本申請根據(jù)35U.S.C.§119要求2014年6月3日提交的美國臨時申請序列號62/006,950的優(yōu)先權權益,所述臨時申請的內(nèi)容是本申請的基礎并且以全文引用的方式并入本文。
背景技術:
本公開的方面總體涉及光纖帶狀電纜和光纖條帶。
光纖條帶通常是光纖彼此并排定位并由共同基體來限制的光纖布置。這些條帶可經(jīng)由拉擠成型來制造,其中光纖以并排取向來布置并且拉伸穿過未固化的基體的浴或浴液,隨后固化。在光纖電纜內(nèi),光纖條帶通常堆疊以使條帶彼此重疊。堆疊可總體呈矩形的橫截面,并且可以包括多個條帶。
一些光纖條帶被制造成包括與基體結合的位點或點,其中基體在某特定點處只連接條帶的兩個光纖并且在某不同點處離散地連接條帶的另外兩個光纖。結果產(chǎn)生“可滾動的”條帶,它設計成更柔韌的,并且在緩沖套管或電纜空腔中滾動,而非堆疊。比起更常規(guī)的光纖條帶,可滾動的條帶可包括更少的基體材料,但是這些條帶可能難以“連接器化”(即附接至光纖連接器的套圈),因為在條帶的任何給定的橫截面處,特定條帶的光纖都不會彼此結合,由此可能難以快速或有效地對準并固定在套圈中。
需要柔韌、緊湊和/或被配置來快速且有效地連接的光纖帶狀電纜、以及可與其一起使用的條帶。
技術實現(xiàn)要素:
一些實施方式涉及光纖帶狀電纜,所述光纖帶狀電纜包括護套,所述護套具有空腔和空腔中的光纖條帶堆疊。每個光纖條帶包括光纖,光纖彼此并排布置并且在相應光纖條帶的結合區(qū)段中通過共同基體來彼此結合。每個光纖條帶另外具有它的松散區(qū)段,其中相應光纖條帶的光纖是松散和未結合的。結合區(qū)段彼此間隔并且通過松散區(qū)段彼此分隔,同時每個結合區(qū)段的基體跨光纖條帶的光纖的每個連續(xù)延伸。所述堆疊的相鄰光纖條帶的結合區(qū)段在布置于堆疊中時至少部分地不重疊于彼此,從而促進堆疊的柔韌性和緊湊性。
其他實施方式涉及光纖帶狀電纜,所述光纖帶狀電纜包括護套,所述護套具有其中界定的空腔和位于空腔中的光纖條帶堆疊。每個光纖條帶包括光纖,光纖彼此并排布置并且在相應光纖條帶的結合區(qū)段中通過共同基體來彼此結合。每個光纖條帶另外具有它的無共同基體的松散區(qū)段,其中結合區(qū)段彼此間隔并且通過松散區(qū)段彼此分隔。每個結合區(qū)段的基體在總體橫向方向上跨光纖條帶的光纖的每個連續(xù)延伸。對于在光纖帶狀電纜的10米區(qū)段內(nèi)與光纖帶狀電纜的縱軸正交的任何100個隨機選擇的橫截面,比起在橫截面處彼此相結合的光纖,光纖條帶堆疊平均具有更多松散光纖。因此,松散區(qū)段的光纖被配置成在電纜彎曲時移向空腔內(nèi)的較低應力位置。
另外其他實施方式涉及光纖帶狀電纜,所述光纖帶狀電纜包括護套,所述護套具有界定在其中的空腔、嵌入護套的壁中的強度構件、以及光纖條帶。強度構件定位于空腔的相對側上,使得強度構件賦予護套彎曲傾向。因此,比起圍繞正交于優(yōu)選的彎曲軸和縱軸的非優(yōu)選彎曲軸來使護套彎曲,護套的15cm懸臂區(qū)段的自由末端圍繞優(yōu)選的彎曲軸的彎曲需要更大彎曲力矩以獲得15°的偏轉(zhuǎn),所述優(yōu)選的彎曲軸被界定為大體上在強度構件之間延伸并與光纖電纜的縱軸正交。光纖條帶包括光纖,所述光纖彼此并排布置并且在其結合區(qū)段中通過共同基體來彼此結合,光纖條帶另外具有它的松散區(qū)段,其中光纖是松散和未結合的。每個結合區(qū)段的基體跨光纖條帶的光纖的每個連續(xù)延伸,并且結合區(qū)段彼此間隔并且通過松散區(qū)段彼此分隔。此外,松散區(qū)段彼此間隔并且通過結合區(qū)段彼此分隔。光纖條帶的結合區(qū)段均具有彎曲傾向,并且光纖條帶定位于空腔中,使得每個結合區(qū)段的優(yōu)選的彎曲軸大體上平行于護套的優(yōu)選的彎曲軸。對優(yōu)選的彎曲軸的協(xié)調(diào)可促進光纖的受控彎曲,并且減輕由光纖條帶的光纖經(jīng)歷的彎曲衰減和應力。
