ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПРОВОДНИКАМИ Российский патент 2016 года по МПК G02B6/44 H01B11/22 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Эта заявка была подана 14 февраля 2012 года как Международная патентная заявка от имени ADC Telecommunication, Inc., национальной корпорации США, заявителя, указанного для всех стран за исключением США, и Wayne M. Kachmar, гражданина США, заявителя, указанного только для США, и по ней испрашивается приоритет заявки №61/442619 на патент США, поданной 14 февраля 2011 года, заявки №61/586362 на патент США, поданной 13 января 2012 года, и заявки №13/371899 на патент США, поданной 13 февраля 2012 года, раскрытия которых полностью включены в эту заявку путем ссылки.

Уровень техники

Волоконно-оптический кабель обычно включает в себя: (1) оптическое волокно; (2) буферный слой, который окружает оптическое волокно; (3) множество усиливающих элементов, свободно окружающих буферный слой; и (4) внешнюю оболочку. Оптические волокна выполняют функцию проведения оптических сигналов. Типичное оптическое волокно включает в себя внутреннюю сердцевину, окруженную оболочкой, которая защищена покрытием. Буферный слой предназначен для окружения и защиты покрытых оптических волокон. Упрочняющие элементы добавляют механическую прочность волоконно-оптическим кабелям, защищая внутренние оптические волокна от напряжений, прикладываемых к кабелям во время прокладки и после нее. Внешние оболочки также обеспечивают защиту от повреждений химическими продуктами.

Использование упрочняющих элементов, которые свободно окружают оптическое волокно, может создавать трудности при изготовлении и/или протягивании волоконно-оптических кабелей, поскольку эти находящиеся в свободном состоянии упрочняющие элементы может быть трудно разрезать и трудно использовать при автоматизированных процессах производства.

Сущность изобретения

Аспект настоящего раскрытия относится к волоконно-оптическому кабелю. Волоконно-оптический кабель включает в себя оптическое волокно, упрочняющий сборный слой, расположенный с прилеганием к оптическому волокну, и внешнюю оболочку, окружающую упрочняющий сборный слой. Упрочняющий сборный слой включает в себя упрочняющий слой, внешний слой и внутренний слой. Упрочняющий слой включает в себя связующий материал и множество армирующих волокон, заделанных в связующем материале. Упрочняющий слой имеет первую поверхность и противоположно расположенную вторую поверхность. Внешний слой расположен с прилеганием к первой поверхности упрочняющего слоя и включает в себя первый проводящий участок. Внутренний слой расположен с прилеганием ко второй поверхности упрочняющего слоя и включает в себя второй проводящий участок.

Другой аспект настоящего раскрытия относится к волоконно-оптическому кабелю. Волоконно-оптический кабель включает в себя оптическое волокно, упрочняющий сборный слой, окружающий оптическое волокно, и внешнюю оболочку, окружающую упрочняющий сборный слой. Упрочняющий сборный слой включает в себя упрочняющий слой, внешний слой и внутренний слой. Упрочняющий слой имеет первую продольную сторону, противоположно расположенную вторую продольную сторону, первую поверхность, которая продолжается между первой и второй продольными сторонами, и противоположно расположенную вторую поверхность. Упрочняющий слой включает в себя связующий материал и множество армирующих волокон, заделанных в связующем материале. Упрочняющий слой размещен так, что первая продольная сторона перекрывает вторую продольную сторону с образованием продольного канала, в котором расположено оптическое волокно. Внешний слой расположен с прилеганием к первой поверхности упрочняющего слоя. Внешний слой имеет первый боковой край, который смещен от первой продольной стороны на первое расстояние смещения, и второй боковой край, который смещен от второй продольной стороны на второе расстояние смещения. Внешний слой включает в себя первый проводящий участок. Внутренний слой расположен с прилеганием ко второй поверхности упрочняющего слоя. Внутренний слой включает в себя второй проводящий участок.

Еще один аспект настоящего раскрытия относится к волоконно-оптическому кабелю. Волоконно-оптический кабель включает в себя оптическое волокно; оболочку, окружающую оптическое волокно; и упрочняющий слой, расположенный между оптическим волокном и оболочкой. Упрочняющий слой включает в себя армирующий лист, включающий в себя множество армирующих волокон. Армирующий лист продолжается вокруг центральной оси кабеля и имеет круговые перекрывающиеся участки, которые по окружности перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 90°. Армирующий лист кабелей определенных видов имеет круговые перекрывающиеся участки, которые по окружности перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 180°. Армирующий лист кабелей определенных видов имеет круговые перекрывающиеся участки, которые по окружности перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 270°. Армирующий лист кабелей определенных видов имеет круговые перекрывающиеся участки, которые по окружности перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 360°.

Еще один аспект настоящего раскрытия относится к волоконно-оптическому кабелю. Волоконно-оптический кабель включает в себя оптическое волокно; оболочку, окружающую оптическое волокно; упрочняющий слой, расположенный между оптическим волокном и оболочкой, первую проводящую полоску, прикрепленную к внутренней стороне упрочняющего слоя, и вторую проводящую полоску, прикрепленную к внешней стороне упрочняющего слоя. Упрочняющий слой включает в себя армирующий лист, включающий в себя множество армирующих волокон. Армирующий лист продолжается вокруг центральной оси кабеля с образованием цилиндрической формы. Первая и вторая проводящие полоски имеют длины, которые продолжаются по длине кабеля. Проводящие полоски определенных видов представляют собой проводящие ленты.

Ряд дополнительных аспектов будет изложен в описании, которое следует ниже. Эти аспекты могут относиться к отдельным признакам и к сочетаниям признаков. Должно быть понятно, что приведенное выше общее описание и последующее подробное описание являются только иллюстрирующими и поясняющими, а не ограничивающими широкие концепции, на которых основаны осуществления, раскрытые в этой заявке.

