專利名稱：適于至用戶應(yīng)用的室外光纖的光纖分支電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種光纖分支電纜。更具體的，本發(fā)明涉及一種用于在例如光纖到用戶的室外應(yīng)用中具有保持光學(xué)性能的增強性能特性的低成本光纖分支電纜。
背景技術(shù)：
利用通信網(wǎng)絡(luò)傳輸例如音頻、視頻、數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊亩喾N信號。傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)在電纜中使用銅線用于傳輸信息和數(shù)據(jù)。然而，銅質(zhì)電纜由于其外形大，重量沉，并且僅能傳輸相對有限數(shù)量的數(shù)據(jù)而具有缺點。因此，在遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)鏈接中光波導(dǎo)管電纜代替了大多數(shù)的銅質(zhì)電纜，從而提供遠(yuǎn)程鏈接的較大帶寬的能力。然而，大多數(shù)通信網(wǎng)絡(luò)使用銅質(zhì)電纜作為在中央辦公室的用戶方的分配和/或分支鏈接。換句話說，由于通信網(wǎng)絡(luò)中銅質(zhì)電纜的限制，用戶具有有限量的可用帶寬。也就是說，銅質(zhì)電纜是限制用戶利用遠(yuǎn)程鏈接的相對高帶寬能力的瓶頸。
隨著光波導(dǎo)管在通信網(wǎng)絡(luò)中被更深入地采用，用戶將能得到增大的帶寬。但是有一定障礙，使得將光波導(dǎo)管/光纖電纜更深入地連接到通信網(wǎng)絡(luò)，即，接近用戶是挑戰(zhàn)性的和/或昂貴的。例如，鋪設(shè)到用戶的最后一英里光纖需要低成本的光纖電纜，所述光纖電纜是易于安裝、鏈接、備用儲存(slackstorage)的和多功能性的。另外，光纖電纜的可靠性和耐用性必須經(jīng)受嚴(yán)酷的室外環(huán)境。
圖1示意性地示出了用于將光纖電纜連接到駐地19的兩種不同的方法。具體地，圖1示出了在空中應(yīng)用中將8字形電纜10連接到駐地19的第一種方法以及在埋地應(yīng)用中使用連接到駐地19的電纜10’的第二種方法。在空中應(yīng)用中，電纜10可以是8字形電纜，其具有連接在位于柱桿11上的第一接口設(shè)備12的第一端10a以及僅是連接到駐地10的接口設(shè)備14的電纜10的一部分的第二端10b。具體地，8字形電纜具有可以在靠近駐地19處分離的吊線部分和承拉部分。更具體的，吊線部分可以包括用于傳送(carry)電纜10的拉伸負(fù)荷的導(dǎo)電加強構(gòu)件(conductive strength member)，并且用位于駐地19的連接點19a的夾鉗終止并連接。8字形電纜10的承拉部分包括位于其中的一個或多個光纖，并且沿駐地19的側(cè)面引導(dǎo)到接口設(shè)備14。在埋地應(yīng)用中，電纜10’的第一和第二端分別引導(dǎo)到基座18并且連接到接口設(shè)備16以及引導(dǎo)并連接到接口設(shè)備14。
在美國專利申請第6,546,175號中公開一種這樣的8字形分支電纜，并且該分支電纜優(yōu)選地具有不包括加強構(gòu)件的承拉部分。該電纜的承拉部分當(dāng)從備用儲存的吊線部分分離時是柔性的；然而，承拉部分不具有抗彎構(gòu)件(anti-buckling members)，所以承拉部分的聚合材料可能隨著環(huán)境溫度改變而收縮，從而引起更大的光學(xué)衰減。在美國專利申請第6,356,690號公開另一種8字形分支電纜，其承拉部分具有向承拉部分提供抗彎曲的加強構(gòu)件。加強構(gòu)件可以是幫助限制承拉部分的收縮的例如鋼的材料；然而，鋼質(zhì)加強構(gòu)件使承拉部分相對硬，從而限制備用儲存。換句話說，當(dāng)卷曲的加強構(gòu)件的作用象想要展開的卷曲彈簧時，加強構(gòu)件增加了承拉部分的彎曲半徑。另外，仍然存在潛在的更高衰減。
