Оптоволоконный модуль, способ разветвления оптического волокна и оптоволоконный кабель - RU2663689C2
Код документа: RU2663689C2
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001]
Настоящее изобретение относится к оптоволоконному модулю, способу разветвления оптического волокна и оптоволоконному кабелю.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
Известны способы формирования оптоволоконного кабеля, включая оптоволоконные модули, которые представляют собой комплект оптических волокон, формируемых путем объединения множества оптических волокон. В таких способах, обычно применяется способ, в котором жесткая наматываемая нить (связывающая элемент) наматывается на жгут оптических волокон, чтобы таким образом удержать/предотвратить распад жгута оптических волокон, позволяя, при этом, отличать оптоволоконные модули друг от друга по цветам связываемых элементов.
[0003]
В отношении таких связываемых элементов, в патентной литературе 1 раскрывается способ, в котором множество связываемых элементов наматываются по спирали на жгут оптических волокон, и связываемые элементы соединяются вместе, чтобы связать жгут оптических волокон. В патентной литературе 2 (в частности, на фиг. 7 патентной литературы 2) раскрывается способ, в котором на внешний контур жгута из множества оптических волокон связываются в жгут посредством двух связывающих элементов путем наматывания двух связывающих элементов в S-Z-образной конфигурации, и два связывающих элемента сцепляются и фиксируются друг с другом на участках, где направления их намотки меняются на обратные.
СПИСОК ЦИТИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Патентная литература
[0004]
Патентная литература 1: JP 2011-169939 А
Патентная литература 2: JP 2012-88454 А
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача
[0005]
Обычные способы, однако, могут приводить к низкой работоспособности во время извлечения желаемого оптического волокна из оптоволоконного модуля. Например, в патентной литературе 1, множество связывающих элементов наматываются по спирали на внешний контуржгут оптических волокон, и связываемые элементы соединяются друг с другом в их точках пересечения. Таким образом, при выполнении разветвления в средней части для извлечения конкретного оптического волокна, соединенные участки между связывающими элементами необходимо разъединить. В то же время, связывающие элементы необходимо снимать по спирали, что увеличивает затраты времени и сил на извлечение оптического волокна. Кроме того, во время снятия связывающих элементов, существует вероятность того, что оптические волокна могут сломаться в результате, например, попадания пальца работника в оптические волокна.
[0006]
Более того, в случаях, когда связывающий элемент наматывается по спирали на внешний контур жгута оптических волокон, или в случаях, когда два связывающих элемента наматываются в S-Z-образной конфигурации на внешний контур жгута оптических волокон, как описано в патентной литературе 2, оптические волокна могут изгибаться при натяжении связывающего элемента(-ов), что приводит к возможности повышения потерь при передаче.
[0007]
Задача изобретения заключается в улучшение работоспособности во время извлечения оптических волокон в оптоволоконном модуле, в котором жгут оптических волокон объединяется посредством связывающих элементов, и в сдерживании/предотвращении повышения потерь при передаче даже при натяжении связывающих элементов.
Решение проблемы
[0008]
Основным аспектом изобретения для решения вышеупомянутой задачи является оптоволоконный модуль, включающий в себя: множество оптических волокон; и, по меньшей мере, три связывающих элемента, которые связывают множество оптических волокон в жгут. Первый связывающий элемент, среди множества связывающих элементов, размещается по длине жгута оптических волокон таким образом, чтобы наматываться на внешний контур оптических волокон. Первый связывающий элемент соединяется со вторым связывающим элементом в точке контакта, где первый связывающий элемент контактирует со вторым связывающим элементом, и соединяется с третьим связывающим элементом в точке контакта, где первый связывающий элемент контактирует с третьим связывающим элементом, при этом третий связывающий элемент отличен от второго связывающего элемента. Направление намотки первого связывающего элемента относительно жгута оптических волокон меняется на обратное в точке контакта со вторым связывающим элементом и в точке контакта с третьим связывающим элементом.
[0009]
Другие признаки изобретения поясняются следующим описанием и чертежами.
Преимущества изобретения
[0010]
Настоящее изобретение позволяет улучшить работоспособность во время извлечения оптических волокон в оптоволоконном модуле, в котором жгут оптических волокон объединяется посредством связывающих элементов, и сдерживания/предотвращения повышения потерь при передаче даже при натяжении связывающих элементов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011]
Фиг. 1 - изображение поперечного сечения оптоволоконного кабеля 1 в соответствии с первым примерным вариантом.
Фиг. 2 - схематическая диаграмма оптоволоконного модуля 10 в соответствии с первым примерным вариантом.
Фиг. 3 - схематическая диаграмма соединенной с промежутками волоконной ленты 11.
Фиг 4 - диаграмма, иллюстрирующая структуру поперечного сечения связывающего элемента 12.
Фиг. 5 - изображение поперечного сечения, иллюстрирующее намотку связывающих элементов 12 в первом примерном варианте.
Фиг. 6 - диаграмма, иллюстрирующая оптоволоконный модуль в соответствии со Сравнительным Примером 1.
Фиг 7А - таблица, показывающая результаты сравнения первого примерного варианта и Сравнительного Примера 1 в отношении работоспособности при проведении операций на конце кабеля,
и Фиг. 7В - таблица, показывающая результаты сравнения первого примерного варианта и Сравнительного Примера 1 в отношении работоспособности при разветвлении в средней части.
Фиг. 8 - изображение поперечного сечения оптоволоконного кабеля в соответствии с модифицированным примером первого примерного варианта.
Фиг. 9 - схематическая диаграмма оптоволоконного модуля 10 в соответствии со вторым примерным вариантом.
Фиг. 10 - изображение поперечного сечения, иллюстрирующее намотку связывающих элементов 12 во втором примерном варианте.
Фиг. 11 - схематическая диаграмма оптоволоконного модуля 10 в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 12 - изображение поперечного сечения, иллюстрирующее намотку связывающих элементов 12 в первом варианте осуществления.
Фиг. 13А-13С - пояснительные диаграммы, иллюстрирующие сравнительный пример, в котором один связывающий элемент 12 намотан по спирали на внешний контур жгута, соединенного с промежутками волоконными лентами 11.
Фиг. 14А-14С - пояснительные диаграммы, иллюстрирующие сравнительный пример, в котором два связывающих элемента 12 намотаны в S-Z-образной конфигурации на внешний контур жгута, соединенного с промежутками волоконными лентами 11, как в первом примерном варианте.
Фиг. 15 - пояснительная диаграмма, иллюстрирующая случай, когда к связывающим элементам 12 в первом варианте осуществления прилагается растягивающее усилие.
Фиг. 16 - таблица, показывающая результаты оценки потерь при передаче.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0012]
По меньшей мере, следующие признаки становятся ясными из последующего описания и чертежей.
[0013]
Раскрывается оптоволоконный модуль, включающий в себя: множество оптических волокон; и, по меньшей мере, три связывающих элемента, которые связывают множество оптических волокон в жгут. Первый связывающий элемент, среди множества связывающих элементов, размещен по длине жгута оптических волокон, с тем, чтобы наматываться на внешний контур жгута оптических волокон. Первый связывающий элемент соединяется со вторым связывающим элементом в точке контакта, где первый связывающий элемент контактирует со вторым связывающим элементом, и соединяется с третьим связывающим элементом в точке контакта, при этом первый связывающий элемент контактирует с третьим связывающим элементом, при этом третий связывающий элемент отличен от второго связывающего элемента. Направление намотки первого связывающего элемента относительно жгута оптических волокон меняется на обратное в точке контакта со вторым связывающим элементом и в точке контакта с третьим связывающим элементом.
[0014]
Этот оптоволоконный модуль обеспечивает возможность повышения работоспособности во время извлечения оптических волокон и сдерживания/предотвращения повышения потерь при передаче даже при натяжении связывающих элементов.
[0015]
В вышеупомянутом оптоволоконном модуле, предпочтительно, чтобы множество оптических волокон были связаны посредством четырех связывающих элементов. Настоящий оптоволоконный модуль обеспечивает возможность сдерживания/предотвращения повышения потерь при передаче даже при натяжении связывающих элементов.
