CN108061951A - 一种骨架式光纤带光缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种骨架式光纤带光缆，包括包覆于骨架***的阻水带，阻水带外侧挤制有光缆护套，骨架周向设骨架槽，骨架槽内设光纤单元；骨架中心嵌入有加强件，骨架槽沿加强件轴向呈SZ型分布；光纤单元包含由若干个光纤带以螺旋绞合的方式形成的子单元，光纤带由若干光纤按相邻顺序通过粘接树脂依次粘接固化连接并沿垂直于光纤长度方向卷绕且由包扎带包扎形成；子单元之间以螺旋绞合的方式形成圆形截面并经包扎带包扎固定后形成光纤单元。本发明圆形结构的光纤带不受弯曲方向变化的限制，具有较好的抗弯曲性能，且光纤带结构尺寸容易调控，能与骨架槽良好地配合，从而满足较大范围的光纤密度及光缆外径的使用要求，并实现光缆优异的抗渗水性能。

Description

一种骨架式光纤带光缆

技术领域

本发明属于光缆制造技术领域，涉及一种骨架式光纤带光缆。

背景技术

随着光通信行业的快速发展，通信网络的建设重点向城域网和接入网转移，使得传统的光缆结构很难满足网络业务的多样化和高质量等需求。国内目前主要采用松套层绞式和中心束管式光缆，尤其是大芯数光缆，套管中通常是4～24根光纤平行排列并经UV固化成的薄平状光纤带，但其缺点是光缆结构尺寸大、笨重、芯数小，尤其在日益布线空间资源紧缺的情况下，使得光缆敷设和后续维护的难度大大增加。此外，平行排列的薄平状光纤带，其弯曲具有取向性，沿光纤带厚度方向的弯曲性好，沿光纤带宽度方向的弯曲性差，进而很大程度限制了光缆的弯曲性能，影响通信线路信号传输的稳定性和可靠性。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种骨架式光纤带光缆，该光缆的光纤带具有较好的抗弯曲性能，不受弯曲方向变化的限制，避免了光纤衰减偏大或不稳定引起的线路信号故障。与传统的并行排列的薄平状光纤带相比，其截面为圆形结构，解决了传统光纤带受弯曲方向性限制的问题，从而保证了通信线路信号传输稳定可靠。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明提供的一种骨架式光纤带光缆，包括骨架，及包覆于骨架***的阻水带，阻水带外侧挤制有光缆护套，所述骨架的周向设有等间距分布的骨架槽，骨架槽内设有光纤单元；所述骨架中心嵌入有加强件，骨架槽沿加强件轴向呈SZ型分布；

所述光纤单元包含由若干个光纤带组成以螺旋绞合的方式形成的子单元，所述光纤带由若干光纤按相邻顺序通过粘接树脂依次粘接固化连接并沿垂直于光纤长度方向卷绕且由包扎带包扎形成；所述子单元之间以螺旋绞合的方式形成圆形截面并经包扎带包扎固定后形成光纤单元。

优选的，所述阻水带由聚酯基体和其表面附着的阻水粉构成；若干光纤的表面粘附有阻水粉；所述阻水粉为淀粉或聚丙烯酸酯。

优选的，所述骨架槽与骨架为一体式加工成型，骨架槽的横截面为类扇形结构；当骨架槽的面积S1和光纤单元所占的面积S2、骨架槽的宽度和深度的比值W/D满足下式时，光缆可达到抗渗水性能和抗弯曲性能：

