СВОБОДНЫЙ БУФЕР, ОПТОВОЛОКОННЫЙ КАБЕЛЬ ТИПА СВОБОДНОГО БУФЕРА, СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ВОЛОКОН ОПТОВОЛОКОННОЙ ЛЕНТЫ В СВОБОДНОМ БУФЕРЕ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВОБОДНОГО БУФЕРА И СПОСОБ СБОРКИ МНОЖЕСТВА ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН Российский патент 2019 года по МПК G02B6/44 

Область техники

[0001]

Данное изобретение относится к свободному буферу, оптоволоконному кабелю типа свободного буфера, способу для индивидуального отделения волокон оптоволоконной ленты в свободном буфере, способу изготовления свободного буфера и способу сборки множества оптических волокон.

Уровень техники

[0002]

В патентной литературе 1 раскрывается оптоволоконный кабель типа свободного буфера, в котором множество трубок со свободной укладкой волокон располагаются вокруг силового элемента. Каждая трубка со свободной укладкой волокон имеет конструкцию, в которой множество оптических волокон и гель (наполнитель из полимера) размещаются внутри трубки. При экструзии свободного буфера множество оптических волокон и гель вводятся во внутреннее пространство расплавленного материала трубки. Наличие геля вокруг оптических волокон препятствует контакту оптических волокон с расплавленным материалом трубки.

[0003]

Патентная литература 2 и патентная литература 3 каждая описывает ленту из оптических волокон (далее именуемую «оптоволоконная лента»), на которой выполнен идентификационный знак. Оптоволоконная лента, описанная в патентной литературе 2 и патентной литературе 3, выполнена в форме ленты (полосы), в которой множество оптических волокон, параллельно уложенных рядом друг с другом, все вместе покрыты полимером.

Список цитируемых материалов

Патентная литература

[0004]

Патентная литература 1: Японский патент № 5260940

Патентная литература 2: JP 2012-173603A

Патентная литература 3: JP 2007-178883A

Сущность изобретения

Техническая задача

[0005]

Индивидуальное оптическое волокно тоньше, чем оптоволоконная лента. Таким образом, в случаях, когда множество оптических волокон в трубке со свободной укладкой волокон являются индивидуальными оптическими волокнами, идентификационный знак, выполненный на каждом индивидуальном оптическом волокне, может быть трудно визуально распознать.

[0006]

В случаях, когда множество оптических волокон в свободном буфере являются з оптоволоконной лентой, как описывается в патентной литературе 2 и 3, идентификационный знак, выполненный на оптоволоконной ленте, может быть с легкостью визуально распознан. Однако в случаях, когда оптоволоконная лента из патентной литературы 2 и 3, т. е. оптоволоконная лента, в которой множество оптических волокон, параллельно уложенных рядом друг с другом и все вместе покрыты полимером, располагается внутри свободного буфера без использования оберточной ленты, оптоволоконная лента может вступать в контакт с расплавленным материалом трубки при экструзии, так как оптоволоконная лента широкая. Кроме того, при расположении оптоволоконной ленты внутри свободного буфера без использования оберточной ленты, если оптоволоконная лента находится на расстоянии от расплавленного материала трубки, чтобы предотвратить их контакт, свободный буфер увеличивается в диаметре из-за большого среднего диаметра множества оптических волокон.

[0007]

Задача изобретения заключается в уменьшении диаметра свободного буфера, включающего в себя оптоволоконную ленту.

Решение задачи

[0008]

Основным аспектом изобретения, направленном на решение вышеупомянутой задачи, является свободный буфер, включающий в себя: множество оптических волокон и трубку, которая вмещает множество оптических волокон вместе с заполнителем, причём множество оптических волокон составляет прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, в которой соединительные части, каждая соединяющая соседние оптические волокна, расположены прерывисто; и прерывисто соединенная оптоволоконная лента располагается внутри трубки в состоянии, в котором множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, связаны в пучок.

[0009]

Другие отличительные признаки изобретения будут понятны из последующего описания и чертежей.

Преимущества изобретения

[0010]

Изобретение может уменьшить диаметр свободного буфера, включающего в себя оптоволоконную ленту.

Краткое описание чертежей

[0011]

Фиг. 1A – вид поперечного сечения оптоволоконного кабеля 1 типа свободного буфера. Фиг. 1B – вид поперечного сечения свободного буфера 3.

Фиг. 2 – поперечного сечения другого оптоволоконного кабеля 1 типа свободного буфера.

Фиг. 3A – схема, иллюстрирующая 12-волоконную прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10; фиг. 3B – вид поперечного сечения соединительной части 12, соединяющей два соседних оптических волокна 11 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10.