[0016]
В вышеупомянутом оптоволоконном модуле, предпочтительно, чтобы связывающие элементы были размещены равномерно по длине жгута оптических волокон таким образом, чтобы каждый связывающий элемент описывал дугу, покрывающую одну четверть замкнутого контура жгута. Настоящий оптоволоконный модуль обеспечивает возможность сдерживания/предотвращения повышения потерь при передаче даже при натяжении связывающих элементов.
[0017]
В вышеупомянутом оптоволоконном модуле, предпочтительно, чтобы, если смотреть из одной из точек контакта, другая из точек контакта находилась на противоположной стороне жгута. В таком оптоволоконном модуле, усилие, прилагаемое к оптическим волокнам, нейтрализуется, и это позволяет сдержать/предотвратить изгибание оптических волокон.
[0018]
В вышеупомянутом оптоволоконном модуле, предпочтительно, чтобы, если смотреть на поперечное сечение оптоволоконного кабеля вдоль жгута оптических волокон, формировался многоугольник линиями так, чтобы каждая соединяла две точки контакта каждого из связывающих элементов. В таком оптоволоконном модуле, снижается вероятность возникновения деформации, при которой оптические волокна искривляются внутрь многоугольника, и, таким образом, снижается вероятность изгибания оптических волокон. В результате, становится возможным сдерживать/предотвращать повышение потерь при передаче.
[0019]
В вышеупомянутом оптоволоконном модуле, предпочтительно, чтобы интервал, через который наматывается каждый связывающий элемент относительно жгута оптических волокон, был меньше или равен половине внешнего контура жгута оптических волокон. В таком оптоволоконном модуле, деформация оптических волокон может дополнительно подавляться.
[0020]
В вышеупомянутом оптоволоконном модуле, предпочтительно, чтобы: оптоволоконная лента формировалась множеством оптических волокон, размещенных бок о бок, и соединительные части, каждая из которых соединяет два смежных оптических волокна из этих оптических волокон, были размещены с промежутками по длине и по ширине оптоволоконной ленты.
[0021]
В таком оптоволоконном модуле, с оптическими волокнами проще обращаться и работать, так как множество оптических волокон собирается в ленту.
[0022]
Кроме того, раскрывается способ разветвления оптического волокна, заключающийся в отделении первого связывающего элемента от вышеупомянутого оптоволоконного модуля для того, чтобы извлечь предварительно определенное оптическое волокно из жгута оптических волокон.
[0023]
Кроме того, раскрывается оптоволоконный кабель, включающий в себя множество вышеупомянутых оптоволоконных модулей, при этом оптоволоконные модули размещены внутри оптоволоконного кабеля.
[0024]
Дополнительно, по меньшей мере, следующие объекты становятся ясными из последующего описания и чертежей.
[0025]
Раскрывается оптоволоконный модуль, включающий в себя: множество оптических волокон; и множество связывающих элементов, которые объединяют множество оптических волокон в жгут. Первый связывающий элемент, среди множества связывающих элементов, размещается по длине жгута оптических волокон, таким образом, чтобы наматываться на внешний контур оптических волокон. Первый связывающий элемент соединяется со вторым связывающим элементом в точке контакта, где первый связывающий элемент контактирует со вторым связывающим элементом. Направление намотки первого связывающего элемента относительно жгута оптических волокон меняется на обратное в точке контакта.
[0026]
Такой оптоволоконный модуль обеспечивает возможность улучшения работоспособности во время извлечения оптических волокон.
[0027]
В вышеупомянутом оптоволоконном модуле, предпочтительно, чтобы интервал, через который наматывается каждый связывающий элемент относительно жгута оптических волокон, был меньше или равен одному обхвату внешнего контура жгута оптических волокон.
[0028]
В таком оптоволоконном модуле, нет необходимости, например, снимать связывающие элементы по спирали, и связывающий элемент может быть легко отделен путем простого его оттягивания в заранее определенном направлении. Таким образом, упрощается разветвление в средней части и прочие операции с оптоволоконным кабелем.
[0029]
В вышеупомянутом оптоволоконном модуле, предпочтительно, чтобы направление намотки первого связывающего элемента относительно внешнего контура жгута оптических волокон было обратным по отношению к направлению намотки второго связывающего элемента относительно внешнего контура жгута оптических волокон.
[0030]
В таком оптоволоконном модуле, связывающие элементы могут быть легко отделены от жгута оптических волокон путем оттягивания двух связывающих элементов во взаимно противоположных направлениях.
[0031]
В вышеупомянутом оптоволоконном модуле, предпочтительно, чтобы второй связывающий элемент размещался прямолинейно по длине жгута оптических кабелей.
[0032]
В таком оптоволоконном модуле, связывающий элемент может быть легко отделен от жгута оптических волокон путем оттягивания одного из двух связывающих элементов.
[0033]
В вышеупомянутом оптоволоконном модуле, предпочтительно, чтобы по длине жгута оптических волокон расстояние между двумя смежными точками соединения между первым связывающим элементом и вторым связывающим элементом составляло от 30 мм до 200 мм включительно.
[0034]
Такой оптоволоконный модуль обеспечивает возможность улучшения работоспособности во время извлечения оптических волокон при разветвлении в средней части и т.д.
[0035]
Первый примерный вариант.
Структура оптоволоконного модуля:
Первый примерный вариант описывает: оптоволоконный модуль, составленный из множества оптических волокон; и оптоволоконный кабель включает в себя эти оптоволоконные модули. Фиг. 1 - изображение поперечного сечения оптоволоконного кабеля 1 в соответствии с первым примерным вариантом.
[0036]
Этот оптоволоконный кабель 1 включает в себя: оптоволоконные модули 10 (10А-10С); оболочку 30; и растягиваемые элементы 40. Каждый оптоволоконный модуль 10 структурируется так, чтобы, путем объединения множества оптических волокон 111 в жгут посредством связывающих элементов 12, предотвращалось распадение оптических волокон 111. На фиг. 1, оптоволоконный кабель 1 состоит из трех оптоволоконных модулей 10, т.е. оптоволоконных модулей 10А, 10В, 10С, но число оптоволоконных модулей 10, включенных в один оптоволоконный кабель 1, может меняться по необходимости в зависимости от, например, использования кабеля. Конец оптоволоконных модулей 10А-10С покрывается обмоткой 15, сформированной, например, из нетканого материала, а его внешний конец покрыт оболочкой 30, которая является внешним покрытием оптоволоконного кабеля 1. В оболочке 30 предусмотрены растягиваемые элементы 40.
Оптоволоконный модуль 10:
На фиг. 2 представлена схематическая диаграмма оптоволоконного модуля 10. На фиг. 3 представлена схематическая диаграмма соединенной с промежутками волоконной ленты 11.
[0037]
Оптоволоконный модуль 10 из первого примерного варианта выполнен путем: плотной сборки в жгут соединенных с промежутками волоконных лент 11, каждая из которых составлена множеством оптических волокон 111,; и связывания жгута путем наматывания связывающих элементов 12 на конец жгута.
[0038]
Соединенная с промежутками волоконная лента 11 представляет собой, так называемую, оптоволоконную ленту, в которой оптические волокна 111 формируются в ленту путем: размещения множества оптических волокон 111 бок о бок; и сборки оптических волокон путем соединениям двух смежных оптических волокон 111 с соединительными частями 115. На фиг. 3, соединенная с промежутками волоконная лента 11 формируется четырьмя оптическими волокнами 111, но число оптических волокон 111 для формирования соединенной с промежутками волоконной ленты 11 этим количеством не ограничивается.
