專利名稱：具有光纖的電信光纜的制作方法
技術領域：
本發明涉及光纖電信光纜。
一般而言，光纜包括設置在外皮中的光纖。為了確保良好的信號傳輸，當對光纜進行處理時，通常希望保持光纖承受的機械應力，特別是當在安裝和使用光纜時出現的應力低至最小值。這就是多年來對具有尺寸相當大的增強件的光纖采取措施原因，該措施提供了光纜的結構(特別是增強件)與光纖之間的去耦，由此確保光纜所受的機械力(特別是縱向牽引力或壓縮力)由增強件承受。
在制造光纜期間能夠獲得增強件和光纖之間的去耦，其做法是提供光纖比增強件長，或者在光纖和增強件之間插入具有低摩擦系數的層和阻尼層。制造那些類型的光纜價錢很貴，并且做出的光纜與它所包含的光纖數相比顯得體積很大。
為了減輕那些缺點，FR-A-2665266號文件建議這樣來制造光纜，即，在光纖和外皮之間如此提供縱向耦合，從而在外皮和光纖之間分擔機械力，例如牽引力或壓縮力。在該文件所描述的實施例中，將光纖劃分為組件，每個組件被包裹在組件護套中，組件護套與光纖接觸，并把各個組件歸并在一個外皮中，該外皮與組件護套接觸，以在它們之間提供縱向耦合。在該文件中所述的縱向耦合在實際上相應于和外皮等長度的光纖，即，外皮任何伸長或壓縮引起光纖的伸長或壓縮。
由每根光纖要承受的力必須保持低于一個閾值，如果超過該閾值，則光纖的傳輸性能相對于所需的性能有不能接受的降低。很容易理解，如果用這種方法制造的光纜包含較多的光纖，則它能夠承受較大的力。
還有，當希望制造不同尺寸的光纜時，就不僅需要有制造外皮用的相應工具，并且為了更換工具要使生產線停下來。由于制造成本方面的原因，因此最好減少具有不同尺寸的光纜的種數。還有，由于光纖的成本構成了光纜成本的很大的一部分，因此不希望僅僅為了把力分布在光纖之間而使光纜具有大量的光纖。
按照本發明，提出了一種電信光纜，它包括設置在外皮中的光纖，在外皮中設置得能確保與其縱向耦合，并且還包括至少一根穩定性纖維，在外皮中也設置得能確保與其縱向耦合。
于是，對于包含少量光纖并且具有適合于包含數目多于光纖數目的纖維的外皮的光纜，在光纖之間空著的空間中有利地用于容納穩定性纖維，它們承受了光纜承受的力的一部分，從而具有給定尺寸的光纜適于承受較大的力，而不管它所包含的光纖的數目。在這種情況下，可以看到，穩定性纖維的成本極低，從而對于包含少量光纖的光纜而言，可以用較低的成本來制造光纜，但它在耐牽引或壓縮性能方面卻與價錢通常要貴得多的光纜相同。
在本發明的一種有利的樣式中，穩定性纖維的直徑大體上與光纖的直徑相等。于是，在制造期間和在使用期間，纖維具有大體上相似的機械性能，由此便于處理。
按照本發明的一個有利的特征，能夠選擇穩定性纖維以具有類似與光纖的傳輸性質。于是，雖然穩定性纖維的成本較低，但它們仍然能夠用于傳輸低分辨率信號或經短距離傳輸信號。
按照本發明的另一個有利的特征(該特征與外皮的熱膨脹系數比光纖的熱膨脹系數更大之時)，使用的穩定性纖維的熱膨脹系數比外皮的熱膨脹系數小。于是穩定性纖維提供對于外皮的膨脹和收縮的抵抗，由此減小了光纖由于外皮的膨脹和收縮而承受的力。最好穩定性纖維的熱膨脹系數系數比光纖的熱膨脹系數小或者相近。于是，進一步改進了對于外皮的膨脹系數的補償，并且甚至可以使得外皮加穩定性纖維的總的膨脹系數等于光纖的膨脹系數，或者與之大體上相等，從而在光纜所受的溫度發生變化期間，光纖既不受牽引也不受壓縮。
