一种耐弯曲的轻型野外光缆及其实现方法
【专利摘要】本发明属于光缆【技术领域】。所要解决的问题是提供一种耐弯曲的轻型野外光缆及其实现方法，在保证具有常规野外光缆的机械和环境性能的基础上，以提高光缆的耐弯曲性能，并降低光缆的尺寸和重量，有效实现单人快速便捷反复收放。所述光缆包括光缆缆芯、加强层及外护套，所述光缆缆芯的外部均匀绞合有加强层，在加强层外部包覆有外护套；所述光缆缆芯采用三芯绞合结构，并采用外径为0.4mm～0.8mm的耐弯曲的紧包光纤制作光缆缆芯，本发明结构设计新颖、材料选择合理、产品性能稳定可靠，极大降低光缆的外径和重量，并提高光缆的耐弯曲性能。本发明的工艺方法采用加强层绞合、外护套挤出同步串联一次成型的加工方式，更简化高效、结构也更紧凑稳定。
【专利说明】一种耐弯曲的轻型野外光缆及其实现方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐弯曲的轻型野外光缆及其实现方法，属于光缆【技术领域】。 技术背景
[0002] 野外光缆是以单芯光缆为基本元件制造的专门用于野外、特殊环境布放或单人反 复收放使用的一种特种光缆。由于野外光缆使用场合不同，首先要确保野外光缆在各种恶 劣使用条件的可靠性和寿命；其次是要求可吸收机械和环境应力，降低应力对光缆的附加 损耗影响，以保证野外光缆有较大的拉伸应变窗口；再次是要求强度极高，尺寸小，重量轻， 强重比高，温度范围宽；最后是圆形护套结构要紧凑，特别是要适用于单人反复收放的场 合。
[0003] 目前市场上常规的野外光缆，如图1所示，由紧包光纤11、填芯12、聚酯薄膜包带 13、芳纶纤维14、聚氨酯护套15及中心元件16组成，中心元件16置于光纤11和填芯12的 中心，在光纤11和填芯12的外部包覆有聚酯薄膜包带13,在聚酯薄膜包带13外部依次包 覆有芳纶纤维14和聚氨酯护套15。该种结构的野外光缆虽然具有柔软、可反复收放的特 点，但是由于光缆外径较大和重量较重，不能实现单人快速便捷反复收放。由于一般是采用 普通G. 652单模光纤，光缆弯曲半径较大，在实际使用过程中，当遇到小弯曲半径情况会出 现光缆附加衰减增加，情况严重会出现光纤断裂造成光路不通的现象。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的问题，提供一种耐弯曲的轻型野外 光缆及其实现方法，在保证具有常规野外光缆的机械和环境性能的基础上，以提高光缆的 耐弯曲性能，并降低光缆的尺寸和重量，有效实现单人快速便捷反复收放。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是这样实现的： 一种耐弯曲的轻型野外光缆，所述光缆包括光缆缆芯、加强层及外护套，所述光缆缆芯 的外部均匀绞合有加强层，在加强层外部包覆有外护套；所述光缆缆芯采用三芯绞合结构。
[0006] 所述光缆缆芯采用的三芯绞合结构，即可以由外径相同的一根耐弯曲紧包光纤和 两根填芯正规同心式绞合并在绞合后的光纤及填芯外部绕包一层包带制成。
[0007] 所述光缆缆芯采用的三芯绞合结构，即可以由外径相同的两根耐弯曲紧包光纤和 一根填芯正规同心式绞合并在绞合后的光纤及填芯外部绕包一层包带制成。
[0008] 所述光缆缆芯采用的三芯绞合结构，即可以由外径相同的三根耐弯曲紧包光纤正 规同心式绞合并在绞合后的光纤及填芯外部绕包一层包带制成。
[0009] 进一步地，所述光缆缆芯的外径为0. 8mm?1. 6mm。
[0010] 进一步地，所述填芯是在采用芳纶纤维或玻璃纤维或FRP或KFRP的填充材料外层 挤出塑料构成。
[0011] 进一步地，所述耐弯曲紧包光纤为外径为0. 4mm?0. 8mm。
[0012] 进一步地，所述加强层为芳纶纤维或玻璃纤维或FRP或ΡΒ0或PBZT或PBI。
[0013] 进一步地，所述外护套是聚氨酯或热塑性弹性体，外护套壁厚不小于0. 1mm。
[0014] 进一步地，所述光缆外径为2. 0mm?3. 0mm。