Краткое описание чертежей

На чертежах:

фиг.1 - местный вид в перспективе волоконно-оптического кабеля, имеющего признаки, которые являются примерами аспектов согласно принципам настоящего раскрытия;

фиг.2 - вид в перспективе оптического волокна, пригодного для использования в волоконно-оптическом кабеле из фиг.1;

фиг.3 - поперечное сечение волоконно-оптического кабеля из фиг.1;

фиг.4 - вид в перспективе предварительно образованного упрочняющего сборного слоя для волоконно-оптического кабеля из фиг.1;

фиг.5 - вид в перспективе варианта осуществления предварительно образованного упрочняющего сборного слоя, пригодного для использования в волоконно-оптическом кабеле из фиг.1;

фиг.6 - поперечное сечение варианта осуществления волоконно-оптического кабеля;

фиг.7 - схематическое представление схемы трассирующей световой системы;

фиг.8 - схематическое представление трассирующей световой системы, устанавливаемой на волоконно-оптический кабель;

фиг.9 - поперечное сечение приведенного для примера волоконно-оптического кабеля, включающего в себя армирующий лист, имеющий круговые перекрывающиеся участки, которые по окружности перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 90°;

фиг.10 - поперечное сечение приведенного для примера волоконно-оптического кабеля, включающего в себя армирующий лист, имеющий круговые перекрывающиеся участки, которые по окружности перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 360°; и

фиг.11 - схематичное представление приведенного для примера волоконно-оптического соединителя на одном конце приведенного для примера волоконно-оптического кабеля с внутренним контактом и внешним контактом, прижатыми к корпусу соединителя.

Осуществление изобретения

Теперь обратимся к подробному описанию примеров аспектов настоящего раскрытия, которые показаны на сопровождающих чертежах. Там, где это возможно, одинаковые позиции будут использоваться на всех чертежах для обозначения одной той же или аналогичной структуры.

Теперь обратимся к фиг.1, на которой показан волоконно-оптический кабель, в целом обозначенный позицией 10. Волоконно-оптический кабель 10 включает в себя по меньшей мере одно оптическое волокно 12, упрочняющий сборный слой 14, окружающий оптическое волокно 12, и внешнюю оболочку 18, окружающую упрочняющий слой 14. В представленном осуществлении волоконно-оптический кабель 10 включает в себя соединитель 16, расположенный на одном краю волоконно-оптического кабеля 10.

Теперь обратимся к фиг.2, на которой оптическое волокно 12 включает в себя сердцевину 20. Сердцевина 20 выполнена из стеклянного материала, такого как материал на основе диоксида кремния, имеющего показатель преломления. В представленном осуществлении сердцевина 20 имеет внешний диаметр D₁ меньше чем или равный приблизительно 10 мкм.

Сердцевина 20 каждого оптического волокна 12 окружена слоем 22 первой оболочки, который также выполнен из стеклянного материала, такого как материал на основе диоксида кремния. Слой 22 первой оболочки имеет показатель преломления, который меньше, чем показатель преломления сердцевины 20. Это различие между показателем преломления слоя 22 первой оболочки и показателем преломления сердцевины 20 позволяет оптическому сигналу, который проходит по оптическому волокну 12, удерживаться в сердцевине 20.

Снабженный канавками слой 24 окружает слой 22 первой оболочки. Снабженный канавками слой 24 имеет показатель преломления, который меньше, чем показатель преломления слоя 22 первой оболочки. В представленном осуществлении снабженный канавками слой 24 непосредственно прилегает к слою 22 первой оболочки.

Слой 26 второй оболочки окружает снабженный канавками слой 24. Слой второй оболочки имеет показатель преломления. В представленном осуществлении показатель преломления слоя 26 второй оболочки приблизительно равен показателю преломления слоя 22 первой оболочки. Слой 26 второй оболочки непосредственно прилегает к снабженному канавками слою 24. В представленном осуществлении слой 26 второй оболочки имеет внешний диаметр D₂, который меньше чем или равен 125 мкм.

Покрытие, в целом обозначенное позицией 28, окружает слой 26 второй оболочки. Покрытие 28 включает в себя внутренний слой 30 и внешний слой 32. В представленном осуществлении внутренний слой 30 покрытия 28 непосредственно прилегает к слою 26 второй оболочки, так что внутренний слой 30 окружает слой 26 второй оболочки. Внутренний слой 30 представляет собой полимерный материал (например, поливинилхлорид, полиэтилены, полиуретаны, полипропилены, поливинилиденфториды, этиленвинилацетат, нейлон, полиэфир или другие материалы), имеющий низкий модуль упругости. Низкий модуль упругости внутреннего слоя 30 способствует защите оптического волокна 12 от микроизгибов.

Внешний слой 32 покрытия 28 представляет собой полимерный материал, имеющий более высокий модуль упругости, чем внутренний слой 30. В представленном осуществлении внешний слой 32 покрытия 28 непосредственно прилегает к внутреннему слою 30, так что внешний слой 32 окружает внутренний слой 30. Более высокий модуль упругости внешнего слоя 32 способствует механической защите и сохранению формы оптического волокна 12 во время обращения с ним. В представленном осуществлении внешним слоем 32 определяется внешний диаметр D₃, который меньше чем или равен 500 мкм. В другом осуществлении внешний слой 32 имеет диаметр D₃, который меньше чем или равен 250 мкм.

