用于光纤到用户应用的光缆及组件的制作方法

用于光纤到用户应用的光缆及组件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了用于更接近用户进行光网络布线的光缆和组件。光缆具有结实设计，该设计通过使能在具有压力夹的架空应用中使用及在埋置和/或管道应用中使用而通用。本发明组件包括硬质连接器和/或光学连接器如适合室外设施应用的插头和/或插座，前述连接器连接到光缆的一端或多端以进行即插即用连接。本发明光缆布置在一个平面中的外部加强件(35)之间并嵌入在紧密配合的光缆护套(33)中的光纤(32)。总截面形状如图所示。
【专利说明】用于光纤到用户应用的光缆及组件
[0001] 本申请是中国专利申请第20088012559. X号、发明名称为"用于光纤到用户应用 的光缆及组件"、申请日为2008年11月7日的专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请
[0003] 本申请要求2007年11月26日申请的美国申请11/986, 705及2008年10月24 日申请的美国申请12/258, 121的权益。这些文献的内容及在此提及的出版物、专利和专利 文献的全部公开内容均通过引用组合于此。
[0004] 背景

【技术领域】
[0005] 本发明涉及适合光纤网络如光纤到用户或光纤到节点应用的光缆和组件。更具体 地，本发明总体上涉及具有结实设计的光缆及具有即插即用连通性的相关组件，前述设计 具有相当大的余长松弛储存能力。

【背景技术】
[0006] 通信网络用于将多种信号如话音、视频、数据及类似信号传给用户。服务提供商将 光纤更深入地布到通信网络内，从而增加用户可用于接收所希望内容的带宽。更具体地， 服务提供商将光纤而不是铜线布到用户所在房屋，从而大幅增加用户可用于新兴应用的带 宽。
[0007] 图1示意性地示出了使用两种不同的示例性安装技术布到用户所在房屋的两根 预接连接器的光缆10和10'。具体地，图1示出了按架空安装技术布到房屋20的第一预接 连接器的光缆10和按埋置安装技术布到房屋20的第二预接连接器的光缆10'。在架空安 装情形下，预接连接器的光缆10的第一端10a连接到位于杆11处或靠近杆11的第一接口 装置12,及预接连接器的光缆10的第二端10b连接到位于房屋20处的第二接口装置14。 作为例子，第一接口装置12可以是接线盒、多端口（具有多个插座的装置）或类似装置，及 第二接口装置14可以是接线盒、网络接口装置（NID)、光网络终端（0ΝΤ)或类似装置。在架 空安装情形下，技术工人通常使用图1中示意性示出的压力夹19 (即p夹）将光缆10拉紧 固定在杆11和/或房屋20处或其附近，从而避免光缆10沿架空跨距出现不适当的下垂。
[0008] 图2不出了如可从伊利诺伊州Franklin Park的Reliable Power Products及其 它地方获得的2PR压力夹19, 一部分光缆10置于其中。压力夹19包括夹体19a、夹子19b 和用于夹紧（即压挤）光缆的楔19c，随着光缆上的拉力增加，摩擦力相应增加。夹体19a 接收夹子19b和楔19c之间的光缆10并在施加拉力时将其压挤在其间。夹体19a还包括 用于将其附着到杆11、房屋20或其它结构上的环端。简言之，随着光缆的拉力将楔19c拉 紧到光缆上，光缆上的摩擦力增加，从而防止光缆拉出压力夹。由于夹子19b具有凹陷及夹 体19a具有脊，来自压力夹19的夹紧（即摩擦）力可能使其中的光缆塑性变形甚至严重损 坏其中的光缆。由于压力夹可能导致损害和/或光学衰减水平升高，压力夹19不能与所有 光缆设计一起使用。因此，不夹紧光缆的光学部分的其它类型的装置也用于固定光缆，如线 钳、绕线柱等。简言之，与压力夹19 一起使用的传统光缆使用缓冲管保护光纤，同时保持可 接受的光学性能和可靠性。
[0009] 在埋置或管道应用中，预接连接器的光缆10'的第一和第二端分别连接到位于现 场位置18如基座、人孔、手孔等内的接口装置16及第二接口装置14。接口装置可包括用于 使与预接连接器的光缆10的插头端光学连接的至少一插座（不可见）。与架空应用类似， 埋置或管道应用也要求结实的光缆设计。例如，光缆可能遭遇粗糙的地势如被推靠岩石等 或在安装期间粗暴地处理如拉入管道。因此，对于光纤到用户应用，预接连接器的光缆应足 够结实以处理架空、埋置和/或管道安装，同时保持适当的光学性能和可靠性。
[0010] 此外，杆11或现场位置18到房屋20处的第二接口装置14之间的距离随每一具 体应用变化。作为例子，如果杆11和第二接口装置之间的距离为30米，则技术工人可选择 50米的预接连接器的光缆10以管理光缆的长度从而进行松弛储存（即储存过剩的20米 长度）。例如，松弛光缆长度可储存在第二接口装置14的后面或其它适当位置。由于该松 弛储存余长占用实质量的空间、可能看上去不好看和/或可能仅有有限的空间可用，总的 来说，技术工人从他的存货中选择对特定安装使松弛储存长度最小的预接连接器的光缆长 度。因此，技术工人将许多不同长度的预接连接器的光缆携带到现场以适应这些变化的距 离同时适应松弛储存限制。例如，技术工人可能将高达十五根不同长度的预接连接器的光 缆携带到现场，这对技术工人、服务提供商和制造商产生复杂性问题。

