光学通信电缆的制作方法
【专利说明】光学通信电缆
[0001]相关的申请案
[0002]本国际申请案要求2014年4月I日提交的美国申请案号14/231,875和2013年9月27日提交的美国申请案号61/883,286的优先权权益，每个所述美国申请案的内容是本发明的基础并以全文引用方式并入本文。
[0003]背景
[0004]本公开案总体涉及光学通信电缆，并且更具体地涉及包括在护套挤出前通过膜耦接在一起的芯元件的光学通信电缆。光学通信电缆已越来越多地用于多种电子设备和电信领域中。光学通信电缆容纳或包围一或多个通信光纤。电缆提供用于电缆内的光纤的结构和保护。
[0005]概述
[0006]本公开案的一个实施方式涉及光学通信电缆。光学通信电缆包括电缆主体、位于电缆主体中的第一芯元件和位于电缆主体中的第二芯元件。所述第一芯元件包括:第一管件，所述第一管件具有限定孔的内表面、以及外表面；以及第一光学传输元件，所述第一光学传输元件定位在所述第一管件的所述孔内。所述第二芯元件包括:第二管件，所述第二管件具有限定孔的内表面、以及外表面；以及第二光学传输元件，所述第二光学传输元件定位在所述第二管件的所述孔内。所述光学通信电缆包括位于所述电缆主体中的强度构件。所述第一芯元件和所述第二芯元件缠绕在所述强度构件上。所述光学通信电缆包括由挤出第一材料形成的弹性套筒，并且所述弹性套筒包围所述第一芯元件、所述第二芯元件和所述强度构件。所述弹性套筒包括面向所述第一芯元件的外表面和所述第二芯元件的外表面的内表面。所述电缆主体是由挤出第二材料形成。所述电缆主体包围所述弹性套筒，并且所述电缆主体具有面向所述弹性套筒的外表面的内表面。
[0007]本公开案的另一实施方式涉及光学通信电缆。所述光学通信电缆包括电缆主体，所述电缆主体具有位于所述电缆主体内的通道。所述光学通信电缆包括位于所述电缆主体的所述通道中的第一芯元件，并且所述第一芯元件包括外表面和第一光学传输元件。所述光学通信电缆包括位于所述电缆主体的所述通道中的第二芯元件，并且所述第二芯元件包括外表面和第二光学传输元件。所述光学通信电缆包括位于所述电缆主体的所述通道中的强度构件，并且所述第一芯元件和所述第二芯元件缠绕在所述强度构件上。所述光学通信电缆包括位于所述电缆主体的所述通道内的膜，所述膜由挤出第一材料形成。所述膜包围所述第一芯元件、所述第二芯元件和所述强度构件。所述膜向所述第一芯元件的外表面和所述第二芯元件的外表面施加径向向内导向的力。所述电缆主体由不同于所述第一材料的第二材料形成。所述电缆主体将所述膜包围，并且所述电缆主体具有面向所述膜的外表面的内表面。
[0008]本公开案的另一实施方式涉及光学通信电缆。所述光学通信电缆包括电缆主体，所述电缆主体具有位于所述电缆主体内的孔。所述光学通信电缆包括位于所述孔的中心区域中的伸长中心强度构件。所述光学通信电缆包括多个伸长光学传输元件，所述多个伸长光学传输元件裹绕所述伸长中心强度构件，使得所述多个经裹绕的伸长光学传输元件的长度的部分围绕所述伸长中心强度构件形成螺旋部分。所述光学通信电缆包括包围所述多个伸长光学传输元件的挤出膜。所述挤出膜由第一材料形成，并且所述挤出膜在围绕所述伸长光学传输元件的周向方向上是邻接的，并且在轴向方向是邻接的，以使所述伸长光学传输元件在所述螺旋部分内围绕所述伸长中心强度构件进行至少一次回转。所述膜在所述螺旋部分内接触所述多个伸长光学传输元件中的每个的外表面。所述电缆主体是由挤出第二材料形成。所述电缆主体将所述膜包围，并且所述电缆主体具有面向所述膜的外表面的内表面。