電纜已經(jīng)利用了例如傳統(tǒng)玻璃纖維紗線的其他加強構(gòu)件，但是它們比剛性的加強構(gòu)件提供較少的抗彎曲強度。美國專利申請第6,487,347號公開了使用傳統(tǒng)玻璃纖維紗線的光纖；然而，電纜需要相對較大數(shù)量的柔性加強構(gòu)件用于充足的性能。使用相對較大數(shù)量的傳統(tǒng)玻璃纖維紗線會增加制造復(fù)雜性，增加了電纜的成本，并且使電纜相對硬。因而，這種電纜不能滿足適于將光波導(dǎo)管連接到用戶的分支電纜的所有需要。


圖1示意性地示出了用于將光纖分支電纜引導(dǎo)到駐地的兩種方法。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的8字形光纖分支電纜的截面圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一8字形光纖分支電纜的截面圖。
圖4示出了在平均收縮測試中，從吊線部分分離之后的圖3中的8字形光纖電纜的承拉部分以及圖3中的電纜的變型的的平均收縮以及傳統(tǒng)8字形光纖分支電纜的相似的分離的承拉部分的平均收縮的柱狀圖。
圖5和圖6分別示出了在從吊線部分分離之后的圖3中的電纜以及圖3中電纜的變型的承拉部分的平均熱膨脹系數(shù)(CTE)以及傳統(tǒng)8字形光纖分支電纜的相似的分離的承拉部分的CTE的線狀圖表和柱狀圖。
圖7示出了在1550nm的基準(zhǔn)波長的熱循環(huán)測試中圖3中電纜和相似的傳統(tǒng)光纖電纜的最大德耳塔衰減(delta attenuation)的柱狀圖。
圖8示出了在1550nm的基準(zhǔn)波長的熱循環(huán)測試中與圖3相似的除了其中包括十二根光纖的電纜和類似的傳統(tǒng)光纖電纜的最大德耳塔衰減的柱狀圖。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的另一光纖電纜構(gòu)造的截面圖。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的又一光纖電纜構(gòu)造的截面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照示出本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的附圖更充分地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以包括在許多不同的形式中并且不應(yīng)當(dāng)被理解為限于此處描述的實施方式；相反，提供這些實施方式以使本公開完整地將本發(fā)明的范圍表達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。附圖并不一定是按比例繪制的并且用于清楚地說明本發(fā)明。
圖2所示的是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的8字形分支電纜20(以下稱為電纜20)。電纜20包括吊線部分22以及其中具有至少一根粗紗(roving)23和至少一光波導(dǎo)管25的承拉部分24。如圖所示，光波導(dǎo)管25是松散的，但是它們可以具有其他構(gòu)造。吊線部分22具有吊線護(hù)套28a并且承拉部分24具有由腹板(web)28c連接的承重護(hù)套28b。腹板28c還包括擇優(yōu)撕開部分(tearportion)28d以幫助承拉部分24和吊線部分24的分離。吊線部分22還包括用于承載施加到電纜20的拉伸負(fù)荷的加強構(gòu)件26。加強構(gòu)件26示為鋼棒，但其可以是多股絞合線。另外，本發(fā)明的電纜可以包括在2003年7月18日申請的題為“Fiber Optic Cable having a Strength Member”的美國專利申請第10/623,231號中公開的加強構(gòu)件，所述申請在此結(jié)合進(jìn)來以作參考。同樣地，例如介電材料或其他導(dǎo)電材料的其他合適材料也可以作為加強構(gòu)件26。在本實施方式中，承拉部分24還包括用于容納至少一光波導(dǎo)管25的管27。圖3示出了無管結(jié)構(gòu)的相似電纜20’。另外，電纜20’的粗紗23嵌在承重護(hù)套28b內(nèi)，這樣可以進(jìn)一步改進(jìn)電纜的性能特性。電纜20和20’還可以包括例如多個開傘索(未示出)的其他合適構(gòu)件，從而使工人能容易地從承拉部分34去除承重護(hù)套38b。同樣地，電纜20和20’可以包括用于阻水(water-blocking)的觸變材料，或者它們可以可選地具有干燥結(jié)構(gòu)。其他合適的電纜構(gòu)件包括具有遇水膨脹(water-swellable)或阻燃特性的帶和紗線，盔甲，用于捆綁光纖或固定帶子的滾邊線，或任何其他合適的電纜構(gòu)件。