另外的特征和優(yōu)點在以下的詳述中闡述,并且在部分程度上,本領域的技術人員將從說明書清楚地明白這些特征和優(yōu)點,或者通過實踐如所撰寫的說明書和其權利要求書以及附圖中所描述的實施方式來認識這些特征和優(yōu)點。應理解,前述一般描述和以下詳述僅是示例性的,并且意圖提供用以理解權利要求書的性質(zhì)和特征的概述或框架。
附圖說明
附圖被包括來提供進一步的理解,并且并入本說明書中并構成本說明書的一部分。附圖例示一個或多個實施方式,并且與詳述一起用于解釋各種實施方式的原理和操作。因而,本公開將從以下結合附圖來進行的詳述而得到更全面地理解,在附圖中:
圖1是根據(jù)示例性實施方式的光纖條帶的一部分的透視圖。
圖2是根據(jù)另一示例性實施方式的光纖條帶的一部分的透視圖。
圖3是根據(jù)示例性實施方式的以橫截面示出的光纖電纜的透視圖。
圖4是沿圖3的線4-4截取的圖3的光纖電纜的剖視圖。
圖5是根據(jù)示例性實施方式的光纖組件的數(shù)字圖像。
具體實施方式
參考圖1,光纖條帶110包括光纖112,諸如兩個或更多個光纖112。光纖112可為單模、多模、彎曲不敏感的、多芯、玻璃芯/包覆、聚合物涂布和/或另外構造的。根據(jù)示例性實施方式,光纖條帶110的光纖112彼此并排布置并且在其結合區(qū)段114中通過共同基體來彼此結合(參見,例如,如圖3-4示出的基體312)?;w可為可固化樹脂,諸如紫外線可固化丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂或其他材料。共同基體連續(xù)圍繞結合區(qū)段114中的所有光纖112并且將光纖112以固定順序來彼此結合。順序可被布置成對應于同一光纖條帶110的其他結合區(qū)段114的順序,諸如對于光纖條帶110的每個光纖112來說,每個結合區(qū)段114具有相同的位置和順序,從而促進有效連接,而無需另外將光纖112重新布置或排序。
根據(jù)示例性實施方式,光纖條帶110還具有其松散區(qū)段116,其中光纖112相對松散并彼此未結合。舉例來說,松散區(qū)段116可幾乎不包括共同基體或松散區(qū)段116的基體可未固化。在一些實施方式中,光纖條帶110的結合區(qū)段114彼此離散地間隔開并且通過松散區(qū)段116彼此分隔。舉例來說,在一些實施方式中,圖1示出的光纖條帶110的部分可在更長光纖條帶的結合與松散區(qū)段114、116之間一次又一次地重復。這些實施方式的松散區(qū)段116可相應地彼此間隔并且通過結合區(qū)段114彼此分隔(即,離散;彼此不直接地或連續(xù)地連接)。
在一些實施方式中,結合區(qū)段114的長度LB比松散區(qū)段116的長度Ll短得多,諸如平均小于五分之一Ll,如圖1中示出,諸如Lb平均是Ll的十分之一以下。舉例來說,結合區(qū)段114的長度LB平均可為約10cm或更小,同時介入松散區(qū)段116的長度Ll可為約1m或更長。在一些預期實施方式中,松散區(qū)段116可定位于緩沖套管或其他不連續(xù)殼體中。