Фиг. 4A и 4B – схемы, соответственно иллюстрирующие состояния, в которых прерывисто соединенные оптоволоконные ленты 10 скручены.

Фиг. 5A – схема, иллюстрирующая способ разделения на индивидуальные волокна в соответствии с вариантом осуществления; фиг. 5B – схема, илллюстрирующая способ разделения на индивидуальные волокна в соответствии с показательным примером.

Фиг. 6A –вид поперечного сечения исследуемого образца 20 для измерения прочности на отрыв; фиг. 6B – схема, иллюстрирующая срезы, образованные в исследуемом образце 20; фиг. 6C – схема, иллюстрирующая измерение прочности на отрыв.

Фиг. 7 – таблица, показывающая отношения между прочностью на отрыв, шагом соединения и разделяемостью индивидуальных волокон.

Фиг. 8 – схема, иллюстрирующая устройство 30 для изготовления скрученной ленты.

Фиг. 9A – схема, иллюстрирующая устройство 40 для изготовления свободного буфера 3; фиг. 9B – схема, иллюстрирующая экструзионную головку экструзионного устройства 41.

Описание вариантов осуществления

[0012]

По меньшей мере следующие предметы изобретения раскрыты в последующем описании и на чертежах.

[0013]

Описывается свободный буфер, включающий в себя: множество оптических волокон и трубку, которая вмещает множество оптических волокон вместе с заполнителем, в которой: множество оптических волокон составляют прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, в которой соединительные части, каждая соединяющая соседние оптические волокна, расположены прерывисто; и прерывисто соединенная оптоволоконная лента располагается внутри трубки в состоянии, в котором множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, связаны в пучок. В соответствии с этой конфигурацией, может быть уменьшен диаметр свободного буфера, включающий в себя оптоволоконную ленту.

[0014]

Предпочтительно множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, связаны в пучок путем скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты. В соответствии с этой конфигурацией скрученное состояние множества оптических волокон 11 является стабильным и не распадается.

[0015]

Предпочтительно множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, связаны в пучок путем скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты в одном направлении. В соответствии с этой конфигурацией скрученное состояние множества оптических волокон 11 является более стабильным и еще менее вероятно распадается.

[0016]

Предпочтительно шаг скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты составляет 50 мм или более. В соответствии с этой конфигурацией соединительные части могут быть защищены от разрушения.

[0017]

Предпочтительно прерывисто соединенная оптоволоконная лента состоит по меньшей мере из восьми оптических волокон. В соответствии с этой конфигурацией можно как ограничить разрушение соединительных частей, так и сдержать увеличение потерь при передаче в оптических волокнах.

[0018]

Предпочтительно прерывисто соединенная оптоволоконная лента состоит из восьми оптических волокон; и шаг скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты составляет 400 мм или менее. В соответствии с этой конфигурацией можно как ограничить разрушение соединительных частей, так и сдержать увеличение потерь при передаче в оптических волокнах.

[0019]

Предпочтительно прерывисто соединенная оптоволоконная лента состоит из двенадцати или двадцати четырех оптических волокон; и шаг скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты составляет 500 мм или менее. В соответствии с этой конфигурацией можно как ограничить разрушение соединительных частей, так и сдержать увеличение потерь при передаче в оптических волокнах.

[0020]

Предпочтительно, множество прерывисто соединенных оптоволоконных лент скручены вместе и располагаются внутри трубки. В соответствии с этой конфигурацией диаметр (средний диаметр) пучка оптических волокон, расположенных внутри свободного буфера, может быть уменьшен.

[0021]

Предпочтительно, прочность на отрыв оптического волокна от соединительной части составляет 13,2 Н/м или менее. В соответствии с этой конфигурацией множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, могут быть разделены на индивидуальные оптические волокна путем разрушения соединительных частей чистящим полотном при удалении заполнителя, приставшего к прерывисто соединенной оптоволоконной ленте, с помощью чистящего полотна.

[0022]

Предпочтительно прочность на отрыв составляет 3,9 Н/м или больше. В соответствии с этой конфигурацией разрушение соединительных частей можно предотвратить, когда они подвергаются термической нагрузке.

[0023]

Также раскрывается оптоволоконный кабель типа свободного буфера, включающий в себя силовой элемент, свободный буфер и наружную оболочку, в котором: свободный буфер включает в себя множество оптических волокон; и трубку, которая вмещает множество оптических волокон вместе с заполнителем: множество оптических волокон составляет прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, в которой соединительные части, каждая из которых соединяет соседние оптические волокна, расположены прерывисто; и прерывисто соединенная оптоволоконная лента располагается внутри трубки в состоянии, в котором множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, связаны в пучок. В соответствии с этой конфигурацией диаметр свободного буфера, включающего в себя оптоволоконную ленту, можно уменьшить, и таким образом, можно уменьшить диаметр оптоволоконного кабеля типа свободного буфера.