В представленном осуществлении оптическое волокно 12 изготовлено с уменьшенной чувствительностью оптического волокна 12 к микро- или макроизгибам (в дальнейшем называемой «нечувствительностью к изгибу»). Пример нечувствительного к изгибам оптического волокна 12 описан в публикациях заявок №№2007/0127878 и 2007/0280615 на патенты США, которые полностью включены в эту заявку путем ссылки. Например, нечувствительное к изгибу оптическое волокно 12, именуемое BendBright XS, пригодное для использования в волоконно-оптическом кабеле 10 из настоящего раскрытия, можно получить от Draka Comteq.

Теперь обратимся к фиг.3-4, на которых упрочняющий сборный слой 14 представляет собой плоский и гибкий лист, пленку или слой из материала, который пригоден для окружения оптических волокон 12. Упрочняющий сборный слой 14 является плоским в том смысле, что ширина и высота упрочняющего сборного слоя 14 обычно согласованы на протяжении длины упрочняющего сборного слоя 14, и в том смысле, что ширина упрочняющего сборного слоя 14 больше, чем высота упрочняющего сборного слоя 14 на протяжении длины упрочняющего сборного слоя 14. Например, в одном осуществлении упрочняющий сборный слой 14 имеет ширину 0,12 дюйма (3,048 мм) и высоту 0,030 дюйма (0,762 мм). В других примерах ширина упрочняющего сборного слоя 14 может быть в пять, десять или пятнадцать раз больше, чем высота упрочняющего сборного слоя 14. Возможны другие количественные отношения ширины упрочняющего сборного слоя 14 к высоте упрочняющего сборного слоя 14.

Упрочняющий сборный слой 14 включает в себя упрочняющий слой 33. Упрочняющий слой 33 включает в себя связующий материал 34 и множество армирующих волокон 36, заделанных в связующем материале 34 или иным способом объединенных с ним. В одном примере осуществления связующий материал 34 представляет собой полимерный материал, такой как этиленацетат, акрилат (например, отверждаемый ультрафиолетовым излучением и т.д.), силикон (например, вулканизирующийся при комнатной температуре и т.д.), полиэфирные пленки (например, двуосно-ориентированные полиэфирполиэтилентерефталатные пленки и т.д.) и полиизобутилен. В других типовых случаях связующий материал 34 может быть матричным материалом, адгезионным материалом, аппретирующим материалом или материалом другого вида, который связывает, сцепляет или иным образом механически связывает армирующие волокна 36 друг с другом.

Армирующие волокна 36 представляют собой нити, которые продолжаются по длине упрочняющего сборного слоя 14. Однако должно быть понятно, что объем настоящего раскрытия не ограничен армирующими волокнами 36, продолжающимися по длине упрочняющего сборного слоя 14. В одном осуществлении армирующие волокна 36 представляют собой арамидные волокна. В другом осуществлении армирующие волокна 36 представляют собой стеклянные волокна, например волокна из стекла марки Е (с низкой электропроводностью), стекла марки S (с высокой прочностью) или стеклянные волокна другого типа. Ширина и высота упрочняющего слоя 33 могут сильно зависеть от вида материала, из которого выполнены армирующие волокна 36. Например, когда упрочняющий слой 33 выполнен из стекла марки Е или стекла марки S, упрочняющий слой 33 может иметь ширину 0,085 дюйма (2,159 мм) и высоту 0,045 дюйма (1,143 мм). В другом примере, в котором упрочняющий слой выполнен из арамидных волокон, упрочняющий слой 33 может иметь ширину 0,12 дюйма (3,048 мм) и высоту 0,030 дюйма (0,762 мм). Должно быть понятно, что упрочняющий слой 33 может иметь другие значения ширины и высоты.

Армирующие волокна 36 расположены с образованием одного слоя в связующем материале 34. Однако должно быть понятно, что объем настоящего раскрытия не ограничен армирующими волокнами 36, расположенными с образованием одного слоя, поскольку армирующие волокна 36 могут быть расположены в многочисленных слоях. Например, армирующие волокна 36 могут быть расположены в группах. В этом примере армирующие волокна 36 могут быть расположены в группах, содержащих различные количества армирующих волокон. Например, каждая из групп может содержать 500 армирующих волокон, 1000 армирующих волокон, 1500 армирующих волокон, 2000 армирующих волокон или другое количество армирующих волокон. Кроме того, в некоторых случаях не все группы имеют одинаковое количество армирующих волокон.

Связующий материал 34 упрочняющего слоя 33 создает среду, которая удерживает армирующие волокна 36. Предпочтительно, чтобы армирующие волокна 36 удерживались в связующем материале 34, поскольку связующий материал 34 с армирующими волокнами 36 легче разрезать на обрезающем станке во время изготовления, прокладки или ремонта волоконно-оптического кабеля 10, чем кабель, имеющий армирующие волокна, которые свободно расположены в кабеле. В дополнение к этому изготовление волоконно-оптического кабеля 10, имеющего связующий материал 34 с армирующими волокнами 36, легче автоматизировать, чем изготовление кабеля, имеющего свободные армирующие волокна.

Упрочняющий слой 33 включает в себя первый осевой край 38, противоположно расположенный второй осевой край 40, первую продольную сторону 42 и вторую продольную сторону 44. Упрочняющий слой 33 также включает в себя первую поверхность 46 и противоположно расположенную вторую поверхность 48. Первая и вторая поверхности 46, 48 продолжаются между первой и второй продольными сторонами 42, 44. В описываемом осуществлении первая поверхность 46 является внешней поверхностью, тогда как вторая поверхность 48 является внутренней поверхностью.

