光缆的制作方法

xiaoxiao2020-7-2  2

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专利名称:光缆的制作方法
技术领域
本发明涉及具有用于以使光纤条层叠的状态进行收容的SZ型的螺旋槽的光缆。
以往,作为这一领域的技术,有日本特开平8-211264号公报。在该公报中,公开了使设置在定位套上的SZ型的螺旋槽的宽度和深度大于由多个光纤条构成的层叠体的对角线的技术。
在上述先有的光缆中,存在以下问题。即,从确保长期可靠性的观点出发,最好将光纤条收容到SZ型的螺旋槽内,但是,从防止电缆化所引起的传输损失增加的观点考虑,必须防止光纤条在槽内散开。特别是在螺旋槽的反转部的附近,光纤条的层叠体通常其光纤条的曲率倾向于减小,从而有向槽的开口侧移动的倾向。因此,在上述先有的光缆中,在槽宽大于所需要的宽度时,层叠体在槽内将发生旋转,从而有可能以此为契机层叠体的形状将散开,从而成为传输损失增加的原因。
本发明就是为了解决上述问题而提案的,目的旨在提供特别是遍及收容在定位套的螺旋槽内的光纤芯线的层叠体的全长可以可靠地阻止层叠体散开的光缆。
为了解决上述问题,本发明的光缆是备有配置在中心的抗张力体、具有在外周上的捻转方向周期地反转的至少1条SZ型螺旋槽的长条状定位套、和在定位套的螺旋槽内以层叠状态配置的多条光纤条的光缆,其特征在于螺旋槽中从一个反转部到下一个反转部的反转角大于180度,设光纤条的宽度、厚度和层叠条数分别为W、T和n,设螺旋槽的宽度和深度分别为a和b时,则在螺旋槽内,至少反转部的截面形状满足nT<a≤(W2+(nT)2)1/2…(1)W<b …(2)
螺旋槽的其余部分的截面形状满足(W2+(nT)2)1/2<min(a,b)…(3)在该光缆中,在螺旋槽的反转部,由于层叠体本身的扭转达到最大值,所以,层叠的形状最容易散开。因此,至少在反转部通过使螺旋槽的宽度小于层叠体的对角线的长度,便可可靠地防止层叠体从螺旋槽的槽底向槽开口侧移动时层叠体散开。另一方面,在层叠体不易散开的部分,使螺旋槽的宽度和深度大于层叠体的对角线的长度,从而以具有余量的状态将层叠体收容在螺旋槽内。即,在该部分,使螺旋槽相对于层叠体的相对性旋转平滑。因此,遍及螺旋槽的全长可以将层叠体以稳定的状态收容,从而可以适当地阻止由于层叠体的散开引起的传输损失增加。
或者,本发明的光缆是备有配置在中心的抗张力体、具有在外周上的捻转方向周期地反转的至少1条SZ型螺旋槽的长条状定位套、和在定位套的螺旋槽内以层叠状态配置的多条光纤条的光缆,其特征在于螺旋槽中从一个反转部到下一个反转部的反转角大于180度,设光纤条的宽度、厚度和层叠条数分别为W、T和n,设螺旋槽的宽度和深度分别为a和b时,在以位于相邻的反转部的中间的转移中央部为基准的旋转角度大于90度的范围内,螺旋槽的截面形状满足上述式(1)和式(2),螺旋槽的其余部分的截面形状满足上述式(3)。
在该光缆中,在螺旋槽的反转部,由于层叠体本身的扭转达到最大值,所以,层叠体的形状最容易散开。因此,在以螺旋槽的转移中央部为基准的旋转角度大于90度的范围内,即在层叠体在螺旋槽内容易散开的范围内,通过使螺旋槽的宽度小于层叠体的对角线的长度,便可可靠地防止层叠体从螺旋槽的槽底向槽开口侧移动时层叠体散开。另一方面,在层叠体不易散开的部分,使螺旋槽的宽度和深度大于层叠的对角线的长度,以具有余量的状态将层叠体收容在螺旋槽内。即,在该部分,使螺旋槽相对于层叠体的相对性旋转平滑。因此,遍及螺旋槽的全长可以将层叠体以稳定的状态收容,从而可以适当地阻止由于层叠体的散开引起的传输损失增加。