按照本發明的另一個特征(該特征見于當光纜具有多個組件，每個組件包括至少一根包裹在組件護套中的光纖之時)，本發明的光纜具有多根分布在組件之間的穩定性纖維。光纜在每個組件中最好具有相同數目的纖維。于是，通過向每個組件提供穩定性纖維，使其具有的穩定性纖維的數目反比于組件中的光纖的數目，能夠使力以平衡的方式在各個組件之間分擔。
按照本發明的另一個特征(它同樣與具有多個組件的光纜相關聯)，穩定性纖維被組合在一個共同的組件中。這樣做簡化了組件的制造。
通過閱讀下面對于本發明的三個特殊和非限定的實施例的結合附圖的描述，可以顯現本發明的其他的特征和好處，在這些附圖中
圖1是本發明的電信光纖的第一實施例的截面圖2是本發明的電信光纖的第二實施例的截面圖；以及圖3是本發明的電信光纖的第三實施例的截面圖。
參見圖1，在所示的實施例中，本發明的電信光纜包括一系列的光纖1，每根光纖有顏色的識別層2覆蓋。把光纖組合在一起成為組件，并且在所示的例子中，每個組件包含兩根或三根光纖。把每個組件包裹在容易撕開的厚度較小的組件護套3中，這些護套例如用聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺做成，最好與分布的光纖同時擠出在光纖組件上，并且把它們組合在一起。
組件護套3最好是有色的，以便相互區別組件，而護套厚度在千分之幾毫米至十分之幾毫米的范圍內，最好在百分之一毫米至十分之一毫米的范圍內。組件護套3的厚度較小使得在溫度循環時避免伸長和壓縮應力，從而使制造成本下降。
把組件3的組在外皮4中組合在一起，外皮最好由具有膨脹系數較小、弛豫效應較小和由較大的彈性模量賦予的高強度的材料做成的擠出層構成，并且由增強件5增強，增強件最好作為兩對相切的纖維設置在外皮直徑的兩頭。增強件5的熱膨脹系數最好小于構成外皮4的材料的熱膨脹系數。作為舉例，增強件5由玻璃纖維、碳纖維或可選地固定的(optionally-rigidified)芳族聚酰胺(aramid)纖維，其中，芳族聚酰胺纖維具有稍負的熱膨脹系數，于是它有助于補償構成外皮4的材料的膨脹系數。
組件還包含穩定性纖維6。在圖1的實施例中，穩定性纖維的數目足以使得在每根組件中的纖維的總數達到4，即，光纖的數目加上穩定性纖維的數目等于4。穩定性纖維的直徑大體上等于光纖的直徑，并且它們的機械性質與光纖的機械性質相類似。當外皮4的熱膨脹系數大于光纖1的熱膨脹系數時，穩定性纖維6的熱膨脹系數最好小于外皮4的熱膨脹系數，或者甚至小于光纖的熱膨脹系數，以對抗外皮長度的可能的變化，從而外皮加上穩定性纖維的最終的總的熱膨脹系數大體上等于光纖的熱膨脹系數。為此，穩定性纖維最好是玻璃纖維、碳纖維或芳族聚酰胺纖維。
用這樣的方法設置光纖1和穩定性纖維6，從而確保它們與外皮4的縱向耦合。在圖1的實施例中，纖維和外皮4之間的縱向耦合是由在外皮4內放置纖維而不留任何額外長度而得到的，從而外皮4的任何長度的改變(不管是牽引還是壓縮)都會引起沿相同方向在所有的纖維中分擔的應力。
圖2示出第二實施例，它與第一實施例的不同之處在于這樣的事實，即，外皮4沒有增強件。這個實施例特別適合于包含大量光纖1和/或穩定性纖維2的光纜，或者只承受較小的力的光纜。