Упрочняющий сборный слой 14 также включает в себя внешний слой 50, расположенный на первой поверхности 46 упрочняющего слоя 33. В описываемом осуществлении внешний слой 50 является первым проводящим слоем. Внешний слой 50 имеет первый боковой край 52, который расположен вблизи первой продольной стороны 42, и противоположно расположенный второй боковой край 54, который расположен вблизи второй продольной стороны 44. Первый боковой край 52 обычно параллелен первой продольной стороне 42, тогда как второй боковой край 54 обычно параллелен второй продольной стороне 44. Внешний слой 50 продолжается по длине упрочняющего слоя 33 волоконно-оптического кабеля 10. В описываемом осуществлении внешний слой 50 имеет ширину, которая меньше, чем ширина связующего материала 34. В этом осуществлении первый боковой край 52 внешнего слоя 50 смещен от первой продольной стороны 42 на первое расстояние L₁ смещения и второй боковой край 54 внешнего слоя 50 смещен от второй продольной стороны 44 на второе расстояние L₂ смещения, так что связующий материал 34 выступает за пределы первого и второго боковых краев 52, 54 внешнего слоя 50.

В описываемом осуществлении внешний слой 50 выполнен из проводящего материала. В одном осуществлении внешний слой 50 образован из проводящей ленты (например, металлизированной полиэфирной ленты, металлизированной ленты из MYLAR® и т.д.). В одном осуществлении проводящая лента включает в себя клейкую поверхность 56 и противоположно расположенную проводящую поверхность 58. Клейкая поверхность 56 прикреплена к первой поверхности 46 упрочняющего слоя 33.

Упрочняющий сборный слой 14 включает в себя внутренний слой 60, расположенный на второй поверхности 48 упрочняющего слоя 33. В одном осуществлении внутренний слой 60 является вторым проводящим слоем. Внутренний слой 60 имеет первый боковой край 62, который расположен вблизи первой продольной стороны 42, и противоположно расположенный второй боковой край 64, который расположен вблизи второй продольной стороны 44. Первый боковой край 62 обычно параллелен первой продольной стороне 42, тогда как второй боковой край 64 обычно параллелен второй продольной стороне 44. Внутренний слой 60 продолжается по длине упрочняющего слоя 33 волоконно-оптического кабеля 10. В описываемом осуществлении внутренний слой 60 имеет ширину, которая меньше, чем ширина связующего материала 34. В этом осуществлении первый боковой край 62 внутреннего слоя 60 смещен от первой продольной стороны 42 на третье расстояние L₃ смещения и второй боковой край 64 внутреннего слоя 60 смещен от второй продольной стороны 44 на четвертое расстояние L₄ смещения, так что связующий материал 34 выступает за пределы первого и второго боковых краев 62, 64 внутреннего слоя 60. В описываемом осуществлении первое, второе, третье и четвертое расстояния D₁-D₄ имеют такие значения, что внешний слой 50 отстоит от внутреннего слоя 60, когда первая и вторая продольные стороны 42, 44 перекрываются.

В описываемом осуществлении внутренний слой 60 выполнен из проводящего материала. В одном осуществлении внутренний слой 60 образован из проводящей ленты (например, металлизированной полиэфирной ленты, металлизированной ленты из MYLAR® и т.д.). В одном осуществлении проводящая лента включает в себя клейкую поверхность 66 и противоположно расположенную проводящую поверхность 68. Клейкая поверхность 66 прикреплена ко второй поверхности 48 упрочняющего слоя 33.

В описываемом осуществлении упрочняющий сборный слой 14 включает в себя первый продольный боковой участок 70, который свободен от внешнего и внутреннего слоев 50, 60, и противоположно расположенный второй продольный боковой участок 72, который свободен от внешнего и внутреннего слоев 50, 60.

В описываемом осуществлении из фиг. 1 и 3 упрочняющий сборный слой 14 образован в целом цилиндрическим по форме благодаря перекрытию первого и второго продольных боковых участков 70, 72, так что упрочняющим сборным слоем 14 задается продольный канал 74. В описываемом осуществлении вторая поверхность 48 задает продольный канал 74. Оптическое волокно 12 расположено в продольном канале 74. Поскольку первый и второй продольные боковые участки 70, 72 не содержат внешнего и внутреннего слоев 50, 60, первый и второй продольные боковые участки 70, 72 могут перекрываться без контакта внешнего и внутреннего слоев 50, 60.

Второй осевой край 40 вращательно смещен от первого осевого края 38 вокруг продольной оси 76 (показанной пунктирной линией на фиг.1) упрочняющего сборного слоя 14. В представленном осуществлении упрочняющий сборный слой 14 скручен вокруг продольной оси 76.

Теперь обратимся к фиг.5, на которой показан вариант осуществления упрочняющего сборного слоя 80. Упрочняющий сборный слой 80 включает в себя упрочняющий слой 82, имеющий связующий материал 84 и множество армирующих волокон 86, заделанных в связующем материале 84 или иным способом объединенных с ним. В одном примере осуществления связующий материал 84 представляет собой полимерный материал, такой как этиленацетат, акрилат (например, отверждаемый ультрафиолетовым излучением и т.д.), силикон (например, вулканизирующийся при комнатной температуре и т.д.), полиэфирные пленки (например, двуосно-ориентированные полиэфирполиэтилентерефталатные пленки и т.д.) и полиизобутилен. В других типовых случаях связующий материал 84 может быть матричным материалом, адгезионным материалом, аппретирующим материалом или материалом другого вида, который связывает, сцепляет или иным образом механически связывает армирующие волокна 86 друг с другом.

Армирующие волокна 86 представляют собой нити, которые продолжаются по длине упрочняющего слоя 82. В одном осуществлении армирующие волокна 86 представляют собой арамидные волокна. В другом осуществлении армирующие волокна 86 представляют собой стеклянные волокна, например волокна из стекла марки Е (с низкой электропроводностью), стекла марки S (с высокой прочностью) или стеклянные волокна другого типа.

