專利名稱：用于光纖通信光纜的光學組件和包括該組件的光纖光纜的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及一種裝有光纖并用在光纖通信光纜中的光學組件，本發明特別涉及裝有該光纖的組件的管材及管材的尺寸。
圖1和2以橫截面圖的形式示出了兩種目前公知的光纜，它們分別是所謂Unitube(R)結構(圖1)和所謂“松散多股纜芯管”結構的光纜(圖2)。例如在法國專利文獻FR-2280911中就描述了一種公知的“松散多股纜芯管”結構的光纜。
光纜10和20裝有束狀或帶狀光纖2，它們都被自由地放入縱軸即光纜軸的管3內(Unitube(R)結構)或者放入多個管3內，這些管3都圍繞在一個用介電材料制成的中心加強件1的周圍(“松散多股纜芯管”結構)。光學組件5包括一個管3和裝在管中的單根或多根光纖2。
在Unitube(R)結構光纜10中組件5的周圍或者在“松散多股纜芯管”結構光纜20中組件5的全體周圍依次裝有例如用介電加固件構成的機械加強層6和一個由絕緣材料制成的外護套7。此外，在光纜20中的組件5之間的空隙里可以充填保證縱向密封的材料4或者可以裝入在液體存在下能膨脹的材料以便保證這種密封性。
裝入光纖2的組件5內的管3通常都是由堅硬的剛性材料制成的，例如高密度的聚乙烯(HD PE)或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；這些管也可以制成雙層(聚對苯二甲酸丁二醇酯/聚碳酸酯(PBT/PC))結構。根據文獻FR-2280911，松散多股纜芯管結構的光纖導管也可以用聚乙烯或聚丙烯材料制作。
在已知光纜10或20中構成管3的材料彈性模量一般比較高，在20℃下約為2400至2600MPa。這類管對光纖2有良好的機械保護作用，尤其是抗徑向壓縮應力。當該彈性模量比較低時，管子應該相當厚以便保證光纜較好的抗徑向壓縮。在此情況下，管3的厚度相當厚(具體地說“松散多股纜芯管”結構為0.5mm左右而Unitube(R)結構為0.75mm)。因此所得到的光纜10或20很笨重、或者堅硬不易變形、或者兩種情況同時都有，因而較難操作。
另外，雖然高彈性模量材料的管3具有良好的抗徑向壓縮力的機械保護性能，但是當徑向壓應力(壓擠或撞擊)超過限定閾值而施加到管上時就會遭到不可逆轉的損壞。
再有，當已有技術的組件受到彎曲應力作用時，這種組件就會由于裂痕的影響而報廢。這種影響對于指定的外徑內徑比來說是隨著管3的硬度而增大的。
最后，在“松散多股纜芯管”結構的光纜20中，因為管3的“存放”，且由于它們都纏繞在中心加強件1的周圍，所以編接操作都不太方便。
因此本發明的目的就是要克服由于使用堅硬材料所帶來的缺點，同時還可避免使用厚管所造成的麻煩。特別是本發明的目的是能夠制出不太笨重而且又比現有技術光纜容易使用的光纜。
為此目的，本發明提出使用適合于單個或多個光纖組件的外管所用的柔韌和有彈性的材料；本發明還特別推薦一種光纖通信光纜用的光學組件，它包括一個塑料管，管中至少可隨意地裝入一根光纖，其特征在于所述管子的厚度小于或等于0.5mm，其特征還在于上述材料彈性模量在20℃時小于1500MPa并且在應力/拉伸曲線沒有出現屈服點。
優選地，在“松散多股纜芯管”結構光纜中優選的管厚小于或等于0.3mm，而在Unitube(R)結構光纜中的優選的管厚則小于或等于0.5mm。
由于采用了小厚度管和彈性柔韌材料，所以裝有一個或多個本發明組件的光纜比采用現有技術組件的光纜更加柔韌，這就使其操作更容易。
令人驚奇地是，即使構成單個管或多個管的材料彈性模量較低而且管的厚度較薄，但是當管子受到徑向壓應力(壓擠或撞擊)時管子也不會受到損壞。實際上，在一個本發明組件中，管子受到的應力釋放以后它仍恢復到(由于彈性)初始形狀。
此外，本發明組件比裝有比較堅硬管子的組件能更好地抗扭折的影響。
另外，與現有技術相比，管子的厚度減小就可以使裝入一個或多個本發明組件的光纜不太笨重。
由于它們的柔韌性，本發明管子的“存放”也大大簡化了，這就使“松散多股纜芯管”結構光纜的編接操作比較容易。
最后通過優選本發明材料，可以減小光纜尺寸，從而達到本發明光纜成本降低的目的。
本發明的其它一些特征和優點在閱讀了后面的說明并參照相應的附圖后可更清楚地顯示出來，圖中圖1以局部剖面圖的形式概括地示出了一種現有技術的Unitube(R)結構光纜。
圖2以局部剖面圖形式概括地示出了一種現有技術的“松散多股纜芯管”結構光纜。
圖3以局部剖面圖的形式概括地示出一種本發明的Unitube(R)結構光纜。
圖4以局部剖面圖的形式概括地示出了一種本發明的“松散多股纜芯管”結構光纜。
圖5表示的是本發明套管所用材料的應力隨拉伸而變化的函數曲線。
在所有這些圖中，相同的元件都注有相同的參照標號。這些圖全都是按相同的比例表示的。
圖1和2的描述是與現有技術相關的。
圖3以橫截面圖的形式表示出了裝有一個本發明組件5′的Unitube(R)結構光纖通信光纜30。光纜30是按照與圖1中光纜10的相同方式制作的并且裝有相同數量的光纖，所不同的是管3′所用的材料柔軟而且材料厚度可低于圖1光纜10中管3的厚度。
圖4以橫截面圖的形式表示出裝有多個本發明光學組件5′的光纖通信光纜40。光纜40也是以與圖2光纜20相同的方式制作的并且裝有同樣數量的光纖2，不同之處就在于管3′所用材料柔軟而且具有低于圖2光纜20的厚度。