0.6≤S2/S1≤0.8；1.5≤W/D≤2.5

式中，W为骨架槽的宽度，D为骨架槽的深度。

优选的，所述粘接树脂沿光纤长度方向是连续分布的，也可是等间距的间歇式分布。

优选的，若干光纤的表面粘附有阻水粉，所述阻水粉为淀粉或聚丙烯酸酯。

优选的，所述阻水带以螺旋的方式绕包在骨架的外侧，并有2～4mm的搭接宽度。

优选的，所述包扎带的材料为聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯或聚酰胺。

优选的，所述包扎带的厚度为0.03mm～0.1mm，宽度为1.0mm～10mm，所述包扎带的形状不仅限于带状，或为线状纤维包扎线。

优选的，所述骨架为硬质树脂材料，采用聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或高密聚乙烯。

优选的，所述加强件为金属或非金属材料，金属材料为磷化钢丝、不锈钢丝或钢绞线；所述非金属材料为纤维增强复合材料FRP、芳纶纤维增强光缆加强芯KFRP或玄武岩纤维增强树脂BFRP。

优选的，所述光缆护套为聚乙烯或尼龙材料挤制而成。

本发明的有益效果是：

1.本发明骨架式光纤带光缆中，光纤带是若干光纤按相邻顺序通过粘接树脂依次连接并沿垂直于光纤长度方向卷绕形成，其截面为圆形，解决了传统薄平状光纤带受弯曲取向限制的问题，即沿光纤带厚度方向的弯曲性好，而沿光纤带宽度方向的弯曲性差。本发明骨架式光缆不受弯曲方向的限制，减小了光纤应变，具有较好的抗弯曲性能，避免了光纤衰减偏大或不稳定引起的线路信号故障。

2.本发明骨架式光纤带光缆中，光纤带之间以螺旋绞合的方式并经包扎带固定形成圆形截面的子单元，然后各子单元之间以螺旋绞合的方式并经包扎带固定形成骨架槽中的光纤单元，使得整个光纤单元结构为圆形，结构紧凑，抗弯曲性较好。

3.本发明骨架式光纤带光缆中，各光纤表面粘附有阻水粉，遇水后膨胀可对光纤8a～8h之间、光纤带之间及骨架槽与光纤单元之间的缝隙进行填充堵塞，避免水分对光纤的强度和衰减造成影响。

4.本发明骨架式光纤带光缆中，骨架材料为硬质树脂材料，其弯曲刚度大，保证了光缆良好的抗弯曲性能。

5.本发明骨架式光纤带光缆的骨架槽的截面为类扇形结构，光纤带截面为圆形结构，解决了传统骨架式光缆中矩形骨架槽及薄平状光纤带受弯曲方向限制的问题。

6.本发明骨架式光纤带光缆的光纤芯数大，外径小，重量轻，便于施工和接入操作。

附图说明

图1为一种骨架式光纤带光缆的横截面示意图；

图2为一个骨架槽5的横截面示意图；

图3为子单元7的横截面图；

图4为光纤带8的横截面结构示意图；

图5为光纤带8沿长度方向的结构示意图；

图6为子单元7的结构示意图；

图7为光纤单元6的结构示意图。

图中：1为光缆护套，2为阻水带，3为加强件，4为骨架，5为骨架槽，6为光纤单元，7为子单元，8为光纤带(8a～8h为光纤)，9为粘接树脂，10为光纤带包扎带，11为子单元包扎带。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对本发明做任何限制的依据。

图1为本发明一种骨架式光纤带光缆的横截面示意图，包括骨架4及嵌入骨架4中心的加强件3，骨架4的周向设有等间距分布的骨架槽5，骨架槽5内设有光纤单元6，骨架4***包覆阻水带2，阻水带2外侧挤制光缆护套1。

其中，骨架4为硬质树脂材料，可采用聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或高密聚乙烯(HDPE)，其弯曲刚度大于1000Mpa。骨架4的外径为20mm。

加强件3螺旋嵌入骨架4的中心位置，加强件3为金属加强材料(磷化钢丝、不锈钢丝、钢绞线等)或非金属加强材料(FRP、KFRP、BFRP等)，以增强光缆的机械性能。

骨架槽5沿骨架4的圆周外侧等间距均匀设置，骨架槽5的数量为五个，各骨架槽5的横截面上的槽宽、槽深以及槽与槽之间的距离须严格控制在一定的误差内，保证光纤单元6能平稳、精确地放入骨架槽5内；骨架槽5沿加强件3的轴向呈SZ型分布，骨架槽5的横截面为类扇形形状。骨架槽5与骨架4为一体式加工成型。