Упрочняющий слой 82 включает в себя первый осевой край 88, противоположно расположенный второй осевой край 90, первую продольную сторону 92 и вторую продольную сторону 94. Упрочняющий слой 82 также включает в себя первую поверхность 96 и противоположно расположенную вторую поверхность 98. Первая и вторая поверхности 96, 98 продолжаются между первой и второй продольными сторонами 92, 94.

Упрочняющий сборный слой 80 включает в себя внешний слой 100, прилегающий к первой поверхности 96 упрочняющего слоя 82. Внешний слой 100 имеет первый боковой край 102, который расположен вблизи первой продольной стороны 92, и противоположно расположенный второй боковой край 104, который расположен вблизи второй продольной стороны 94. Внешний слой 100 продолжается по длине упрочняющего слоя 82. В описываемом осуществлении внешний слой 100 имеет ширину, которая приблизительно равна ширине связующего материала 84.

Внешний слой 100 включает в себя первый проводящий участок 106 и непроводящий участок 108. В описываемом осуществлении внешний слой 100 включает в себя первый непроводящий участок 108а и второй непроводящий участок 108b. В описываемом осуществлении первый проводящий участок 106 расположен между первым и вторым непроводящими участками 108а, 108b.

Внешний слой 100 включает в себя проводящий слой, который покрыт диэлектрическим материалом. Диэлектрический материал удален на первом проводящем участке 106, чтобы проводящий слой был открыт. В одном осуществлении внешний слой 100 образован из диэлектрика, покрытого проводящей полоской (например, металлизированной полиэфирной лентой, металлизированной лентой из MYLAR® и т.д.). В одном осуществлении внешний слой 100 включает в себя первую поверхность 110 и противоположно расположенную вторую поверхность 112. Первая поверхность 110 расположена с прилеганием к первой поверхности 96 упрочняющего слоя 82. В одном осуществлении первая поверхность 110 не прикреплена к первой поверхности 96 упрочняющего слоя 82.

Упрочняющий сборный слой 80 включает в себя внутренний слой 116, расположенный на второй поверхности 98 упрочняющего слоя 82. Внутренний слой 116 имеет первый боковой край 118, который расположен вблизи первой продольной стороны 92, и противоположно расположенный второй боковой край 119, который расположен вблизи второй продольной стороны 94. Внутренний слой 116 продолжается по длине упрочняющего слоя 82. В описываемом осуществлении внутренний слой 116 имеет ширину, которая приблизительно равна ширине связующего материала 84.

Внутренний слой 116 включает в себя второй проводящий участок 118 и непроводящий участок 120. В описываемом осуществлении внутренний слой 116 включает в себя первый непроводящий участок 120а и второй непроводящий участок 120b. В описываемом осуществлении второй проводящий участок 118 расположен между первым и вторым непроводящими участками 120а, 120b.

Внутренний слой 116 включает в себя проводящий слой, который покрыт диэлектрическим материалом. Диэлектрический материал удален на втором проводящем участке 118, чтобы проводящий слой был открыт. В одном осуществлении внутренний слой 116 образован из диэлектрика, покрытого проводящей полоской (например, металлизированной полиэфирной лентой, металлизированной лентой из MYLAR® и т.д.). В одном осуществлении внутренний слой 116 включает в себя первую поверхность 122 и противоположно расположенную вторую поверхность 124. Первая поверхность 122 расположена с прилеганием ко второй поверхности 98 упрочняющего слоя 82. В одном осуществлении первая поверхность 122 не прикреплена ко второй поверхности 98 упрочняющего слоя 82.

В осуществлении, показанном на фиг.6, упрочняющий сборный слой 80 образован в целом цилиндрическим по форме благодаря перекрытию первой и второй продольных сторон 92, 94, так что упрочняющим сборным слоем 80 задается продольный канал 130 (показанный знаком «+» на фиг.6). В представленном осуществлении оптическое волокно 12 расположено в продольном канале 130.

Поскольку внешний и внутренний слои 100, 116 имеют приблизительно такую же ширину, как и связующий материал 84, часть первого непроводящего участка 108а внешнего слоя 100 обернута поверх части второго непроводящего участка 120b внутреннего слоя 116. Как вариант, часть первого непроводящего участка 120а внутреннего слоя 116 обернута поверх части второго непроводящего участка 108b внешнего слоя 100. Первый и второй непроводящие участки 108а, 108b, 120a, 120b внешнего и внутреннего слоев 100, 116 предотвращают контакт первого и второго проводящих участков 110, 120.

Теперь обратимся к фиг.7 и 8, на которых показано схематическое представление трассировочной световой системы, в целом обозначенной позицией 200. Трассировочную световую систему 200 можно использовать для идентификации конца отдельного волоконно-оптического кабеля 10, когда многочисленные волоконно-оптические кабели 10 прокладывают через конкретное место. Трассировочная световая система 200 включает в себя источник 202 питания, первый и второй трассировочные осветители 204а, 204b, соответственно, и первый и второй контакты 206а, 206b, соответственно.

В представленном осуществлении источник 202 питания является устройством, включающим в себя торцевые контакты 208, которые выполнены с возможностью электрического соединения с одним из первого и второго контактов 206а, 206b. В представленном осуществлении источник 202 питания также включает в себя аккумулятор (например, щелочной, никель-кадмиевый, никель-металлогидридный и т.д.).

В осуществлении, представленном на фиг.8, первый и второй трассировочные осветители 204а, 204b и первый и второй контакты 206а, 206b расположены в первом и втором корпусах 210а, 210b, соответственно. Каждый из первого и второго корпусов 210а, 210b вводят в контакт с волоконно-оптическим кабелем 10. Согласно представленному осуществлению первый корпус 210а располагают на одном конце волоконно-оптического кабеля 10, тогда как второй корпус 210b располагают на противоположном конце волоконно-оптического кабеля 10.