[0009]本公开案的另一实施方式涉及光学通信束。所述光学通信束包括伸长中心强度构件和裹绕所述伸长中心强度构件的多个伸长光学传输元件，使得所述多个经裹绕的伸长光学传输元件的长度的部分围绕所述伸长中心强度构件形成螺旋部分。所述光学通信束包括包围所述多个伸长光学传输元件的挤出膜。所述挤出膜在围绕所述伸长光学传输元件的周向方向上是邻接的，并且在轴向方向是邻接的，以使所述伸长光学传输元件围绕所述中心强度构件进行至少五次回转。所述挤出膜向所述多个伸长光学传输元件的所述外表面施加径向向内导向的力，以使所述膜起作用来维持所述经裹绕的伸长光学传输元件的所述螺旋部分的所述螺旋布置。
[0010]另外的特征和优点将会在以下详述中阐述，并且部分将从描述而对本领域的技术人员显而易见，或是通过实践如书面描述和其权利要求书中描述的实施方式以及附图来认识到。
[0011]应当理解，以上概述和以下详述仅是示例性的，并且意图提供用于理解权利要求书的性质和特征的概述或构架。
[0012]附图被包括来提供进一步的理解，并被并入本说明书中而构成本说明书的一部分。附图例示一或多个实施方式，并且与说明书一起用于解释各种实施方式的原理和操作。
[0013]附图简述
[0014]图1是根据示例性实施方式的光纤电缆的透视图。
[0015]图2是示出根据示性的实施方式的图1的电缆的经由膜束缚在一起的裹绕的芯元件的详细侧视图。
[0016]图3是根据示例性实施方式的电缆的横截面图。
[0017]图4是根据示例性实施方式的图3的电缆的芯元件的详细剖面图。
[0018]图5是根据另一示例性实施方式的图3的电缆的芯元件、膜和护套的一部分的详细剖面图。
[0019]图6是根据另一示例性实施方式的电缆的横截面图。
[0020]图7是根据另一示例性实施方式的电缆的横截面图。
[0021]图8是示出根据示例性实施方式的用于形成具有薄膜捆缚物(binder)的光学电缆的系统和工艺的不意图。
[0022]详述
[0023]总体参考附图，示出光学通信电缆(例如，光纤光缆、光纤电缆等等)的各种实施方式。一般来说，本文中公开的电缆实施方式包括包围电缆的芯元件(例如，包含松散光纤的缓冲管、光学微模块、紧密缓冲光纤、光纤棒等)并将它们捆缚在一起的薄膜层或膜层。在芯元件以一定图案或布置(例如，螺旋图案、盘旋图案、SZ图案等)缠绕在中心支撑构件上之后，本文中讨论的膜挤出在芯元件上。膜快速冷却并围绕芯元件固化以使得膜收缩，从而将径向向内导向的力施加于芯元件上。径向向内导向的力增加芯元件与中心强度元件之间的法向力，从而在元件通过电缆组装工艺推进时，起作用来限制或阻止芯元件与中心强度元件之间的相对移动。另外，由膜提供的径向力起作用来通过阻止或限制芯元件从中心强度构件上解绕来维持呈缠绕图案的芯元件。具体来说，在应用另外部件(例如，铠甲材料、电缆护套等)来形成完整电缆时，由膜提供的这个约束力维持呈所需缠绕图案的芯元件。因此，在各种实施方式中，膜是弹性套筒，其与电缆的芯元件形成过盈配合。
[0024]在各种实施方式中，本文中讨论的光学电缆包括光纤微模块，所述光纤微模块在微模块的缓冲管内具有低或零额外光纤长度(EFL，诸如每光纤每微模块小于约0.1%或更小的平均值)。另外，此类微模块可包括在缓冲管内的密集堆放光纤，其中缓冲管的内表面接触缓冲管内的一或多个光纤的外表面。光纤在微模块内的密集堆放允许较小横截面积的光学单元。然而，缺少EFL和紧密堆放也可起作用来将外力传输至光纤，从而能够引起光学信号注意。与在盘旋捆缚物与缓冲管之间的接触点处产生局部化压力点的盘旋缠绕的捆缚物光纤对比，本文中讨论的膜捆缚物使捆缚力围绕芯元件的圆周并轴向沿芯元件的长度均匀分布。在可对基于应变的衰减更为敏感的微模块的情况下，本文中讨论的薄膜捆缚物可起作用来限制或阻止此类基于应变的衰减。
