[发明专利]微型光纤束单元及以其为基本结构的光缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型光纤束的结构单元及以其为基本结构的光缆。

背景技术

按照光纤单元的构成形式，目前常用的光缆结构可有松套型和紧套型两类。松套型光缆中的光纤单元为由带有光纤二次涂层及着色层的单根光纤或由水平排列的单纤再附加基带涂层所形成的带状多纤结构。紧套型的光纤单元一般是在光纤上用聚氯乙烯、特殊聚烯烃材料、尼龙等工程材料挤出一定厚度的塑性材料组成的单纤结构，挤出后的单纤直径多为900μm，也有报道使用乙烯丙烯酸酯作为紧套层单纤结构的大直径光纤，其直径范围为400～600μm。目前各种形式的光缆都是以这种单纤为基本结构单元制造的。

研究发现，在某些特定设计中，上述形式的光纤单元并非是理想结构，导致了光缆外径偏大，制造工艺和工序复杂。例如，近期出现的一种8字型结构皮线光缆，其两端分别为GRP加强元件，中央为裸纤或紧套光纤。该结构耐侧压能力优良且具有适当的抗扭转强度，尺寸小，适合于入户的穿管。但该结构较适合于单芯或两芯类光纤芯数较小的单元，一旦光纤芯数增加，多芯光纤有可能和LSZH(低烟无卤聚烯烃阻燃)护套发生粘连，既增大了光纤的衰减，也增加了断纤几率。若全部使用紧套光缆，则将失去其光缆小尺寸的特点，而且在终端多纤的盘留和连接端头处理也会变得非常困难。

又如，在目前的中心束管型的室外光缆结构中，当光纤芯数超过12芯(国际规范的全色谱)时，一般采用束纤方法解决(即常规着色光纤通过不同颜色的细纱缠绕而成)，而束纤纱的张力大小、节距、每根光纤放线张力的大小都会影响光缆的生产。特别是光纤的放线张力不可避免地会存在偏差，从而会产生光纤束在二次套塑生产中的抛纤现象，累积后会导致光纤在套管中被折断形成短段造成损失。为避免其发生，一个简单的方法是放大套管内径，使其允许光纤有一定程度的弯曲，但这将丧失中心束管式光缆的低成本优势。而即使如此也仍会有小概率废品的可能。

层绞式光缆是现行室外光缆的主要应用形式，是一种多芯光缆，将多根着色光纤设置在不同颜色的套管中，通过套管给予光纤提供一定的保护，并以一定节距绞合在金属或非金属加强件上，用于提供室外光缆布放所需的机械强度，以及避免温度环境等变化对光缆的影响。但因其套管中必需要填充油膏，而这种触变性的油膏对施工及环境保护都有一定的负作用。全干式光缆是今后的发展趋势。现有的干套管技术主要有两种，一种是朝套管中吹阻水粉。在垂直布放的光缆(或有一定高差布放)中，其阻水粉会不断下移至光缆和光缆连接的接头盒中，一旦光缆出现破损，缺少阻水粉的套管难以保证良好的阻水性。另一种方法是在套管内与光纤平行放置阻水纱。此方法虽然可以有效地保证光缆的阻水要求，但是在光缆生产中阻水纱与光纤间的摩擦会增大光缆的衰减，降低了光缆的成品率。

公开号CN1460873A的中国专利文献公开了一种多芯集束型紧包光纤单元，由高分子光固化材料将多芯光纤紧密结合成所芯光纤束，在其外部再设置有护套。该结构仍是基于紧套光纤，或是基于紧套缆构成的微型光纤束单元，即仍囿于常规的紧“套”设计概念，认为无“套”不能达到“束”的作用。深入的研究和试验显示结果并非如此，且其外层“套”结构不仅增加了生产工序，降低了效率，还必然增大微型光纤束的外径尺寸，并进而增加光缆的外径，也难以达到提高缓冲外部压力作用的能力。因此作为光纤单元而言，在其外周设置的“套”结构实际并无任何积极意义。

发明内容

针对上述情况，本发明将提供一种微型光纤束单元，以及以该微型光纤束单元为基本结构的光缆。

本发明微型光纤束单元，是由至少2根分别包覆有二次涂层和着色外层的光纤以保持有间隙的集束状平行排布，并被UV固化材料封固成沿长度方向延伸的线型结构微型光纤束单元。线型结构微型光纤束单元中以集束状平行排布的所说光纤的数目，根据使用需要目前以采用为2、4或6根为佳。

经试验，上述微型光纤束单元中所说的以集束状平行排布的光纤的外侧边缘与线型结构微型光纤束单元外周缘间的最小距离最好以不小于50μm为佳，以达到兼顾生产操作、质量性能及经济性能等多方面的综合效果。试验显示，以上述的2芯微型光纤束单元为例，其外径尺寸可为600～900μm，最佳为700μm；4芯的微型光纤束单元外径尺寸可为700～1100μm，最佳为900μm；6芯的微型光纤束单元的外径尺寸可为950～1200μm，最佳为1000μm。