专利名称：光缆结构的制作方法
技术领域：
本发明有关一种光缆结构，尤指一种包括具有单层包覆的光纤的光缆结构，亦是一种便于施工、提高施工质量与效率的光缆结构。
背景技术：
相较于传统的电信号，光由于其信号与频宽等多种优越的物理特性，包括大频宽、 低损耗、高安全性、免电磁场或电磁辐射的干扰等，早已取代了传统的电信号成为资通信号传递的首选。光纤，即是用来传递光信号的媒材。随着光电技术的进步与普及，加上通信、信息或影音娱乐等应用的开发，以光纤为基础的通信设施更是早已成为市场上的主流技术。 另一方面，以光缆为主要媒介的网络架设覆盖率更经常被引用，俨然形成一个地区基础建设的重要指标。由于光纤质地脆弱，容易被折断，其表面也容易因磨擦造成毁损，因此往往需要在其外层以适当的材料加以涂布与包覆，以保护光纤。一般的光纤裸纤，通常包含三个部分， 其核心为具高折射率的石英玻璃芯的纤核(core)、其外包覆一层低折射率硅玻璃包层的纤壳(cladding)、最后再包覆一层较软(soft coating)与一层较硬(hard coating)加强用的树脂涂层，上述二层的树脂涂层一般合并称为缓冲层(buffer layer)。即便如此，在实际的光纤网络布建上，光纤还是须要先被再制作成光缆，才能够真正的被使用于光纤网络的布建。因此，一般所谓的光纤网络，更精确的说法应为光缆网络。然而，由于石英玻璃材质的光纤质地十分脆弱，因此，其本身外部的树脂涂层必须具备足够的强韧度，以确保光纤在制成光缆的过程中不会受到加工制程的损害。另一方面， 由于光纤与光缆网络的布建必须根据顺着建筑物或地形的变化而挠曲，因此光缆与其内部的光纤也需具备适当的耐挠曲度。因此，光纤外部的树脂涂层不能是完全刚性而缺乏挠曲性的材质或结构。如何在强韧度与耐挠曲度中取的平衡，一直是光纤制造业者在光纤外部的树脂涂层与纤壳的结构厚度与材料的选择上，不断努力的目标。另一方面，光缆是将光纤裸纤集结成束后，再加上包覆、支撑、防水等介质封管加工制造，以达到保护光纤的目的。光缆制造的另一个重要的课题是确保光缆的施工便利性。 常见的光缆连接包括热熔法、利用连接器进行的活动性连接等不同的施工法。这些既有的施工方法都需要将包覆在光纤裸纤以外的树脂涂层与光缆内的其它介质剥除，以利将光纤核心的玻璃芯进行熔接式或接头式的连接。由于这项施工方式需要格外谨慎，稍一不慎，极可能损坏光纤，严重影响光信号的传递。因此，对于光纤外部的树脂涂层与纤壳的要求，除了适度的强韧度与耐挠曲度外，必须再加上容易移除，以利施工这项考虑。例如，美国专利5，381，504号公开一种光纤结构，该光纤结构具有一永久性保护层(permanent protective coating)，该保护层的Shore D硬度在65以上，附着于其光纤核心的外面。该光纤结构可进一步包括一缓冲层(bufferlayer)，该缓冲层还包括一位于内层的弹性层(resilient layer)，与一位于外层的刚性层(rigid layer)。另外，不管任何光纤结构，在制成光缆时，上述的考虑因素、例如，强韧度、耐曲挠性、外层易于剥离以利施工等，仍是决定光缆结构的重要考虑。图1所示为现有的光缆结构的剖面示意图。如图1所示，现有的光缆结构由里到外至少包括至少一抗张体(strength member) 105、至少一光纤单元110、以及一外披层106， 其中光纤单元110包括一由纤核和纤壳构成的光纤101、一光纤弹性包覆层102、一光纤刚性包覆层103、以及一光纤套管104，该光纤套管104可为以紧管(tight buffer)或松包 (loose tube)来实施。由于光缆型式包含多种变化，因此其中各组成元件的相对位置、数量或所用材质皆可有多种选择，其设计可依应用的需要而变动。例如，抗张体105的主要功能是作为光缆内承受拉力的主体，可以集中摆置于光缆的中心位置，也可平均分散于光缆内部或靠近外缘的边缘处。