[0024]

Также раскрыт способ разделения на отдельные оптические волокна, способ включает в себя: этап извлечения из свободного буфера прерывисто соединенной оптоволоконной ленты, в которой соединительные части, каждая соединяющая соседние волокна из множества оптических волокон, располагаются прерывисто, и этап разделения множества оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, на индивидуальные оптические волокна путем разрушения соединительных частей чистящим полотном при удалении заполнителя, приставшего к прерывисто соединенной оптоволоконной ленте, с помощью чистящего полотна. В соответствии с этим способом облегчается разделение на индивидуальные оптические волокна.

[0025]

Также раскрывается способ изготовления свободного буфера, способ включает в себя: этап скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты, в которой соединительные части, каждая из которых соединяет соседние оптические волокна из множества оптических волокон, располагаются прерывисто, и посредством этого связывают в пучок множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту; и этап введения скрученной прерывисто соединенной оптоволоконной ленты и заполнителя во внутреннее пространство расплавленного материала трубки, и экструзии свободного буфера, имеющей множество оптических волокон и заполнитель, помещенные в трубке. В соответствии с этим способом диаметр свободного буфера, включающей в себя оптоволоконную ленту, может быть уменьшен, при этом предотвращается контакт прерывисто соединенной оптоволоконной ленты с расплавленным материалом трубки.

[0026]

Также раскрыт способ для сборки оптических волокон, способ включает в себя: этап подготовки прерывисто соединенной оптоволоконной ленты, в которой соединительные части, каждая из которых соединяет соседние оптические волокна из множества оптических волокон, располагаются прерывисто; и этап скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты, и таким образом сборку множества оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту. В соответствии с этим способом может быть уменьшен диаметр (средний диаметр) пучка оптических волокон.

[0027]

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Конструкция оптоволоконного кабеля 1 типа свободного буфера

На фиг. 1A представлен вид поперечного сечения оптоволоконного кабеля 1 типа свободного буфера. Как показано на фиг. 1A, оптоволоконный кабель 1 типа свободного буфера включает в себя силовой элемент 2 (элемент, работающий на растяжение), множество свободных буферов 3 и наружную оболочку 8. Множество свободных буферов 3 (шесть в данном примере) собирается вокруг силового элемента 2. Множество свободных буферов 3 собирается путем накручивания (намотки) вокруг периферии силового элемента 2 или по спирали в одном направлении, или в конфигурации S-Z, при этом направление по спирали периодически меняется. Наружная периферия множества свободных буферов 3, которые были собраны вокруг силового элемента 2, покрывается оберточной лентой 7, и наружная оболочка 8 образуется путем экструзии материала оболочки вокруг наружной периферии оберточной ленты 7, чтобы посредством этого изготовить оптоволоконный кабель 1 типа свободного буфера.

Фиг. 1B представляет вид поперечного сечения свободного буфера 3. Как показано на фиг. 1B, свободный буфер 3 включает в себя множество оптических волокон 11, гель 4 и трубку 5. Например, свободный буфер 3 включает в себя двадцать четыре оптических волокна 11, и двадцать четыре оптических волокна 11 состоят из двух 12-волоконных прерывисто соединенных оптоволоконных лент 10.

[0028]

Фиг. 2 представляет вид поперечного сечения другого оптоволоконного кабеля 1 типа свободного буфера. Этот оптоволоконный кабель 1 типа свободного буфера включает в себя два силовых элемента 2, свободную трубку 3 и наружную оболочку 8, как изображено на фиг. 2. Оптоволоконный кабель 1 типа свободного буфера, изображенный на фиг. 2, также называется центральным кабелем типа свободного буфера. Свободный буфер 3 располагается внутри наружной оболочки 8, так что она находится между двумя силовыми элементами 2. Также в оптоволоконном кабеле 1 типа свободного буфера на фиг. 2 свободный буфер 3 включает в себя множество оптических волокон 11, гель 4 и трубку 5. Силовые элементы 2 идут продольно по свободной трубке 3, а наружная оболочка 8 образуется путем экструзии материала оболочки вокруг силовых элементов 2 и свободного буфера 3, чтобы посредством этого изготовить оптоволоконный кабель 1 типа свободного буфера, изображенный на фиг. 2. Например, свободный буфер 3 включает в себя девяносто шесть оптических волокон 11, которые состоят, например, из восьми 12-волоконных прерывисто соединенных оптоволоконных лент 10.