Каждый из первого и второго трассировочных осветителей 204а, 204b включает в себя источник освещения (например, светоизлучающий диод (СИД) и т.д.). В представленном осуществлении первый трассировочный осветитель 204а находится в электрическом соединении с первым и вторым проводящими слоями 110, 120 волоконно-оптического кабеля 10 и первыми контактами 206, тогда как второй трассировочный осветитель 204b находится в электрическом соединении с первым и вторым проводящими слоями 110, 120 и вторыми контактами 206b.

При работе торцевые контакты 208 источника 202 питания помещают в электрическое соединение с одними из первых и вторых контактов 206а, 206b в одном из первого и второго корпусов 210а, 210b на волоконно-оптическом кабеле 10. В случае, когда электрическая энергия подводится к первому и второму проводящим слоям 110, 120 через одни из первых и вторых контактов 206а, 206b, начинают светиться первый и второй трассировочные осветители 204а, 204b на волоконно-оптическом кабеле 10. В случае, когда светятся первый и второй трассировочные осветители 204а, 204b на волоконно-оптическом кабеле 10, соответствующий край волоконно-оптического кабеля 10 может быть быстро идентифицирован.

Обратимся к фиг.9 и 10, на которых различные, приведенные для примера кабели могут включать в себя упрочняющий слой, имеющий армирующий лист, который имеет круговые перекрывающиеся участки, по окружности перекрывающиеся друг с другом на протяжении по меньшей мере 90°. Например, на фиг.9 показан для примера кабель 220, который включает в себя оптическое волокно 222, оболочку 228, окружающую оптическое волокно 222, и упрочняющий слой 224, расположенный между оптическим волокном 222 и оболочкой 228. Упрочняющий слой 224 включает в себя армирующий лист 233, включающий в себя множество армирующих волокон 236. В определенных осуществлениях армирующий лист 233 включает в себя связующий материал 234, который удерживает армирующие волокна 236 на месте относительно друг друга.

Армирующий лист 233 продолжается вокруг центральной оси 76 и имеет круговые перекрывающиеся участки 252, 254, которые по окружности перекрываются друг с другом на протяжении по меньшей мере 90°. В некоторых осуществлениях круговые перекрывающиеся участки 252, 254 упрочняющего слоя 224 перекрываются друг с другом на протяжении по меньшей мере 180°. В определенных осуществлениях круговые перекрывающиеся участки 252, 254 упрочняющего слоя 224 перекрываются друг с другом на протяжении по меньшей мере 270°. В определенных осуществлениях круговые перекрывающиеся участки 252, 254 перекрываются друг с другом на протяжении по меньшей мере 360° (например, см. кабель 220' на фиг.10).

В некоторых осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 30° до около 90°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 40° до около 80°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 45° до около 70°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 45° до около 115°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 75° до около 120°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 90° до около 180°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 100° до около 200°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 120° до около 160°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 150° до около 230°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 180° до около 250°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 200° до около 255°.

В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 260° до около 360°. В определенных осуществлениях перекрытие находится в пределах от около 300° до около 360°. В определенных осуществлениях перекрытие больше чем 360°. Например, в определенных осуществлениях перекрытие может быть не больше чем около 720°. Перекрытие может быть не больше чем около 630°. В определенных осуществлениях перекрытие может быть не больше чем около 540°. В определенных осуществлениях перекрытие может быть не больше чем около 450°.

В некоторых осуществлениях приведенный для примера кабель 220, 220' имеет центральную ось 76 и включает в себя оптическое волокно 222, оболочку 228, окружающую оптическое волокно 222, упрочняющий слой 224, расположенный между оптическим волокном 222 и оболочкой 228, первую проводящую полоску 260, прикрепленную к внутренней стороне упрочняющего слоя 224, и вторую проводящую полоску 265, прикрепленную к внешней стороне упрочняющего слоя 224. Упрочняющий слой 224 включает в себя армирующий лист 233, включающий в себя множество армирующих волокон 236. Армирующий лист 233 продолжается вокруг центральной оси 76 с образованием цилиндрической формы. Первая и вторая проводящие полоски 260, 265 имеют длины, которые продолжаются по длине кабеля 220, 220'.

В некоторых осуществлениях оптическое волокно 222 любого из описанных выше кабелей 10, 220, 220' включает в себя сердцевину 280. Сердцевина 280 может быть выполнена из пластика или стеклянного материала, такого как материал на основе диоксида кремния, имеющего показатель преломления. В одном примере осуществления сердцевина 280 имеет внешний диаметр меньше чем или равный 10 мкм. Сердцевина 280 каждого оптического волокна 222 окружена одним или несколькими слоями оболочки 282, которые также выполнены из пластика или стеклянного материала, такого как материал на основе диоксида кремния. Слой оболочки 282 имеет показатель преломления, который меньше, чем показатель преломления сердцевины 280. В одном примере осуществления второй слой оболочки 282 имеет внешний диаметр меньше чем или равный приблизительно 125 мкм.

Покрытие 228 окружает слой (слои) оболочки 282. Покрытие 288 имеет внутреннюю поверхность, которая непосредственно прилегает к слою оболочки 282. В некоторых осуществлениях оптическое волокно 222 любого из описанных выше кабелей 10, 220, 220' имеет внешний диаметр, который меньше чем или равен 300 мкм. В некоторых осуществлениях внешняя оболочка 18, 228 каждого из описанных выше кабелей 10, 220, 220' имеет внешний диаметр меньше чем 2 мм. В определенных осуществлениях оболочка 18, 228 имеет внешний диаметр меньше чем 1,5 мм. В определенных осуществлениях оболочка 18, 228 имеет внешний диаметр меньше чем 1,4 мм. В действительности, в определенных осуществлениях оболочка 18, 228 имеет внешний диаметр меньше чем 1,3 мм.

