一种具有松套管光单元的光纤带光缆及其制备方法与流程

1.本发明属于光缆领域，更具体地，涉及一种具有松套管光单元的光纤带光缆及其制备方法。


背景技术：

2.光纤带光缆是指缆芯光纤采用光纤带结构的光缆，光纤带缆芯多应用于中心管式或骨架式光缆。光纤带光缆采用带状光纤熔接机接续时，一个光纤带的光纤可一次熔接完成，从而大大提升接续的效率。每个光纤带的芯数越多，接续的效率越高光纤带光缆常用在在大、中型城域网中光缆芯数较大(不少于72芯)的光缆段落，如：城域光缆的核心层、接入层的主干段。
3.现有的带松套管结构的光纤带光缆，是在松套管中放置一定数量的光纤带，这些光纤带堆叠在一起形成光纤带阵列，而松套管为圆形结构，位于光纤带阵列四个顶点处的光纤因为容易受到套管内壁擦碰和挤压，造成边角的光纤衰减增加甚至受损，因此需要套管有足够的内空，这样会造成管内空间利用率低，也不利于套管直径和成本控制，难以得到高纤芯密度。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种具有松套管光单元的光纤带光缆，其结构设置合理，有利于保护光纤带中的光纤不因受力而增加衰减，而且松套管和光缆直径小，产品成本低。
5.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种具有松套管光单元的光纤带光缆，包括松套管以及设置在所述松套管内的复合带和油膏，
6.所述复合带包括光纤带和两条保护带；
7.所述光纤带整体呈螺旋状，则光纤带具有螺旋状的内侧面和螺旋状的外侧面；
8.所述保护带设置有两条，其中一条覆盖在所述光纤带的螺旋状的内侧面上而另一条覆盖在所述光纤带的螺旋状的外侧面上；
9.所述光纤带和每条所述保护带在展平状态下均为长方体形状；
10.所述光纤带和每条所述保护带在展平状态时，所述光纤带具有与所述保护带相同的宽度，从而使得保护带安装在所述光纤带上后，进而使得保护带完全覆盖住光纤带。
11.优选地，所述光纤带光缆，其所述保护带的弯曲模量小于与所述光纤带的弯曲模量。
12.优选地，所述光纤带光缆，其所述保护带的弯曲模量在100mpa至500mpa之间。
13.优选地，所述光纤带光缆，其所述保护带在宽度方向的边缘与光纤带在宽度方向的边缘平齐。
14.优选地，所述光纤带光缆，其所述保护带的材质为pet塑料。
15.优选地，所述光纤带光缆，其所述松套管由pbt、pp、tpee或pc材料制成，外径为6mm
～15mm。
16.优选地，所述光纤带光缆，其所述光纤带的数量为1～24根，当超过1根光纤带时，这些光纤带呈阵列布置堆叠在一起，每根光纤带的光纤数量为4～24根。
17.优选地，所述光纤带光缆，其所述保护带的厚度为0.1mm～0.2mm并且所述保护带的厚度小于光纤带的厚度。
18.优选地，所述光纤带光缆，其所述复合带与所述松套管的内壁之间存在间隙。
19.按照本发明的另一方面，提供了一种所述的光纤带缆的制备方法，其包括以下步骤：
20.将保护带的宽度预制为光纤带相同的宽度；
21.通过成型模具，将保护带按照光纤堆叠的方向附加在光纤阵列两侧，形成具有保护带的光纤带阵列；
22.使得所述具有保护带的光纤阵列发生螺旋，进入松套管；
23.采用所述松套管制作缆芯并成缆。
24.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
25.本发明采用与光纤带宽度相同的保护带，使得松套管中的光纤带不会直接与套管内壁接触，改变不对称分布的应力的传导方向和分布，能对其提供更好的保护，避免光纤带矩阵中的边纤受到挤压应力，减小边纤和中间纤的传输损耗差异，有利于减少次品并提高套管及光缆的抗压性能；
26.由于保护带的存在，光纤不容易出现因受力而造成衰减增加等情况，因此不需要有较大的缓冲空间，松套管的内部空间可以尽量小，有利于减小其直径，降低产品成本。
附图说明
27.图1是本发明的结构示意图。