[0039]
Каждое оптическое волокно 111 формируется путем покрытия внешнего конца волокна без оболочки, которое представляет собой канал передачи для передачи света, двумя покрывающими слоями (мягким и твердым). Волокно без оболочки выполняется, к примеру, из стекла диаметром 125 мкм. Каждый покрывающий слой выполнен, к примеру, из смолы, отверждаемой ультрафиолетом, или термоотверждаемой смолы. Окрашивающий слой формируется на покрывающем слое; цвет окрашивающего слоя позволяет отличать множество оптических волокон 111 друг от друга по цветам. В первом примерном варианте, диаметр оптического волокна 111, включающего в себя окрашивающий слой, составляет приблизительно 250 мкм. Следует отметить, что твердый слой из двух покрывающих слоев может быть окрашен непосредственно без формирования окрашивающего слоя.
[0040]
Соединительная часть 115 представляет собой элемент, который соединяет два оптических волокна 111, смежных друг с другом по ширине. Как проиллюстрировано на фиг. 3, в соединенной с промежутками волоконной ленте 11, множество соединительных частей 115 размещается с промежутками по длине и ширине оптических волокон 111. Предварительно определенное расстояние разделения обеспечивается по длине между двумя смежными оптическими волокнами 111. Соединенная с промежутками волоконная лента 11 является складываемой по ширине на участках соединительных частей 115 и таким образом она может быть сформирована в жгут, как проиллюстрировано на фиг. 2.
[0041]
Следует отметить, что первый примерный вариант содержит оптоволоконные модули 10, в которых множество оптических волокон 111 по отдельности собираются в жгут посредством связывающих элементов 12, вместо формирования оптических волокон 111 в ленту (пленку).
[0042]
Связывающий элемент 12 представляет собой элемент для связывания соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111) в жгут, и множество связывающих элементов 12 обеспечиваются в одном оптоволоконном модуле 10. Как проиллюстрировано на фиг 2, оптоволоконный модуль 10 из первого примерного варианта обеспечивается с двумя связывающими элементами 12, т.е. связывающими элементами 12А-12В.
[0043]
На фиг 4 представлена диаграмма, иллюстрирующая структуру поперечного сечения связывающего элемента 12. Связывающий элемент 12 включает в себя: множество центральных частей 121, пролегающих по длине оптоволоконного модуля 10; и покрывающую часть 122, которая покрывает внешний конец каждой из центральных частей 121 и которая имеет температуру плавления ниже температуры плавления центральных частей 121. Связывающие элементы 12А-12В могут быть термически сплавлены в точках контакта между ними посредством адгезионной способности, которая возникает при нагреве покрывающей части 122 до температуры равной или выше температуры плавления. Предпочтительно, разница между температурой плавления центральной части 121 и температурой плавления покрывающей части 122 составляет 20°C или более. Температура плавления центральной части 121 предпочтительно составляет приблизительно 160°C, а температура плавления покрывающей части 122 предпочтительно составляет приблизительно 90°С-130°С. Требованиями к покрывающей части 122 являются: даже, когда покрывающая часть 122 нагревается и плавится, покрывающая часть 122 либо не сцепляется с оптическими волокнами 111, либо обладает слабой адгезионной силой, даже если она сцепляется с оптическими волокнами; и покрывающая часть не вызывает деградации покрывающего слоя (слоев) оптических волокон 111.
[0044]
Что касается центральных частей 121, и покрывающей части 122, возможно использовать, к примеру, тугоплавкую смолу, такую как полипропилен (ПП), полиамид (ПА) или полиэтилентерефталат (ПЭТ), или тугоплавкое волокно, такое как полипропиленовое волокно, полиамидное волокно (напр., нейлон (зарегистрированная торговая марка)) или полиэфирное волокно (напр., ПЭТ-волокно), или тугоплавкую ленту или пленку, выполненную из, например, ПЭТ или ПП, покрытую термопластичной смолой, способной обратимо смягчаться или отвердевать под действием нагрева и охлаждения, например, легкоплавкую смолу, такую как полиэтилен (ПЭ), сополимер этилена с винилацетатом (ЭВА) или сополимер этилена с этилакрилатом (ЭЭА); или термоплавким адгезивом, в котором в качестве основы используется термопластичная смола или резина и который способен обратимо смягчаться или отвердевать под действием нагрева и охлаждения.
[0045]
Следует отметить, что связывающие элементы 12А и 12В необязательно должны быть из композитного материала, состоящего из тугоплавкого материала (центральные части 121) и легкоплавкого материала (покрывающая часть 122), как проиллюстрировано на фиг. 4, и вместо этого могут состоять из одного материала. Например, каждый связывающий элемент может состоять либо из тугоплавкого материала или легкоплавкого материала; кроме того, связывающие элементы 12А и 12В могут состоять из разных материалов.
[0046]
Соединение связывающего элемента 12А и связывающего элемента 12В необязательно должно быть выполнено путем термического сплавления, но может быть достигнуто при помощи адгезива. Примеры адгезивов, которые могут использоваться для соединения/сцепления связывающих элементов, включают в себя реактивные адгезивы, такие как адгезивы на основе эпоксидной смолы и адгезивы на основе модифицированного олефина, использующие ультрафиолет-отверждаемые смолы и/или растворители.
[0047]
Два связывающих элемента 12А и 12В окрашиваются в уникальные цвета с тем, чтобы оптоволоконные модули 10 можно было отличать друг от друга. Например, на фиг. 1, три оптоволоконных модуля - т.е. оптоволоконные модули 10А-10С - размещены внутри оптоволоконного кабеля 1. В этом случае, путем нанесения предварительно определенных цветов на связывающие элементы 12, которые наматываются на соответствующие оптоволоконные модули 10А-10С, оптоволоконные модули 10A-10С могут легко отличаться друг от друга.
[0048]
На фиг. 5 представлено изображение поперечного сечения, иллюстрирующее как намотаны связывающие элементы 12 в первом примерном варианте. В первом примерном варианте, связывающий элемент 12А наматывается на внешний контур соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111) и размещается по длине жгута оптических волокон 111 таким образом, что связывающий элемент описывает дугу, покрывающую половину внешнего замкнутого контура жгута (см. фиг. 2). С другой стороны, связывающий элемент 12В размещен таким образом, чтобы описывать дугу, покрывающую половину замкнутого контура жгута в противоположном от связывающего элемента 12А направлении. Связывающий элемент 12А и связывающий элемент 12В соединяются в каждой точке контакта, где связывающий элемент 12А и связывающий элемент 12В контактируют друг с другом. После соединения связывающих элементов в точке контакта, направление наматывания связывающего элемента 12А, равно как и направление наматывания связывающего элемента 12В, относительно жгута оптических волокон 111 меняется на обратное.
[0049]
На фиг. 5 показано, как связывающий элемент 12А наматывается по часовой стрелке на верхнюю сторону контура жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11, тогда как связывающий элемент 12В наматывается против часовой стрелки на нижнюю сторону контура жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11. Затем, после соединения связывающих элементов в точке контакта J11, направления их наматывания меняют на обратные; при этом связывающий элемент 12А наматывается против часовой стрелки на верхнюю сторону замкнутого контура жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11, тогда как связывающий элемент 12В наматывается по часовой стрелке на нижнюю сторону замкнутого контура жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11. Затем, связывающие элементы вновь соединяются в точке контакта J12, расположенной на противоположной от точки контакта J11 стороне относительно жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11. путем повторения этой операции, достигается состояние, соответствующее проиллюстрированному на фиг. 2.
[0050]
Прочность соединенного участка между связывающими элементами 12А и 12В имеет предпочтительно такую степень, при которой соединенный участок не разъединяется самопроизвольно, но может при желании был легко разъединен руками. Таким образом, во время разветвления в средней части, при котором конкретное оптическое волокно 111 извлекается из жгута оптических волокон 111, включенного в оптоволоконный кабель, участок соединения/сцепления может быть легко разъединен руками, и область извлечения может быть расширена без разрезания связывающих элементов 12А и 12В. Кроме того, в случаях, когда прочность соединения меньше или равна прочности на разрыв каждого связывающего элемента, предпочтительно меньше или равна пределу прочности, связывающие элементы 12 могут быть отделены без растяжения и разрыва.