[0025]参考图1，示出根据示例性实施方式的光学通信电缆，示为电缆10。电缆10包括电缆主体，示为电缆护套12，所述电缆主体具有限定内通道或空腔的内表面14，所述内通道或空腔示为中心孔16。如通常将理解，护套12的内表面14限定内部区域或区，下文所讨论的各种电缆部件定位在所述内部区域或区内。多个光学传输元件(示为光纤18)定位在孔16内。一般来说，电缆10在安装期间和安装之后向光纤18提供结构和保护(例如，在处理期间提供保护，提供保护免于自然环境(elements)，提供保护免于害虫(verm in)等等)。
[0026]在图1所示实施方式中，电缆10包括定位在中心孔16内的多个芯元件。第一类型的芯元件是光学传输芯元件，并且这些芯元件包括成束光纤18，所述光纤定位在诸如缓冲管20的管件内。一或多个另外芯元件(示为光纤棒22)也可定位在孔16内。光纤棒22和缓冲管20围绕示为中心强度构件24的中心支撑件布置，所述中心支撑件是由诸如玻璃增强塑料或金属(例如，钢)的材料形成。包含光纤18的缓冲管20、光纤棒22和中心强度构件24共同形成电缆10的芯26。
[0027]电缆10包括示为捆缚膜28的膜或薄膜，所述膜或膜围绕电缆10的缓冲管20和光纤棒22定位。如下文更详细地解释，薄膜28是挤出薄膜，所述挤出薄膜冷却来在缓冲管20和光纤棒22上提供向内导向的力。由膜28提供的向内导向的力辅助将缓冲管20和光纤棒22保持在相对于中心强度构件24的固定位置中，这是通过在这些部件之间增加法向力并因此增加摩擦力来实现。因此，在一些实施方式中，在芯元件的外表面与膜28之间提供过盈配合，以使得膜28起作用来向电缆10的芯元件上提供向内导向的力。另外，通过膜28提供的向内导向的力起作用来阻止/抵抗缠绕芯元件的解开。在一些实施方式中，粘着剂(例如，热熔融粘着剂)被施加来将诸如缓冲管20和光纤棒22的芯元件耦接至强度构件24。因此，在各种实施方式中，电缆10的膜是约束元件或约束套筒，所述膜起作用来将电缆10的芯捆缚在一起，如本文中所讨论。在特定实施方式中，电缆10的膜是弹性套筒，所述弹性套筒如本文中所讨论施加径向向内导向的力。
[0028]在各种实施方式中，膜28是由第一材料形成，并且护套12由第二材料形成。在各种实施方式中，第一材料并不同于第二材料。在一些此类实施方式中，第一材料的材料类型并不同于第二材料的材料类型。在各种实施方式中，膜28可由各种挤出的聚合物材料形成。在各种实施方式中，膜28可由低密度聚乙烯(LDPE)、聚酯或聚丙烯形成。在一个实施方式中，膜28是由线性LDPE形成。在一个实施方式中，膜28是由LDPE材料形成，所述LDPE材料具有在600MPa与100MPa之间并且更明确地为约800MPa(例如，800MPa加或减5百分比)的弹性模量。在一个实施方式中，膜28是由聚酯材料形成，所述聚酯材料具有在2000MPa与2800MPa之间并且更明确来说为约2400MPa(例如，2400MPa加或减5百分比)的弹性模量。在各种实施方式中，膜28的材料可以包括着色材料。在一个此种实施方式中，膜28可与护套12相同着色。在一个此种实施方式中，膜28的材料可为包括碳黑着色材料的聚合物材料(例如，LDPE、PP)，并且护套12的不同材料可为也包括碳黑着色材料的不同的聚合物材料(例如，中等密度聚乙烯)。另外，膜28可包括UV稳定化合物并可包括促进撕裂的弱化区域(例如，较小厚度区域)，所述撕裂例如通过拉索42来实现。
[0029]如上所述，膜28的第一材料不同于护套12的第二材料。在一些此类实施方式中，膜28是由第一材料形成，所