DE2709083A1

DE2709083A1 - Optisches kabel

Info

Publication number: DE2709083A1
Application number: DE19772709083
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Kunze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1979-02-01

Description

Optisches Eabel
Die Erfindung betrifft ein optisches Kabel, bei dem optische Ubertragungaelemente entlang eines Kernes verlaufen und auf den Umfang des Kernes verteilt angeordnet sind. Bei der optischen Nachrichtenübertragung werden optische Ubertragungselemente verwendet, die zur Führung von Lichtwellen dienen. Es ist bekannt, daß bei der Konstruktion optischer Kabel die mechanische Empfindlichkeit der optischen Ubertragungselemente, inabesonuere der Glasfasern, zu berücksichtigen ist. Dies führt zu konstruktiven Aurbauten des Kabels, bei denen die optischen Ubertragungselemente gegen Zug-, Druck- und Biegebeanspruehungen geschützt sind. Bei einer bekannten Kabelkonstruktion ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß die optischen Ubertragungselemente um einen zugfesten Kern aus beispielsweise Stahldrähten angeordnet und mit einer gemeinsamen Umhüllung aus zum Beispiel Polyäthylen umgeben sind. Zwischen der Umhüllung, die die optischen Übertragungselemente lose umgibt, und dem zugfesten Kern ist ein Gleitmittel in Form einer vaselineartigen Substanz angeordnet. Diese Substanz ermöglicht bei mechanisehen Beanspruchungen des Kabels Ausgleichsbewegungen der optisehen Ubertragungselemente (DT-OS 2 429 670). Es ist auch bereits ein optiacher Faserstrang bekannt, bei dem um einen zentralen Kunststoffaden mehrere Glasfasern angeordnet sind. Der Kunststofffaden ist im Querschnitt mehrarmig ausgebildet. Die Glasfasern verlaufen in den Zwickelräumen zwischen den Armen und werden mit Hilfe einer KunststoffhUlle gesichert (DT-OS 2 347 408). Bei dieser bekannten Konstruktion besteht jedoch eine direkte mechanische Kopplung zwischen dem zugfesten Kern und den Glasfasern. Man hat daher die Zwickelräume in dem zugfesten Kern auch schon so groß ausgefuhrt, daß die Ubertragungselemente mit Abstand von einer Umhüllung überdeckt werden und sich in den hierdurch gebildeten Zwickelraum-Kammern frei bewegen können (DT-OS 2 511 019). Die Herstellung von Kabeln mit zugfestem Profilkörper oder von Grundelementen zum Aufbau optischer Kabel mit solchen zugfesten Profilkörpern ist aufwendig.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aulgabe besteht nun darin, eine Kabelkonstruktion zu schaffen, welche den mechanischen Schutz der optischen Übertragungselemente in bester Weise gewährleistet, welche aber dennoch relativ einfach herstellbar ist.
Die gestellte Aufgabe wird bei dem optischen Kabel, bei dem die optischen Ubertragungselemente entlang eines Kernes verlaufen und auf den Umfang des Kernes verteilt angeordnet sind, dadurch gelöst, daß zwischen den mit Abstand voneinander verlaufenden optischen Ubertragungseiementen weitere strang- oder fadenförmige Elemente (Trennelemente) angeordnet sind, deren Durchmesser größer als derjenige der optischen Ubertragungselemente ist, daß die Anzahl aller optischen Ubertragungselemente und strang- oder fadenförmigen Elemente höchstens eo groß ist, daß zwischen den Verseilelementen in Umfangsrichtung des Kernes eo viel Abstand verbleibt, daß die optischen Ubertragungselemente in Umfangsrichtung des Kernes genügend Bewegungsfreiheit besitzen; darüber wird eine Deckschicht aufgebracht. Da die weiteren strang- oder fadenförmigen Elemente (Trennelemente) einen größeren Durchmesser als die optischen Ubertragungselemente aufweisen, werden zwischen diesen Elementen Räume gebildet, in denen sich die Lichtwellenleiter bzw. Glasfasern frei bewegen können. Von besonderem Vorteil ist bei dieser Konstruktion ferner, daß die strang- oder fadenförmigen Elemente (Trennelemente) die gleiche Bewegung bezüglich der Verformung des Kabels mitmachen wie die Lichtwellenleiter und hierbei im gleichen Sinne verkürzen oder verlängernd auf das Gesamtgebilde des Kabels wirken. Es ist weiter vorteilhaft, daß sowohl die Lichtwellenleiterelemente als auch die als Trennele- mente bezeichneten strang- oder fadenförmigen Elemente in demselben Arbeitsgang auf den Kern aufgebracht und mittels einer gemeinsamen Umhüllung abgedeckt werden können.
In vorteilhafter Weise kann man den gern querelastisch ausbilden, zum Beispiel durch Verwendung von Schaumstoffen. Ordnet man auf einem solchen Kern die die Kammer bildenden strang- oder fadenförmigen Elemente an, eo werden sie bei Verseilung unter entsprechender Zugspannung und/oder aufgrund des von der Deckschicht ausgeübten Druckes in den Kern so weit eingedrückt, daß sie unverrutschbar auf dem Kern festgelegt sind. Zum Festlegen dieser Elemente kann man gegebenenfalls auch Klebstoffe benutzen. Im Kernmaterial können in bekannter Weise noch zugfeste Elemente zusätzlich untergebracht werden. In vorteilhafter Weise kann man die optischen Ubertragungselemente und die strang- oder fadenförmigen Elemente um den Kern herum verseilen und die Drallänge in geeigneter Weise wählen bzw. variieren. Es kann auch von Vorteil sein, die Drallrichtung nach bestimmten Regeln zu ändern.
Da bei dem optischen Kabel nach der Erfindung sowohl die optischen Ubertragungselemente als auch die Trennelemente gleichzeitig um den Kern verseilt werden, bestehen keine Schwierigkeiten für den Fall, daß die Drallrichtung und/oder die Schlaglänge während der Fertigung geändert werden sollen. Man kann also in einfacher Weise optische Kabel herstellen, deren Aufbau den jeweiligen Bedingungen sogar noch während der Fertigung angepaßt werden kann. In vorteilhafter Weise kann man die strang- oder fadenförmigen Elemente auch mit quadratischem oder rechteckförmigem Querschnitt ausbilden.
Die Erfindung wird anhand von AusfUhrungsbeispielen näher erläutert.
Das in Fig. 1 gezeigte optische Kabel besteht aus dem Kern 1 und den um diesen Kern verseilten optischen Ubertragungselementen 2 sowie aus den fadenförmigen Elementen 9. Der Durchmesser der fadenförmigen Elemente (Trennelemente) 3 ist eindeutig größer als der Durchmesser der Lichtwellenleiter 2 und soll mindestens 80 groß sein, daß auch bei einer geradflächigen Uberbrückung des Raumes zwischen zwei benachbarten Trennelementen 3 noch genilgend Bewegungsfreiheit für den Lichtwellenleiter 2 besteht. Die Deckschicht 4 schließt die zwischen den benachbarten Trennelementen 3 gebildeten Räume nach außen hin ab. Sie kann beispielsweise durch einfache Bandwicklung gebildet werden. Im Kernelement 1 können in an sich bekannter Weise noch Verstärkungselemente untergebracht werden. Auch ist es denkbar, elektrische leitungen im Kern anzuordnen.
Von besonderem Vorteil kann es auch sein, die Trennelemente 3 als leitende Elemente auszubilden und diese dann zum Beispiel für Stromversorgungszwecke oder zur Schaffung von Dienstkanälen auszunutze; auch isolierte Drähte sind anwendbar.
Die Trennelemente 3 können aus Kunststoff oder auch aus Metall bestehen; sie können auch als optisches Ubertragungselement in solchen Pollen angewendet werden, bei denen es auf niedrige Dämpfung nicht ankommt.
In Figur 2 ist ein optisches Kabel gezeigt, bei dem die fadenförmigen Elemente bzw. Trennelemente 3 einen quadratischen Querschnitt aufweisen. In den zwischen diesen Elementen verbleibenden Räumen sind die Lichtwellenleiter 2 untergebracht, die eowohl in Umiangsrichtung als auch in radialer Richtung frei beweglich sind. Da der Querschnitt der Trennelemente 3 größer als der Querschnitt der optischen Ubertragungselemente 2 ist, wird die Zugkraft in jedem Falle überwiegend von den Trennelementen 3 ubernommen, selbst wenn die mechanischen Eigenschaften der Ubertragungselemente 2 und der Trennelemente 3 im wesentlichen gleich sind. Die Deckschicht 4 umschließt den Kern mit den Lichtwellenleitern 2 und den Trennelementen 3.
Über der Deckschicht 4 kann noch eine Metallachlcht angeordnet werden. Ebenso kann zur Abdeckung ein kunststoffbeschichtetes Metallband benutzt werden. Sieht man im Zentrum des Kernes 1 noch einen Leiter vor, so erhält man eine koaxiale Leitung mit sehr guten HP-Ubertragungseigenschaften und vorzüglich geschützten Lichtwellenleitern. Ein Querschnitt eines so ausgebildeten Kabels ist in Fig. 3 dargestellt. Der Innenleiter 5 kann massiv ausgebildet sein; er kann aber auch aus einer mit Kupfer, Silber oder dergl. überzogenen Stahl- oder Kunststoffseele oder aus einen Metallrohr bestehen. In dem als Innenleiter dienenden Metallrohr können auch Lichtwellenleiter untergebracht werden. Der Außenleiter kann auch als Wellrohr ausgebildet sein und erhöht so die Querstabilität des gabelaufbaus beträchtlich.
5 Patentansprüche 3 Figuren