【专利附图】

【附图说明】
[0011] 图1示意性地示出了使用不同安装技术布到房屋的光网络的分支链路部分。
[0012] 图2为一部分光缆保持在架空应用中使用的典型压力夹内的立体图。
[0013] 图3为根据本发明的光缆的截面图。
[0014] 图4示出了图3的光缆的截面区域叠加在传统分支光缆上。
[0015] 图4a_4c示出了位于图2的压力夹内、具有不同高度比的光缆的截面图。
[0016] 图5为在各种拉伸载荷状态下图3的光缆和比较光缆在布置在图2的压力夹内时 的光衰减量图示。
[0017] 图6和7为根据本发明的具有多根光纤的光缆的截面图。
[0018] 图8-10为根据本发明的与光缆30类似的、具有可音频探测元件的光缆的截面图。
[0019] 图lla-llc为图3的预接连接器的光缆在根据本发明的示例性硬质连接器插入互 补插座时的各个阶段的图示。
[0020] 图12为根据本发明的使用图8的光缆的预接连接器的光缆的组装立体图。
[0021] 图13为图11a的根据本发明的预接连接器的光缆的局部分解图。
[0022] 图14a和14b分别示出了图13的硬质连接器的护罩的立体图和截面图。
[0023] 图15a为图3的光缆准备接连接器的立体图。
[0024] 图15b为图13的硬质连接器的压接外壳的其中一壳的立体图。
[0025] 图15c为图13的预接连接器的光缆的部分组装图。
[0026] 图15d为图13的预接连接器的光缆的另一部分组装图，其中压接箍滑入压接外壳 上的位置。
[0027] 图15e和15f为不同的预接连接器的光缆组件的部分组装图，其中连接器外壳整 体地模制在外壳内。
[0028] 图16为根据本发明的使用不同的硬质连接器的另一预接连接器的光缆的分解 图。
[0029] 图17为根据本发明的两个预接连接器的光缆的部分分解图，其中每一光缆具有 互补硬质连接器。
[0030] 图18为根据本发明的两个预接连接器的光缆的部分分解图，其中每一光缆具有 与图17的硬质连接器类似的互补硬质连接器。
[0031] 图19为根据本发明的两个预接连接器的光缆的部分分解图，其中每一光缆具有 与图17的硬质连接器类似的互补硬质连接器。