[0029]

Необходимо отметить, что оптоволоконный кабель 1 типа свободного буфера не ограничивается конструкциями, изображенными на фиг. 1A и фиг. 2, при условии, что он включает в себя свободный буфер 3. Например, расположение множества свободных буферов 3 может быть различным, количество свободных буферов 3 можно увеличить/уменьшить, и/или составляющие элементы оптоволоконного кабеля 1 типа свободного буфера могут быть изменены в соответствии с необходимостью. Необходимо отметить, однако, что множество оптических волокон 11 в каждом свободном буфере 3 настоящих вариантов осуществления (см. фиг. 1B и фиг. 2) состоит из прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10.

[0030]

На фиг. 3A показана схема, иллюстрирующая 12-волоконную прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10.

Прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 – это оптоволоконная лента, включающая в себя множество оптических волокон 11 (в этом примере двенадцать), параллельно уложенных рядом друг с другом и соединенных прерывисто. Два соседних волокна из оптических волокон 11 соединены соединительной частью 12. Между двумя соседними оптическими волокнами множество соединительных частей 12 располагается прерывисто в продольном направлении. Множество соединительных частей 12 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 располагается прерывисто в двух направления: в продольном направлении и в поперечном направлении ленты. Области иные, чем соединительные части 12 между двумя соседними оптическими волокнами 11, составляют несоединенные части 13. В несоединенных частях 13 два соседних оптических волокна 11 не ограничиваются. Таким образом, прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 может быть скручена в цилиндрическую форму (форму пучка) или сложена, и множество оптических волокон 11 может быть связано в пучок с высокой плотностью.

[0031]

Необходимо отметить, что прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 не ограничивается примером, проиллюстрированным на фиг. 3A. Например, расположение соединительных частей 12 может быть изменено, или количество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, может быть изменено. Предпочтительно, однако, чтобы прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 состояла по меньшей мере из восьми оптических волокон 11, как описывается далее. При такой конфигурации можно сдержать увеличение потерь при передаче в оптических волокнах 11, при этом ограничив разрушение соединительных частей 12 (описывается далее).

[0032]

Фиг. 3B представляет вид поперечного сечения соединительной части 12, соединяющей два соседних оптических волокна 11 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10.

Оптическое волокно 11 включает в себя кварцевое стекловолокно 11A, слой полимерного покрытия 11B и окрашенный слой 11C. Окрашенный слой 11C – это слой красящей добавки для различения цветов двенадцати оптических волокон 11. На участке, где выполнен идентификационный знак 14, маркирующий слой 11D состоит из покрывного материала идентификационного знака 14, образованного между слоем полимерного покрытия 11B и окрашенным слоем 11C. При этом маркирующий слой 11D образован поверх всей окружности оптического волокна 11, но он может быть выполнен только на участке окружности оптического волокна 11.

[0033]

Соединительная часть 12 соединяет два соседних оптических волокна 11 с помощью, например, УФ-отверждаемого полимера или термопластической смолы. Соединительная часть 12 образована, например, путем нанесения УФ-отверждаемого полимера на наружную сторону окрашенного слоя 11C каждого оптического волокна 11, а затем отверждения полимера путем облучения УФ-лучами. При этом, полимер, составляющий соединительную часть 12, наносится поверх всей окружности оптического волокна 11. В альтернативном варианте полимер, составляющий соединительную часть 12, может наноситься только на участок окружности оптического волокна 11. Необходимо отметить, что соединительные части могут быть образованы сначала нанесением полимера, составляющего соединительные части 12, в продольном направлении поверх всей области двух соседних оптических волокон 11, отверждения полимера, а затем выполненнием прорезей в областях, соответствующих несоединенным частям 13 (т. е. удалением отвержденного полимера).

[0034]

В данных вариантах осуществления, как изображено на Фиг. 1B и Фиг. 2, используя характеристику прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10, такую что множество оптических волокон 11 может быть собрано в форме пучка, множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, располагается в свободной трубке 3 в форме пучка. Таким образом, диаметр (средний диаметр) пучка множества оптических волокон 11, расположенного внутри свободного буфера 3, может быть уменьшен, множество оптических волокон 11 может быть установлено внутри свободного буфера 3 с высокой плотностью, и диаметр свободного буфера 3 может быть уменьшен. Необходимо отметить, что если обычно используемая оптоволоконная лента (т.е. оптоволоконная лента, в которой множество оптических волокон, параллельно уложенных рядом друг с другом, все вместе покрыты полимером) располагается внутри свободного буфера 3, оптоволоконную ленту нельзя свернуть/связать пучком, что таким образом увеличивает средний диаметр; это может привести к вероятности того, что значительная ширина оптоволоконной ленты будет контактировать с расплавленным материалом трубки во время экструзии свободного буфера 3, в то время как с другой стороны, если оптоволоконная лента и расплавленный материал трубки отделены друг от друга для предотвращения их контакта, диаметр свободного буфера 3 увеличивается.