如圖2所示，電纜20包括在通常穿過加強構(gòu)件26和腹板28c的平面A-A上對齊的兩根粗紗23。換句話說，粗紗23設(shè)置在六點和十二點的位置上，從而給予了電纜20擇優(yōu)彎曲特性。但是，當(dāng)然，利用本發(fā)明的原理，粗紗23也可以位于其他合適的位置和粗紗23也可以具有其他合適的數(shù)量。例如，根據(jù)本發(fā)明的電纜可以具有多于兩根粗紗23；然而，需要較少粗紗的電纜有利地減少了電纜的材料成本。本發(fā)明的電纜優(yōu)選地具有四根或更少的粗紗23，更優(yōu)選地具有兩根粗紗23，但是本發(fā)明的原理可以使用其他合適數(shù)量的粗紗23。因為分支電纜將通常具有相對較低的光波導(dǎo)管數(shù)并需要大的長度數(shù)量以使許多用戶能夠得到，則優(yōu)點是提供可靠的低成本電纜。另外，提供許多用戶的訪問是勞動密集型的，從而使其相對較貴。因而，對于分支電纜，電纜成本應(yīng)該是相對較低的。
根據(jù)本發(fā)明的電纜提供了一種用于在例如光纖到用戶的室外應(yīng)用中保持光學(xué)性能的具有增強的性能特性的低成本分支電纜。另外，根據(jù)本發(fā)明的電纜因為其不同于傳統(tǒng)電纜，而在柔性設(shè)計中提供了改進(jìn)的抗彎性能所以可以達(dá)到較高的性能水平。例如，當(dāng)電纜20中承拉部分24從吊線部分22分離時，承拉部分24通常具有與傳統(tǒng)電纜相比的較低的平均收縮和較低的平均熱膨脹系數(shù)(CTE)。
因此，在8字形電纜設(shè)計中，承拉部分24可以從吊線部分22分離，同時在70℃的熱老化之后在約-40℃的溫度下，在1550nm的基準(zhǔn)波長的溫度循環(huán)中保持光波導(dǎo)管25的最大德耳塔衰減在約0.3dB/20米或更少，更優(yōu)選地在約0.1dB/20米或更少。另一方面，傳統(tǒng)8字形電纜當(dāng)承重和吊線部分分離時具有更大的收縮和/或CTE，從而引起更大的光學(xué)衰減。因而，傳統(tǒng)8字形電纜通常不宜應(yīng)用于其中承重和吊線部分分離的空中或埋地應(yīng)用。另外，根據(jù)本發(fā)明的電纜因為不需要如傳統(tǒng)電纜的相對較大數(shù)量的加強構(gòu)件而具有相對較低的成本。此外，根據(jù)本發(fā)明的電纜是易于連接和備用儲存的，從而更適宜于光纖到用戶的應(yīng)用。
本發(fā)明的電纜具有至少一粗紗23，其包括其上具有樹脂基體23b的多根玻璃纖維23a。在優(yōu)選實施方式中，玻璃纖維23a是e型玻璃纖維，但是其他合適類型的玻璃纖維可以用于粗紗23。玻璃纖維23a占重量的約90％或更多并且樹脂基體23b占重量的約10％或更少。在優(yōu)選實施方式中，玻璃纖維占重量的約93％或更多，更優(yōu)選地占約95％，而樹脂基體占重量的約7％或更少，更優(yōu)選地占約5％。樹脂基體23b包括包含乙烯-丙稀酸的水基丙稀合成物。合適的粗紗23為從Pawtucket，Rhode Island的Neptco，Incorporated公司獲得的商品名為RPLPE的產(chǎn)品。
通過幾個不同的實驗研究與具有相似結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)8字形電纜相比根據(jù)本發(fā)明的8字形電纜的性能。除了另外表示的，本發(fā)明的電纜和傳統(tǒng)電纜具有相似的結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)。具體地，實驗的電纜包括可從Corning，Incorporated商業(yè)獲得的在具有2.85mm OD和2.05mm ID的聚對苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephtalate，PBT)緩沖管中四根或十二根SMF-28e單模式光纖。電纜可以制造為具有約0.0的光纖余長(excess fiber length)。被測的8字形光纖的區(qū)別在于，傳統(tǒng)電纜包括從Owens-Corning，Incorporated可獲得的商品名為CR-785的兩根或四根玻璃纖維束。另一方面，被測的本發(fā)明電纜包括從NEPTCO Incorporated可獲得商品名為RPLPE 675的粗紗23。吊線部分的加強構(gòu)件是實心鋼棒。另外，所有電纜的護(hù)套由相同的中密度的聚乙烯(MDPE)形成。