[0015] 一种耐弯曲的轻型野外光缆实现方法，包括以下步骤： 步骤一：制作光缆缆芯，将制备好的三芯进行正规同心式绞合，并在外层同步绕包一层 聚酯薄膜包带制成光缆缆芯，光缆缆芯外径为0. 8mm?1. 6mm，并收到专用光缆盘上； 步骤二：加强层绞合、外护套挤出，将加强层绞合设备和外护套挤出设备串联成一条 生产线，在光缆缆芯外部均匀绞合一层加强层，并同步挤出一层由聚氨酯或热塑性弹性体 构成的外护套，挤出模具采用半挤管式，光缆外径为2. 0mm?3. 0mm，外护套壁厚不小于 0· lmm〇
[0016] 所述步骤一中的耐弯曲紧包光纤是通过以下步骤制备： 步骤1. 1 :光纤选用： 选用带涂覆层的弯曲损耗不敏感单模光纤，光纤涂覆外径为0. 2mm?0. 4mm ; 步骤1. 2 :光纤紧包： 采用步骤1. 1所制成的耐弯曲涂覆光纤，在涂覆光纤外挤出塑料制成外径为0. 4mm? 0. 8mm的耐弯曲紧包光纤。
[0017] 优选的，所述步骤1. 1中选用的带涂覆层的弯曲损耗不敏感单模光纤为G. 657型 单模光纤。
[0018] 进一步的，在步骤1. 1中选用的带涂覆层的弯曲损耗不敏感单模光纤外再涂覆一 层缓冲层。
[0019] 本发明可带来以下有益效果： 首先，由于本发明的光缆弯曲半径不小于15_，甚至更小可达到不小于7. 5_，故本发 明的光缆弯曲性能相比常规的野外光缆更优异。
[0020] 其次，本发明耐弯曲的轻型野外光缆，采用外径为0. 4_?0. 8_的耐弯曲的紧包 光纤制作光缆缆芯，紧包光纤是由耐弯曲性能优异的耐弯曲涂覆光纤和塑料紧包层组成， 可以解决普通紧包光纤的制成的野外光缆结构尺寸大、重量重和弯曲性能差等问题；在保 证机械和环境性能基础上，降低光缆的外径和重量，实现单人快速便捷反复收放，并通过提 高光缆的耐弯曲性能，保证光缆在实际使用过程中遇到小弯曲的可靠性。
[0021] 再次，常规的野外光缆采用紧包光纤外径为（0. 9±0. 05)mm，光缆缆芯结构采用交 叉对称结构，并且缆芯中间是有中心元件，故光缆缆芯外径较大，不适用于本发明的尺寸小 和重量轻要求。本发明采用紧包光纤外径为0. 4mm?0. 8mm，光缆缆芯结构设计突破常规， 大胆创新采用三芯绞合结构，制成外径更小的光缆缆芯，满足本发明轻型化的技术要求。
[0022] 最后，本发明的工艺方法采用加强层绞合、外护套挤出同步串联一次成型的加工 方式，而现有常规野外光缆采用将加强层绞合与外护套挤出分成两道工序的加工方式，本 发明工艺方法与其相比更简化高效、结构也更紧凑稳定。常规野外光缆采用挤管式挤出模 具，不适用于本发明小尺寸光缆的薄壁外护套挤出，在外护套挤出过程中会出现壁厚太薄 和脱料等情况，在实际使用中也会出现磨破和起皱等情况；本发明采用半挤管式挤出模具， 通过增加挤出压力，减小加强层与外护套之间空间和增强外护套材料附着粘结力，达到增 加外护套壁厚的目的，避免在加工过程中出现外护套壁厚太薄和脱料等情况，解决在使用 过程中发生外护套磨破和起皱等情况，并使光缆结构的更加紧凑稳定性，提高光缆在实际 使用过程中性能可靠性。
[0023] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为常规野外光缆结构示意图。
[0025] 图2为本发明实施例1的耐弯曲的轻型野外光缆结构示意图。
[0026] 图3为本发明实施例2的耐弯曲的轻型野外光缆结构示意图。
[0027] 图4为本发明实施例3的耐弯曲的轻型野外光缆结构示意图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和实施例对本发明的结构和工作原理作进一步详细说明。
[0029] 本发明是一种耐弯曲的轻型野外光缆，包括耐弯曲紧包光纤1、填芯2、包带3、加 强层4及外护套5。
[0030] 如图2所示的实施例1中耐弯曲紧包光纤1为G. 657型碳涂覆单模光纤，其外径 为0. 4_。将两根耐弯曲紧包光纤1和一根填芯2正规同心式绞合，并在绞合后的紧包光纤 1及填芯2外部绕包一层聚酯薄膜包带3制成光缆缆芯，所述光缆缆芯的外径为0. 8_。
[0031] 本实施例中填芯2是由填充材料外挤出塑料构成。所用填充材料是芳纶纤维，也 可以换用玻璃纤维或FRP或KFRP。