28.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：.1-保护带，2-光纤带矩阵，3-油膏，4-松套管。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
30.参照图1，一种具有松套管光单元的光纤带光缆，包括松套管4以及设置在所述松套管4内的复合带和油膏3，所述松套管4由pbt、pp、tpee或pc材料制成，外径为6mm～15mm，所述复合带包括光纤带2和两条保护带1。
31.所述光纤带2整体呈螺旋状，则光纤带2具有螺旋状的内侧面和螺旋状的外侧面。
32.所述保护带1设置有两条，其中一条覆盖在所述光纤带2的螺旋状的内侧面上而另一条覆盖在所述光纤带2的螺旋状的外侧面上。
33.所述光纤带2和每条所述保护带1在展平状态下均为长方体形状，并且所述光纤带
2和每条所述保护带1在展平状态时，所述光纤带2具有与所述保护带1相同的宽度，从而使得保护带1安装在所述光纤带2上后，保护带1在宽度方向的边缘与光纤带2在宽度方向的边缘平齐，进而使得保护带1完全覆盖住光纤带2，实现对光纤带2的全覆盖，使得复合带在呈螺旋状时，光纤带2的内侧面和外侧面由于被保护带1完全遮住而不会显露出来，光纤带2的内侧面和外侧面全部被保护带1所遮住。这样在复合带与松套管4的内壁有接触，松套管4内部挤压复合带时，是保护带1与松套管4的内壁直接接触而不是光纤带2与松套管4的内壁直接接触，保护带1优先于光纤带2受到套管内壁的挤压，保护带1整体可对抗松套管4的作用力，从而保护光纤带2。
34.具有松套管采用光纤带2作为导光元件的光单元，具有外圆内方的特点，然而虽然结构整体上呈现对称性，在应力传导方面则体现出不对称型，光单元任意一个横截面上，应力的分布是呈现对称性的，各个方向可能受到应力的大小和概率相同，而应力传导到光纤阵列上就会集中体现在处于阵列四角上的光纤，对称性较松套管所承受的应力的对称性差。当应力传导到光纤带2阵列上时，光纤带2阵列存在两个维度方向，即光纤带2方向和光纤带2堆叠方向，在光纤带2堆叠方向上，由于光纤带2之间是相对松散的，而光纤带2则通过弯曲模量较高的并带树脂连接，因此光纤带2阵列受到的应力，主要引起了阵列四个角上的边纤弯曲，进一步引起了应力不对称，光纤带2四个角上的边纤传输损耗明显高于其他位置的光纤。
35.即使在光纤带2阵列表面包覆铠装元件，如纵包阻水带，亦不能改变不对称的应力传导分布，仍然不能解决边纤传输损耗与中间纤传输损耗差异明显的问题。
36.本发明解决光纤带2阵列应力分布不对称的问题，则不采用应力分散的策略，利用应力不均匀分布的特点，在光纤带2堆叠方向增加保护带1，保护带1的弯曲模量小于光纤并带树脂的弯曲模量。光纤带2阵列不直接收到松套管形变应力，而是通过保护带1传导。由于保护带1的弯曲模量小于，甚至是远小于光纤带2并带树脂，因此不均匀分散的应力优先引起保护带1形变而被吸收，尤其保护带1在光纤带2方向上的形变，对减小应力的影响效果明显。由于改变了应力引起形变的方向，由原本主要引起光纤沿光纤带2堆叠方向形变，变成主要引起光纤保护带1颜光纤带2方向形变，应力较充分的被保护带1吸收，因此光纤带2阵列的四个角向边纤承受的应力减小，与中间纤的微弯形变差异不大，从而减小了边纤与中间纤传输损耗差异的问题。
37.基于以上原理，设置保护带1与光纤带2的相对位置是关键之一，保护带1需要设置于光纤带2堆叠方向上，如果设置于光纤带2方向即保护带1与光纤带2阵列的侧面设置，则对于削弱光纤带2沿堆叠方向形变的能力较弱；另外也不能采取纵包或绕包等全封闭的设置方式，完全封闭的保护带1设置方式虽然能通过保护带1形变一定程度上的削弱应力影响，然而不能通过改变应力引起形变的方向来削弱应力影响差异，尤其是全封闭的设置方式会进一步限制光纤的松弛状态，甚至导致传输损耗增加。同时，保护带1与光纤带2之间的弯曲模量差异，是协同其相对位置设置的另一个关键因素，保护带1如果弯曲模量较大，与光纤带2相当，则不能很好的吸收应力，而会传导应力，仍然引起边纤形变，对应力影响的削弱能力有限，如果弯曲模量过小，则不能很好的改变应力传导方向，边纤承受的应力仍然会导致边线与中间纤的传输损耗差异较明显。