圖4示出了在從各8字形分支電纜的吊線部分中分離的五個不同的承拉部分在平均收縮測試中的平均收縮的柱狀圖。平均收縮測試通過提取從各8字形電纜的吊線部分分離的各承拉部分的1米的樣本測量平均收縮。之后，各1米的承拉部分被放置在約70℃的加熱腔中持續(xù)至少三十分鐘并隨后取出并冷卻到約20℃的室溫。隨后，測量承拉部分的各長度并且各8字形電纜的各承重樣本的百分比計算為平均收縮。因為測量承拉部分的平均收縮，承拉部分中光波導(dǎo)管的數(shù)量與平均收縮不相關(guān)，但是承拉部分中光波導(dǎo)管的數(shù)量影響在溫度循環(huán)中的德耳塔衰減。
作為比較基準(zhǔn)，測量表示不包括任何抗彎構(gòu)件的8字形電纜的承拉部分并且用柱40。由柱40表示的基準(zhǔn)承拉部分與其它被測電纜不同，因為其具有約2.5mm的OD的緩沖管，相比之下其他電纜的緩沖管是2.85mm的OD。如圖所示，柱40表示該承拉部分約1.5％的平均收縮?？梢园l(fā)現(xiàn)，該承拉部分在1550nm的基準(zhǔn)波長的溫度循環(huán)中具有極高的最大德耳塔衰減級。對于柱40所示的構(gòu)造，在溫度循環(huán)中的最大德耳塔衰減在約-40℃時為20.0dB/20米的級或者更高，其中在管中具有12根波導(dǎo)管。因此，由柱40表示的承拉部分由于其極高的德耳塔衰減級別不適于從吊線部分分離。
柱42和44分別表示具有兩根和四根傳統(tǒng)玻璃纖維束的8字形電纜的承拉部分。柱42顯示的實施方式具有以約180度分開設(shè)置的兩根玻璃纖維束。如圖所示，柱42表示承拉部分具有約0.9％的平均收縮。在由柱44表示的實施方式中，承拉部分包括四根玻璃纖維束。玻璃纖維束在兩個相鄰的組中分開約180度設(shè)置。如圖所示，柱44表示承拉部分具有約0.6％的平均收縮。因而，包括玻璃纖維束減少了與柱40的承拉部分的平均收縮。
另外，通過從二根增加到四根的玻璃纖維數(shù)量來進(jìn)一步減少平均收縮；然而，這樣增加了電纜的材料成本和制造復(fù)雜性。柱42和44的構(gòu)造在溫度循環(huán)中最大德耳塔衰減在約-40℃、1550nm的基準(zhǔn)波長下分別為0.6dB/20米和0.08db/20米的數(shù)量級，其中在承拉部分中有十二根光波導(dǎo)管。通常，當(dāng)在與具有四根光波導(dǎo)管的承拉部分相比承拉部分內(nèi)設(shè)置十二根光波導(dǎo)管時，在相似的承拉部分內(nèi)觀察到更高的最大德耳塔衰減。由柱42表示的傳統(tǒng)電纜為設(shè)計空想，因為收縮和最大德耳塔衰減是平均值并且一些制造的電纜為可接受的而其他的則不被接受，因而減少了產(chǎn)量并且需要測試制造的每條電纜。由柱44表示的傳統(tǒng)電纜(具有四根玻璃纖維束的傳統(tǒng)8字形電纜)與柱42的傳統(tǒng)電纜相比，在平均收縮測試和最大德耳塔衰減溫度循環(huán)中有較好的表現(xiàn)，但是其增加了電纜的成本并且需要更復(fù)雜的制造操作。另外，由柱44表示的一些傳統(tǒng)電纜由于制造過程中的變異性等可能出現(xiàn)故障。
柱46和48分別表示了根據(jù)本發(fā)明具有兩根和四根粗紗23的8字形電纜的承拉部分。由柱46表示的實施方式具有以180度分開設(shè)置的兩根粗紗23。如圖所示，柱46表示承拉部分具有約0.5％的平均收縮。在由柱48表示的實施方式中，承拉部分包括四根玻璃纖維束。四根玻璃纖維束設(shè)置在以180度分開的兩個相鄰組中。如圖所示，柱48表示承拉部分具有約0.2％的平均收縮。因而，根據(jù)本發(fā)明的8字形電纜的承拉部分與柱42和44的各實施方式相比，減少了平均收縮。更令人驚訝的是，柱46和48的構(gòu)造在溫度循環(huán)中最大德耳塔衰減在約-40℃、1550nm的基準(zhǔn)波長上分別在0.03dB/20米和0.01dB/20米的數(shù)量級上。因而，本發(fā)明的8字形電纜與被測的相似的傳統(tǒng)8字形相比，產(chǎn)生了令人驚奇的結(jié)果。