[0035]

Далее, в настоящем варианте осуществления множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, связаны в пучок путем скручивания (перевивки) прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10. Это поясняется ниже.

[0036]

На фиг. 4A и 4B показаны схемы, соответственно иллюстрирующие состояния, в которых прерывисто соединенные оптоволоконные ленты 10 скручены. Фиг. 4A – схема, иллюстрирующая состояние, в котором скручена 4-волоконная прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10. Фиг. 4B – схема, иллюстрирующая состояние, в котором скручена 12-волоконная прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10.

[0037]

Когда прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 скручена, разница в силе растяжения возникает между оптическими волокнами 11 наружной стороны (оптические волокна 11, расположенные на соответствующих концах в поперечном направлении ленты) и оптическими волокнами 11 внутренней стороны (оптические волокна 11, расположенные на центральном участке в поперечном направлении ленты). Сила растяжения, приложенная к оптическим волокнам 11 наружной стороны при скручивании, больше, чем сила растяжения, приложенная к оптическим волокнам 11 внутренней стороны. Необходимо отметить, что чем меньше шаг скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10, тем больше разница в силе растяжения между оптическими волокнами 11 наружной и внутренней стороны. В данном документе «шаг скручивания» относится к длине (мм) в продольном направлении, в котором прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 скручена один раз, как показано на фиг. 4A.

В случаях, когда количество волокон в прерывисто соединенной оптоволоконной ленте 10 невелико (см. фиг. 4A), разница в силе растяжения между оптическими волокнами 11 наружной и внутренней стороны невелика, даже когда прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 скручена. Таким образом, если шаг скручивания не будет мал, множество оптических волокон 11 будет скручено, сохраняя при этом форму ленты. В этом состоянии в поперечном сечении прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 множество оптических волокон 11 все так же параллельно уложенных рядом друг с другом, и множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, не связано в пучок.

[0038]

С другой стороны, в случаях, когда число волокон в прерывисто соединенной оптоволоконной ленте 10 велико (см. фиг. 4B), разница в силе растяжения между оптическими волокнами 11 наружной и внутренней стороны становится большой, когда прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 скручена, и оптические волокна 11 наружной стороны, которые подвергались растяжению, пытаются деформироваться, так чтобы пройти по наиболее короткому пути. Прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10, используемая в настоящем варианте осуществления (см. фиг. 3A) включает в себя, между оптическими волокнами 11, несоединённые части 13, где оптические волокна 11 не ограничены. Таким образом, когда оптические волокна 11 наружной стороны пытаются деформироваться, так чтобы пройти по наиболее короткому пути, будучи скрученными, множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, собирается в форме пучка, как изображено на Фиг. 4B. Таким образом, диаметр (средний диаметр) пучка оптических волокон 11 может быть уменьшен.

[0039]

Когда множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, связываются в пучок путем скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10, состояние пучка множества оптических волокон 11 не распадается и является стабильным внутри свободного буфера 3, по сравнению со случаями, когда множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, связано в пучок без скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10. Кроме того, чтобы стабилизировать состояние пучка оптических волокон 11 внутри свободного буфера 3, предпочтительно скручивать (перевивать) прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10 в одном направлении. В случаях, когда прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 скручена путем периодического изменения направления скручивания (т.е. скручена в конфигурации S-Z), состояние пучка оптических волокон 11 имеет тенденцию распадаться на участках, где меняется направление скручивания. Таким образом, в настоящем варианте осуществления, как изображено на фиг. 4B, прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 скручена в одном направлении.

[0040]

Как описывается ниже, шаг скручивания прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 предпочтительно составляет 50 мм или больше. Если шаг скручивания составляет менее 50 мм, шаг скручивания слишком мал, и соединительные части 12 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 могут разрушиться. Кроме того, в случаях, когда прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 включает в себя восемь оптических волокон, шаг скручивания предпочтительно составляет 400 мм или менее. В случаях, когда прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 включает в себя двенадцать оптических волокон, шаг скручивания предпочтительно составляет 500 мм или менее. Таким образом, множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, будет деформироваться в форму пучка, и диаметр (средний диаметр) пучка оптических волокон 11, расположенных внутри свободного буфера 3, становится небольшим, и таким образом, оптические волокна 11 с меньшей вероятностью контактируют с расплавленным материалом 5 трубки во время изготовления свободного буфера 3 (см. фиг. 9B), и можно предотвратить увеличение потери передачи в оптических волокнах 11.