[0032] 本实施例中光缆缆芯的外部均匀绞合有加强层4,所用加强层4为芳纶纤维，也可 以换用玻璃纤维或FRP或ΡΒ0或PBZT或PBI。
[0033] 在加强层4外部包覆有外护套5。本实施例中外护套5是聚氨酯，也可以换用热塑 性弹性体，外护套壁厚不小于0. 1mm。本实施例的光缆外径为2. 0mm。
[0034] 图3所示实施例2为中耐弯曲紧包光纤1为G. 657型碳涂覆单模光纤，其外径为 0. 6_。将一根耐弯曲紧包光纤1和两根填芯2正规同心式绞合，并在绞合后的紧包光纤1 及填芯2外部绕包一层聚酯薄膜包带3制成光缆缆芯，所述光缆缆芯的外径为1. 2_。
[0035] 本实施例中填芯2是由填充材料外挤出塑料构成。所用填充材料是玻璃纤维，也 可以换用芳纶纤维或FRP或KFRP。
[0036] 本实施例中光缆缆芯的外部均匀绞合有加强层4,所用加强层4为玻璃纤维，也可 以换用芳纶纤维或FRP或ΡΒ0或PBZT或PBI。
[0037] 在加强层4外部包覆有外护套5。本实施例中外护套5是聚氨酯，也可以换用热塑 性弹性体，外护套壁厚不小于0. 1mm。本实施例的光缆外径为2. 5mm。
[0038] 图4为所不的实施例3中耐弯曲紧包光纤1为G. 657型单模光纤，其外径为0. 8mm。 将三根耐弯曲紧包光纤1正规同心式绞合，并在绞合后的紧包光纤1外部绕包一层聚酯薄 膜包带3制成光缆缆芯，所述光缆缆芯的外径为1. 6_。
[0039] 本实施例中光缆缆芯的外部均匀绞合有加强层4,所用加强层4为FRP，也可以换 用芳纶纤维或玻璃纤维或ΡΒ0或PBZT或PBI。
[0040] 在加强层4外部包覆有外护套5。本实施例中外护套5是热塑性弹性体，也可以换 用聚氨酯，外护套壁厚不小于0. 1mm。本实施例的光缆外径为3. Omm。
[0041] 本发明的一种耐弯曲的轻型野外光缆的实现方法，其步骤如下： 1、紧包光纤制作 选用带涂覆层的弯曲损耗不敏感G. 657型单模光纤；先在耐弯曲光纤外再涂覆一层缓 冲层，再在耐弯曲涂覆光纤外挤出塑料制成紧包光纤，紧包光纤外径为0. 4mm?0. 8mm。挤 出模具采用挤管式，紧包光纤在光纤二次被覆机上完成。
[0042] 2、光缆缆芯制作 本实施例采用三芯正规同心式绞合，并同步绕包一层聚酯薄膜包带制成光缆缆芯，光 缆缆芯外径为0. 8mm?1. 6mm。光缆缆芯制作在带正规同心式绞合功能的成缆设备上完成。
[0043] 3、加强层绞合、外护套挤出 在光缆缆芯外部均匀绞合加强层，并同步挤出一层外护套制成耐弯曲的轻型野外光 缆，挤出模具采用半挤管式，外护套壁厚不小于〇. 1mm。光缆外径为2. 0mm?3. 0mm。
[0044] 光缆缆芯、加强层绞合及外护套挤出在将加强层绞合设备和外护套挤出设备串联 成一条生产线上完成。
[0045] 根据上述技术方案研制的耐弯曲的轻型野外光缆与现有常规野外光缆相比，具有 尺寸小、重量轻和弯曲性能优异等优点，能真正实现单人快速便捷反复收放的特殊要求。
[0046] 上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和应用本发 明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的 一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施 例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在 本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种耐弯曲的轻型野外光缆，其特征在于：所述光缆包括光缆缆芯、加强层及外护 套，所述光缆缆芯的外部均匀绞合有加强层，在加强层外部包覆有外护套；所述光缆缆芯采 用三芯绞合结构。
2. 按照权利要求1所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆，其特征在于：所述光缆缆芯采 用的三芯绞合结构，即可以由外径相同的一根耐弯曲紧包光纤和两根填芯正规同心式绞合 并在绞合后的光纤及填芯外部绕包一层包带制成。