在預期實施方式中,光纖條帶210可只包括一個結合區(qū)段和一個松散區(qū)段,如圖2中示出。因此,光纖條帶210可包括結合末端212(即,結合區(qū)段)和松散末端214(即,松散區(qū)段)。這些條帶210可尤其適用于光纖組件,諸如圖5示出的組件510,其包括組件150的一個末端上的多光纖連接器512和組件510的另一末端上的多個單一或較少光纖連接器514。條帶210可通過從較長光纖條帶,諸如條帶110切割相應區(qū)段214、212來形成。
現(xiàn)在參考圖3-4,光纖帶狀電纜310包括護套314,護具有界定在其中的空腔316和定位于空腔316中的光纖條帶的堆疊318,諸如多個光纖條帶110。在一些實施方式中,護套314在橫截面中是狹長的,如圖3中示出,而其他實施方式中,護套的橫截面可為圓形或其他形狀的。
護套314可包括,諸如按體積計主要包括聚合物,諸如熱塑性塑料。聚合物可擠出在堆疊318上或在堆疊318周圍以使空腔316直接地形成于堆疊318周圍。在其他實施方式中,堆疊318可定位于緩沖套管或本身可位于護套314的空腔316中的其他護鞘中。聚合物可為聚乙烯、聚氯乙烯、低煙無鹵材料或其他聚合物。
在一些實施方式中,聚合物是阻燃材料,諸如包括阻燃填充劑,諸如氫氧化鋁、氫氧化鎂或其他材料。阻燃電纜(室內(nèi)電纜)可尤其受益于本文所公開的技術,因為光纖條帶可具有比常規(guī)條帶更小的基體并且可因此含有更少用于燃燒和/或產(chǎn)煙的燃料。光纖帶狀電纜可以包括額外部件,諸如空腔316與護套314之間的部件320,諸如膠帶(例如,水可溶脹膠帶、云母膠帶、阻燃膠帶)或防護層(例如,波紋鋼),或其他部件。
在一些實施方式中,光纖帶狀電纜310包括強度構件。強度構件可呈嵌入護套314中的棒322形式(例如,剛性、圓柱形棒),諸如鋼棒或玻璃增強塑料棒。棒322可單獨如圖3中示出,成雙地布置在空腔的任一側,或另外分組、編號或布置。在其他預期實施方式中,使用所公開的技術的電纜可包括或進一步包括拉伸紗線作為強度構件,諸如玻璃纖維紗線或聚芳基酰胺紗線作為強度構件。此類拉伸紗線可定位于空腔316中,諸如在條帶堆疊318與護套314之間。在一些實施方式中,使用本文公開的技術的電纜可不具有彎曲傾向,諸如對于只使用拉伸紗線強度構件的在橫截面中(外部圓周)為圓形的室內(nèi)電纜。
再次參考圖3,棒322定位于空腔316的相對側并且促成光纖帶狀電纜310的彎曲傾向。舉例來說,電纜310包括大體延伸穿過強度構件并且與電纜的縱軸Z正交的優(yōu)選的彎曲軸X。電纜進一步包括與電纜310的優(yōu)選的彎曲軸X和縱軸Z正交的非優(yōu)選彎曲軸Y。與護套314圍繞非優(yōu)選彎曲軸Y的彎曲相比,護套314的15cm懸臂區(qū)段的自由末端圍繞優(yōu)選的彎曲軸X的彎曲需要更大彎曲力矩以獲得懸臂區(qū)段的自由末端相對于其固定末端的15°偏轉(zhuǎn),諸如至少兩倍負載,至少三倍負載。
現(xiàn)在參考圖4,條帶堆疊318沿光纖電纜310的長度在空腔316內(nèi)呈波狀。此波狀為堆疊318的光纖提供額外長度,允許電纜310在任一點伸展,而不拉緊光纖。在一些實施方式中,條帶堆疊318的光纖平均比其最直接定位的相應覆蓋元件(例如,護套、緩沖套管等)長至少0.2%,且/或長不超過2%。在其他實施方式中,堆疊318在空腔316內(nèi)螺旋扭轉(zhuǎn),其中扭轉(zhuǎn)促進相應電纜310的彎曲。