[0051]
Следует отметить, что два связывающих элемента 12А и 12В могут быть соединены повторно путем нагрева нагревателем или путем использования адгезива после извлечения оптического волокна 111 при извлечении в средней части.
Оболочка 30:
Оболочка 30 покрывает внешнюю концевую часть оптоволоконных модулей 10, которые обматываются обмоткой 15, и защищает оптоволоконные модули 10, расположенные внутри (фиг. 1). Оболочка 30 выполняется, например, из смолы, такой как полиэтиленовая смола.
Растягиваемый элемент 40:
Растягиваемый элемент 40 представляет собой растягиваемый элемент для предотвращения передачи растягивающего усилия, прилагаемого к оптоволоконному кабелю 1, непосредственно оптическим волокнам 111 (фиг. 1). Каждый растягиваемый элемент 40 выполняется из, например, стальной проволоки.
[0052]
Работоспособность при разветвлении в средней части и прочих операциях:
Используя сравнительный пример, были проведены проверочные испытания в отношении работоспособности при разветвлении в средней части, при котором конкретное оптическое волокно 111 извлекается путем отделения оболочки 30 в средней точке оптоволоконного кабеля 1 по длине, и работоспособности при проведении операций на конце кабеля, при которых конкретное оптическое волокно 111 извлекается из конца оптоволоконного кабеля 1 подлине.
[0053]
На фиг. 6 представлена диаграмма, иллюстрирующая оптоволоконный модуль в соответствии со Сравнительным Примером 1. В оптоволоконном модуле из Сравнительного Примера 1, принцип наматывания связывающих элементов 12 отличается от принципа наматывания в оптоволоконном модуле 10 из первого примерного варианта (фиг. 2). Другие признаки по существу аналогичны признакам в оптоволоконном модуле 10. Как проиллюстрировано на фиг. 6, Сравнительный Пример 1 включает в себя два связывающие элемента, т.е. связывающие элементы 12С и 12D. Связывающие элементы 12С и 12D наматываются по спирали на жгут соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111) в направлениях, противоположных друг относительно друга. Связывающие элементы 12С и 12D соединяются друг с другом путем термического сплавления на участках (точках контакта), где связывающие элементы пересекаются друг с другом.
[0054]
В отношении оптоволоконного кабеля в соответствии со Сравнительным Примером 1, включающим в себя вышеупомянутые оптоволоконные модули, и оптоволоконный кабель 1 в соответствии с первым примерным вариантом, были проведены испытания в отношении работоспособности при разветвлении в средней части и при проведении операций на конце кабеля путем изменения шага наматывания связывающих элементов 12. Следует отметить, что под "шагом наматывания" подразумевается расстояние между двумя смежными соединенными участками между связывающими элементами 12 по длине оптоволоконного модуля.
[0055]
Фиг. 7А и 7В показывают результаты проверки для каждой операции. На фиг 7А представлена таблица, показывающая результаты оценки, сравнивающие первый примерный вариант и Сравнительный Пример 1 в отношении работоспособности при проведении операций на конце кабеля. На фиг. 7В представлена таблица, показывающая результаты оценки, сравнивающие первый примерный вариант и Сравнительный Пример 1 в отношении работоспособности при разветвлении в средней части. В обоих случаях, ХОРОШАЯ указывает на то, что операцию можно выполнить легко, НИЗКАЯ указывает на то, что операцию сложно выполнить, а УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНАЯ указывает на то, что операция возможна, но с более низкой работоспособностью по сравнению с ХОРОШЕЙ.
[0056]
При проведении операций на конце кабеля, показанных на фиг. 7А, работоспособность была УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНОЙ как для первого примерного варианта, так и для Сравнительного Примера 1, в случаях, когда шаг наматывания связывающих элементов 12 составлял 250 мм или более. Это обусловлено тем, что вследствие расширения шага наматывания, видимость связывающих элементов 12 ухудшается, и оптоволоконные модули трудно отличить друг от друга, в результате чего работоспособность снижается. В других случаях (т.е. в случаях, когда шаг наматывания составлял 200 мм или менее), работоспособность была ХОРОШЕЙ как для первого примерного варианта, так и для Сравнительного Примера 1, что указывает на то, что оба примера имеют высокую работоспособность. При проведении операций на конце кабеля, даже, когда оболочка 30 на концевом участка кабеля отделяется, и связывающие элементы 12 оттягиваются в противоположные от внешнего замкнутого контура кабеля стороны, связывающие элементы 12 менее склонны к отсоединению от жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111). Таким образом, нет большой разницы в плане применимости между первым ссылочным примером и Сравнительным Примером 1, даже, несмотря на то, что способы наматывания связывающих элементов 12 отличны.
[0057]
Далее, при разветвлении в средней части, показанном на фиг 7В, как и при проведении операций на конце кабеля, работоспособность была УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНОЙ как для первого примерного варианта, так и для Сравнительного Примера 1, в случаях, когда шаг наматывания связывающих элементов 12 составлял 250 мм или более. Это обусловлено тем, что расширение шага наматывания ухудшает видимость связывающих элементов 12. С другой стороны, присутствовала значительная разница между первым ссылочным примером и Сравнительным Примером 1 в случаях, когда шаг наматывания составлял 60 мм или менее.
[0058]
В Сравнительном Примере, работоспособность была НИЗКОЙ в случаях, когда шаг наматывания составлял 60 мм или менее. В случаях, когда расстояние шага наматывания связывающих элементов 12 составляет 60 мм или менее, рабочее пространство в ходе разветвления в средней части слишком мало; таким образом, трудно извлечь конкретное оптическое волокно 111 из области между соединенными участками связывающих элементов 12 в состоянии, когда связывающие элементы все еще намотаны на жгут. В таких случаях, необходимо отделять связывающие элементы 12 на рабочем участке и оголять жгут соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111). В Сравнительном Примере 1, каждый из связывающих элементов 12С-12D намотан по спирали (фиг. 6); таким образом, чтобы оголить оптические волокна 111, необходимо сначала отделить друг от друга соединенные участки связывающих элементов 12С и 12D, а затем извлечь каждый связывающий элемент по спирали. Это требует затрат времени и сил на извлечение оптического волокна 111 на среднем участке по длине, оптоволоконного кабеля 1. Кроме того, при проведении операции извлечения, существует вероятность того, что оптические волокна 111 могут сломаться в результате, например, попадания пальца работника в оптические волокна.
[0059]
Напротив, в оптоволоконном кабеле 1 из первого примерного варианта, работоспособность была ХОРОШЕЙ даже в случаях, когда шаг наматывания составлял 60 мм или менее. Это обусловлено тем, что в способе наматывания связывающих элементов 12 в первом примерном варианте проще отделять, чем в способе наматывания связывающих элементов 12 в Сравнительном Примере 1, и легче оголять оптические волокна 111. Как проиллюстрировано на фиг. 2 и 5, связывающие элементы 12А и 12В оптоволоконного кабеля 1 намотаны таким образом, чтобы описывать дугу, покрывающую половину контура жгута. Таким образом, путем оттягивания связывающих элементов 12А и 12В во взаимно противоположных направлениях, жгут соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111) можно легко отделить при отделении соединенного участка. Например, на фиг. 5, связывающие элементы могут быть легко отделены путем оттягивания связывающего элемента 12А вверх и оттягивания связывающего элемента 12В вниз. Другими словами, диапазон, на который наматывают каждый связывающий элемент 12 относительно жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11, меньше одного обхвата внешнего контура жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11. Таким образом, нет необходимости снимать связывающие элементы по спирали, и связывающие элементы могут быть легко удалены путем простого оттягивания одного связывающего элемента (например, связывающего элемента 12А) в направлении, которое позволяет отделить этот связывающий элемент от другого связывающего элемента (например, связывающего элемента 12В), к которому присоединен вышеупомянутый связывающий элемент. Таким образом, эффективность работы при разветвлении в средней части отлична, даже в случаях, когда шаг наматывания короткий.