这里,定位套的螺旋槽的截面形状最好其底部呈大致圆弧状。这样,螺旋槽内的层叠体最容易向扭转少的状态转移。
设螺旋槽的底部的圆弧的半径为r,则最好满足(W2+(nT)2)1/2/2≤r …(4)此外,在位于相邻的反转部的中间的转移中央部的附近,由多个光纤芯线构成的层叠体以使其带平面对着螺旋槽的底面的状态进行收容,在反转部的附近,层叠体最好以使其带侧面对着螺旋槽的底面的状态进行收容。在这样的状态下将层叠体收容在螺旋槽内时,就可以尽可能抑制光纤芯线的传输损失。


图1是表示本发明的光缆的一个实施例的截面图。
图2是表示适用于图1的光缆的定位套的斜视图。
图3A、图3B是说明其螺旋槽的概略图。
图4、图5是该螺旋槽的转移中央部和反转部的截面图。
图6A~图6G是表示层叠体在本发明的光缆的螺旋槽内的不同位置的收容状态的概略图。
图7A~图7G是表示层叠体在先有的光缆的螺旋槽内的不同位置的收容状态的概略图。
图8是表示层叠体的对角线及其外周图的概略图。
图9、图10分别是先有的光缆的螺旋槽的转移中央部和反转部的截面图。
图11、图12分别是本发明的别的光缆的螺旋槽的转移中央部和反转部的截面图。
下面,参照附图详细说明本发明的极佳的实施例。
图1是表示本发明的光缆的截面图。图示的光缆1具有沿全长延伸的圆柱形状的长条状定位套2,在该定位套2的中心,埋设由钢线、FRP、凯夫拉等构成的抗张力体3。此外,在定位套2的周面上形成沿长度方向延伸的5条SZ型的螺旋槽4,这些螺旋槽4的截面呈矩形。另外,在各螺旋槽4内,收容将5条光纤条6堆积而构成的层叠体7。并且,在该光缆1中,在将层叠体7收容在螺旋槽4内的状态下用由尼龙线和无纺布带构成的坚固缠卷8加以紧固,然后,套在聚乙烯制的外皮9中,将坚固缠卷8包紧。
如图2、图3A和图3B所示,SZ型的螺旋槽4具有一定的周期形成在定位套2上,在反转部S1与反转部S2之间形成转移区域,在其中间具有转移中央部S0。将它们示意地表示,就是图3A和图3B。符号φ表示螺旋槽4从反转部S1到下一个反转部S2的反转角,在这些图中的反转角φ为280度。
如图2、图3A、图3B和图4所示,在转移中央部S0,层叠体7在螺旋槽4内以使层叠体7的带平面7a对着螺旋槽4的底面4a的状态进行收容。另一方面,如图5所示,在反转部S1和S2,层叠体7在螺旋槽4内以使带侧面7b对着螺旋槽4的底面4a的状态进行收容。并且,必须使这样的收容状态维持遍及光缆1的全长。
下面,参照图3A、图3B和图6A~图6G说明这一点。这里,在图3B中,用(a)~(g)的符号所示的位置的截面图分别与图6A~图6G对应。即,在螺旋槽4内,在从与转移中央部S0对应的位置(a)(参见图6A)到旋转90度的指定的位置(d)(参见图6D)之间,层叠体7以不扭转的状态收容在螺旋槽4内。即,在这之间,在螺旋槽4内,层叠体7不易散开,相对于层叠体7,螺旋槽4相对地旋转。与此相反,在以转移中央部S0为基准的旋转角度超过90度到反转部S2之间,即在螺旋槽4的指定的位置(d)~(g)(参见图6D~图6G)之间,层叠体7在螺旋槽4内容易散开,同时,由于强制地弯曲而在各光纤芯线6中容易发生畸变应力。
因此,为了处理这些不利状况,如图6E所示,最好使层叠体7的带平面7a保持为与位于螺旋槽4的上侧的侧壁面4b接触的状态,如图6G所示,使层叠体7本身向螺旋槽4的开口4c的方向移动。
为了实现这一点,在与转移中央部S0对应的位置(a)(参见图6A)到旋转90度的指定的位置(d)(参见图6D)之间,由于层叠体7相对于螺旋槽4相对地旋转,所以,螺旋槽4的尺寸必须是允许层叠体7相对于螺旋槽4平滑地旋转的尺寸。因此,如图4所示,设光纤条6的宽度、厚度和层叠条数分别为W、T和n,螺旋槽4的宽度和深度分别为a和b时,该部分的螺旋槽4的宽度a和深度b都必须大于将层叠体7视为矩形时的对角线L的长度(W2+(nT)2)1/2。如图8所示,符号P是为了简便将层叠体7视为矩形(用单点划线表示)时通过各顶点的层叠体7的外接圆,符号L是对角线。