【具体实施方式】
[0032] 现在将详细提及本发明目前的优选实施方式，其例子如附图所示。在实施时，同样 的附图标记在所有附图中将用于指相同或类似的部分。图3为具有至少一光纤32、第一和 第二加强件34及光缆护套38的光缆30的截面图。第一和第二加强件34位于光纤32的 两侧并大致沿共面A-A对准，从而向光缆30提供优先弯曲特性。如图所示，光缆护套38接 触光纤32及第一和第二加强件34。光缆护套38具有位于光纤32周围的中间高度MH，其 小于光缆30的端部高度H1，这有利于在如此所述的夹紧在压力夹19内期间保持光学性能。 光缆30也是有利的，因为其相比于用于光纤到用户或节点、应用的传统分支光缆具有相对 小的截面覆盖区，从而在依然结实的同时提供相对大的余长松弛储存能力。
[0033] 为比较目的，图4为光缆30的截面覆盖区42 (由实线表示）叠加在用于光纤到用 户应用的传统光缆的截面覆盖区44(由幻影线表示，还示出了缓冲管和加强件的轮廓）上 示意性图示。如图所示，光缆30的截面覆盖区42远小于传统光缆的截面覆盖区44,同时 仍然提供在2PR压力夹19内使用的结实设计。显著地，在依然在压力夹19内工作的同时， 截面覆盖区42约为截面覆盖区44的42% (例如，相比于约31. 5平方毫米，约为13. 2平 方毫米）。截面覆盖区42远小于截面覆盖区44是因为其在像传统光缆那样使用在压力夹 19内时不需要包围和保护光纤32的缓冲管（由中间幻影圆表示）。此外，光缆30不需要 特殊安装程序，如将光纤与来自压力夹19的夹紧力分开或隔开，例如其具有用于架空应用 的其它装置。简言之，其中具有光纤32的光缆30的部分可放在压力夹19内，同时在没有 缓冲管（或其它类似结构）保护光纤的情况下保持适当的光学性能。同样，光缆30也可经 受住埋置和/或管道应用的要求。
[0034] 作为例子，光缆30具有约3. 0毫米的高度Η和约5. 3毫米的宽度W，同时在遭受压 力夹19的夹紧力时仍然提供适当的光学性能。本发明的概念可与如表1中所示的具有其它 适当尺寸和/或形状的光缆一起使用。此外，光缆30的较小的截面覆盖区使线圈直径相比 于传统光缆更小。因此，光缆30有利地使能在相对小的体积（即空间）中如用户房屋处的 网络接口装置、接线盒、基座或其它适当位置处储存相对长的光缆。此外，由于可储存在较 小空间中的光缆30的长度更长，技术工人可携带较少数长度的预接连接器的组件到现场， 同时仍然适应有限的存储空间限制。换言之，对于架空安装和/或埋置安装，光缆30使能 在小空间中松弛储存相对大的长度，同时仍然在压力夹19内提供适当的光学性能。此外， 服务提供商和制造商可有利地进货较少数长度的预接连接器的光缆如短长度和长长度。
[0035] 光缆30也是有利的，因为其对于冰和风加载如NESC重加载情形下具有相对小的 重量和小的覆盖区。这样，在架空安装时为维持光缆30适当的下垂将需要更低的拉力，这 导致更低的拉力从施加到压力夹的张力施加到用户房屋。说明性地，在150英尺架空跨距 下光缆301%的下垂可以约20磅的拉力实现（相比于图4中所示的传统分支光缆，拉力降 低约30% )，这也使光缆30更易于由技术工人进行安装。表1在前两行中比较了光缆30和 图4中示意性示出的传统光缆的特性（即总尺寸、卷绕容量和重量）。为说明特性的范围， 表1还包括光缆30 (列表为光缆30'和光缆30"）的大小变化。由于图4的传统光缆使一 根或多根光纤在3. 0毫米缓冲管内，其具有约8. 1毫米的总光缆宽度和约4. 4毫米的光缆 高度。
[0036] 表1 :传统光缆与光缆30的比较及其大小变化
[0037]