[0060]
Следует отметить, что в оптоволоконном кабеле 1 из первого примерного варианта, показатель работоспособности был УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНЫМ или НИЗКИМ в диапазоне, где шаг наматывания составлял 20 мм или менее. Это обусловлено тем, что, в зависимости от толщины пальцев работника, может быть трудным захватывать связывающие элементы 12 в случаях, когда расстояние составляет около 20 мм.
[0061]
Исходя из вышеупомянутых результатов, следует, что разветвление в средней части и прочие операции могут выполняться эффективно в диапазоне, когда шаг наматывания связывающих элементов 12 составляет от 30 мм до 200 мм.
[0062]
Как описывалось выше, в случае с оптоволоконным модулем 10 в соответствии с первым примерным вариантом, возможно, повысить работоспособность во время извлечения оптических волокон 111.
[0063]
Модифицированный Пример:
В оптоволоконном кабеле в соответствии с модифицированным примером, способ, в соответствии с которым размещаются оптоволоконные модули 10, отличается. Конфигурация каждого оптоволоконного модуля 10 и каждого связывающего элемента 12 по существу аналогична конфигурации в первом примерном варианте.
[0064]
На фиг. 8 показано поперечное сечение оптоволоконного кабеля в соответствии с примером модификации первого примерного варианта. Оптоволоконный кабель из модифицированного примера представляет собой, так называемый, оптоволоконный кабель с пазами. Оптоволоконный кабель с пазами представляет собой оптоволоконный кабель, имеющий структуру, в которой внутри оптоволоконного кабеля предусмотрены пазы или канавки для размещения оптоволоконных лент или отдельных оптических волокон.
[0065]
Оптоволоконный кабель из модифицированного примера включает в себя: оптоволоконные модули 10; пазовую среднюю часть 20; оболочку 30; и растягиваемые элементы 40. Функции различных элементов, отличных от пазовой сердцевины 20, описаны на фиг. 1.
[0066]
Пазовая средняя часть 20 представляет собой элемент, служащий в качестве основной части оптоволоконного кабеля из модифицированного примера, и имеет множество пазов 21, сформированных во внешнем конце в заранее определенных интервалах. В оптоволоконном кабеле, изображенном на фиг. 8, пять пазов 21 расположены через равные интервалы во внешней концевой части пазовой средней части 20. Каждый паз 21 представляет собой канавку, открытую наружу (к внешней концевой стороне) в радиальном направлении пазовой средней части 20. На соответствующих сторонах каждого паза 21 формируются ребра 20. Оптоволоконный модуль 10, собранный в жгут, размещается в каждом пазу 21. На фиг. 8, паз 21 сформирован по существу в U-образной форме, что позволяет легко разместить связанный в жгут оптоволоконный модуль 10. Число и форма пазов 21, предусмотренных в пазовой средней части 20, могут по необходимости меняться в зависимости от, к примеру, толщины оптоволоконного кабеля или числа оптических волокон 111, которые требуется разместить.
[0067]
В модифицированном примере, пазы 21 формируются таким образом, чтобы описывать однонаправленную спираль относительно направления оси пазовой средней части 20 (направления длины оптоволоконного кабеля). Альтернативно пазы 21 могут формироваться таким образом, чтобы описывать, так называемую, S-Z-образную спиралевидную кривую, в которой пазы 21 формируются таким образом, чтобы попеременно и повторно описывать S-образные витки и Z-образные витки периодически. В этом случае, оптоволоконный кабель также может именоваться S-Z-образным оптоволоконным кабелем с пазами.
[0068]
Между пазовой средней части 20 и оболочкой 30 предусмотрена обмотка 25 пазов. Обмотка 25 пазов представляет собой выполненный в форме полотна элемент, который покрывает внешнюю концевую часть пазовой средней части 20 таким образом, чтобы ее облекать. Наличие обмотки 25 пазов позволяет предотвращать западение оболочки 30 в отверстие каждого паза 21 снаружи.
[0069]
Даже в оптическом кабеле, имеющем описанную выше структуру, работоспособность при разветвлении в средней части может быть улучшена путем намотки, относительно каждого оптоволоконного модуля 10, размещенного внутри кабеля, связывающих элементов 12 в таком же порядке, как в первом примерном варианте.
[0070]
Второй Примерный вариант
Второй ссылочной пример описывает пример, в котором изменен способ намотки связывающих элементов в оптоволоконном модуле. Основные признаки оптоволоконного кабеля по существу аналогичны признакам в первом примерном варианте.
[0071]
На фиг. 9 представлена схематическая диаграмма оптоволоконного модуля 10 в соответствии со вторым ссылочным примером. На фиг. 10 показан вид поперечного сечения, иллюстрирующий, как намотаны связывающие элементы 12 во втором примерном варианте. Оптоволоконный модуль 10 из второго примерного варианта включает в себя два связывающих элемента, т.е. связывающие элементы 12Е и 12F.
[0072]
Связывающий элемент 12Е наматывается на внешний контур соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111) и размещается по длине жгута оптических волокон 111 таким образом, что связывающий элемент описывает дугу, покрывающую один обхват замкнутого круга жгута (ср. фиг 9). Связывающий элемент 12F (изображенный заштрихованными линиями на фиг. 9) размещен прямолинейно по длине жгута оптических волокон 111. Связывающие элементы 12Е и 12F соединяются в каждой точке контакта, где связывающий элемент 12Е и связывающий элемент 12F контактируют друг с другом. После соединения связывающих элементов в точке контакта, направление наматывания связывающего элемента 12Е относительно жгута оптических волокон 111 меняется на обратное.
[0073]
В случае с фиг. 10, связывающий элемент 12Е наматывается по часовой стрелке на внешний замкнутый контур соединенных с промежутками волоконных лент 11 и вступает в контакт в точке контакта J21 со связывающим элементом 12F, размещенным на нижней стороне жгута. Затем, после соединения связывающих элементов в точке контакта J21, направление наматывания связывающего элемента 12Е меняется на обратное; связывающий элемент 12Е наматывается против часовой стрелки на внешний замкнутый контур соединенных с промежутками волоконных лент 11 и снова вступает в контакт и соединяется со связывающим элементом 12F в точке контакта J22. Повторение этой операции обеспечивает состояние, показанное на фиг. 9.
[0074]
Оптоволоконный модуль 10 в соответствии со вторым примерным вариантом также имеет отличную работоспособность при разветвлении в средней части и при проведении операций на конце кабеля. Например, в случаях, когда связывающие элементы 12 необходимо отделить от жгута, соединенных с промежутками волоконных лент 11 во время разветвления в средней части, необходимо только оттянуть связывающий элемент 12Е вверх или оттянуть связывающий элемент 12F вниз, фиг. 10. Таким образом, соединенные участки между связывающими элементами 12Е и 12F отделяются друг от друга, и связывающие элементы 12 могут быть легко отделены от жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11. В частности, также во втором примерном варианте, вследствие того, что диапазон намотки каждого связывающего элемента относительно жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11, составляет менее одного обхвата, отсутствует необходимость в том, чтобы, например, извлекать связывающие элементы по спирали, и связывающий элемент можно легко отделить путем простого оттягивания в заранее определенном направлении. Таким образом, эффективность работы при разветвлении в средней части и прочих операциях является отличной.
[0075]
Первый вариант осуществления
Первый вариант осуществления описывает пример, в котором число связывающих элементов в оптоволоконном модуле увеличено. Основные признаки оптоволоконного кабеля по существу аналогичны признакам в первом примерном варианте.
[0076]
На фиг. 11 представлена схематическая диаграмма оптоволоконного модуля 10 в соответствии с первым вариантом осуществления. Фиг. 12 - изображение поперечного сечения, иллюстрирующее, как намотаны связывающие элементы 12 в первом варианте осуществления. Оптоволоконный модуль 10 в соответствии с первым вариантом осуществления включает в себя четыре связывающих элемента, т.е. связывающие элементы 12G, 12Н, 12I, и 12J.