本發(fā)明的光波導(dǎo)管25優(yōu)選地具有約0％的光纖余長(EFL)。然而，在可以用于緩沖管或無管電纜的腔中的EFL的數(shù)量上有實際的限制。通常，在所有的條件都相同的情況下，內(nèi)徑(ID)越大，EFL可用的空間越大。然而，將更多的光波導(dǎo)管放置在管或腔中減少了EFL的可用空間并且影響光學(xué)性能。本發(fā)明的8字形電纜優(yōu)選地在管或腔中具有約0.9％到約-0.03％的范圍內(nèi)的EFL。通過例子說明，根據(jù)本發(fā)明的電纜的管或腔具有約4mm或更少的ID，更優(yōu)選地是約2mm，具有12根或更少的光纖以及約0.1％或更少的EFL。但是，當(dāng)然對于本發(fā)明的電纜來說，可以使用其他合適的EFL、ID、或光纖數(shù)量。例如，電纜的管或腔可以具有約6mm或更少的ID，更優(yōu)選地是約2-3mm，并且包括24根光纖以及約0.1％或更少的EFL。另外，在平均承拉收縮和EFL之間的百分比之差是約0.9％或更少，更優(yōu)選地是約0.5％或更少，并且最優(yōu)選地是約0.3％或更少。例如，如果承拉部分的平均收縮是0.5％并且EFL是0.1％，那么之間的差為0.4％。
圖5示出了在預(yù)定溫度范圍內(nèi)從吊線部分分離的四個承拉部分的熱收縮的線圖。計算圖5中線的傾斜度可以得到各承拉部分的熱膨脹系數(shù)(CTE)。分別由線52和54表示的圖5所示的第一組兩個承拉部分具有與具有圖4所示的兩根和四根玻璃纖維束的兩根承拉部分相同的結(jié)構(gòu)。分別由線56和58表示的第二組兩個承拉部分具有與具有根據(jù)圖4所示的本發(fā)明的兩根和四根粗紗23的兩個承拉部分相同的結(jié)構(gòu)。
熱收縮測試測量在約-60℃到約70℃的溫度范圍內(nèi)從吊線部分分離的8字形電纜的承拉部分的熱收縮。熱收縮測試測量在分離各承拉部分之前的各8字形電纜的20米樣本。具體地，在各電纜的中點和在1米的各間隔上做標(biāo)記。之后，承拉部分從吊線部分分離并且連接到具有沿長度分開1米設(shè)置的標(biāo)記的烘干板(kiln dried board)。具體地，在各承拉部分上的標(biāo)記與板上的標(biāo)記在兩者的第一端對準(zhǔn)。在第一端上，固定承拉部分以使其不能移動，但是剩下的承拉部分可以沿線性連接長度自由收縮。然后，板和承拉部分放置到加熱腔內(nèi)并且隨著溫度在溫度范圍內(nèi)變化測量承拉部分的長度。隨后在圖5中繪制了結(jié)果。圖6示出了概括了在熱收縮測試中被測的承重樣本的各CTE在圖5的線的傾斜度的柱狀圖。如表1所示，本發(fā)明的8字形電纜的承拉部分驚奇地具有比對照的傳統(tǒng)電纜的承拉部分小很多的CTE。具體地，柱66的CTE是柱62的CTE的約55％，并且柱68的CTE是柱64的CTE的約57％。因而，本發(fā)明的電纜的承拉部分具有約5.0×10-3％/℃或更少的承拉部分的平均熱膨脹系數(shù)(CTE)，并且更優(yōu)選地，CTE為約4.0×10-3％/℃或更少。
表1-圖6的CTE值

另外，本發(fā)明的電纜由于其承拉部分中相對較低的收縮而優(yōu)點在于可以在不產(chǎn)生引入更大衰減的情況下繞成圈。換句話說，如果繞成圈的8字形電纜在承拉部分中具有更大的收縮，那么盤繞的電纜的承拉部分趨向于旋轉(zhuǎn)到電纜圈的內(nèi)徑，從而引起更大的衰減。本發(fā)明的8字形電纜通常解決這種問題，從而它們適于為了備用儲存而繞成圈。
圖7示出了在1550nm的基準(zhǔn)波長的熱循環(huán)測試中圖3的電纜和相似的傳統(tǒng)光纖電纜的最大德耳塔衰減的柱狀圖。同樣地，圖8示出了在1550nm的基準(zhǔn)波長的熱循環(huán)測試中圖3中除了其中包括十二根光纖的電纜之外的相似電纜和相似的傳統(tǒng)光纖電纜的最大德耳塔衰減的柱狀圖。本發(fā)明的電纜在-50℃和-60℃用增加的測量法按ICEA717/S-87-717，ANSI/S-87-640，和FOTP-3的測試程序進(jìn)行該溫度循環(huán)，以檢查在這些超低溫度下的性能。然而，圖7和圖8僅示出了感興趣的溫度循環(huán)階段，即，在熱老化之前的低溫性能和熱老化之后的低溫性能。
