DE2530242C2 - Element mit optischer Faser für die Übertragung von Signalen in Fernübertragungskabeln - Google Patents

Description

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beanspruchung widerstandsfähig sind, oder daß zwei maximalen Querabmessung von 1,5 mm.

Metallfaden gegenüber Zugspannung, und ein Metallfa · Die kleinen Abmessungen des Trägers 1 ermöglichen

den gegenüber Druckspannung widerstandsfähig sind, offensichtlich vorteilhaft die Gruppierung einer großen

wobei die Metallfaden physikalische Eigenschaften ha- Anzahl von Elementen in einem begrenzten Raum, so

ben, die es ermöglichen, die Beanspruchungen und die s daß diese Elemente für die Übertragung von Signalen

sich daraus ergebenden Verformungen der optischen verwendet werden können, !n diesem Fall ist jeder Trä-

Faser aufzunehmen. Ein Element gemäß der Erfindung ger 1 aus thermoplastischem Material gebildet, welches

ist somit für Fernübertragungskabe! besonders geeig- vorzugsweise Kohlenruß enthält, um zu verhindern, daß

net die Übertragung von Licht in einer optischen Faser 2

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in io durch von angrenzenden optischen Fasern 2 austretenden Unteransprüchen unter Schutz gestellt. des Licht beeinflußt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeich- Die Elemente können auf verschiedene Weisen zu-

nung beispielsweise erläutert sammengefügt werden, beispielsweise durch Strangbil-

Fig. 1 zeigt schematisch ein Element gemäß einer dung, und sie können in einem einzigen Mantel 10

ersten Ausführungsform der Erfindung. 15 (F i g. 3) angeordnet sein, der aus Polyäthylen oder aus

F i g. 2 zeigt analog wie F i g. 1 ein Element gemäß einem anderen thermoplastischen Material gebildet ist

einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Bei einer solchen Ausführung werden die einzelnen EIe-

F i g. 3 zeigt in verkleinertem Maßstab mehrere mit- mente und insbesondere die einzelnen optischen Fasern

einander vereinigte Elemente gemäß der E; findung. 2 praktisch nur vernachlässigbaren Beanspruchungen

Fig. 4 zeigt in Teilansicht ein Fernübertragungskabel 20 unterworfen,

mit Elementen gemäß der Erfindung. Eine Mehrzahl von Elementen kann derart miteinan-

Jedes Element weist einen Träger 1 aus synthetischem der vereinigt werden, daß ein Bündel aus zu einem

thermoplastischem Material auf, der an seiner Mitte ei- Strang zusammengefaßten optischen Fasern erhalten

ne Glasfaser 2 und um diese Glasfaser 2 herum wenig- wird, welches an einem Fernübertragungskabel ange-

stens drei Metallfäden enthält um die Faser 2 zu schüt- 25 bracht wird, wobei nur praktisch vernachlässigbare Be-

zen. Die Metallfäden haben mechanische Eigenschaften, anspruchungen auftreten. F i g. 4 zeigt ein zylindrisches

die besser sind als diejenigen der optischen Faser 2, um Element 11 in einem zylinderförmigen Mantel 12 aus

den größten Teil der auftretenden Beanspruchungen zu thermoplastischem Material, das schraubenförmig auf

absorbieren, so daß die optische Faser 2 praktisch nur in den Kern 13 eines Fernübertragungskabels gewickelt

vernachlässigbarem Ausmaß beansprucht wird. 30 ist In diesem Fall ist die Stranganordnung des Elemen-

Die Metallfäden haben einen Wärmeausdehnungsko- tes uns das Kabel vorteilhaft, da eine Schlaglänge mit

effizienten, der gleich dem der optischen Feder 2 ist, um einer Steigung von größer als 100 mm die Verwendung

zu vermeiden, daß durch Wärmeausdehnung die opti- einer oder mehrerer otpischer Fasern ermöglicht mit

sehe Faser 2 unzulässigen Verformungen unterworfen einer Abwicklung, welche die Kabellänge nur geringfü-

wird. 35 gig überschreitet

Die Anordnung der Metallfäden und ihre Anzahl in Die Metallfäden können durch Nichtmetallfäden er-

dem Träger 1 kann sich ändern, vorausgesetzt, daß we- setzt werden, vorausgesetzt, daß die mechanischen Ei-

nigstens drei Metallfäden vorgesehen sind, die jeweils genschaften des verwendeten Materials und die Anord-

im gleichen Abstand von der optischen Faser 2 liegen, nuiig der Fäden derart sind, daß in jedem Fall der Wi-

und daß die Ebenen, die jeweils einen Metallfaden und 40 derstand gegen Biegung des Elementes erhöht wird,

die optische Faser 2 enthalten, in gleichen Winkelab- Es ist weiterhin zu verstehen, daß der Schutz für die