[0077]
Связывающий элемент 12G наматывается на внешний контур соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111) и размещается по длине жгута оптических волокон 111 таким образом, что связывающий элемент описывает дугу, покрывающую одну четверть контура жгута (см. фиг. 9). Аналогичным образом, связывающие элементы 12Н-12J наматываются на внешний контур соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111) и размещаются по длине жгута оптических волокон 111 таким образом, что связывающий элемент описывает дугу, покрывающую одну четверть контура жгута. Связывающий элемент 12G и связывающий элемент 12Н соединяются в каждой точке контакта, где связывающий элемент 12G и связывающий элемент 12Н контактируют друг с другом, и в каждой точке соединения направление наматывания связывающего элемента 12G, также как и направление наматывания связывающего элемента 12Н, относительно жгута оптических волокон 111 меняется на обратное. Кроме того, связывающий элемент 12G и связывающий элемент 12J соединяются в каждой точке контакта, при этом связывающий элемент 12G и связывающий элемент 12J контактируют друг с другом, и в каждой точке соединения, направление наматывания связывающего элемента 12G, также как и направление наматывания связывающего элемента 12J, относительно жгута оптических волокон 111 меняется на обратное. Применительно к связывающему в жгут элементу 12G, связывающий элемент 12G (соответствующий первому связывающему элементу) соединяется со связывающим элементом 12Н (соответствующим второму связывающему элементу) в точке контакта J31, при этом связывающий элемент 12G контактирует со связывающим элементом 12Н и соединяется со связывающим элементом 12J (соответствующим третьему связывающему элементу) в точке контакта J32, где связывающий элемент 12G контактирует со связывающим элементом 12J; и направление намотки связывающего элемента 12G относительно жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111) меняется на обратное в точке контакта J31 и точке контакта J32. Аналогичным образом, для других связывающих элементов (например, связывающего элемента 12Н), связывающий элемент соединяется со смежным связывающим элементом 12 (например, связывающим элементом 12G) в точке контакта, где он контактирует со смежным связывающим элементом, и соединяется с другим смежным связывающим элементом (например, связывающим элементом 12I) в точке контакта, где он контактирует с этим другим связывающим элементом; и направление наматывания связывающего элемента относительно жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11 (множества оптических волокон 111) меняется на обратное в двух точках контакта (например, точках контакта J31 и J33).
[0078]
На фиг. 12 показано, что, связывающий элемент 12G наматывается по часовой стрелке на внешний замкнутый контур соединенных с промежутками волоконных лент 11. С другой стороны, связывающий элемент 12Н наматывается против часовой стрелки на внешний замкнутый контур соединенных с промежутками волоконных лент 11. После соединения связывающих элементов в точке контакта J31, направление наматывания связывающего элемента 12G, также как и направление наматывания связывающего элемента 12Н, меняется на обратное. Связывающий элемент 12G наматывается против часовой стрелки на внешний контур соединенных с промежутками волоконных лент 11 и соединяется со связывающим элементом 12J в точке контакта J32, которая является точкой контакта со связывающим элементом 12J; затем, направление его намотки снова меняется на обратное. С другой стороны, направление наматывания связывающего элемента 12Н меняется на обратное в точке контакта J31, и наматывается по часовой стрелке на внешний контур соединенных с промежутками волоконных лент 11 и соединяется со связывающим элементом I в точке контакта J33, которая является точкой контакта с связывающим элементом I; затем, направление его намотки снова меняется на обратное. Аналогичным образом, связывающий элемент 12I и связывающий элемент 12J соединяются в точке контакта J34, и затем направления их наматывания меняются на обратные. Повторение этой операции обеспечивает состояние, соответствующее показанному на фиг. 11.
[0079]
Оптоволоконный модуль 10 в соответствии с первым вариантом осуществления также имеет прекрасную работоспособность при разветвлении в средней части и при проведении операций на конце кабеля. Например, в случаях, когда связывающие элементы 12 необходимо отделить от жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11 во время разветвления в средней части, каждый связывающий элемент можно легко отделить путем оттягивания одного из связывающих элементов 12G-12J наружу в радиальном направлении оптоволоконного модуля 10 на фиг. 12. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, вследствие того, что диапазон намотки каждого связывающего элемента относительно жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11 составляет менее одного обхвата, отсутствует необходимость в том, чтобы, например, извлекать связывающие элементы по спирали, и связывающий элемент можно легко отделить путем простого оттягивания в предварительно определенном направлении. Дополнительно, в настоящем варианте осуществления, любой желаемый связывающий элемент среди четырех связывающих элементов 12G-12J можно отделять выборочно. Таким образом, работа может проводиться в ситуации, когда другие связывающие элементы, расположенные в местах, в которых не требуется проводить отделение, остаются нетронутыми; кроме того, снижается вероятность распада жгута соединенных элементов с промежутками волоконных лент 11, и работа может проводиться с еще большей эффективностью.
[0080]
Преимущества использования трех или более связывающих элементов 12: Использование трех или более связывающих элементов 12, как в первом варианте осуществления, не только повышает работоспособность во время извлечения оптических волокон 111, но также обеспечивает преимущество, заключающееся в возможности сдерживания/предотвращения повышения потерь при передаче даже при натяжении связывающих элементов 12. Далее, сначала будут описаны сравнительные примеры, использующие один или два связывающих элемента 12, а затем будут описаны преимущества использования трех или более связывающих элементов 12.
[0081]
На фиг. 13А-13С представлены пояснительные диаграммы, иллюстрирующие сравнительный пример, в котором один связывающий элемент 12 намотан по спирали на конец жгута соединенных промежутками волоконных лент 11. На фиг. 13А показана пояснительная диаграмма, иллюстрирующая ситуацию, в которой к одному намотанному по спирали связывающему элементу 12 прилагается растягивающее усилие по длине. Фиг. 13В - пояснительная диаграмма, иллюстрирующая усилие, передаваемое со связывающего элемента 12 на оптические волокна 111. На фиг. 13С показана пояснительная диаграмма, иллюстрирующая, как изгибаются оптические волокна.
[0082]
В случаях, когда растягивающее усилие по длине прилагается к связывающему элементу 12 (см. фиг. 13А), связывающий элемент 12 стремится деформироваться с тем, чтобы пройти кратчайшее расстояние, а связывающий элемент 12 стремится деформироваться с тем, чтобы приблизиться к прямой линии. Другими словами, если смотреть на поперечное сечение по длине, как проиллюстрировано на фиг. 13В, связывающий элемент 12, который описывает круговой контур, стремится деформироваться по направлению к центру круговой траектории (или по направлению к барицентрическому положению связывающего элемента 12, если смотреть на поперечное сечение по направлению длины). Таким образом, если смотреть на поперечное сечение по длине, как проиллюстрировано на фиг. 13В, оптические волокна 111 принимают от связывающего элемента 12 усилие, направленное к центру круговой траектории связывающего элемента 12. В результате, оптические волокна 111 изгибаются по длине, как проиллюстрировано на фиг. 13С, приводя, таким образом, к повышению потерь при передаче оптических сигналов. В частности, в случаях, когда оптоволоконный кабель сжимается по направлению длины вследствие изменения температуры, как описывается ниже, присутствует особенно заметное повышение потерь при передаче.
[0083]
На фиг. 14А-14С представлены пояснительные диаграммы, иллюстрирующие сравнительный пример, в котором два связывающих элемента 12 намотаны в S-Z-образной конфигурации на конец жгута соединенных промежутками волоконных лент 11, как в первом примерном варианте. На фиг. 14А представлена пояснительная диаграмма, иллюстрирующая ситуацию, в которой к двум связывающим элементам 12 прилагается растягивающее усилие по длине. Фиг. 14В - пояснительная диаграмма, иллюстрирующая усилие, передаваемое со связывающих элементов 12 на оптические волокна 111. Фиг. 14С - пояснительная диаграмма, иллюстрирующая как изгибаются оптические волокна.