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Optisches Kabel, bei dem optische Übertragungselemente entlang eines Kernes verlaufen und auf den Umfang des Kernes verteilt angeordnet sind, d a d u r e h g e k e n n z e i c h -n e t , daß zwischen den mit Abstand voneinander verlaufenden optischen Ubertragungselementen strang- oder fadenförmige Elemente (Treanelemente) angeordnet sind, deren Durchmesser größer als derjenige der optischen Übertragungselemente ist, daß die Anzahl aller optischen Ubertragungselemente und strang-oder fadonförmigen Elemente höchstens eo groß ist, daß zwischen den Verseilelementen in Umfangsrichtung des Kernes so viel Abstand verbleibt, daß die optischen Übertragungselemente in Umfangsrichtung des Kernes genügend Bewegungsfreiheit besitzen, und daß darüber eine Deckschicht aufgebracht ist.
2. Optisches Kabel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Kern querelastisch ausgebildet ist.
3. Optisches Eabel nach einem der Ansprüche 1 und 2, d a -d u r e h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Kern zugfeste Elemente untergebracht sind.
4. Optisches Kabel nach einem der Anspruche 1 bis 3, d a -d u r e h g e k e n n z e i c h n e t , daß die optischen Ubertragungselemente und die strang- oder fadenförmigen Elemente (Trennelemente) um den Kern verseilt sind.
5. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die strang-oder fadenförmigen Elemente quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt aufweisen.