ständen voneinander liegen. Bei einer solchen Anord- optische Faser 2 in einer Weise erhalten werden kann,

nung sind die Metallfaden praktisch auf einer Zylinder- die zu der beschriebenen Weise praktisch äquivalent ist,

fläche rund um die optische Faser angeordnet, und sie indem die Fäden derart angeordnet werden, daß die

können Beanspruchungen in jeder Ebene wirksam wi- « jeweils einen Faden und die optische Faser enthalten-

derstehen. den Ebenen in geringfügig unterschiedlichen Winkelab-

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 sind drei Me- ständen voneinander liegen, da selbst unter dieser Betallfäden 3,4,5 vorgesehen, und die Ebenen, die jeweils dingung es möglich ist, gegen Druckbeanspruchung wieinen Metallfaden und die optische Faser 2 enthalten, derstandsfähige und gegen Zugbeanspruchung widerliegen in einem Winkelabstand von 120° voneinander. 50 standsfähige Fäden anzuordnen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 sind vier Me- Weiterhin kann ein Schutz für die optischen Fasern, tallfäden 6,7,8 und 9 vorgesehen, und die entsprechen- der dem Schutz äquivalent ist, der durch die Ausfühden Ebenen liegen in einem Winkelabstand von 90° rungsformen gemäß den Fig. 1 und 2 erhalten wird, voneinander. erhalten werden, indem Fäden verschiedener Durch-

Der Durchmesser der optischen Faser 2 liegt zwi- 55 messer verwendet werden. Im letzteren Fall würde die

sehen 0,01 und 0,1 mm, und der Druchmesser der Me- optische Faser nicht an der Mitte und nicht im gleichen

tallfäden 3 bis 9 liegt mehr oder weniger in der gleichen Abstand von allen Fäden angeordnet, sondern sie würde

Größenordnung wie der Durchmesser der optischen an einer Stelle verringerter Biegebeanspruchung ange- Faser2. ordnet sein, nämlich entlang der neutralen Achse des Als Material für die Metallfäden 3 bis 9 können insbe- eo Widerstandsquerschnitts, der durch die Fäden bestimmt

sondere Stahl oder Stahllegierungen mit einem Nickel- ist

gehalt von 42% verwendet werden.

Als Material für den Träger 1 kann synthetisches Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

thermoplastisches Material, beispielsweise Polyester,

Polyamid oder Polyolefin verwendet werden, und solche 65
Materialien haben sich als zweckentsprechend erwiesen. Der Träger 1 kann unterschiedliche, beispielsweise
bandförmige oder zylindrische Gestalt haben mit einer

Claims (1)

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Eigenschaften der Fasern ergeben.

Patentansprüche: Tatsächlich muß berücksichtigt werden, daß die Fasern, die außerordentlich dünn sind, zwar Zugbeanspru-

1. Element mit optischer Faser für die Obertra- chungen ausreichend widerstehen können, jedoch ge-

gung von Signalen in Fernübertragungskabeln, da- s ringe Bruchdehnung haben und daher spröde sind. Dar-

durch gekennzeichnet, daß es in einem syn- aus ergibt sich, daß es für ihre Verwendung in Fernüber-

thetischen thermoplastischen Material (1) eine opti- tragungskabeln, bei der sie zu einem Strang gebildet

sehe Faser (2) und wenigstens drei Metallfäden (3,4, werden, um ein Element für die Übertragung von Signa-

5 bzw. 6 bis 9) enthält, von denen jeder in gleichem len zu bilden, zunächst erforderlich ist, die Probleme der

Abstand von der optischen Faser (2) liegt und daß io richtigen Anordnung und der Verringerung der Verfor-

die jeweils einen Metallfaden und die optische Faser mungen und Beanspruchungen zu lösen, denen die Fa-

enthaltenden Ebenen in im wesentlichen gleichen sern unterworfen werden.

Winkelabständen voneinander liegen. Es ist ersichtlich, daß erwogen werden kann, die opti-

Z Element nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sehe Faser mit geeigneter Abstützung an dem Kabel in

zeichnet, daß bei Verwendung von drei Fäden (3,4, 15 Übereinstimmung mit mehreren Arbeitsweisen anzu-

5) die genannten Ebenen in einem Winkelabstand ordnen, beispielsweise mittels einer Strangwicklung

von 120° voneinander liegen. oder Überlappungswicklung. Während der Ausführung

3. Element nach Anspruch 1, dadurch gekenn- der entsprechenden Arbeitsschritte wird die Faser Bezeichnet, daß bei Verwendung von vier Fäden (6,7, anspruchungen unterworfen, die, wie es nicht vorher-S, 9) die genannten Ebenen im Winkelabstand von 20 sehbar war, in verschiedenen Ebenen liegen.