图1中所示为置放于中心处，仅为示意用，并非以此为限。外披层 106构成光缆结构的外型，并且提供防水等保护功能。值得注意的是，光纤单元110中的光纤101可为任何的光纤结构，例如，前述美国专利5，381，504号所公开的光纤结构。然而不论采用何种光纤101，其外部的由弹性包覆层与刚性包覆层所构成的缓冲层是将光纤加工成光缆时不可或缺的必要元件。如前所述，许多光纤制造商将光纤裸纤定义为包含三个部分，其核心为具高折射率的玻璃芯，称为纤核、其外包覆一层低折射率的硅玻璃包层，称为纤壳(其中纤核与纤壳构成光纤101)、一层加强用的树脂涂层(光纤弹性包覆层102)、最后再包覆一层加强用的树脂涂层(光纤刚性包覆层10 。光纤套管104套置于光纤裸纤夕卜，用于保护光纤，同样地，也有多种适合的材料以供选择。光纤套管104亦可用光纤紧管 (tightbuffer)或松包(Loose tube)代替，其中紧管亦包含半紧管(semi-tight buffer)。 一般而言，光纤紧管(含半紧管)或松包均可视为光纤套管104的一种等同实施手段。在进行光纤网络布建连接时，对上述光缆结构必须经过下列步骤剥去外披层 106、剥去光纤套管104、剥去光纤刚性包覆层103与光纤弹性包覆层102、以酒精或其它溶液擦拭光纤101、切割光纤101端面、最后进行熔接或机械性接头的接续以完成连接。值得注意的是，上述剥去光纤刚性包覆层103与光纤弹性包覆层102步骤在进行现场施工时往往容易出错，损及光纤101表面，造成毁损不堪用或严重影响未来使用时的信号质量或光纤的寿命。因此，施工时的质量要求度往往是另一个重要的成本考虑。因此，如何建构一个易于施工、提高施工质量与效率的光缆结构是设计者面临的重要议题，也是目前业界的当务之急。
发明内容
基于上述现有技术的缺陷，本发明为的主要目的在于提供一种包括具有单层包覆的光纤，能够简化加工流程、降低生产成本的光缆结构。本发明为的另一目的在于提供一种包括具有单层包覆的光纤，有便于施工、提高施工质量与效率的光缆结构。为达成上述目的，本发明提供一种光缆结构，由里到外至少包括至少一抗张体、至少一具有单层包覆的光纤、以及一外披层，其中该具有单层包覆的光纤可为例如前述美国专利5，381，504号所公开的光纤结构。本发明的另一实施例，可在该具有单层包覆的光纤外套置一光纤套管，该光纤套管亦可用光纤紧管或松包实施。为使对本发明的目的、功效及构造特征有更详尽明确的了解，兹举实施例并配合图示说明如后。
图1为现有的光缆结构的示意图；图2为本发明的包括具有单层包覆的光纤的光缆结构的第一实施例的示意图；以及图3为本发明的包括由具有单层包覆的光纤的光缆结构的第二实施例的示意图。其中，附图标记说明如下光纤101光纤弹性包覆层102光纤刚性包覆层103光纤套管104抗张体105外披层106光纤单元110具有单层包覆的光纤 201光纤单元310
具体实施例方式图2所示为本发明的光缆结构示意图。如图2所示，本发明的光缆结构由里到外至少包括至少一抗张体105、至少一具有单层包覆的光纤201、以及一外披层106。如前所述，由于光缆型式包含多种变化，因此其中各组成元件的相对位置、数量或所用材质皆可有多种选择，其设计可依应用的需要而变动。例如，抗张体105的主要功能是作为光缆内承受拉力的主体，可以集中摆置于光缆的中心位置，也可平均分散于光缆内部或靠近外缘的边缘处。图2中所示为置放于中心处，仅为示意用，并非以此为限。抗张体105可以采用，例如，凯夫拉(KEVLAR)、玻璃纤维增强塑料(FRP)、芳纶纱(aramidyarn)和金属中的至少一种材料制成。外披层106构成光缆结构的外型，并提供防水等保护功能。