기 코팅된 중심 섬유(4)와 상기 외곽 섬유(10) 사이의 틈(14)을 침투하지 않는다. 이것은 상기 어셈블리 내의 상기 틈(14)에 불충분하게 경화된 물질을 피할 수 있는 이점을 제공하며, 그렇지 않다면 이는 상기 케이블의 광 성능에 악영향을 가질 수 있다.
또한 도 1에서 도시된 배열은 US0521710의 배열에 비하여 상기 7개의 외곽 섬유(10)의 직경이 800 미크론인 반면에 상기 선행기술의 경우 그 직경이 914 미크론이라는 점에서 이점을 가진다. 이는 완성된 케이블이 보다 작고 상기 완성된 케이블의 코팅이 선행기술에 비하여 보다 작은 아크릴 코팅 물질(12)을 포함할 수 있게 하는데, 상기 아크릴 코팅 물질(12)은 일반적으로 매우 비싸다. 나아가, 상기 어셈블리의 외곽 반경이 보다 작아짐에 따라 상기 케이블(2)이 휠 때 상기 외곽 코팅(12)에 작용하는 변형이 보다 작아진다. 또한, 상기 외곽 섬유(10)의 원형 배열 때문에, 상기 어셈블리는 어떠한 선호되는 휨 특성도 가지고 있지 않으며, 이는 유체 견인으로 덕트 안에 설치하는 동안 상기 케이블의 성능을 최적화한다.
도 2에서 도 1의 실시예와 공통적인 부분은 비슷하나 100만큼 증가한 참조번호로 나타낸다. 도 2를 참조하면, 케이블(102)은 547 미크론의 외곽 직경을 갖도록 아크릴 물질(106)로 코팅된 2개의 내측 섬유(104) 둘레에 10개의 섬유(110)를 배열함으로써 제조된다. 그러므로 상기 외곽 섬유(110) 각각은 내층(106)과 두 개의 인접한 외곽층(110)에 맞닿아 접촉하며, 그 결과로서 외곽층(112)을 형성하는 자외선 경화 아크릴 은 상기 외곽 섬유(110)의 안쪽 방향으로 상기 틈(114) 사이로 침투하지 않는다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예를 도시하는데, 여기서 도 1의 실시예과 공통적인 부분은 비슷하나 200만큼 증가한 참조번호로 나타낸다. 케이블(202)은 도 1의 상기 케이블(2)과 구조에서 동일한 코어(203)를 가지며, 상기 코어(203)는 대략 1010 미크론의 외곽 직경을 갖는 외곽 코팅(212)을 갖는다. 이는 16개의 외곽 광섬유(216)가 상기 코어(203)의 바깥쪽으로 배열되도록 하여 상기 외곽 섬유(216) 각각이 그들의 두 인접하는 섬유(216)에 접촉하도록 한다. 다음으로 상기 전체 어셈블리는 적절한 장소에 상기 외곽 섬유(216)를 유지하도록 적절한 아크릴 코팅으로 된 외곽 코팅(218)을 구비한다.
섬유층의 수가 증가함에 따라 상기 어셈블리의 강성이 바람직하지 않을 정도로 높게 되며, 그 결과 휜 곳 부근에서 상기 케이블에 힘을 가함으로써 생성되는 높은 마찰은 유체 견인으로 하는 상기 케이블의 설치를 방해한다는 것을 볼 수 있다. 나아가, 상기 케이블의 직경이 증가함에 따라, 파이버 브레이크아웃의 문제가 발생한다. 이 문제는 도 3의 배열에서 상기 외곽 아크릴 층(218)을 얇고 잘 휘어지며 가벼운 중량의 외피로 대체함으로써 경감된다. 이때, 상기 외피는 상기 외곽 섬유(216)가 서로 상대적으로 이동할 수 있도록 해준다. 다른 방법으로, 상기 외곽 섬유(216)를 외곽층(218) 안에 넣어 보호하고 상기 내측 섬유(210)가 서로간에 상대적으로 이동할 수 있도록 허용하는 것이 가능하다. 또한 상기 어셈블리의 강성은 적당한 등급을 아크릴 수지를 선택함으로써 조정될 수도 있다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 배열이 도 4에서 도시되는데, 여기서 도 3의 실시예와 공통적인 부분은 비슷하나 100만큼 증가한 참조번호로 나타낸다. 케이블(302)은 대략 1010 미크론의 직경을 가지는 자외선 경화 층(306)에 의해 보호되는 8개의 섬유(304)와 도 3의 상기 외곽 섬유(216)와 비슷한 방식으로 상기 내측 섬유(304) 주위에 원형으로 배열되는 16개의 외곽 섬유(316)를 가진다.