阻水带2以螺旋的方式绕包在骨架4的外侧，绕包须紧实平整，并有一定的搭接宽度，搭接宽度可为2～4mm。阻水带2的绕包过程应避免对骨架槽5中的顶层光纤造成的光纤衰减增大甚至断纤或断光纤带等不良影响。阻水带2由聚酯基体和其表面附着的阻水粉构成，阻水粉是遇水膨胀性的树脂，可为淀粉、聚丙烯酸酯等。

在一个实施例中，光缆护套1为聚乙烯或尼龙。光缆外径为24mm。

图2为一个骨架槽5的横截面示意图。骨架槽5的数量为5个，但可根据实际需要合理设置骨架槽5的数量。容纳在骨架槽5内的光纤单元6包括四个子单元7。光纤单元6包含由若干个光纤带8组成的子单元7，子单元7由若干光纤(8a～8h为光纤)按相邻顺序通过粘接树脂依次粘接固化连接并沿垂直于光纤长度方向卷绕形成；子单元7之间以螺旋绞合的方式形成圆形截面并经包扎带包扎固定后形成光纤单元。

根据骨架槽5的结构尺寸设置合适的子单元7的数量。骨架槽5的宽度为W，深度为D，面积为S1；光纤单元6所占的面积为S2。当S1和S2、W和D满足0.6≤S2/S1≤0.8；1.5≤W/D≤2.5时，光缆可实现优异的抗渗水性能和抗弯曲性能。尤其，当骨架槽5内的光纤密度较高时，阻水带2上的阻水粉可以均匀地进入骨架槽5的底部，一方面可有效阻止水份沿轴向进行渗流，从而实现光缆优异的抗渗水性能；另一方面，保证子单元7在骨架槽5中固定可靠，不受光缆在弯曲方向变化时，造成光纤在骨架槽中滑动，进而影响光纤的寿命。

图3为子单元7的横截面图，子单元7包括10个光纤带8。

图4为光纤带8的横截面结构示意图。其中，光纤8a～8h按相邻顺序通过粘接树脂9将8根光纤依次连接，沿垂直于光纤长度方向卷绕形成圆形的光纤带8；所述粘接树脂9沿光纤长度方向是连续分布的，也可是等间距的间歇式分布。

各骨架槽5内光纤带8中的光纤8a的颜色不同，以便在施工时区分不同的骨架槽，对相应的光纤单元进行接续处理。

图5为光纤带8沿长度方向的结构示意图。在未卷绕之前，光纤8a～8h沿长度方向通过粘接树脂9按照一定的间隔距离进行粘接，并且光纤8a～8h的表面粘附有阻水粉，遇水后膨胀可对光纤8a～8h之间及光纤带8之间的缝隙进行填充堵塞，避免水分对光纤的强度和衰减造成影响。本发明光纤带8与传统的并行排列的薄平状光纤带相比，其截面为圆形结构，解决了传统光纤带受弯曲方向性限制的问题，即沿光纤带厚度方向的弯曲性好，而沿光纤带宽度方向的弯曲性差。本发明光纤带8具有较好的抗弯曲性能，不受弯曲方向变化的限制，避免了光纤衰减偏大或不稳定引起的线路信号故障。并且本发明中光纤带8结构尺寸容易调控，从而满足较大范围的光纤密度及光缆外径的使用要求。

本发明中光纤带8中的光纤数目不限于图4和图5中所示的光纤数量，可根据实际需要及骨架槽5的结构尺寸，设置不同的光纤数量及卷绕成型的光纤带8的形状，保证与骨架槽5相匹配。