圖3示出本發明的第三實施例，其中，相同的部分用相同的標號來指明。在這個實施例中，外皮4包括擠出層7，其材料具有較小的膨脹系數、較小的弛豫效應和較高的強度，并且它覆蓋有第二層8，其功能是提供光纜的最終的外形、耐磨性和減小摩擦系數，從而使將光纜置于管道中時的力減至最小。
在此實施例中，把穩定性纖維6組合在單個組件中，該組件包裹在組件護套3中，在這種情形中，縱向耦合首先通過使纖維在每個組件內相互接觸而提供，其次通過使外皮4與組件接觸，從而輕微地壓緊它們而不是使它們處于受力狀態。
可以看到，由于穩定性纖維的直徑與光纖的直徑大體上相等，以及由于穩定性纖維的物理性質與光纖的物理性質相近，因此穩定性纖維的和光纖完全可以互換，從而能夠用相同的工具和相同的生產線來制造光纜，這些光纜具有不同數目的光纖但具有相同機械性能，于是對于每根光纖有相同的傳輸性能。
自然，本發明不限于所描述的實施例，而能夠在不超出權利要求書所確定的本發明的范圍內實行不同的實施例。
特別，雖然本發明是對把光纖分為組件的光纜進行描述的，但能夠這樣實行本發明，即，把光纖1和穩定性纖維的4直接放在外皮4中，或事實上把穩定性纖維的放在含有光纖的組件之外。
也可以用一層或多層玻璃纖維紗或芳族聚酰胺纖維紗來增強外皮4，以增強光纜的強度，同時通過合適的選擇外層來保持較小的摩擦系數。
權利要求
1．一種電信光纜，包括設置在外皮(4)中的光纖(1)，其方式是確保所述光纖與所述外皮之間的縱向耦合，所述光纜的特征在于，它包括至少一根亦設置在所述外皮(4)中的穩定性纖維(6)，其方式是確保所述穩定性纖維與所述外皮之間的縱向耦合。
2．如權利要求1所述的電信光纜，其特征在于，所述穩定性纖維的的直徑大體上與所述光學所直徑相等。
3．如權利要求1所述的電信光纜，其特征在于，所述穩定性纖維的的機械性質與所述光學的機械性質相似。
4．如權利要求1所述的電信光纜，其特征在于，所述穩定性纖維的傳輸性質與所述光纖的傳輸性質相似。
5．如權利要求1所述的電信光纜，其中，所述外皮(4)的熱膨脹系數大于所述光纖(1)的熱膨脹系數，所述光纜的特征在于，所述穩定性纖維(6)的熱膨脹系數小于所述外皮(4)的熱膨脹系數。
6．如權利要求5所述的電信光纖，其特征在于，所述穩定性纖維(6)的熱膨脹系數小于或等于所述外皮(4)的熱膨脹系數。
7．如權利要求1所述的電信光纜，其特征在于，包括多個組件，每個所述組件包括至少一根所述光纖(1)，它包裹在組件護套(3)中，所述光纜的特征在于，它包括多根分布在所述組件之間的所述穩定性纖維(6)。
8．如權利要求7所述的電信光纜，其特征在于，每個所述組件包括相同數目的纖維(1、6)。
9．如權利要求1所述的電信光纜，其特征在于，包括多個組件，包裹在組件護套中的每個所述組件包括至少一根所述光纖(1)，所述光纜的特征在于，它包括被組合在同一個所述組件中的多根所述穩定性纖維(6)。
全文摘要
本發明的電信光纜包括光纖(1)和穩定性纖維(6),它們如此設置在外皮(4)中,從而確保它們與外皮之間的縱向耦合,于是光纜承受的力的一部分被光纖和穩定性纖維均勻地分擔。
文檔編號G02B6/44GK1236440SQ97199509
公開日1999年11月24日 申請日期1997年11月4日 優先權日1996年11月8日
發明者菲利普·謝龍, 帕特里克·雅梅 申請人:薩甘股份有限公司