与此相反,在从位置(d)(参见图6D)到与反转部S2对应的位置(g)(参见图6G),层叠体7几乎不需要相对于螺旋槽4相对地旋转。因此,螺旋槽4的宽度a大于层叠体7的高度nT即可,螺旋槽4的深度b大于光纤芯线6的宽度W即可。对于螺旋槽4的宽度a和深度b,最好具有考虑定位套2和光纤芯线6的制造上的公差的余量间隙。
此外,在位置(d)~位置(g)(参见图6D~图6G),层叠体7偏离开螺旋槽4的开口侧4c进行收容。这时,螺旋槽4的宽度a具有大于上述对角线L的长度时,如图7F、图7G所示的那样,层叠体7相对于螺旋槽4就旋转得过度了,从而将成为引起层叠体7散开的原因。该原因在于,在制造光缆的过程中,各个光纤芯线6在螺旋槽4内要通过最短路径。特别是靠近螺旋槽4的底面4a侧的光纤芯线6尽管相对于螺旋槽4旋转,但是并不跟随该旋转,光纤芯线6保持现状的位置。
为了适当地防止这样的现象引起的层叠体7散开,在以转移中央部S0为基准的旋转角度大于90度的范围内,即在位置(d)~位置(g)(参见图6D~图6G),使螺旋槽4的宽度a小于层叠体7的对角线L的长度。即,如图5所示,通过做成外接圆P从侧壁面4b突出的槽形状,用以防止层叠体7的过度的旋转。
这样,为了防止层叠体7的散开,不必像上述那样设定以转移中央部S0为基准的旋转角度大于90度的整个范围内,至少只要在反转部S1、S2满足上述条件,就可以达到所期望的目的。
这里,我们进行了检验上述实施例的各种特性的试验。如图1所示,这时的光缆1具有5条螺旋槽4,同时在各螺旋槽4内收容了5条4芯的光纤芯线6。从旋转角90度到反转部S2,使螺旋槽4的宽度a以与定位套2的长度成比例地形式减小。
并且,光缆1在表1所示的条件下,对100芯全部利用OTDR(波长1.55μm)进行了传输损失的试验。其结果示于表2。
表1
表2<
/km,平均也是0.01dB/km。由此可知,在制造过程中,适当地防止了层叠体7在螺旋槽4内散开,就适当地阻止了传输损失的增加。
这里,将上述实施例的效果作为依据,举出图9和图10所示的比较例,来检验其特性。并且,该比较例是遍及螺旋槽100的全长使宽度a和深度b为均匀的。图9是表示螺旋槽100的转移中央部的截面图。
具有比较例的结构的光缆在表3所示的条件下,对100芯全部利用OTDR(波长1.55μm)进行了传输损失的试验。其结果示于表4。
表3
表4
如表4所示,光纤芯线6本身的传输损失与将光纤芯线6收容到定位套2内时的传输损失之差,最大为0.04~0.05dB/km,平均为0.02dB/km。由此可知,在光纤芯线6的一部分发生大的传输损失,如图7A~图7G和图10所示,在制造过程中,在反转部S1、S2发生层叠体7的散开。
另外,槽的形状不限于直角槽,也可以是图11和图12所示的U字形槽14。图11和图12分别与上述直角槽4时的图4和图5对应。
在图6A~图6D示出了截面图的从图3B的与转移中央部S0对应的位置(a)到旋转90度的指定的位置(d)之间,层叠体7必须相对于U字形的螺旋槽14相对地旋转。因此,如图11所示,必须是以将层叠体7视为矩形时的对角线L为直径的圆完全收容在螺旋槽14的截面内的形状。即,和图4所示的直角槽的螺旋槽4一样,宽度a和深度b都必须大于对角线L的长度(W2+(nT)2)1/2。并且,设底面14的圆弧的半径为r,只要r≥L/2,就可以使层叠体7在螺旋槽14内平滑地旋转。