外披层106亦有多种材料可选用，例如，聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、玻璃纤维增强塑料(FRP)材料、LSZH(低烟无卤材料)、PU (聚氨酯)及TPU (热可塑聚氨酯)中的至少一种材料制成，其最佳厚度为 0. 1-1. 0mm，外径以0. 5_5mm为较佳。该具有单层包覆的光纤201可为例如前述的美国专利 5，381，504号所公开的单一永久保护层包覆的光纤结构。图3所示为本发明的包括具有单层包覆的光纤的光缆结构第二种实施例示意图。 与图2相比较，图3所示的第二实施例是在该具有单层包覆的光纤201外加套一层光纤套管，该光纤套管104可用光纤紧管或松包实现。换言之，本实施例的光纤单元310由具有单层包覆的光纤201与其外的光纤套管104所构成。值得注意的是，与图1中的现有的光缆结构相比较，本发明的光缆结构减少了包覆在光纤101外层的光纤弹性包覆层102与光纤刚性包覆层103，上述二包覆层皆为现有的光缆结构中不可或缺的必要元件。由于光纤核心101外层的光纤弹性包覆层102与光纤刚性包覆层103 —般约占光纤成本的5-10%，因此本发明可以降低光纤成本。更重要的，本发明的光缆结构，在进行光纤网络布建连接时，仅需剥去外披层106、以酒精或其它溶液擦拭具有单层包覆的光纤201、切割具有单层包覆的光纤201端面、最后进行熔接或机械性接头的接续以完成连接。或者，针对第二实施例时再进行一剥去光纤套管104的步骤。如此一来，与现有的光缆结构相比较，本发明至少省略了剥去光纤刚性包覆层103与光纤弹性包覆层102的步骤，也降低了损及具有单层包覆的光纤201表面的可能性，避免造成毁损不堪用或严重影响未来使用时的信号质量或光纤的寿命。因此，本发明的光缆结构有便于施工、 提高施工质量与效率的优越性。 经由以上本发明的实施例与现有技术的比较可看出，本发明有以下优点
结构简单，能够简化加工流程、降低生产成本，具市场竞争力。易于施工，提高施工质量与效率，减少网络布建时的损失。因此，本发明的由具有单层包覆的光纤所构成的光缆结构，确能凭借所公开的技术方案，达到所预期的发明目的与技术功效，符合发明专利的新颖性，创作性与实用性的要求。但是，以上所公开的图示及说明，仅为本发明的较佳实施例而已，非为用以限定本发明的实施，凡本领域技术人员依据本发明的精神所做的变化或修饰，皆应涵盖在本申请的专利保护范围内。
权利要求
1.一种光缆结构，由里到外包括 至少一抗张体；至少一具有单层包覆的光纤；以及一外披层，构成光缆结构的外型。
2.如权利要求1所述的光缆结构，其中该抗张体由芳纶纱、凯夫拉、玻璃纤维增强塑料及金属中的至少一种材料制成。
3.如权利要求1所述的光缆结构，其中该外披层由聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃纤维增强塑料、低烟无卤材料、聚氨酯及热塑性聚氨酯中的至少一种材料制成。
4.如权利要求3所述的光缆结构，其中该外披层的厚度为0.1-1. 0mm，外径为0. 5_5mm。
5.如权利要求1所述的光缆结构，还包括一光纤套管，套置于该具有单层包覆的光纤外部。
6.如权利要求5所述的光缆结构，其中该光纤套管为一光纤紧管。
7.如权利要求5所述的光缆结构，其中该光纤套管为一光纤松包。
全文摘要
本发明提供一种光缆结构，由里到外包括至少一抗张体、至少一具有单层包覆的光纤、以及一外披层，其中该具有单层包覆的光纤可为例如美国专利5,381,504号所公开的光纤结构。本发明的光缆结构具有便于施工、提高施工质量与效率等优越性。
文档编号G02B6/44GK102455473SQ20101052235
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者吴智裕, 周贵煌, 谢瑞明 申请人:卓越光纤股份有限公司