[0041]

При этом каждая 12-волоконная прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 скручена, чтобы таким образом связать в пучок множество оптических волокон 11, составляющих каждую прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, и затем две скрученные прерывисто соединенные оптоволоконные ленты 10 скручиваются вместе в конфигурации S-Z, таким образом формируя пучок из двадцати четырех оптических волокон 11 (сборка S-Z). Необходимо отметить, что две скрученные прерывисто соединенные оптоволоконные ленты 10 нет необходимости собирать в конфигурации S-Z, но они могут быть скручены вместе спирально в одном направлении (сборка в одном направлении), или две скрученные прерывисто соединенные оптоволоконные ленты 10 могут быть собраны без скручивания их вместе (прямолинейная сборка). Однако предпочтительно, чтобы множество скрученных прерывисто соединенных оптоволоконных лент 10 были скручены вместе в сборке S-Z или сборке в одном направлении, как описывается далее ниже. Таким образом, диаметр (средний диаметр) пучка оптических волокон 11, расположенных внутри свободного буфера 3, может быть сделан меньше по сравнению с прямолинейной сборкой (описывается ниже).

[0042]

Гель 4 является заполнителем (полимерным заполнителем), который заполняет пространство между трубкой 5 и множеством оптических волокон 11 (см. фиг. 1B или фиг. 2). Внутренность трубки 5 заполняется гелем 4, который является полутвердым или жидким, и посредством этого оптически волокна 11 защищены от внешнего механического удара, и также предотвращается затекание воды в трубку 5. Таким образом, гель 4 работает как амортизирующий материал и материал, предотвращающий затекание воды. Кроме того, во время экструзии свободного буфера 3 (см. фиг. 9B) предотвращается контакт оптических волокон 11 с расплавленным материалом 5 трубки, так как гель 4 расположен между расплавленным материалом 5 трубки и прерывисто соединенной оптоволоконной лентой 10. Таким образом, можно предотвратить прилипание оптических волокон 11 к трубке 5.

[0043]

Трубка 5 – это круглая трубка, изготовленная из полимера, в которой размещается множество оптических волокон 11 и гель 4. Трубка 5 образуется путем экструзии, например, полибутилентерефталата (PBT), полипропилена (ПП) или высокоплотного полиэтилена (HDPE). Экструзия трубки 5 описывается далее ниже.

[0044]

Способ разделения на индивидуальные оптические волокна 11

На фиг. 5B показана схема, иллюстрирующая способ разделения на индивидуальные волокна в соответствии с показательным примером осуществления. В способе разделения на показательном примере каждая соединительная часть 12 (см. фиг. 3A и 3B) прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 разрывается, и соединенные оптические волокна 11 разделяются на индивидуальные волокна. В способе показательного примера необходимо, например, разорвать соединительные части 12 повторно во время разделения множества оптических волокон 11 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 на индивидуальные волокна. Это задача по разделению занимает время. Также во время разрывания соединительных частей 12 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 сила изгиба прилагается к оптическим волокнам 11, и таким образом оптические волокна 11 могут быть повреждены. Кроме того, разрушенная соединительная часть 12 остается на разделённых оптических волокнах 11.

[0045]

На фиг. 5A показана схема, иллюстрирующая способ разделения на индивидуальные волокна в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В настоящем варианте осуществления прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 извлекается из свободного буфера 3, а затем множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, разделяются на индивидуальные оптические волокна путем разрушения соединительных частей 12 (см. фиг. 3A и 3B) с помощью чистящего полотна (например, чистящей бумаги) при очистке геля 4, приставшего к прерывисто соединенной оптоволоконной ленте 10, с помощью чистящего полотна.

[0046]

Сначала оператор открывает свободный буфер 3 и извлекает прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10. В настоящем варианте осуществления имеется множество прерывисто соединенных оптоволоконных лент 10, размещенных внутри свободного буфера 3, так что оператор идентифицирует прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, которую следует разделить, основываясь на идентификационном знаке 14, сделанном на каждой прерывисто соединенной оптоволоконной ленте 10. Так как идентификационный знак 14 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 выполняется совместно на множестве оптических волокон 11 (см. фиг. 3A), идентификационный знак 14 легко визуально распознается по сравнению с визуальной распознаваемостью идентификационного знака 14, выполненном на отдельном оптическом волокне 11.