單個或多個管3′的材料所具有的彈性模量在20℃時低于1500MPa，管3′的優選厚度是小于或等于0.5mm(在光纜40中最好小于或等于0.3mm而在光纜30中則小于或等于0.5mm)。例如聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯(PVC)這種材料都能用于單個管3′或多個管3′。
一般說來，所有那些20℃時的彈性模量低于1500MPa的材料，例如其應力σ-拉伸E曲線50(見圖5)不存在屈服點，也就是說該曲線在彈性階段501以后未出現最大值(在應力和拉伸之間的線性關系，拉伸與應力成正比，比例因子等于材料的彈性模量)。這可解釋為材料不存在按下述定義的閾值；在此閾值以上，材料即使是在大至固定不變的應力狀態下也會發生明顯的彈性變形。作為描述的實例，曲線51是一種高彈性模量材料的曲線而且無屈服點，而曲線52是一種介于中間值彈性模量材料的曲線，它有一個屈服點極值520。
正如人們在把圖1和3與圖2和4進行比較時所看到的那樣，單個管或多個管3′的厚度減小，就可以制作出尺寸分別比現有技術的對應光纜10、20減小了的光纜30、40，而光纖2的數量是不變的。這就可以使用減薄了厚度的機械加強件6和外護套7，尤其是可以減小“松散多股纜芯管”結構光纜的中心加強件的直徑。
作為實例，現有技術的圖1光纜10裝有48根分布在管3中的光纖2，此管3的外徑為6mm，而內徑為4.5mm，也就是說管壁厚度為0.75mm。光纜10的外徑是12mm。采用同樣數量的光纖，本發明圖3中的光纜30裝有一個管3′，其外徑為5mm而內徑為4.5mm，也就是說管厚為0.25mm，而光纜30的外徑為11mm。
現有技術的Unitube(R)光纜也可裝入96根在管中編集成帶狀的光纖，管的厚度為1mm。本發明的相應光纜裝入96根編集成帶狀的光纖，該光纜包括一個厚度為0.4mm的管。
再舉一例，現有技術的圖2光纜20裝入72根分放在6個管3中的光纖，每個管的外徑為2.8mm而內徑為1.8mm，也就是說管厚為0.5mm。光纜20的外徑為14mm。在用同樣數量的光學纖維的情況下，本發明的圖4光纜40裝有6個其外徑為2mm而內徑為1.5mm的管，也就是說管厚為0.25mm，光纜40的外徑為10mm。
以同樣地形式、尺寸并與現有技術相似結構的光纜相等的條件下，本發明光纜能裝有比現有技術的光纜更多的光纖。
當然，本發明不限定于以上所描述的實施方式。特別是可在本發明組件中用帶狀光纖代替光纖，或者可以把單根光纖與帶狀光纖組裝在同一個組件中。
管子的材料可以是能滿足特殊機械性能要求的任何一種。
組件5′的管3′還可裝有確保密封性的凝膠體(例如繩纜狀或帶狀的)材料，同時還能允許光纖或光纖帶在管內移動延伸。
權利要求
1.一種用于光纖通信光纜(30；40)的光學組件(5′)，它包括一個塑料管(3′)，管中至少自由地裝入一根光纖(2)，其特征在于所述管(3′)的厚度小于或等于0.5mm，所述材料的彈性模量在20℃時低于1500MPa而且其應力/拉伸曲線無屈服點。
2.根據權利要求1所述的光學組件，其特征在于上述塑料選自聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯(PVC)。
3.根據權利要求1或2所述的光學組件，其特征在于，在所述管(3′)中放入多個束狀光纖(2)。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的光學組件，其特征在于在上述管中放入多根帶狀光纖。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的光學組件，其特征在于它裝入一種可保證密封性的凝膠體材料，同時還能允許上述光纖或上述光纖帶能在所述管(3′)中移動。
6.一種光纖通信光纜，其特征在于，它至少裝有一個根據權利要求1至5中任一項所述組件(5′)。
7.根據權利要求6所述的光纖通信光纜(30)，其特征在于，它裝有僅僅一個根據權利要求1至5中任一項所述的組件(5′)，而且是沿著光纜縱向軸安裝的。
8.根據權利要求7所述的光纖通信光纜，其特征在于所述管(3′)的厚度小于或等于0.5mm。
9.根據權利要求6所述的光纖通信光纜(40)，其特征在于它裝有多個上述組件(5′)，這些組件都是圍繞一個中心加強件(1)放置的。
10.根據權利要求9所述的光纖通信光纜，其特征在于所述管(3′)的厚度小于或等于0.3mm。
11.根據權利要求6至10中任一項權利要求所述的光纖通信光纜，其特征在于它包括一層機械性加強層(6)正好圍繞在所述組件(5′)或多個所述組件的全體周圍，還包括一個保護外套(7)它包在所述機械加強層(6)的外面。
全文摘要
本發明涉及一種用于光纖通信光纜(30；40)的光學組件(5′)，它包括一個塑料管(3′)，管中至少自由地放入一根光纖(2)，其特征在于，所述管(3′)的厚度小于或等于0.5mm，上述塑料的彈性模量在20℃時低于1500MPa而且其應力/拉伸曲線無屈服點。
文檔編號G02B6/44GK1154480SQ96114438
公開日1997年7月16日 申請日期1996年10月18日 優先權日1995年10月20日
發明者皮埃爾·蓋拉德 申請人:阿爾卡塔爾電纜法國公司