3. 按照权利要求1所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆，其特征在于：所述光缆缆芯采 用的三芯绞合结构，即可以由外径相同的两根耐弯曲紧包光纤和一根填芯正规同心式绞合 并在绞合后的光纤及填芯外部绕包一层包带制成。
4. 按照权利要求1所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆，其特征在于：所述光缆缆芯采 用的三芯绞合结构，即可以由外径相同的三根耐弯曲紧包光纤正规同心式绞合并在绞合后 的光纤外部绕包一层包带制成。
5. 按照权利要求1所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆，其特征在于：所述光缆缆芯的 外径为〇· 8mm?L 6mm。
6. 按照权利要求2或3所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆，其特征在于：所述填芯是 在采用芳纶纤维或玻璃纤维或FRP或KFRP的填充材料外层挤出塑料构成。
7. 按照权利要求2或3或4所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆，其特征在于：所述耐 弯曲紧包光纤为外径为〇. 4mm?0. 8mm。
8. 按照权利要求1所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆，其特征在于：所述加强层为芳 纶纤维或玻璃纤维或FRP或PBO或PBZT或PBI。
9. 按照权利要求1所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆，其特征在于：所述外护套是聚 氨酯或热塑性弹性体，外护套壁厚不小于〇. 1mm。
10. 按照权利要求1所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆，其特征在于：所述光缆外径为 2. 0mm ?3. 0mm〇
11. 一种耐弯曲的轻型野外光缆实现方法，包括以下步骤： 步骤一：制作光缆缆芯，将制备好的三芯进行正规同心式绞合，并在外层同步绕包一层 聚酯薄膜包带制成光缆缆芯，光缆缆芯外径为0. 8mm?1. 6mm，并收到专用光缆盘上； 步骤二：加强层绞合、外护套挤出，将加强层绞合设备和外护套挤出设备串联成一条 生产线，在光缆缆芯外部均匀绞合一层加强层，并同步挤出一层由聚氨酯或热塑性弹性体 构成的外护套，挤出模具采用半挤管式，光缆外径为2. 0mm?3. 0mm，外护套壁厚不小于 0. 1mm η
12. 按照权利要求11所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆实现方法，其特征在于：所述 步骤一中的耐弯曲紧包光纤是通过以下步骤制备： 步骤1. 1 :光纤选用： 选用带涂覆层的弯曲损耗不敏感单模光纤，光纤涂覆外径为〇. 2mm?0. 4mm ; 步骤1. 2 :光纤紧包： 采用步骤1. 1所制成的耐弯曲涂覆光纤，在涂覆光纤外挤出塑料制成外径为0. 4mm? 0. 8mm的耐弯曲紧包光纤。
13. 按照权利要求12所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆实现方法，其特征在于：所述 步骤1. 1中选用的带涂覆层的弯曲损耗不敏感单模光纤为G. 657型单模光纤。
14.按照权利要求12或13所述的一种耐弯曲的轻型野外光缆实现方法，其特征在于： 在步骤1. 1中选用的带涂覆层的弯曲损耗不敏感单模光纤外再涂覆一层缓冲层。
【文档编号】G02B6/44GK104155732SQ201410365239
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】杨国发 申请人:中国电子科技集团公司第二十三研究所