图6为子单元7的结构示意图。图中子单元7包括10个光纤带8，各光纤带8以螺旋绞合的方式形成圆形截面且由光纤带包扎带10包扎固定，形成子单元7。光纤带包扎带10的材料组成可为聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯或聚酰胺。光纤带包扎带10的厚度一般为0.03mm～0.1mm，宽度1.0mm～10mm，其形状不限于带状，也可为线状纤维包扎线。本发明中的光纤带8的数量不限于图6中所示的10个，可根据需要进行合理选择设置。

图7为光纤单元6的结构示意图。图中光纤单元6包括4个子单元7，各子单元7之间以螺旋绞合的方式形成圆形截面，然后经子单元包扎带11包扎固定，形成光纤单元6。子单元包扎带11与光纤带包扎带10的材料组成和形状厚度相同。本发明中的子单元7的数量不限于图7中所示的4个，可根据需要进行合理选择设置。

本发明图例中所示的光缆包括五个骨架槽5，每个骨架槽5中的光纤单元6包括四个子单元7，每个子单元7包括十个光纤带8，每个光纤带8包括八根光纤8a～8h，因此本发明图例中所示的光缆芯数为1600芯。本发明光缆芯数但不限于图例中所示，具体芯数可根据实际需求按照本发明阐述的方法进行合理设置。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种骨架式光纤带光缆，包括骨架，及包覆于骨架***的阻水带，阻水带外侧挤制有光缆护套，其特征在于，所述骨架的周向设有等间距分布的骨架槽，骨架槽内设有光纤单元；所述骨架中心嵌入有加强件，骨架槽沿加强件轴向呈SZ型分布；

所述光纤单元包含由若干个光纤带以螺旋绞合的方式形成的子单元，所述光纤带由若干光纤按相邻顺序通过粘接树脂依次粘接固化连接并沿垂直于光纤长度方向卷绕且由包扎带包扎形成；所述子单元之间以螺旋绞合的方式形成圆形截面并经包扎带包扎固定后形成光纤单元。

2.根据权利要求1所述的一种骨架式光纤带光缆，其特征在于，所述阻水带由聚酯基体和其表面附着的阻水粉构成；若干光纤的表面粘附有阻水粉；所述阻水粉为淀粉或聚丙烯酸酯。

3.根据权利要求1所述的一种骨架式光纤带光缆，其特征在于，所述骨架槽与骨架为一体式加工成型，骨架槽的横截面为类扇形结构；

当骨架槽的面积S1和光纤单元所占的面积S2、骨架槽的宽度和深度的比值W/D满足下式时，光缆可达到抗渗水性能和抗弯曲性能；

0.6≤S2/S1≤0.8；1.5≤W/D≤2.5

式中，W为骨架槽的宽度，D为骨架槽的深度。

4.根据权利要求1所述的一种骨架式光纤带光缆，其特征在于，粘接树脂沿光纤长度方向是连续分布的，也可是等间距的间歇式分布。

5.根据权利要求1所述的一种骨架式光纤带光缆，其特征在于，所述阻水带以螺旋的方式绕包在骨架的外侧，并有2～4mm的搭接宽度。

6.根据权利要求1所述的一种骨架式光纤带光缆，其特征在于，所述包扎带的厚度为0.03mm～0.1mm，宽度为1.0mm～10mm，所述包扎带的形状不仅限于带状，或为线状纤维包扎线。

7.根据权利要求6所述的一种骨架式光纤带光缆，其特征在于，所述包扎带的材料为聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯或聚酰胺。

8.根据权利要求1所述的一种骨架式光纤带光缆，其特征在于，所述骨架为硬质树脂材料，采用聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或高密聚乙烯。

9.根据权利要求1所述的一种骨架式光纤带光缆，其特征在于，所述加强件为金属或非金属材料，所述金属材料为磷化钢丝、不锈钢丝或钢绞线；所述非金属材料为纤维增强复合材料FRP、芳纶纤维增强光缆加强芯KFRP或玄武岩纤维增强树脂BFRP。

10.根据权利要求1所述的一种骨架式光纤带光缆，其特征在于，所述光缆护套为聚乙烯或尼龙材料挤制而成。