【权利要求】
1. 一种光缆，包括： 至少一光纤； 第一加强件； 第二加强件，其中第一加强件和第二加强件位于至少一光纤的两侧并沿共面对准；及 光缆护套，光缆护套接触至少一光纤、第一加强件和第二加强件，光缆护套具有位于至 少一光纤周围的中间高度，中间高度小于端部高度，其中60米的光缆可卷绕和储存为具有 约4900立方厘米或更小体积的包。
2. 根据权利要求1的光缆，其中所述光缆具有约19公斤每千米或更小的重量，其中所 述光缆具有光缆护套包络-加强件面积比，该光缆护套包络-加强件面积比为约5:1或更 小，其中所述光缆具有定义为光缆的中间高度与端部高度的比的高度比，该高度比在约〇. 6 到约0. 9的范围中，其中第一加强件和第二加强件的内表面之间的间隔在0. 8毫米到约1. 5 毫米的范围中。
3. 根据权利要求1所述的光缆，其中第一加强件和第二加强件使用粘附促进剂或机械 结合与光缆护套结合。
4. 根据权利要求1所述的光缆，其中光缆在位于压力夹中时具有0. 3dB或更小的光学 衰减。
5. 根据权利要求1所述的光缆，其中所述光缆包括用于定位光缆的可音频探测元件。
6. 根据权利要求1所述的光缆，其中至少一光纤包括缓冲层。
7. 一种光缆，包括： 至少一光纤； 第一加强件； 第二加强件，其中第一加强件和第二加强件具有粘附促进剂并位于至少一光纤的两侧 及沿共面对准；及 光缆护套，光缆护套接触并紧紧挨近至少一光纤、第一加强件和第二加强件，光缆护套 具有位于至少一光纤周围的中间高度，中间高度小于端部高度，其中光缆在位于压力夹中 时具有0. 3dB或更小的光学衰减，其中60米的光缆可卷绕和储存为具有约4900立方厘米 或更小体积的包。
8. 根据权利要求7的光缆，其中所述光缆具有光缆护套包络-加强件面积比，该光缆护 套包络-加强件面积比为约5:1或更小，其中所述光缆具有定义为光缆的中间高度与端部 高度的比的高度比，该高度比在约0. 6到约0. 9的范围中。
9. 根据权利要求7的光缆，其中第一加强件和第二加强件的内表面之间的间隔在0. 8 毫米到约1. 5毫米的范围中，其中所述光缆具有约19公斤每千米或更小的重量。
10. 根据权利要求7所述的光缆，其中所述光缆包括位于可音频探测圆形突出部内的 用于定位光缆的可音频探测元件，可音频探测圆形突出部可与主缆体分离。
11. 根据权利要求7所述的光缆，其中至少一光纤包括缓冲层及光缆护套紧紧挨近所 述缓冲层，其中所述光缆为具有硬质光学连接器的光缆组件的一部分。
12. -种光缆组件，包括： 包括至少一光纤、第一加强件、第二加强件的光缆，其中第一加强件和第二加强件位于 至少一光纤的两侧并沿共面对准，及接触至少一光纤、第一加强件和第二加强件的光缆护 套，光缆护套具有位于至少一光纤周围的中间高度，中间高度小于端部高度，其中60米的 光缆可卷绕和储存为具有约4900立方厘米或更小体积的包；及 硬质光学连接器，所述硬质光学连接器连接到光缆的端部。
13. 根据权利要求12的光缆，其中所述光缆具有约19公斤每千米或更小的重量，其中 所述光缆具有光缆护套包络-加强件面积比，该光缆护套包络-加强件面积比为约5:1或 更小。
14. 根据权利要求12的光缆，其中所述光缆具有定义为光缆的中间高度与端部高度的 比的高度比，该高度比在约0. 6到约0. 9的范围中，其中第一加强件和第二加强件的内表面 之间的间隔在〇. 8毫米到约1. 5毫米的范围中，其中光缆在位于压力夹中时具有0. 3dB或 更小的光学衰减。
15. -种光缆，包括： 至少一光纤； 第一加强件和第二加强件，其中第一加强件和第二加强件位于至少一光纤的两侧并沿 共面对准；及 光缆护套，光缆护套接触并紧紧挨近至少一光纤、第一加强件和第二加强件，光缆护套 具有位于至少一光纤周围的中间高度，中间高度小于端部高度，其中所述光缆具有光缆护 套包络-加强件面积比，该光缆护套包络-加强件面积比为约5:1或更小，其中60米的光 缆可卷绕和储存为具有约4900立方厘米或更小体积的包。
16. 根据权利要求15的光缆，其中所述光缆具有约19公斤每千米或更小的重量，其中 第一加强件和第二加强件的内表面之间的间隔在〇. 8毫米到约1. 5毫米的范围中。
17. -种光缆组件，包括： 包括至少一光纤、第一加强件、第二加强件的光缆，其中第一加强件和第二加强件位于 至少一光纤的两侧并沿共面对准，及接触并紧紧挨近至少一光纤的光缆护套，光缆护套具 有位于至少一光纤周围的中间高度，中间高度小于端部高度，其中60米的光缆可卷绕和储 存为具有约4900立方厘米或更小体积的包；及 光学连接器，所述光学连接器连接到光缆的端部。
18. 根据权利要求17的光缆组件，其中光学连接器包括具有至少两个壳的外壳并具有 整体模制在至少一壳内的连接器外壳，光学连接器还包括至少一 〇形环。
19. 根据权利要求17的光缆组件，其中所述光缆具有约19公斤每千米或更小的重量， 其中所述光缆具有光缆护套包络-加强件面积比，该光缆护套包络-加强件面积比为约5:1 或更小，其中所述光缆具有定义为光缆的中间高度与端部高度的比的高度比，该高度比在 约0. 6到约0. 9的范围中。
20. 根据权利要求17的光缆组件，其中光缆在位于压力夹中时具有0. 3dB或更小的光 学衰减。
21. 根据权利要求17的光缆组件，其中第一加强件和第二加强件使用粘附促进剂或机 械结合与光缆护套结合。
22. 根据权利要求17的光缆组件，其中至少一光纤包括缓冲层。
【文档编号】G02B6/44GK104297876SQ201410543172
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2008年11月7日 优先权日:2007年11月26日
【发明者】D·A·塞登, G·C·阿伯内西, K·D·小坦普尔 申请人:康宁光缆系统有限公司