В определенных осуществлениях одиночное покрытое оптическое волокно 222 не имеет ограничений для контакта с армирующим листом 233. Например, приведенные для примера кабели 220 определенных видов не имеют буферного слоя между армирующим листом 233 и одиночным покрытым оптическим волокном 222. В некоторых осуществлениях упрочняющий слой 224 кабеля 220, 220' имеет внутреннюю сторону и внешнюю сторону. Кабель 220, 220' включает в себя первую проводящую полоску 260, прикрепленную к внутренней стороне, и вторую проводящую полоску 265, прикрепленную к внешней стороне. В некоторых осуществлениях первая и вторая проводящие полоски 260, 265 представляют собой проводящие ленты. В определенных осуществлениях первая и вторая проводящие полоски 260, 265 приклеены к армирующему листу 233.

Первая и вторая проводящие полоски 260, 265 имеют длины, которые продолжаются по длине кабеля 220. В определенных осуществлениях первая проводящая полоска 260 имеет в поперечном сечении форму, имеющую кривизну, которая соответствует кривизне внутренней стороны упрочняющего слоя 224 (например, внутренней поверхности самого внутреннего слоя армирующего листа 233). Вторая проводящая полоска 265 имеет в поперечном сечении форму, имеющую кривизну, которая соответствует кривизне внешней стороны упрочняющего слоя 224 (например, внешней поверхности самого внешнего слоя армирующего листа 233).

В некоторых осуществлениях первая и/или вторая проводящие полоски 260, 265 в поперечном сечении имеют форму дуги (см. дугу А на фиг.10) протяженностью меньше чем 90° (см. фиг.9). Например, в различных осуществлениях первая и/или вторая проводящие полоски 260, 265 могут иметь форму дуги протяженностью меньше чем 70°. В определенных осуществлениях дуга может иметь протяженность не больше чем 60°. В определенных осуществлениях дуга может иметь протяженность не больше чем 50°. В определенных осуществлениях дуга может иметь протяженность не больше чем 45°. В определенных осуществлениях дуга может иметь протяженность не больше чем 40°. В определенных осуществлениях дуга может иметь протяженность не больше чем 30°. В определенных осуществлениях дуга может иметь протяженность не больше чем 25°. В определенных осуществлениях дуга может иметь протяженность не больше чем 20°.

В некоторых осуществлениях протяженность дуги составляет от около 10° до около 90°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 20° до около 80°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 30° до около 70°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 20° до около 50°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 30° до около 60°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 70° до около 90°.

В других осуществлениях первая и/или вторая проводящие полоски 260, 265 в поперечном сечении имеют форму дуги протяженностью больше чем 90° (см. фиг.10). Например, в определенных осуществлениях первая и/или вторая проводящие полоски 260, 265 в поперечном сечении имеют форму дуги протяженностью не больше чем 180°. В определенных осуществлениях первая и/или вторая проводящие полоски 260, 265 в поперечном сечении имеют форму дуги протяженностью не больше чем 120°. В определенных осуществлениях первая и/или вторая проводящие полоски 260, 265 в поперечном сечении имеют форму дуги протяженностью не больше чем 240°. В определенных осуществлениях первая и/или вторая проводящие полоски 260, 265 в поперечном сечении имеют форму дуги протяженностью не больше чем 270°. В определенных осуществлениях первая и/или вторая проводящие полоски 260, 265 в поперечном сечении имеют форму дуги протяженностью не больше чем 310°. В определенных осуществлениях первая и/или вторая проводящие полоски 260, 265 в поперечном сечении имеют форму дуги протяженностью не больше чем 360°.

В некоторых осуществлениях протяженность дуги составляет от около 90° до около 180°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 100° до около 160°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 90° до около 120°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 110° до около 160°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 140° до около 180°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 160° до около 200°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 180° до около 260°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 200° до около 250°. В определенных осуществлениях протяженность дуги составляет от около 250° до около 300°.

В некоторых осуществлениях первую проводящую полоску 260 соединяют с «землей» и вторую проводящую полоску 265 соединяют с источником электропитания. В определенных осуществлениях первую и вторую проводящие полоски 260, 265 выполняют с возможностью пропускания электрической мощности по меньшей мере 10 Вт. Например, в определенных осуществлениях первую и вторую проводящие полоски 260, 265 выполняют с возможностью пропускания электрической мощности от 10-30 Вт. В определенных осуществлениях первую и вторую проводящие полоски 260, 265 выполняют с возможностью пропускания электрической мощности по меньшей мере 15 Вт.

В некоторых осуществлениях первая и вторая проводящие полоски 260, 265 включают в себя проводящие слои, расположенные на изоляционных слоях. Проводящий слой первой проводящей полоски 260 обращен по радиусу к центральной оси 76 и изоляционный слой первой проводящей полоски 260 обращен по радиусу от центральной оси 76. Проводящий слой второй проводящей полоски 265 обращен по радиусу от центральной оси 76 и изоляционный слой второй проводящей подложки 265 обращен по радиусу к центральной оси 76.

Как показано на фиг.11, волоконно-оптический соединитель 300 может быть установлен на конце кабеля 220, 220'. Соединитель 300 включает в себя корпус 302 соединителя, при этом в передней части корпуса 302 соединителя удерживается втулка 304. Оптическое волокно 222 протянуто через корпус 302 соединителя к втулке 304. Непокрытое оптическое волокно 282 протянуто во втулку 304. Упрочняющий слой 224 кабеля 220, 220' соединен с корпусом 302 соединителя. Например, упрочняющий слой 224 может быть прижат к корпусу 302 соединителя обжимным кольцом 306 на задней части корпуса 302 соединителя. В других осуществлениях упрочняющий слой 224 может быть иным способом прикреплен к корпусу 302 соединителя. Защитный колпачок 308 кабеля также может окружать кабель 220, 220' и может быть соединен с корпусом 302 соединителя.