通過使用電纜的60米樣本并且大致在長度中間分開20米承拉部分的電纜進(jìn)行最大德耳塔衰減測試。因此，衰減報告20米的長度的最大德耳塔，而不是dB/km的典型值。分離的承拉部分通過合適的入口放置在溫度腔中，并且啟動根據(jù)上述測試程序的溫度循環(huán)。使用合適的光學(xué)源和功率計進(jìn)行光學(xué)測量。圖7和圖8中一些最大德耳塔衰減值相對較低并且由圖7和圖8中未按比例繪制的小柱表示。表2和表3分別總結(jié)了圖7和圖8中最大德耳塔衰減的值并且具有dB/20m的單位。
表2-圖7中4-光纖承拉部分的最大德耳塔衰減值

表3-圖8中12-光纖承拉部分的最大德耳塔衰減值

如圖7和圖8所示，傳統(tǒng)電纜和本發(fā)明的電纜的承拉部分的性能在70℃的熱老化之前具有相似的性能。然而，在熱老化之后，本發(fā)明的承拉部分在德耳塔衰減中表示出顯著的不同。如圖7和圖8所示，傳統(tǒng)電纜的光學(xué)性能在熱老化之后的低溫下質(zhì)量退化，從而使其不適于在室外應(yīng)用中將承拉部分從吊線部分分離。另一方面，本發(fā)明的承拉部分具有令人驚奇的低德耳塔衰減級別。具體地，本發(fā)明的電纜中的光波導(dǎo)管優(yōu)選地在70℃的熱老化之后的約-40℃的溫度下在約1550nm的基準(zhǔn)波長，其最大德耳塔衰減為約0.3dB/20米，更優(yōu)選地是約0.1db/20米或更少。另外，本發(fā)明的電纜將這些性能水平在熱老化之后保持到約-60℃的溫度。
除了8字形電纜的其他電纜結(jié)構(gòu)使用本發(fā)明也是有利的。例如，圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的電纜90。電纜90包括至少一光波導(dǎo)管25’，緩沖管27，多根粗紗23，以及電纜護(hù)套28。在其他實施方式中，電纜90的四根粗紗23可以嵌在通常對稱的位置以及任何其他合適的結(jié)構(gòu)中。光波導(dǎo)管25’為具有緩沖層(未標(biāo)明)的單模式光纖；然而，可以使用其它類型或結(jié)構(gòu)的光纖。例如，光纖25可以是多模式、純模式、摻鉺的、極化保持(polarization maintaining)光纖、其他合適類型的光波導(dǎo)管、和/或其組合。例如，各光纖25可以包括硅基芯線，其用來傳輸光并且由具有比芯線低的折射率的硅基包層所包圍。另外，在光纖25上可以涂敷有一個或多個涂層。例如，柔軟的主涂層包圍包層，并且相對硬的副涂層包圍主涂層。涂層還可以包括例如墨水或用于識別的其他合適的標(biāo)記的識別部件和/或限制去除識別部件的抗粘接劑。另外，如圖10所示，光波導(dǎo)管25可以以帶狀或束狀設(shè)置。合適的光纖可以從Corning，New York的Corning Incorporated公司商業(yè)獲得。
緩沖管27優(yōu)選地由聚合材料構(gòu)成并且尺寸適合用于在其中容納光波導(dǎo)管。然而，其他材料和形狀可以用于緩沖管27。本發(fā)明的緩沖管27還包括用于提高阻燃性能的添加劑；然而，可以使用任何合適的添加劑。另外，管27可以例如突出作為連續(xù)的單元或者由形成且密封的一個或多個聚合平帶制造，從而形成緩沖管。另外，緩沖管27可以具有其他合適的部件或特征，例如其上的遇水膨脹材料或在管壁內(nèi)的開傘索。同樣地，電纜護(hù)套28優(yōu)選地由合適的聚合材料構(gòu)成。另外電纜護(hù)套可以包括嵌在其中的開傘索。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的電纜100。除了其為無管狀設(shè)計之外，電纜100與電纜90相似。如圖所示，電纜100包括光纖帶105和成束狀的多個光波導(dǎo)管25。通常，除去電纜100中的管可以使電纜100的材料成本更便宜。
