[发明专利]高紧凑的光纤通讯光缆

说明书

本发明一般涉及光缆，更具体地说，涉及一具有光纤被松散地提供在其中的缓冲管的光缆。光(纤)缆被用在例如远程通讯中，以传递声音、数据、视频和多媒体信息。

设计光缆时许多因素要被考虑，包括较低的成本和紧凑的尺寸。紧凑的光缆设计是重要的，以便获得较高的效率(即在较小的光缆体积中具有较高的光纤数)。另一种考虑是当光缆被安装环境的温度变化时光缆的特性。温度变化引起光缆膨胀和收缩，这将导致信号衰减。信号衰减在中心腔光缆设计中特别成问题。

参见图1，一中心腔光缆1具有一外壳2，其中提供有缓冲管3。每一缓冲管3环绕多个被松散提供的光纤5。外壳2和缓冲管3通常由塑性材料制成。这些塑性材料具有比组成光纤5的玻璃材料更高的热膨胀系数。因此，当温度改变时，外壳2和缓冲管3比光纤5变形趋于更加剧烈。这种相对变形的差别引起缓冲管3弯曲，或者在一极端情况下扭弯，由此增加信号损失。

一方面，缓冲管变形是可忽略的，因为缓冲管3是薄壁，并且相对于光纤2是轻巧的。实际上，为了光缆的紧凑性，用尽可能少的材料制作缓冲管3是所想望的。因此，光纤5为刚性的，足以抵抗并且抵消由脆弱的缓冲管3所施加的相对较弱的变形力。此外，缓冲管3具有自由空间，在其中光纤5可以移动。也就是说，光纤5在缓冲管3中被松散地提供。因此，某些缓冲管的变形在不影响其中的光纤5的情况下会发生。

另一方面，外壳的变形更成问题。具体来说，外壳2比缓冲管3体积更庞大(每单位长度的制作材料更多)。因此，外壳2因为热波动而急剧变形。此外，外壳变形力要比光纤5所能抵抗的要强得多。

考虑一种情况，例如环境温度从如图2(A)所示的相对较高温度下降到如图2(B)所示的相对较低温度。图2(A)表示在一非扭弯状态的光缆1。在沿着光缆1长度的某些点10，外壳2的内表面与一缓冲管3’(“一接触缓冲管”)的外表面啮合。

转到图2(B)中，随着温度的下降，缓冲管3,3’会沿长度方向15轻微收缩(或变形)。但是这种收缩为光纤5的刚性所抵消，或者由于缓冲管3,3’内的自由空间而一起避免。然而，由于它的体积庞大，外壳2沿长度方向15收缩更加严重。外壳2体积庞大也产生相当大的收缩力。在接触点10处的摩擦啮合有效地把来自外壳2和接触缓冲管3’的收缩力结合起来。这些收缩和接触力的结合克服了接触缓冲管3’中光纤5的刚性。因此，当接触点10(例如)向右移动一确定距离d时，接触缓冲管3’弯曲，并且在一极端条件下扭弯。最终，接触缓冲管3’的内径与其中的光纤5啮合，并使其弯曲。这种由于接触力和摩擦力的结合引起的光纤细微弯曲/扭弯现象，在本技术领域中被称为微弯曲。微弯曲增加信号损失。

按照惯例，两种技术已被采用来克服由光缆元件热变形引起的微弯曲。第一种技术涉及把更大和更固定的元件引入光缆中心腔的中央。图2(C)表示一居中设置的固定元件的一个例子，这在本领域中称之为中心强度件4。缓冲管3在光缆制造时围绕中心强度件4绞合。通过这种方式，中心强度件4用于“固定”缓冲管3。中心强度件4是由刚性材料制成，并且具有非常小的热变形特征。因此，中心强度件4提供了抗扭弯力并且抵消了外壳收缩。第二种技术是将光缆1设计成具有增大的自由空间，在该空间中，缓冲管3和光纤5是可移动的。这个增大的自由空间使光纤5能够很容易地从接触缓冲管3’的扭弯部分移走。

尽管这些传统技术通常被认为是可接受的，但是它们具有设计效率方面的缺点。也就是说，这些技术增大了光缆的尺寸，并且由此降低了光缆的效率(即每单位光缆体积较小的纤维数量)。此外，居中设置的固定件显著地降低了光缆的柔韧性，这对于某些应用来说，就特别成问题。

因此，本发明的目的在于提供一种独特的光缆设计，它在安装环境的整个温度变化过程中具有改善的性能。更为具体地是，本发明的目的在于有效避免由热变形引起的光纤微弯(和与之关联的信号损失)，而不减少单位光缆容积的光纤数量。

本发明属于拥有带有一中心腔的外壳的光缆，在中心腔中多个缓冲管被提供。每一缓冲管中至少提供一条光纤。这些缓冲管被联接在一起，以防止缓冲管之间的滑动。联接在一起的缓冲管具有增加的抗扭弯性。根据本发明的一个方面，由粘合剂将缓冲管联接在一起。根据本发明的另一方面，缓冲管被熔合在一起。

包括许多新颖结构细节的上述和其它特征，现在将参照附图和权利要求书中指出的内容进行更为具体的描述。需要理解的是，实施本发明的特别光缆仅仅是通过图示来说明，而且并不作为对本发明的限制。本发明的原理和特征在不脱离本发明范围的情况下，可以应用在不同和许多实施例中。

图1是一中心腔光缆的透视图；