[0084]
Кроме того, в случаях, когда растягивающее усилие по длине прилагается к двум связывающим элементам 12 (фиг. 14А), каждый связывающий элемент 12 стремится деформироваться таким образом, чтобы пройти кратчайшее расстояние, и каждый связывающий элемент 12 стремится деформироваться таким образом, чтобы приблизиться к прямой линии. Направление наматывания каждого связывающего элемента 12 меняется на обратное в точке контакта J с другим связывающим элементом 12; таким образом, если смотреть на поперечное сечение по длине, как показано на фиг. 14В, каждый связывающий элемент 12 стремится деформироваться во внутреннюю сторону области, очерчиваемой полукруглой траекторией и линией, соединяющей две точки контакта J, и таким образом стремится деформироваться по направлению к линии, соединяющей две точки контакта J. Таким образом, если смотреть на поперечное сечение по длине, как проиллюстрировано на фиг. 14В, оптические волокна 111 принимают от каждого связывающего элемента 12, описывающего полукруглую траекторию, усилие, направленное к линии, соединяющей две точки контакта J.
[0085]
В случаях, когда присутствуют два связывающих элемента 12, как в первом примерном варианте, если смотреть на поперечное сечение по длине, как проиллюстрировано на фиг. 14В, линия, соединяющая две точки контакта J одного связывающего элемента 12, совпадает с линией, соединяющей две точки контакта J другого связывающего элемента 12. Таким образом, в случаях, когда растягивающее усилие прилагается к двум связывающим элементам 12, два связывающих элемента 12 стремятся деформироваться по направлению к одной и той же линии, если смотреть на поперечное сечение по длине, как проиллюстрировано на фиг. 14В. Дополнительно, если смотреть на поперечное сечение по длине, как проиллюстрировано на фиг. 14В, связывающие элементы 12 стремятся деформироваться таким образом, чтобы одна точка контакта J перемещалась по направлению к другой точке контакта J. В результате, оптические волокна 111 изгибаются по длине, как проиллюстрировано на фиг. 14С, приводя, таким образом, к повышению потерь при передаче оптических сигналов. В частности, в случаях, когда оптоволоконный кабель сжимается по длине вследствие изменения температуры, как описывается ниже, присутствует особенно заметное повышение потерь при передаче.
[0086]
Дополнительно, в случаях, когда имеются два связывающих элемента 12, как в первом примерном варианте, если смотреть из определенной точки контакта J связывающих элементов 12, на противоположной стороне жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11 не присутствует никакой точки контакта J, как проиллюстрировано на фиг. 14А (то есть, точка контакта на противоположной стороне расположена в другом месте по длине). Таким образом, когда одна точка контакта J перемещается по направлению к центру жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11, оптические волокна 111 будут изгибаться по длине.
[0087]
На фиг. 15 представлена пояснительная диаграмма, иллюстрирующая случай, когда к связывающим элементам 12 в первом варианте осуществления прилагается растягивающее усилие.
[0088]
Кроме того, в случаях, когда растягивающее усилие по длине прилагается к связывающим элементам 12 из первого варианта осуществления, каждый связывающий элемент 12 стремится деформироваться таким образом, чтобы пройти кратчайшее расстояние, и каждый связывающий элемент 12 стремится деформироваться таким образом, чтобы приблизиться к прямой линии. Направление наматывания каждого связывающего элемента 12 меняется на обратное в точке контакта J; таким образом, если смотреть на поперечное сечение по направлению длины, как показано на фиг. 15, каждый связывающий элемент 12 стремится деформироваться по направлению ко внутренней стороне области, окружаемой дугообразной траекторией и линией, соединяющей две точки контакта J, и, таким образом, стремится деформироваться по направлению к линии, соединяющей две точки контакта J. Таким образом, если смотреть на поперечное сечение по длине, как проиллюстрировано на фиг. 15, оптические волокна 111 принимают от каждого связывающего элемента 12, описывающего дугообразную траекторию, усилие, направленное к каждой линии (обозначенной на фигуре пунктирной линией), соединяющей две точки контакта J.
[0089]
В случаях, когда присутствуют три или более связывающих элемента 12, как в первом варианте осуществления, определенный связывающий элемент 12 (например, связывающий элемент 12G) может быть размещен, таким образом, чтобы направление его наматывания относительно жгута оптических волокон 111 менялось на обратное в точке контакта со смежным связывающим элементом (например, связывающим элементом 12Н) и в точке контакта с другим смежным связывающим элементом (например, связывающим элементом 12J). Размещая связывающие элементы 12, таким образом, что, если смотреть на поперечное сечение по длине, как проиллюстрировано на фиг. 15, линия, соединяющая две точки контакта J определенного связывающего элемента 12, не совпадает с линией, соединяющей две точки контакта другого связывающего элемента 12, а линии, каждая из которых соединяет две точки контакта J каждого из связывающих элементов 12, формируют многоугольник (в данном примере квадрат). Таким образом, когда каждый связывающий элемент 12 стремится деформироваться по направлению к внутренней стороне области, окружаемой дугообразной траекторией и линией, соединяющей две точки контакта J, каждый связывающий элемент 12 находится в состоянии, в котором он с меньшей вероятностью деформируется по направлению внутрь этого многоугольника. Дополнительно, если смотреть на поперечное сечение по длине, как проиллюстрировано на фиг. 15, даже когда определенный связывающий элемент 12 стремится деформироваться таким образом, чтобы одна точка контакта J, среди двух точек контакта J этого связывающего элемента 12, перемещалась по направлению к другой точке контакта J, связывающий элемент 12 находится в состоянии, в котором он с меньшей вероятностью деформируется в пространстве внутри этого многоугольника.
[0090]
Следует отметить, что в случаях, когда линиями, каждая из которых соединяет две точки контакта J каждого из связывающих элементов 12, формируется многоугольник (в данном примере квадрат), предпочтительно, чтобы диапазон намотки каждого связывающего элемента 12 относительно жгута оптических волокон 111, был меньше или равен половине внешнего контура жгута оптических волокон 111. Другими словами, предпочтительно, чтобы максимальный угол траектории каждого связывающего элемента 12, если смотреть по длине, был меньше или равен 180 градусам. Таким образом, центр жгута оптических волокон 111 располагается на внутренней стороне области, окружаемой многоугольником, и площадь поперечного сечения области, окружаемой многоугольником, увеличивается; таким образом, деформация оптических волокон 111 может дополнительно сдерживаться.
[0091]
Соответственно, в случаях, когда имеются три или более связывающих элемента 12, как в первом варианте осуществления, даже при натяжении связывающих элементов 12, оптические волокна 111 с меньшей вероятностью деформируются таким образом, чтобы искривляться во внутрь многоугольника, изображенного на фиг. 15 (т.е., многоугольника, формируемого линиями, каждая из которых соединяет две точки контакта J каждого из связывающих элементов 12, если смотреть на поперечное сечение по длине, как проиллюстрировано на фиг. 15). Таким образом, в первом варианте осуществления, вероятность изгибания оптических волокон 111 снижается. В результате, становится возможным сдерживать/предотвращать повышение потерь при передаче. Дополнительно, даже в случаях, когда оптоволоконный кабель сжимается по длине вследствие изменений температуры, повышение потерь при передаче можно сдержать/предотвратить, как описано ниже.
[0092]
Дополнительно, в случаях, когда имеются четыре связывающих элемента 12, как в первом варианте осуществления, если смотреть из определенной точки контакта J, на противоположной стороне жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11 присутствует другая точка контакта J, как проиллюстрировано на фиг. 11. Таким образом, когда одна точка контакта J стремится переместиться по направлению к центру жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11, другая точка контакта J, расположенная на противоположной от вышеупомянутой точки контакта J стороне жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11, также стремится переместиться по направлению к центру жгута соединенных с промежутками волоконных лент 11. В результате, усилие, прилагаемое к оптическим волокнам 111, нейтрализуется, и это позволяет сдержать/предотвратить изгибание оптических волокон 111. Следует отметить, что, в случаях, когда присутствуют четыре связывающих элемента 12, если связывающие элементы 12 размещены равномерно по длине жгута оптических волокон 111 таким образом, что каждый связывающий элемент 12 описывает дугу, покрывающую одну четверть контура жгута, как показано на фиг. 11, на противоположной стороне жгута оптических волокон 111 будет присутствовать другая точка контакта J, если смотреть из определенной точки контакта J одного из связывающих элементов 12, и, таким образом, можно сдержать/предотвратить изгибание оптических волокон 111.