另一方面,在图6D~图6G中示出了截面图的从图3B的位置(d)到与反转部S2对应的位置(g),层叠体7几乎不必相对于螺旋槽14相对地旋转。因此,和图5所示的直角槽的螺旋槽4一样,螺旋槽14的宽度a大于层叠体7的高度nT即可,螺旋槽14的深度b大于光纤芯线6的宽度W即可。对于螺旋槽14的宽度a和深度b,最好具有考虑定位套2和光纤芯线6的制造上的公差的余量间隙。
本发明不限于上述实施例,例如,可以套上LAP外皮、HS外皮、吸水带缠卷,也可以是自己支撑型电缆。另外,定位套也可以是沿由圆筒形状构成的主体的周面在长度方向延伸的线状的定位套。
权利要求
1.一种光缆,备有配置在中心的抗张力体、具有在外周上的捻转方向周期地反转的至少1条SZ型螺旋槽的长条状定位套、和在定位套的螺旋槽内以层叠状态配置的多条光纤条,其特征在于上述螺旋槽中从一个反转部到下一个反转部的反转角大于180度,设上述光纤条的宽度、厚度和层叠条数分别为W、T和n,设上述螺旋槽的宽度和深度分别为a和b时,则在上述螺旋槽内,至少上述反转部的截面形状满足nT<a≤(W2+(nT)2)1/2…(1)W<b …(2)上述螺旋槽的其余部分的截面形状满足(W2+(nT)2)1/2<min(a,b) …(3)
2.按权利要求1所述的光缆,其特征在于上述定位套的上述螺旋槽的截面形状,底部呈大致圆弧状。
3.按权利要求2所述的光缆,其特征在于设上述螺旋槽的底部的圆弧的半径为r,则满足(W2+(nT)2)1/2/2≤r …(4)
4.按权利要求1所述的光缆,其特征在于在位于相邻的上述反转部的中间的转移中央部的附近,由多个上述光纤芯线构成的层叠体以使其带平面对着上述螺旋槽的底面的状态收容,在上述反转部的附近,上述层叠体以使其带侧面对着上述螺旋槽的上述底面的状态收容。
5.一种光缆,备有配置在中心的抗张力体、具有在外周上的捻转方向周期地反转的至少1条SZ型螺旋槽的长条状定位套、和在定位套的螺旋槽内以层叠状态配置的多条光纤条,其特征在于上述螺旋槽中从一个反转部到下一个反转部的反转角大于180度,设上述光纤条的宽度、厚度和层叠条数分别为W、T和n,设上述螺旋槽的宽度和深度分别为a和b时,在以位于相邻的上述反转部的中间的转移中央部为基准的旋转角度大于90度的范围内的上述螺旋槽的截面形状满足nT<a≤(W2+(nT)2)1/2…(1)W<b …(2)上述螺旋槽的其余部分的截面形状满足(W2+(nT)2)1/2<min(a,b) …(3)
6.按权利要求5所述的光缆,其特征在于上述定位套的上述螺旋槽的截面形状,底部呈大致圆弧状。
7.按权利要求6所述的光缆,其特征在于设上述螺旋槽的底部的圆弧的半径为r,则满足(W2+(nT)2)1/2/2≤r …(4)
8.按权利要求5所述的光缆,其特征在于在位于相邻的上述反转部的中间的转移中央部的附近,由多个上述光纤芯线构成的层叠体以使其带平面对着上述螺旋槽的底面的状态收容,在上述反转部的附近,上述层叠体以使其带侧面对着上述螺旋槽的上述底面的状态收容。
全文摘要
本发明的光缆,从SZ型螺旋槽的一个反转部到下一个反转部的反转角Φ大于180度,设上述光纤条的宽度、厚度和层叠条数分别为W、T和n,设螺旋槽的宽度和深度分别为a和b时,则在螺旋槽内,至少各反转部的截面形状满足nT&lt; a≤(W
文档编号G02B6/44GK1268674SQ0010467
公开日2000年10月4日 申请日期2000年3月24日 优先权日1999年3月25日
发明者石川弘樹, 末次義行, 森川元, 岩田秀行 申请人:住友电气工业株式会社, 日本电信电话株式会社

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