도 4에서 도시된 배열에서 상기 광섬유(304)는 상기 자외선 경화 층(306)의 자외선 경화 물질이 상기 광섬유(304) 사이의 틈으로 침투하지 않도록 하며 상기 최외곽 광섬유(304)가 상기 층에 의하여 축방향으로 이동하지 못하게 구속되도록 하기 위하여 상기 층(306)을 이용하여 제 위치에 유지시킨다. 이러한 배열은 상기 케이블을 블로잉 방법으로 튜브 내에 설치하는데 특별히 적합하도록 하면서 놀라운 정도로 좋은 휨 특성을 준다는 것을 알 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 12개의 섬유가 배열된 경우에 예외적으로 좋은 휨 특성이 얻어진다. 여기서 도 4의 실시예와 공통적인 부분은 비슷하나 100만큼 증가한 참조번호로 나타낸다. 도 5의 케이블은 도 4의 케이블과 동일한 방식으로 만들어지나, 도 5의 실시예에서 내층 섬유(404)는 각각 2개, 3개, 4개 및 3개의 섬유를 가지는 열로 배열된다. 상기 케이블은 12개의 섬유로 된 케이블에서 종전에 얻어질 수 없었던 휨 특성을 갖는다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 도 5의 상기 케이블은, 오직 4개 또는 8개의 섬유를 갖는 케이블에 대하여 주로 설계된 테스트이기는 하나, EP0521710에서 제시된 휨 특성 요구조건을 만족한다. 또한 유리한 휨 특성은 도 5의 실시예에서와 같이 만들어졌으나 2개, 4개, 5개, 4개 및 3개의 섬유로 된 열로 배열된 18개의 섬유(404)와 4개, 5개, 6개 5개 및 4개의 섬유로 된 열로 배열된 24개의 섬유(4040)를 포함하는 케이블에서도 얻을 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 도 5의 실시예의 케이블과 관련된 넓은 온도 영역에 걸쳐진 신호손실을 보여준다. 서로 다른 곡선들은 도 5의 상기 케이블의 개별적인 섬유(404)에서의 신호 감소를 보여준다. 상기 케이블은 넓은 온도 영역에 걸친 노출을 견딜 수 있음을 볼 수 있다. 이는 놀라운 결과이다. EP0157610에서 설명하고 있는 폴리에틸렌 재질의 외곽층을 포함하는 종래기술의 케이블은 대략 B20 C 이하에서 열악한 광학 성능을 보여준다. 이것은 보통 상기 온도 주변에서 폴리에틸렌의 상변화에 기인하며, 이러한 이유 때문에 폴리에틸렌은 광섬유 소자를 단단하게 피복하는 데에는 보통 선택되지 않는다.
상기한 실시예는 오직 예시적인 것으로 설명되었으며, 어떠한 한정적인 의미에서 설명된 것은 아니고, 첨부되는 청구항에 의하여 정의되는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 대체와 변형이 가능하다는 점은 당해 분야의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 신호 전송 케이블은 블로잉 방법으로 덕트 내에 설치될 때 요구되는 휨 특성 및 충분한 강성을 가지며, 그 크기를 컴팩트하게 할 수 있으므로 블로잉에 의한 설치용으로 적합하다. 또한 상기 케이블은 넓은 온도 영역에 걸친 노출에 견딜 수 있으며, 나아가 상기 케이블은 선행기술에 비해 보다 작은 아크릴 코팅 물질을 포함하므로 보다 적은 비용으로 생산할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 신호 전송 케이블의 제조방법은 목적하는 구조의 신호 전송 케이블을 성공적으로 제작할 수 있도록 한다.