如圖4中示出,在布置于堆疊318中時,堆疊318的相鄰(例如,接觸或直接鄰近)光纖條帶110的結合區(qū)段114至少部分地(例如,完全)不重疊于彼此,從而促進堆疊318的柔韌性和緊湊性。此外,對于光纖帶狀電纜310的10米區(qū)段來說,對于10米區(qū)段內(nèi)的與光纖帶狀電纜310的縱軸Z正交的任何100個隨機選擇的橫截面,比起在橫截面處彼此相結合的光纖,平均光纖條帶310的堆疊318具有更多松散光纖。圖3示出此類橫截面的實例。(在測試隨機橫截面的過程中,橫截面可通過定標至10米的隨機數(shù)發(fā)生器來選擇。)因此,松散區(qū)段116的光纖被配置成在電纜310彎曲時移向空腔316內(nèi)的較低應力位置。舉例來說,在電纜310彎曲時,堆疊318中的不同條帶的松散光纖可彼此交錯。
根據(jù)示例性實施方式,電纜310的堆疊318的光纖條帶110的結合區(qū)段114還由于相應條帶110的幾何形狀而導致具有彎曲傾向。在一些實施方式中,條帶110的結合區(qū)段114的優(yōu)選的彎曲軸與護套314的優(yōu)選的彎曲軸X對準(例如,大體平行;彼此15度平行)。優(yōu)選彎曲軸的對準意欲減少光纖條帶110的光纖上的應力,從而減少光纖電纜310的衰減損失。
在預期實施方式中,光纖條帶110可通過在光纖112沿生產(chǎn)線拉伸時將基體的噴霧或浴斷續(xù)地脈沖輸送至光纖112,然后固化此基體來制造??焖匍y可用于控制基體流。或者,基體可通過轉(zhuǎn)輪或圓筒來施加,所述轉(zhuǎn)輪或圓筒在輪或圓筒的圓弧上將基體釋放至光纖112上。在另外其他預期制造過程中,光纖整個長度可用條帶基體涂布,但是然后可只固化其一部分。在其他預期實施方式中,噴墨打印機將條帶基體打印在光纖112的離散區(qū)段中以形成結合區(qū)段114。
在一些預期實施方式中,可如在常規(guī)條帶工藝中來施加基體并且固化它的紫外線可間歇地施加。舉例來說,離散、高強度輻射源諸如激光可用來提供固化與未固化部分之間的較強區(qū)分。然后,未固化材料可隨后在溶劑浴中或通過機械擦除、兩種方式的組合或以其他方式來移除。然后,任選地第二、連續(xù)固化步驟可用于完全固化任何半固化材料。
在其他實施方式中,代替光纖穿過工具以實現(xiàn)基體覆蓋,振蕩壓力機可將基體施加至光纖。這還支持并實現(xiàn)改變條帶區(qū)段的長度的能力。
在其他實施方式中,基體或條帶材料可以粉末形式施加,并且通過熱量或激光,諸如通過3D選擇性激光燒結技術來固化,所述技術可提供更受控的施加并且限制基體轉(zhuǎn)移至松散區(qū)段116。作為制造工藝的一部分,未使用的粉末可從松散區(qū)段116吹掉并且回收。
如各示例性實施方式所示,光纖帶狀電纜和條帶的構造和布置僅為例示性的。盡管在本公開中已詳細描述了僅僅幾個實施方式,但是在實質(zhì)上不脫離本文所描述的主題的新穎教導內(nèi)容和優(yōu)點的情況下,許多修改是可能的(例如,在各種構件的大小、尺寸、結構、形狀和比例、參數(shù)的值、安裝布置、材料使用、顏色、取向等方面的變化)。示出為整體形成的一些元件可由多個部件或元件構造,元件的位置可被顛倒或以其他方式改變,并且可變更或改變分立元件或位置的性質(zhì)和數(shù)目。任何過程、邏輯算法或方法步驟的順序或序列都可根據(jù)替代實施方式來改變或重新排序。在不脫離本發(fā)明和創(chuàng)新技術的范圍的情況下,也可在各種示例性實施方式的設計、操作條件和布置中做出其他替換、修改、變化和省略。