38.另外，保护带的宽度亦需要覆盖边纤，同时不宜超过边纤，最好与边纤齐平。不能
覆盖边纤会无法起到代替边纤承受应力的作用，超过边纤的情况，其在松套管中发生弯折，会削弱保护带改变应力传导方向的能力。
39.经实验显示，保护带1的弯曲模量在100mpa至500mpa之间时，能有效的减小边纤与中间纤的传输损耗差异，并且整体而言传输损耗降低。
40.优选地，所述保护带1的材质为pet塑料(pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，即涤纶树脂(polyethylene terephthalate))，相当于替代了光纤带2承受来自松套管4的应力。
41.进一步，所述光纤带2的数量为1～24根，当超过1根光纤带2时，这些光纤带2呈阵列布置堆叠在一起，每根光纤带2的光纤数量为4～24根。保护带1覆盖在最内层和最外层的光纤带2上。
42.进一步，所述保护带1的厚度为0.1mm～0.2mm并且所述保护带1的厚度小于光纤带2的厚度。
43.进一步，所述复合带与所述松套管4的内壁之间存在间隙，使得松套管4不会一直挤压复合带。
44.本发明的松套管4内填充油膏3，松套管4内放有光纤带2，优选有12根光纤带2堆叠在一起，每根光纤带2的芯数优选为12芯，宽度为3.1mm，厚度为0.3mm，保护带1放置在光纤带2的内侧面和外侧面，颜色为易识别的白色或黑色，厚度为0.2mm，宽度同样为3.1mm，两根保护带1和光纤带2形成的复合带自身进行旋扭成螺旋状，光纤带2中的光纤不会直接跟松套管4的内壁接触，避免了因受力引起衰减增加等情况，因此光纤带2与松套管4内壁之间的距离可以尽量小，松套管4的外径优选为6.5mm，可以比常规尺寸小1mm～2mm，如用这种松套管4生产层绞结构或中心管结构的光纤带2光缆，则光缆外径可以比常规尺寸小2mm～6mm，在保证质量的同时也可以显著降低产品成本。
45.本发明提供的光纤带缆的制备方法，包括以下步骤：
46.将保护带的宽度预制为光纤带相同的宽度；
47.通过成型模具，将保护带按照光纤堆叠的方向附加在光纤阵列两侧，形成具有保护带的光纤带阵列；
48.使得所述具有保护带的光纤阵列发生螺旋，进入松套管；松套管中同时填充设计元件，例如油膏、阻水纱或阻水粉。
49.采用所述松套管光单元制作缆芯并成缆。
50.以下为实施例：
51.下面以12芯光纤带为例，详细介绍本发明给提供的具有松套管光单元的光纤带光缆的性能。
52.实施例提供的光纤带缆结构如下：
53.参照图1，一种光纤带2光缆，包括松套管4以及设置在所述松套管4内的复合带和油膏3，所述松套管4由pbt制成，外径为10mm，所述复合带包括光纤带2和两条保护带1；
54.所述光纤带2整体呈螺旋状，则光纤带2具有螺旋状的内侧面和螺旋状的外侧面；
55.所述保护带1设置有两条，其中一条覆盖在所述光纤带2的螺旋状的内侧面上而另一条覆盖在所述光纤带2的螺旋状的外侧面上；光纤带宽度为3.1mm，厚度为0.3mm，保护带1放置在光纤带2的内侧面和外侧面，颜色为易识别的白色或黑色，厚度为0.2mm，宽度同样为3.1mm，
56.保护带1的厚度为0.15并且所述保护带1的厚度小于光纤带2的厚度。
57.进一步，所述复合带与所述松套管4的内壁之间存在间隙，使得松套管4不会一直挤压复合带。
58.本发明的松套管4内填充油膏3，松套管4内放有光纤带2，松套管4的外径优选为6.5mm。
59.保护带的参数及光缆性能测试如表1所示：
60.表1
[0061][0062]
其中，对比例与实施例仅保护带材质及性能有区别，其他结构及参数与实施例相同。
[0063]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。