本發(fā)明的電纜還可以在工廠環(huán)境中被預(yù)連接，從而簡化到用戶的現(xiàn)場安裝。例如，電纜可以包括在2004年1月27日申請的題為“PreconnectorizedFiber Optic Drop Cables and Assemblies”的美國專利申請第10/765,428號中公開的至少一光纖連接器，所述申請在此結(jié)合進(jìn)來以作參考。當(dāng)然，本發(fā)明的原理對于例如光纖到路邊(FTTC)應(yīng)用的不用于到駐地的分支應(yīng)用的電纜來說，也是有利的。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然本發(fā)明的許多修改和其他實施方式落入在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。例如，根據(jù)本發(fā)明的電纜通過使用以例如階梯外形的合適結(jié)構(gòu)層疊的束狀形成的光波導(dǎo)管，可以具有高的光纖數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的電纜還可以包括多于一根的電纜束，從而形成分支電纜(breakout cable)。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于在此公開的具體實施方式
，并且在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以做出修改和其他實施方式。雖然在此使用了特定屬于，但是其以普通和描述性的意義使用并且不是出于限制的目的。參照硅基光波導(dǎo)管描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的發(fā)明原理適用于其他合適的光波導(dǎo)管和/或電纜構(gòu)造。
權(quán)利要求
1.一種光纖分支電纜，包括至少一根光波導(dǎo)管，所述光波導(dǎo)管設(shè)置在光纖電纜內(nèi)；至少一根柔性粗紗，所述至少一個柔性粗紗具有重量占約10％或更少的樹脂基體，所述樹脂基體為包含乙烯丙稀酸的水基丙稀合成物；以及電纜護(hù)套，其中所述至少一根柔性粗紗連接到所述電纜護(hù)套，從而限制電纜護(hù)套的彎曲，從而在約-40℃的溫度下約1550nm的基準(zhǔn)波長，在熱循環(huán)中至少一根光波導(dǎo)管的最大德耳塔衰減為約0.3dB/20米或更少。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分支電纜，其特征在于，至少一根柔性粗紗的樹脂基體占重量的約7％或更少。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分支電纜，其特征在于，在平均收縮測試中，光纖電纜具有約1.0％或更少的平均收縮，其中平均收縮測試使用1米的樣本并且將1米的樣本暴露在加熱腔中70℃環(huán)境下持續(xù)至少三十分鐘，并隨后使1米的樣本冷卻到約20℃，之后測量1米的樣本的平均收縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分支電纜，其特征在于，光纖電纜的平均熱膨脹系數(shù)是約5.0×10-3％/℃或更少。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分支電纜，其特征在于，所述光纖電纜是無管設(shè)計。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分支電纜，其特征在于，在熱循環(huán)中，在約-40℃的溫度下的約1550nm的基準(zhǔn)波長，至少一根光波導(dǎo)管的最大德耳塔衰減為約0.1dB/20米或更少。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分支電纜，其特征在于，電纜具有兩根粗紗并且在電纜的平均收縮和光纖余長之間的差為約0.5％或更少。