Claims (27)
- 복수개의 긴 가요성 제 1 신호 전송 부재를 포함하며, 상기 제 1 신호 전송 부재는 제 1 층으로 둘러싸여 오직 최외곽 신호 전송 부재만이 상기 제 1 층에 접촉되도록 하며, 상기 제 1 신호 전송 부재는 복수개의 열을 형성할 수 있도록 배열되며, 여기서 복수개의 상기 열은, 일렬의 이웃하는 부재가 서로 맞닿아 접촉하도록 하고, 제 1 열의 이웃하는 부재로 형성되는 복수개의 오목부가 제 2 열의 개별적인 부재를 수용하도록 배열된 복수개의 상기 부재들을 포함하는 상기 제 1 신호 전송부를 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 신호 전송부는 각각 2개, 3개, 4개 및 3개의 신호 전송 부재를 갖는 4개의 열에 배열되는 12개의 상기 제 1 신호 전송 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 신호 전송부는 각각 2개, 4개, 5개, 4개 및 3개의 신호 전송 부재를 갖는 5개의 열에 배열되는 18개의 제 1 신호 전송 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 신호 전송부는 각각 4개, 5개, 6개, 5개 및 4개의 신호 전송 부재를 갖는 5개의 열에 배열되는 24개의 상기 제 1 신호 전송 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 층은 자외선 조사에 의해 경화되는 수지 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 층의 외주 둘레에 배열되는 복수개의 긴 가요성 제 2 신호 전송 부재를 포함하는 제 2 신호 전송부를 더 포함하며,여기서 상기 제 1층의 상기 외곽 크기는 상기 제 2 신호 전송 부재 각각이 두 개의 인접하는 상기 제 2 신호 전송 부재와 맞닿아 접촉하도록 정해지는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 6항에 있어서,상기 제 2 신호 전송부의 바깥쪽으로 배열되는 복수개의 긴 가요성 제 3 신호 전송 부재를 포함하는 제 3 신호 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 6항 또는 제 7항에 있어서,상기 제 2 신호 전송 부재는 제 2 층에 묻혀 있는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 1 항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 신호 전송 부재는 상기 제 1 층에 묻혀 있는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 소정의 외부 크기를 갖는 제 1 층에서 보호되는 적어도 하나의 긴 가요성 제 1 신호 전송 부재를 포함하는 제 1 신호 전송부;와상기 제 1 층 주변 둘레에 배열된 복수개의 긴 가요성 제 2 신호 전송 부재를 포함하며, 여기서 상기 제 1 층의 외부 크기는 상기 제 2 신호 전송 부재 각각이 두 개의 인접하는 상기 제 2 신호 전송 부재와 맞닿아 접촉하도록 정해지는 제 2 신호 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 10항에 있어서,상기 제 2 신호 전송부의 바깥쪽으로 배열되는 복수개의 긴 가요성 제 3 신호 전송 부재를 포함하는 제 3 신호 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서,상기 제 2 신호 전송 부재는 제 2 층에 묻혀 있는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,오직 최외곽 신호 전송 부재만이 제 1 층에 접촉되도록 상기 제 1 층에 둘러싸인 복수개의 상기 제 1 신호 전송 부재를 더 포함하며, 여기서 상기 제 1 신호 전송 부재는 복수개의 열을 형성할 수 있도록 배열되며, 복수개의 상기 열은 일렬의 이웃하는 부재가 서로 맞닿아 접촉하도록 하고, 제 1 열의 이웃하는 부재로 형성되는 복수개의 오목부가 제 2 열의 개별적인 부재를 수용하도록 배열된 복수개의 상기 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 13항에 있어서,상기 제 1 신호 전송 부재는 상기 제 1 층에 묻혀 있는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 13항 또는 제 14항에 있어서,상기 제 1 신호 전송부는 각각 2개, 3개, 4개 및 3개의 신호 전송 부재를 갖는 4개의 열에 배열되는 12개의 상기 제 1 신호 전송 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 13항 또는 제 14항에 있어서,상기 제 1 신호 전송부는 각각 2개, 4개, 5개, 4개 및 3개의 신호 전송 부재를 갖는 5개의 열에 배열되는 18개의 제 1 신호 전송 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 13항 또는 제 14항에 있어서,상기 제 1 신호 전송부는 각각 4개, 5개, 6개, 5개 및 4개의 신호 전송 부재를 갖는 5개의 열에 배열되는 24개의 상기 제 1 신호 전송 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 10항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 층은 자외선 조사에 의해 경화되는 수지 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 1 항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,상기 케이블의 외곽 표면은 유체 흐름에 의하여 덕트 안으로 설치가 용이하도록 변형되는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 19 항에 있어서,상기 외곽 표면은 리브가 부착된 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 19항 또는 제 20항에 있어서,상기 외곽 표면은 적어도 하나의 정전기 방지 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 19항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,상기 외곽 표면은 적어도 하나의 마찰을 감소하는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 제 1항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,상기 케이블로부터 상기 최외곽층의 제거가 가능하도록 그에 인접하는 상기 층의 외측 둘레보다 더 긴 내측 둘레를 갖는 최외곽층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블.
- 실질적으로 전술된 바와 같이 첨부된 도면을 참고하여 설명된 신호 전송 케이블.
- 적어도 하나의 긴 가요성 제 1 신호 전송 부재를 소정의 외부 크기를 갖지며 경화된 물질로 된 제 1 층 안에 넣어 보호하며,상기 제 1 층을 경화시키며,각각의 제 2 신호 전송 부재가 두 개의 인접하는 상기 제 2 신호 전송 부재와 맞닿아 접촉할 수 있도록 상기 제 1 층의 외주 둘레에 복수개의 긴 가요성 상기 제 2 신호 전송 부재를 배열하며,상기 제 2 전송 신호 부재는 상기 제 1 층에 대하여 상대적인 위치에 고정하는 것;을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블의 제조방법.
- 제 25항에 있어서,상기 제 1 층에 대하여 상대적인 위치에 상기 제 2 신호 전송 부재를 고정시키는 단계는 상기 제 2 신호 전송 부재를 제 2 층에 묻는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 케이블의 제조방법.
- 실질적으로 전술된 바와 같이 첨부된 도면을 참조하여 설명된 신호 전송 케이블의 제조방법.
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