В примере, показанном на фиг.11, внутренний контакт 260 и внешний контакт 265 также прижаты к корпусу 302 соединителя. Внутренний контакт 260 сцеплен или иным образом соединен с корпусом 302 соединителя, который при использовании может быть заземлен. Внешний контакт 265 сцеплен или иным образом соединен с источником питания. В некоторых осуществлениях внешний контакт 265 выполнен с возможностью зацепления с контактом электропитания, когда соединитель 300 вводят в адаптер или иным образом стыкуют с другим соединителем. В других осуществлениях внешний контакт 265 сцеплен с обжимным кольцом 306, которое сцеплено с контактом электропитания. В дальнейших других осуществлениях электропитание подводится к противоположному концу внешнего контакта 265, чтобы через внешний контакт 265 и/или обжимное кольцо 306 электропитание подводилось к устройству в точке сопряжения соединителя.

Для специалиста в данной области техники должно быть очевидно, что различные модификации и варианты этого раскрытия возможны без отступления от объема и сущности этого раскрытия, и должно быть понятно, что объем этого раскрытия не ограничен иллюстративными осуществлениями, изложенными в этой заявке.

Изобретение относится к волоконно-оптическим кабелям с электрическими проводниками. Кабель включает в себя оптическое волокно, оболочку, окружающую оптическое волокно, и упрочняющий слой, расположенный между оптическим волокном и оболочкой. Упрочняющий слой включает в себя армирующий лист, который содержит множество армирующих волокон и который продолжается вокруг центральной оси и имеет круговые перекрывающиеся участки, которые по окружности перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 90°. 23 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Кабель, имеющий центральную ось, при этом кабель содержит:
оптическое волокно;
оболочку, окружающую оптическое волокно; и
упрочняющий слой, расположенный между оптическим волокном и оболочкой, при этом упрочняющий слой включает в себя армирующий лист, включающий в себя множество армирующих волокон, армирующий лист продолжается вокруг центральной оси и имеет круговые перекрывающиеся участки, которые по окружности перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 90°.

2. Кабель по п.1, в котором круговые перекрывающиеся участки перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 180°.

3. Кабель по п.1, в котором круговые перекрывающиеся участки перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 270°.

4. Кабель по п.1, в котором круговые перекрывающиеся участки перекрывают друг друга на протяжении по меньшей мере 360°.

5. Кабель по п.1, в котором оптическое волокно представляет собой одиночное покрытое оптическое волокно, имеющее внешний диаметр меньше чем или равный 300 мкм.

6. Кабель по п.5, в котором оболочка имеет внешний диаметр меньше чем 2 мм.

7. Кабель по п.5, в котором оболочка имеет внешний диаметр меньше чем 1,5 мм.

8. Кабель по п.5, в котором оболочка имеет внешний диаметр меньше чем 1,4 мм.

9. Кабель по п.5, в котором оболочка имеет внешний диаметр меньше чем 1,3 мм.

10. Кабель по п.6, в котором буферный слой не предусмотрен между армирующим листом и одиночным покрытым оптическим волокном.

11. Кабель по п.6, в котором одиночное покрытое оптическое волокно не имеет ограничений для контакта с армирующим листом.

12. Кабель по п.1, в котором упрочняющий слой включает в себя внутреннюю сторону и внешнюю сторону и где кабель включает в себя первую проводящую полоску, прикрепленную к внутренней стороне, и вторую проводящую полоску, прикрепленную к внешней стороне, при этом первая и вторая проводящие полоски имеют длины, которые продолжаются по длине кабеля.

13. Кабель по п.12, в котором первая и вторая проводящие полоски представляют собой проводящие ленты.

14. Кабель по п.12, в котором первая проводящая полоска имеет в поперечном сечении форму, имеющую кривизну, которая соответствует кривизне внутренней стороны армирующего листа, и в котором вторая проводящая полоска имеет в поперечном сечении форму, имеющую кривизну, которая соответствует кривизне внешней стороны армирующего листа.

15. Кабель по п.12, в котором первая и вторая проводящие полоски включают в себя проводящие слои, расположенные на изоляционных слоях, в котором проводящий слой первой проводящей полоски обращен по радиусу к центральной оси и изоляционный слой первой проводящей полоски обращен по радиусу от центральной оси и в котором проводящий слой второй проводящей полоски обращен в радиальном направлении от центральной оси и изоляционный слой второй проводящей полоски обращен в радиальном направлении к центральной оси.

16. Кабель по п.15, в котором первая и вторая проводящие полоски приклеены к армирующему листу.

17. Кабель по п.12, в котором первая и вторая проводящие полоски выполнены с возможностью пропускания электрической мощности по меньшей мере 10 Вт.

18. Кабель по п.12, в котором первая и вторая проводящие полоски выполнены с возможностью пропускания электрической мощности по меньшей мере 15 Вт.

19. Кабель по п.12, в котором первая и вторая проводящие полоски выполнены с возможностью пропускания электрической мощности от 10-30 Вт.

20. Кабель по п.12, в котором волоконно-оптический соединитель установлен на конце кабеля и в котором первая проводящая полоска соединена с «землей» и вторая проводящая полоска соединена с источником электропитания.

21. Кабель по п.20, в котором источник электропитания обеспечивает электрическую мощность по меньшей мере 10 Вт.

22. Кабель по п.20, в котором источник электропитания обеспечивает электрическую мощность по меньшей мере 15 Вт.

23. Кабель по п.20, в котором источник электропитания обеспечивает электрическую мощность 10-30 Вт.

24. Кабель по п.1, в котором армирующий лист включает в себя связующий материал, который удерживает армирующие волокна на месте относительно друг друга.