8.一種光纖分支電纜，包括至少一根光波導(dǎo)管，所述光波導(dǎo)管設(shè)置在光纖電纜內(nèi)；至少一根柔性粗紗，所述至少一個柔性粗紗具有重量占約10％或更少的樹脂基體；以及電纜護(hù)套，其中所述至少一根柔性粗紗連接到所述電纜護(hù)套，其中光纖電纜的平均熱膨脹系數(shù)為約5.0×10-3％/℃或更少，從而保持所述至少一根光波導(dǎo)管的光學(xué)性能。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖分支電纜，其特征在于，在熱循環(huán)中，在約-40℃的溫度下的約1550nm的基準(zhǔn)波長，至少一根光波導(dǎo)管的最大德耳塔衰減為約0.3dB/20米或更少。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖分支電纜，其特征在于，在熱循環(huán)中，在約-40℃的溫度下的約1550nm的基準(zhǔn)波長下，至少一根光波導(dǎo)管的最大德耳塔衰減為約0.1dB/20米或更少。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖分支電纜，其特征在于，至少一根柔性粗紗的樹脂基體占重量的約7％或更少，所述樹脂基體是包含乙烯丙稀酸的水基丙稀合成物。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖分支電纜，其特征在于，在平均收縮測試中，光纖電纜具有約1.0％或更少的平均收縮，其中平均收縮測試使用光纖電纜的1米樣本并且將1米的樣本暴露在加熱腔中的70℃環(huán)境下持續(xù)至少三十分鐘，并隨后使1米的樣本冷卻到約20℃，之后測量1米的樣本的平均收縮。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖分支電纜，其特征在于，所述光纖電纜是無管設(shè)計。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖分支電纜，其特征在于，電纜具有兩根粗紗并且在電纜的平均收縮和光纖余長之間的差是約0.5％或更少。
15.一種光纖分支電纜，包括至少一根光波導(dǎo)管；至少一根柔性粗紗；電纜護(hù)套，所述至少一根柔性粗紗連接到所述電纜護(hù)套，電纜在平均收縮測試中具有約0.5％或更少的平均收縮，其中平均收縮測試包括使用電纜的1米的樣本并且將電纜的1米的樣本暴露在加熱腔中的70℃環(huán)境下持續(xù)至少三十分鐘，并隨后使1米的樣本冷卻到約20℃，之后測量1米的樣本的平均收縮。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖分支電纜，其特征在于，電纜的平均熱膨脹系數(shù)為約5.0×10-3％/℃或更少。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖分支電纜，其特征在于，在熱循環(huán)中，在約-40℃的溫度下的約1550nm的基準(zhǔn)波長，所述至少一根光波導(dǎo)管的最大德耳塔衰減為約0.3dB/20米或更少。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖分支電纜，其特征在于，在熱循環(huán)中，在約-40℃的溫度下的約1550nm的基準(zhǔn)波長，至少一根光波導(dǎo)管的最大德耳塔衰減為約0.3dB/20米或更少。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖分支電纜，其特征在于，至少一根柔性粗紗的樹脂基體占重量的約7％或更少，所述樹脂基體是包含乙烯丙稀酸的水基丙稀合成物。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖分支電纜，其特征在于，所述光纖電纜是無管設(shè)計。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖分支電纜，其特征在于，電纜具有兩根粗紗并且在電纜的平均收縮和光纖余長之間的差為約0.5％或更少。
全文摘要
一種8字形光纖分支電纜包括由腹板連接的吊線部分和承拉部分。承拉部分具有至少一根光波導(dǎo)管和至少一根粗紗。在一實施方式中，在平均收縮測試中，當(dāng)承拉部分從吊線部分分離時，承拉部分具有約0.5％或更少的平均收縮。而且8字形光纖分支電纜的承拉部分在從吊線部分分離之后可以具有約5.0×10
文檔編號G02B6/00GK1965258SQ200580012331
公開日2007年5月16日 申請日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者詹姆斯·D·莫勒, 戴維·A·塞登 申請人:康寧光纜系統(tǒng)有限責(zé)任公司