[发明专利]具有非金属铠装系统的光缆

说明书

本发明涉及一种具有非金属铠装系统的光缆，其中围绕一心线在两个邻接层中配置了若干非金属质的增强件，这类增强件中的某些则能经受住所预计的压力与张力。

传光用的光学纤维，虽因其禀赋着高带宽和尺寸小而为人们所需求，但它们的机械强度是脆弱的，在张力负荷下的抗应变断裂本领很低，并在弯曲时会减弱其传光性能。这种因弯曲而造成的传光衰减称作为微弯损耗。作为其结果，已开发了从力学角度上在各种环境下能保护光学纤维的若干光缆结构。例如，用于管道中的光缆，就必须要经受住在拖入管道中时加给它的张力负荷以及因弯曲而造成的应力。

在为光学纤维而开发的光缆结构中，包括P.E.Gagen与M.R.Santana的，在1980年12月30日公布之美国专利4241979中所公开的一种光缆。在这种光缆结构中，于挤塑成的内套与外套之间，添加有一绕其周围螺旋式地卷有若干增强件的衬垫层，用来控制这些增强件为外套所封合的强度。此种光缆包括两个独立的金属增强件层，它们依相反方向作螺旋式地卷绕。在持续的张力负荷之下，这两层增强件围绕着光缆产生出大小相等但方向相反的转矩，确保此光缆不发生扭曲。这样的增强件不仅有利地为光缆提供了必须的强度特性，还加固了铠装，有助于保护光纤不受外来影响。

尽管美国专利4241979中的光缆满足了上述各种需要，但仍在继续努力去寻求其它可能的结构。除此，渴望有一种全介质的光 缆。这样一种光缆，有可能通过建筑物的管道到达用户分配点，而在交接点处不需要会增加光缆安装费用的接地连接件。同时，这样的光缆将大大减少电击的可能性。

在既有工艺中，为了实现全介质的结构，已于前面指出的Gagen-Santana二人的专利中，以玻璃纤维的棒状件取代了有关光缆中的金属线，这类棒状件能够承受预计的压缩负荷与张力负荷。当光缆于包套材料初期敛紧以及于热循环中趋于收缩时，有压缩负荷发生。但是，采用足够数量的玻璃棒使此光缆具有合适的支承负荷的能力后，就会使该光缆较难弯曲。而且，上述使两层反向卷绕的棒状件分开的内塑料套，也给光缆的制造增加了额外的工序。

我们所需要的而且看来也是既有工艺所未能给出的乃是这样一种光缆，它具有一种紧密的和较易弯曲的非金属铠装系统，而这种系统则能经受住压缩负荷与张力负荷。这种拟追求的光缆应能适应各式各样的环境，并能在全介质的结构中容纳大量的光学纤维。除此，所探求的这种光敏，应该较当前市售的那些光缆更易弯曲，而且不会损害事先确立的强度要求。

既有工艺中前述的一些问题业已由本发明的光缆予以解决。本发明的光缆，包括有由一根光学纤维或可取绞合形式的多根光学纤维组成的心线或包括由一根或多根光学纤带组成的心线，以及一个封装此种心线的管状塑料件。此心线与管状件则封入一非金属的铠装系统内，后者包括一塑料套。介于此管状件与塑料套之间的是一层增强件。此增强件中的第一批较易弯曲，其中的第二批则具有足够的抗压劲度，它们与该塑料套充分地结合而形成一种复合结构，可有效地抑制光缆收缩。此第一与第二批增强件在一起;为光缆在不超过预定值 的应变影响下提供所要求的承受载荷的能力。

在一优选出的实施方案中，上述增强件按两层配置，使其内层与管状件结合而会外层结合内层。把可以抵抗预计弯曲力的增强件设置于最外层，而把较易弯曲主要用来抵抗张力的增强件至少要布置在最内层。能抗弯的增强件最好用棒状形式的并包含有玻璃纤维单丝，而另一些增强件则最好是较易弯曲的同时也包含有玻璃纤维单丝。

既有工艺的光缆已然包括有由一塑料套分隔的两层玻璃质棒状增强件。本发明的光缆则通过一批棒状的玻璃纤维件和一批较易弯曲的玻璃纤维件二者间的配合，很方便地达到了所必须的强度要求。除此，本发明的光缆在这两层增强件之间并不包含一种内塑料套。

在本发明的附图中：

图1是本发明之光缆透视图;

图2是图1中之一种光缆的端视图;

图3是本发明之另一种光缆的透视图;

图4是图3中之光缆的端视图;

图5是既有工艺中之一种光缆的透视图;

图6是图5中之既有工艺的光缆之端视图;

图7是一曲线图，对于既有工艺中的一种光缆和本发明之一种光缆的实施例，表明了负荷力相对于应变的关系。