90° zueinander verlaufen. Weiterhin können sich, selbst wenn das Kabel fertig-

4. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- gestellt ist, weitere Beanspruchungen, die auch in Ebedurch gekennzeichnet, daß die optische Faser einen nen wirken, die nicht vorhersehbar sind, während des Durchmesser zwischen 0,01 und 0,1 mm hat, und daß Transportierens oder des Verlegens des Kabels auftreder Durchmesser der Fäden (3 bis 9) in der gleichen 25 ten.

Größenordnung liegt Es ist auch ein optisches Kabel bekannt (DE-OS

5. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da- 23 28 490). bei welchem wenigstens ein optisches Faserdurch gekennzeichnet daß das die Fäden und die bündel und mehrere Verstärkungsbauteile in räumlioptische Faser enthaltende synthetische thermopla- ehern Abstand voneinander in einem Kunststoffschutzstische Material (1) eine maximale Querabmessung 30 mantel angeordnet sind. Die Ausführung ist so getrofvon kleiner als 1,5 mm hat. fen, daß die Verstärkungsbauteile in der gleichen Ebene

6. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da- wie das optische Faserbündel und symmetrisch zu diedurch gekennzeichnet daß das synthetische thermo- sem angeordnet sind. Hierdurch wird ein Schutz für die plastische Material (1) zylindrische Gestalt hat. optischen Fasern nur gegenüber Zugbeanspruchungen

7. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da- 35 erhalten und nicht beispielsweise auch bei Beansprudurch gekennzeichnet daß es allein oder mit ande- chungen, die in einer Richtung wirken, welche zu der das ren um einen mittleren Kern eines Fernübertra- optische Faserbündel und die Verstärkungsbauteile entgungskabels stranggewickelt ist. haltenden Ebene rechtwinklig verläuft. Außerdem hat

die bekannte Ausführung eine vergleichsweise große

40 Querschnittsfläche.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eine optische Faser aufweisendes Element

Die Erfindung betrifft ein Element mit optischer Fa- für ein Fernübertragungskabel zu schaffen, bei dem die

ser für die Übertragung von Signalen in Fernübertra- optische Faser weitgehend gegen mechanische Bean-

gungskabeln, 45 spruchung geschützt ist. Gemäß der Erfindung wird die-

Bekanntlich werden optische Fasern aus Glas oder se Aufgabe dadurch gelöst, daß das Element in einem

aus synthetischem Kunststoffmaterial sehr kleinen synthetischen thermoplastischen Material eine optische

Durchmessers in der Größenordnung von 0,1 bis Faser und wenigstens drei Metallfäden enthält, von de-

0,01 mm hergestellt und sie weisen einen rohrförmigen nen jeder in gleichem Abstand von der optischen Faser

Kern und eine Umhüllung auf, deren Brechungsindex 50 liegt, und daß die jeweils einen Metallfaden und die

kleiner als der Brechungsindex des Kernes ist, wobei optische Faser enthaltenden Ebenen in im wesentlichen

beispielsweise der Brechungsindex der Umhüllung 1,50 gleichen Winkelabständen voneinander liegen,

bis 1,52, und der Brechungsindex des Kernes 1,56 bis Bei Verwirklichung der Erfindung ist die optische Fa-

1,64 beträgt. ser über ihre gesamte Länge und rund um sie durch eine

Zufolge dieses Unterschiedes der Brechungsindizes 55 Armierung geschützt die durch die Metallfäden gebil-

von Kern und Umhüllung wird an einem Ende der Faser det ist, welche in dem synthetischen thermoplastischen

eintretendes Licht in der Faser vollständig reflektiert Material enthalten sind. Die Wirksamkeit dieses Schut-

und kann entlang der Achse der Faser übertragen wer- zes ist mit der Wirksamkeit eines Schutzes vergleichbar,

den, selbst wenn diese gebogen ist, und zwar bis zum die beispielsweise erhalten würde, wenn um die Faser

anderen Ende der Faser. Durch Verwendung besonde- bo ein kontinuierlicher Mantel vorgesehen würde, der in

rer Arten hochtransparenten Glases wird erreicht, daß der Lage wäre, die Beanspruchungen aufzunehmen, die

das anfängliche Signal am anderen Ende der Faser mit in allen möglichen Ebenen wirken.

JPi nur geringer Schwächung austritt. Die stution.s.symmeirischc Anordnung der wenigstens

ψ Optische Fasern dieser Art können auch interessant drei Metallfäden, die in in gleichen Winkelabständen

|: sein bei der Verwendung für die Übertragung von Si- b5 voneinander liegenden Ebenen mit Bezug auf die Faser

[I gnalen in Fernübertragungskabeln. Ihre Anwendung angeordnet sind, führt dazu, daß in jeder Beanspru-

Il führt jedoch zu gewissen Problemen, die sich hauptsäch- chungsebene wenigstens ein Metallfaden gegenüber I

lieh aus den typischen physikalischen und mechanischen Zugspannung, und zwei Metallfaden gegenüber Druck- |