[发明专利]光传输元件

说明书

技术领域

本发明涉及可提供在光缆内以传输光信号的光传输元件。此外，本发明还涉及制造光传输元件的方法。

背景技术

光缆包括可分组为光传输元件子单元的大量光纤。每一光传输元件包含由聚合管包围的一束光纤。前述管可通过挤压成形工艺形成在光纤周围。作为例子，光缆的每一管可被填充高达36的光纤数。为识别管内的各根光纤，光纤被着色并另外用标记编码。由于管材料的刚性，这些管的弯曲性能有限。此外，管材料的强度阻止容易地接近包围在管内的各根光纤。因此，为接近管内的各根光纤，必须使用工具如小刀或剃刀片以切开管从而使能从光缆取出单一光纤。

在近些年，高速数据传输已变得越来越重要。尤其在数据中心，巨量的数据以高达几十Gb的比特率在服务器之间交换。传输速度的增加可通过以并行方式经光纤传输比特而实现。假定光传输元件包含十二根光纤，该技术使数据能在十二根光纤上并行传输。在高速数据网络中，当数据经具有300m长度的光缆近些传输时，经光缆的光传输元件的光纤传送的不同比特之间的时延(时滞)通常不允许大于0.75ns。这是使用标准光传输元件如常规缓冲管不能实现的、非常严厉的要求。

关于必须经不同光纤并行传送的信号之间的低时延的要求目前仅可使用光纤带实现。光纤带包括高达36根光纤，这些光纤安排在水平面中并嵌入在丙烯酸酯基体材料中。然而，光纤带具有有限的弯曲性能，因此，如果光缆必须用于室内应用，其中光缆通常必须安装在建筑拐角附近，通常避免使用光纤带。

需要提供一种高度柔软的光传输元件，其使能经光传输元件的光纤并行进行数据传输同时经光传输元件的不同光纤传送的信号的时延低。此外，希望提供制造高度柔软且使能以光传输元件的不同光纤之间的低时延经光纤并行数据传输的光传输元件的方法。

发明内容

根据光传输元件的实施方式，光传输元件包括具有多根光纤的核心部分，其中每一光纤与至少两根其它光纤接触。此外，光传输元件包括具有包皮层的包皮部分，包皮层包围核心部分使得包皮层与光纤接触。

根据光传输元件的实施方式，光纤以高密度包装在光传输元件的核心部分内。为获得高包装密度，包皮层挤压成形成与安排在光传输元件的核心部分中的、与包皮层内表面邻近的光纤接触。每一光纤与每一相邻光纤接触。此外，布置在光传输元件的核心部分的外区域中的每一光纤由于高包装密度也与包皮层材料接触。因此，光纤彼此连结且还与包皮层连结。

相比于其中光纤布置成使得不是所有外光纤均与包皮层接触的松散光纤结构，本发明光传输元件在外光纤和包皮层之间没有任何空的空间。因此，光纤以笔直的方式排列在光传输元件的核心部分中，这使核心部分内的微弯曲效应最小化。各根光纤具有小于0.05％的光长度偏差。这意味着光信号可以在经光传输元件的不同光纤传送的光信号或比特之间小于2.5ps/m的低时延(时滞)经光传输元件的光纤并行传输。

光传输元件可包括第一组和第二组光纤。第一组光纤由第二组光纤包围。包皮层与第二组光纤接触。

根据另一实施方式，包皮层通过挤出机执行的挤压成形过程布置在核心部分周围，挤出机包括具有内管和包围内管的外管的喷嘴。内管具有第一直径的开口，及外管具有第二直径的开口。第一直径和第二直径之间的关系在1.5∶2.1和1.5∶2.5之间。根据光缆的另一实施方式，包皮层通过挤出机执行的挤压成形过程布置在核心部分周围，挤出机包括具有内管和包围内管的外管的喷嘴。内管具有第一直径的开口，及外管具有第二直径的开口。挤出机构造成使得在第二直径和第一直径之间形成的第一商及在包皮层的外径和核心部分的直径之间形成的第二商的关系大于1.0，优选在1.1到1.3之间的范围中。

由于关注包皮层的尺寸，包皮层可具有1.25mm和1.35mm之间的外径及1.0mm和1.10mm之间的内径。

核心部分可包括凝胶或白垩材料或遇水膨胀材料。光纤可嵌入在凝胶中或白垩材料中或遇水膨胀材料中。

包皮层可包含具有甲基乙酸乙酯、线性低密度聚乙烯、无机填料和稳定剂的材料组成。

根据光传输元件的另一实施方式，包皮层形成在第二组光纤周围使得光纤具有小于0.05％/m的光长度偏差。光纤安排在核心部分中使得经不同组的光纤传送的光信号之间的时延低于2.5ps/m。

将光纤从一段1m的光传输元件的核心部分拉出所需要的力在4N和10N之间。如果考虑核心部分包括十二根光纤的光传输元件实施例，包皮层包围光纤使得核心部分由光纤占用的区域为包皮层包围的核心部分区域的68％。