专利名称：用于光纤通信光缆的光学组件和包括该组件的光纤光缆的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种装有光纤并用在光纤通信光缆中的光学组件，本发明特别涉及装有该光纤的组件的管材及管材的尺寸。
图1和2以横截面图的形式示出了两种目前公知的光缆，它们分别是所谓Unitube(R)结构(图1)和所谓“松散多股缆芯管”结构的光缆(图2)。例如在法国专利文献FR-2280911中就描述了一种公知的“松散多股缆芯管”结构的光缆。
光缆10和20装有束状或带状光纤2，它们都被自由地放入纵轴即光缆轴的管3内(Unitube(R)结构)或者放入多个管3内，这些管3都围绕在一个用介电材料制成的中心加强件1的周围(“松散多股缆芯管”结构)。光学组件5包括一个管3和装在管中的单根或多根光纤2。
在Unitube(R)结构光缆10中组件5的周围或者在“松散多股缆芯管”结构光缆20中组件5的全体周围依次装有例如用介电加固件构成的机械加强层6和一个由绝缘材料制成的外护套7。此外，在光缆20中的组件5之间的空隙里可以充填保证纵向密封的材料4或者可以装入在液体存在下能膨胀的材料以便保证这种密封性。
装入光纤2的组件5内的管3通常都是由坚硬的刚性材料制成的，例如高密度的聚乙烯(HD PE)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；这些管也可以制成双层(聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚碳酸酯(PBT/PC))结构。根据文献FR-2280911，松散多股缆芯管结构的光纤导管也可以用聚乙烯或聚丙烯材料制作。
在已知光缆10或20中构成管3的材料弹性模量一般比较高，在20℃下约为2400至2600MPa。这类管对光纤2有良好的机械保护作用，尤其是抗径向压缩应力。当该弹性模量比较低时，管子应该相当厚以便保证光缆较好的抗径向压缩。在此情况下，管3的厚度相当厚(具体地说“松散多股缆芯管”结构为0.5mm左右而Unitube(R)结构为0.75mm)。因此所得到的光缆10或20很笨重、或者坚硬不易变形、或者两种情况同时都有，因而较难操作。
另外，虽然高弹性模量材料的管3具有良好的抗径向压缩力的机械保护性能，但是当径向压应力(压挤或撞击)超过限定阈值而施加到管上时就会遭到不可逆转的损坏。
再有，当已有技术的组件受到弯曲应力作用时，这种组件就会由于裂痕的影响而报废。这种影响对于指定的外径内径比来说是随着管3的硬度而增大的。
最后，在“松散多股缆芯管”结构的光缆20中，因为管3的“存放”，且由于它们都缠绕在中心加强件1的周围，所以编接操作都不太方便。
因此本发明的目的就是要克服由于使用坚硬材料所带来的缺点，同时还可避免使用厚管所造成的麻烦。特别是本发明的目的是能够制出不太笨重而且又比现有技术光缆容易使用的光缆。
为此目的，本发明提出使用适合于单个或多个光纤组件的外管所用的柔韧和有弹性的材料；本发明还特别推荐一种光纤通信光缆用的光学组件，它包括一个塑料管，管中至少可随意地装入一根光纤，其特征在于所述管子的厚度小于或等于0.5mm，其特征还在于上述材料弹性模量在20℃时小于1500MPa并且在应力/拉伸曲线没有出现屈服点。
优选地，在“松散多股缆芯管”结构光缆中优选的管厚小于或等于0.3mm，而在Unitube(R)结构光缆中的优选的管厚则小于或等于0.5mm。
由于采用了小厚度管和弹性柔韧材料，所以装有一个或多个本发明组件的光缆比采用现有技术组件的光缆更加柔韧，这就使其操作更容易。
令人惊奇地是，即使构成单个管或多个管的材料弹性模量较低而且管的厚度较薄，但是当管子受到径向压应力(压挤或撞击)时管子也不会受到损坏。实际上，在一个本发明组件中，管子受到的应力释放以后它仍恢复到(由于弹性)初始形状。
此外，本发明组件比装有比较坚硬管子的组件能更好地抗扭折的影响。
另外，与现有技术相比，管子的厚度减小就可以使装入一个或多个本发明组件的光缆不太笨重。
由于它们的柔韧性，本发明管子的“存放”也大大简化了，这就使“松散多股缆芯管”结构光缆的编接操作比较容易。
最后通过优选本发明材料，可以减小光缆尺寸，从而达到本发明光缆成本降低的目的。
本发明的其它一些特征和优点在阅读了后面的说明并参照相应的附图后可更清楚地显示出来，图中图1以局部剖面图的形式概括地示出了一种现有技术的Unitube(R)结构光缆。
图2以局部剖面图形式概括地示出了一种现有技术的“松散多股缆芯管”结构光缆。
图3以局部剖面图的形式概括地示出一种本发明的Unitube(R)结构光缆。
图4以局部剖面图的形式概括地示出了一种本发明的“松散多股缆芯管”结构光缆。
图5表示的是本发明套管所用材料的应力随拉伸而变化的函数曲线。
在所有这些图中，相同的元件都注有相同的参照标号。这些图全都是按相同的比例表示的。
图1和2的描述是与现有技术相关的。
图3以横截面图的形式表示出了装有一个本发明组件5′的Unitube(R)结构光纤通信光缆30。光缆30是按照与图1中光缆10的相同方式制作的并且装有相同数量的光纤，所不同的是管3′所用的材料柔软而且材料厚度可低于图1光缆10中管3的厚度。
图4以横截面图的形式表示出装有多个本发明光学组件5′的光纤通信光缆40。光缆40也是以与图2光缆20相同的方式制作的并且装有同样数量的光纤2，不同之处就在于管3′所用材料柔软而且具有低于图2光缆20的厚度。