[0093]
Фиг. 15 иллюстрирует пример, в котором имеются четыре связывающих элемента 12, но будет достаточно обеспечить, по меньшей мере, три связывающих элемента 12. В случаях, когда имеется, по меньшей мере, три связывающих элемента 12, линиями, каждая из которых соединяет две точки контакта J каждого из связывающих элементов 12, формируется многоугольник (например, треугольник), если смотреть на поперечное сечение по длине. В результате, снижается вероятность изгибания оптических волокон 111, и, таким образом, становится возможно сдержать/предотвратить повышение потерь при передаче.
[0094]
Далее были исследованы потери при передаче посредством создания оптоволоконных кабелей, имеющих структуру, проиллюстрированную на фиг. 1.
[0095]
В качестве примеров оптоволоконных кабелей, имеющих намотанные по спирали связывающие элементы 12, были подготовлены оптоволоконный кабель с однонаправленной намоткой с одним связывающим элементом 12, намотанным по спирали в одном направлении (см. фиг. 13А), и оптоволоконный кабель с перекрестной намоткой с двумя связывающими элементами 12, намотанными по спирали в противоположных друг относительно друга направлениях (ср. фиг. 6). Следует отметить, что в этих оптоволоконных кабелях, угол контура каждого связывающего элемента 12 составлял 360 градусов, если смотреть на поперечное сечение по длине.
[0096]
В качестве оптоволоконных кабелей, имеющих два связывающих элемента 12, намотанных в S-Z-образной конфигурации, были подготовлены три типа оптоволоконных кабелей, в каждом из которых угол траектории связывающего элемента 12 был различен, если смотреть на поперечное сечение подлине. В каждом из кабелей, максимальный угол контура связывающего элемента 12, если смотреть на поперечное сечение по длине, составлял 270 градусов, 225 градусов или 180 градусов. (В каждом случае, угол контура другого связывающего элемента 12 составлял 90 градусов, 135 градусов или 180 градусов).
[0097]
В качестве оптоволоконных кабелей, имеющих три связывающих элемента 12, намотанных в S-Z-образной конфигурации, были подготовлены три типа оптоволоконных кабелей, в каждом из которых угол траектории связывающего элемента 12 был различен, если смотреть на поперечное сечение по длине. В каждом из кабелей, максимальный угол контура связывающего элемента 12, если смотреть на поперечное сечение по длине, составлял 240 градусов, 180 градусов или 120 градусов. Аналогичным образом, в качестве оптоволоконных кабелей, имеющих четыре связывающих элемента 12, намотанных в S-Z-образной конфигурации, были подготовлены три типа оптоволоконных кабелей, в каждом из которых угол траектории связывающего элемента 12 был различен, если смотреть на поперечное сечение по направлению длины. В каждом из кабелей, максимальный угол траектории связывающего элемента 12, если смотреть на поперечное сечение по длине, составлял 180 градусов, 120 градусов или 90 градусов.
[0098]
Плотность оптических волокон 111 в каждом оптоволоконном кабеле составляла 10 волокон/мм2 в каждом оптоволоконном кабеле. Шаг наматывания связывающих элементов 12 составлял 100 мм в каждом оптоволоконном кабеле.
[0099]
Потери при передаче измерялись в соответствии с Температурным Циклом согласно IEC 60794-1-2 при исходном значении, составляющим +20°C и пониженной и повышенной температурах, составляющих -30°C и +70°С. Результаты измерений показаны на фиг. 16. Следует отметить, что потери при передаче при пониженной или повышенной температуре, как показано в таблице, представляют собой потери при передаче по одному выбранному оптическому волокну из числа оптических волокон в цикл, из числа трех выполненных циклов, с наибольшей потерей при передаче.
[0100]
Относительно результатов оценки, показанных в таблице, образцы, в которых величина повышения потерь относительно исходного состояния составила 0,07 дБ или более, были оценены как имеющие НИЗКИЙ результат, а образцы, в которых величина повышения потерь составила менее, чем 0,07 дБ, были оценены как имеющие ХОРОШИЙ результат. Исходя из результатов оценки, показанных в таблице, можно заключить, что отличные результаты были получены оптоволоконным кабелем, в которых три или более связывающих элемента 12 намотаны в S-Z-образной конфигурации.
[0101]
Другие варианты осуществления
Вышеупомянутые варианты осуществления приведены для облегчения понимания настоящего изобретения и не должны считаться ограничивающими настоящее изобретение. Настоящее изобретение может модифицироваться и/или усовершенствоваться без отклонения от его сущности, и, само собой разумеется, что настоящее изобретение включает в себя любые его эквиваленты.
[0102]
Соединенная с промежутками волоконная лента:
Вышеупомянутый вариант осуществления описывает пример, в котором соединенная с промежутками волоконная лента 11 формируется путем соединения четырех оптических волокон 111. Однако, число оптических волокон, составляющих соединенную с промежутками волоконную ленту 111, не ограничивается этим количеством; число оптических волокон можно увеличивать или уменьшать. Кроме того, места соединения и число вышеупомянутых соединительных частей 115 для соединения двух смежных оптических волокон 111 могут меняться в зависимости от вида использования соединенной с промежутками волоконной ленты 11.
[0103]
Число связывающих элементов:
Вышеупомянутый вариант осуществления описывает пример, в котором имеются четыре связывающих элемента, намотанных на жгут оптических волокон. Однако, число связывающих элементов, предусмотренных в одном оптоволоконном модуле, не ограничивается этим количеством. Например, могут присутствовать три или пять, или более связывающих элемента. Однако, учитывая количество водопоглощающих веществ, обеспечиваемых связывающими элементами, и работоспособность в процессе разветвления оптоволоконного кабеля в средней части, как описано выше, предпочтительно предусматривать множество связывающих элементов для одного оптоволоконного модуля и обеспечивать возможность легкого отделения каждого связывающего элемента.
Список ссылочных позиций
[0104]
1: Оптоволоконный кабель;
10: Оптоволоконный модуль;
10А, 10В, 10С: Оптоволоконные модули;
11: Соединенная с промежутками волоконная лента;
111: Оптическое волокно;
115: Соединительная часть;
12: Связывающий элемент;
12А-12J: Связывающие элементы;
15: Обмотка;
20: Пазовая средняя часть;
21: Паз;
22: Ребро;
25: Обмотка пазов;
30. Оболочка;
40: Растягиваемый элемент.
Реферат
Изобретение относится к оптоволоконной технике. Предлагается оптоволоконный модуль, содержащий множество оптических волокон, три связывающих элемента, которые связывают множество оптических волокон в жгут, в котором первый связывающий элемент размещен по длине жгута оптических волокон таким образом, чтобы наматываться на внешний замкнутый контур жгута оптических волокон. При этом первый связывающий элемент соединяется со вторым связывающим элементом в точке контакта, где первый связывающий элемент контактирует со вторым связывающим элементом, и соединяется с третьим связывающим элементом в точке контакта, а первый связывающий элемент контактирует с третьим связывающим элементом. Причем третий связывающий элемент отличен от второго связывающего элемента. Направление намотки первого связывающего элемента относительно жгута оптических волокон меняется на обратное в точке контакта со вторым связывающим элементом и в точке контакта с третьим связывающим элементом. Множество оптических волокон связано в жгут посредством трех связывающих элементов, включающих в себя первый связывающий элемент, второй связывающий элемент и третий связывающий элемент. Технический результат заключается в улучшении работоспособности во время извлечения оптических волокон в оптоволоконном модуле, в котором жгут оптических волокон объединяется посредством связывающих элементов. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 16 ил.