[0047]

После извлечения из свободного буфера 3 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10, которую следует разделить, оператор счищает гель 4, приставший к периферии прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10, чистящим полотном. В этот момент оператор сначала складывает чистящее полотно в форме листа. Если необходимо, оператор может пропитать чистящее полотно жидкостью, такой как очиститель (спирт и т.п.). Затем оператор закладывает прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10 внутрь сложенного чистящего полотна. На фигуре множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 11, расположены внутри чистящего полотна в состоянии, при котором они параллельно уложены рядом с друг с другом, но оптические волокна не обязательно прокладывать таким образом, и множество оптических волокон 11 может быть в форме пучка. Затем оператор зажимает прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10 в направлении толщины с помощью большого и указательного пальцев через чистящее полотно, и осуществляет скольжение чистящим полотном вдоль продольного направления прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10, одновременно прилагая силу в направлении толщины пальцами, чтобы удалить гель 4 чистящим полотном. В этот момент соединительные части 12 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 разрушаются чистящим полотном одновременно с удалением геля 4, этим разделяя множество оптических волокон 1, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, на индивидуальные волокна. Количество движений для удаления геля 4 чистящим полотном, может быть однократным или многократным. В случае, когда очищение производится многократно, угол для удаления геля 4 чистящим полотном может меняться. Изменение угла очищения облегчает разделение на индивидуальные волокна.

[0048]

При использовании способа разделения на индивидуальные волокна настоящего варианта осуществления удаление геля 4 может осуществляться одновременно с разделением, и таким образом количество шагов операции можно уменьшить. Кроме того, при использовании способа разделения оптических волокон 11 в соответствии с настоящим вариантом осуществления множество оптических волокон 11 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 может быть разделено на индивидуальные волокна за одну операцию разделения, и таким образом, операция разделения может быть сокращена. Кроме того, так как соединительные части 12 разрушены чистящим полотном, разрушенные соединительные части 12 легко удаляются чистящим полотном, что оказывает положительный эффект в том, что разрушенные соединительные части с меньшей вероятностью останутся на оптических волокнах 11.

[0049]

Периодически соединительная часть 12 образуется на наружной стороне окрашенного слоя 11C каждого оптического волокна 11, как показано на фиг. 3B. Таким образом, в способе разделения на индивидуальные волокна настоящего варианта осуществления разрушается поверхность соприкосновения соединительной части 12, которая сделана из клеящего вещества, и окрашенного слоя 11C (метод разрушения поверхности соприкосновения). С другой стороны, в случаях, когда соединительная часть 12, изображенная на фиг. 3B, разрушается способом разделения показательного примера, изображенного на фиг. 5B, сама соединительная часть 12, которая сделана из клеящего вещества, разрушается (метод когезионного разрушения).

[0050]

Сила, необходимая для разрушения поверхности соприкосновения соединительной части 12 и окрашенного слоя 11C (называемая здесь «прочностью на отрыв»), измеряется следующим образом. Исследуемый образец 20 подготавливается, как показано на фиг. 6A, путем: формирования окрашенного слоя 22, имеющего толщину 0,01–0,02 мм на акриловой пластине 21 окрашивающей добавкой, составляющей окрашенный слой 11C; затем наносят УФ-отверждаемый полимер, составляющий соединительную часть 12, толщиной 0,05 мм, на окрашенный слой 22; и отверждают УФ-отверждаемый полимер путем облучения его УФ-лучами при освещенности в 300 мДж для образования клеящего слоя 23. Далее, как показано на фиг. 6B, делаются разрезы в исследуемом образце 20 шириной 2,5 см, и бумажная лента 24 прикрепляется к клеящему слою 23 (соответствующему соединительной части 12) на конце разреза в 2,5 см. Затем, как показано на фиг. 6C, бумажная лента 24 отрывается вверх, и клеящий слой 23 медленно снимается с окрашенного слоя 22. Бумажная лента 24 отрывается приблизительно на 3 см со скоростью натяжения 50 мм/мин в направлении натяжения в 90°, а скорость отрыва (Н/м) рассчитывается на основании измеренной силы натяжения (Н) и ширины УФ-отверждаемого полимера (2,5 см). Необходимо отметить, что сила отрыва означает силу сопротивления разрушению (разрушению поверхности соприкосновения) на поверхности соприкосновения соединительной части 12 (клеящий слой 23) и окрашенного слоя 11C (окрашенный слой 22), и таким образом отличается от силы сопротивления разрушению (когезионное разрушение) соединительной части 12, как изображено на фиг. 5B.