单个或多个管3′的材料所具有的弹性模量在20℃时低于1500MPa，管3′的优选厚度是小于或等于0.5mm(在光缆40中最好小于或等于0.3mm而在光缆30中则小于或等于0.5mm)。例如聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯(PVC)这种材料都能用于单个管3′或多个管3′。
一般说来，所有那些20℃时的弹性模量低于1500MPa的材料，例如其应力σ-拉伸E曲线50(见图5)不存在屈服点，也就是说该曲线在弹性阶段501以后未出现最大值(在应力和拉伸之间的线性关系，拉伸与应力成正比，比例因子等于材料的弹性模量)。这可解释为材料不存在按下述定义的阈值；在此阈值以上，材料即使是在大至固定不变的应力状态下也会发生明显的弹性变形。作为描述的实例，曲线51是一种高弹性模量材料的曲线而且无屈服点，而曲线52是一种介于中间值弹性模量材料的曲线，它有一个屈服点极值520。
正如人们在把图1和3与图2和4进行比较时所看到的那样，单个管或多个管3′的厚度减小，就可以制作出尺寸分别比现有技术的对应光缆10、20减小了的光缆30、40，而光纤2的数量是不变的。这就可以使用减薄了厚度的机械加强件6和外护套7，尤其是可以减小“松散多股缆芯管”结构光缆的中心加强件的直径。
作为实例，现有技术的图1光缆10装有48根分布在管3中的光纤2，此管3的外径为6mm，而内径为4.5mm，也就是说管壁厚度为0.75mm。光缆10的外径是12mm。采用同样数量的光纤，本发明图3中的光缆30装有一个管3′，其外径为5mm而内径为4.5mm，也就是说管厚为0.25mm，而光缆30的外径为11mm。
现有技术的Unitube(R)光缆也可装入96根在管中编集成带状的光纤，管的厚度为1mm。本发明的相应光缆装入96根编集成带状的光纤，该光缆包括一个厚度为0.4mm的管。
再举一例，现有技术的图2光缆20装入72根分放在6个管3中的光纤，每个管的外径为2.8mm而内径为1.8mm，也就是说管厚为0.5mm。光缆20的外径为14mm。在用同样数量的光学纤维的情况下，本发明的图4光缆40装有6个其外径为2mm而内径为1.5mm的管，也就是说管厚为0.25mm，光缆40的外径为10mm。
以同样地形式、尺寸并与现有技术相似结构的光缆相等的条件下，本发明光缆能装有比现有技术的光缆更多的光纤。
当然，本发明不限定于以上所描述的实施方式。特别是可在本发明组件中用带状光纤代替光纤，或者可以把单根光纤与带状光纤组装在同一个组件中。
管子的材料可以是能满足特殊机械性能要求的任何一种。
组件5′的管3′还可装有确保密封性的凝胶体(例如绳缆状或带状的)材料，同时还能允许光纤或光纤带在管内移动延伸。
权利要求
1.一种用于光纤通信光缆(30；40)的光学组件(5′)，它包括一个塑料管(3′)，管中至少自由地装入一根光纤(2)，其特征在于所述管(3′)的厚度小于或等于0.5mm，所述材料的弹性模量在20℃时低于1500MPa而且其应力/拉伸曲线无屈服点。
2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于上述塑料选自聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯(PVC)。
3.根据权利要求1或2所述的光学组件，其特征在于，在所述管(3′)中放入多个束状光纤(2)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学组件，其特征在于在上述管中放入多根带状光纤。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学组件，其特征在于它装入一种可保证密封性的凝胶体材料，同时还能允许上述光纤或上述光纤带能在所述管(3′)中移动。
6.一种光纤通信光缆，其特征在于，它至少装有一个根据权利要求1至5中任一项所述组件(5′)。
7.根据权利要求6所述的光纤通信光缆(30)，其特征在于，它装有仅仅一个根据权利要求1至5中任一项所述的组件(5′)，而且是沿着光缆纵向轴安装的。
8.根据权利要求7所述的光纤通信光缆，其特征在于所述管(3′)的厚度小于或等于0.5mm。
9.根据权利要求6所述的光纤通信光缆(40)，其特征在于它装有多个上述组件(5′)，这些组件都是围绕一个中心加强件(1)放置的。
10.根据权利要求9所述的光纤通信光缆，其特征在于所述管(3′)的厚度小于或等于0.3mm。
11.根据权利要求6至10中任一项权利要求所述的光纤通信光缆，其特征在于它包括一层机械性加强层(6)正好围绕在所述组件(5′)或多个所述组件的全体周围，还包括一个保护外套(7)它包在所述机械加强层(6)的外面。
全文摘要
本发明涉及一种用于光纤通信光缆(30；40)的光学组件(5′)，它包括一个塑料管(3′)，管中至少自由地放入一根光纤(2)，其特征在于，所述管(3′)的厚度小于或等于0.5mm，上述塑料的弹性模量在20℃时低于1500MPa而且其应力/拉伸曲线无屈服点。
文档编号G02B6/44GK1154480SQ96114438
公开日1997年7月16日 申请日期1996年10月18日 优先权日1995年10月20日
发明者皮埃尔·盖拉德 申请人:阿尔卡塔尔电缆法国公司