[0051]

На фиг. 7 представлена таблица, показывающая отношения между прочностью на отрыв, шагом соединения и разделяемостью индивидуальных волокон. Прочность на отрыв показывает прочность на отрыв (Н/м), измеренную согласно фиг. 6A–C. Шаг соединения – это шаг (мм) в продольном направлении между соединительными частями 12, сформированными между двумя соседними оптическими волокнами 11, как изображено на фиг. 3A. Разделяемость индивидуального волокна означает легкость его разделения на индивидуальные оптические волокна 11 во время удаления геля 4. При оценке разделяемости индивидуального волокна, открывается 1 м кабельного наконечника оптоволоконного кабеля 1 типа свободного буфера, изображенного на фиг. 1A, , и извлекается прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10, и удаляется гель 4 путем скольжения пропитанной спиртом салфетки Kimwipe (зарегистрированная торговая марка) приблизительно 20 раз в продольном направлении по 700 мм извлеченной прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10. При оценке символ «О» (хорошо) означает примеры, в которых оптические волокна 11 прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 были индивидуально разделены, а символ «Х» (неудовлетворительно) означает примеры, в которых оптические волокна 11 не были индивидуально разделены.

[0052]

Как показывают результаты оценки разделяемости индивидуального волокна на фиг. 7, в пределах, где шаг соединения составляет 25–500 мм, когда прочность на отрыв составляет 13,2 Н/м или менее, множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, может разделяться на индивидуальные оптические волокна путем разрушения соединительных частей 12 с помощью чистящего полотна при удалении с помощью чистящего полотна геля 4, приставшего к прерывисто соединенной оптоволоконной ленте 10. Таким образом, в пределах, где шаг соединения соединительных частей 12 составляет 25–500 мм, предпочтительно, чтобы прочность на отрыв составляла 13,2 Н/м или менее. Необходимо отметить, что когда прочность на отрыв составляла 15,3 Н/м, разделяемость индивидуального волокна ухудшалась, когда шаг соединения был длинным.

[0053]

Далее, на фиг. 7 также показаны результаты оценки характеристик передачи для оптических волокон 11, когда оптоволоконный кабель 1 типа свободного буфера подвергается термической нагрузке. При этом оптоволоконный кабель 1 типа свободного буфера подвергался двум повторным тепловым циклам от -30°С до +70°С, и потеря при передаче в оптических волокнах 11 сравнивалась с потерей при передаче при начальной температуре воздуха. При оценке символ «Х» (неудовлетворительно) означает примеры, в которых потеря при передаче увеличивалась на 0,2 дБ/км или более, а символ «О» (хорошо) означает примеры, в которых увеличение потери при передаче составила менее 0,2 дБ/км.

[0054]

Как показывают результаты оценки характеристик передачи, характеристики передачи ухудшились, когда прочность на отрыв составила 1,0 Н/м или менее. Предполагается, что так происходит потому, что когда прочность на отрыв составляет 1,0 Н/м или меньше, сила соединения соединительных частей 12 слишком мала, и соединительные части 12 разрушаются из-за разрушения поверхности соприкосновения (отрыва) окрашенного слоя и соединительного слоя, когда ее подвергают термической нагрузке (тепловому циклу), что заставляет оптические волокна 11 изгибаться внутри (в пространстве) и приводит к увеличению потери при передаче. С другой стороны, когда прочность на отрыв составляла 3,9 Н/м или больше, ухудшения характеристик передачи не происходило. Таким образом, предпочтительно, чтобы прочность на отрыв составляла 3,9 Н/м или больше.

[0055]

Способ изготовления скрученной ленты 10

В настоящем варианте осуществления сначала прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 накручивается вокруг бобины 34 при скручивании, чтобы изготовить скрученную прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10 (скрученная лента 10). На фиг. 8 показана схема, иллюстрирующая устройство 30 для изготовления скрученной ленты. Устройство 30 для изготовления скрученной ленты включает в себя подающую катушку 31, подающее устройство 32, вращательный стержневой узел 33 и бобину 34.

[0056]

Подающая катушка 31 – это корпусной элемент, на который/в которой наматывается и размещается прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10. Оптоволоконная лента 10, намотанная вокруг подающей катушки 31, еще не скручена. Подающая катушка 31 вращается двигателем подачи (не показан). Путем вращения подающей катушки 31 оптоволоконная лента 10 подается на подающее устройство 32. Путем регулирования скорости вращения подающей катушки 31 регулируется скорость намотки оптоволоконной ленты, подаваемой на подающее устройство 32,. В настоящем варианте осуществления 12-волоконная прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 подается от подающей катушки 31.

[0057]

Подающее устройство 32 – это устройство, которое подает прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10 к вращательному стержневому узлу 33. Подающее устройство 32 включает в себя блок 321 измерения линейной скорости, блок 322 измерения натяжения и блок 323 регулировки натяжения. Блок 321 измерения линейной скорости – это измерительное устройство, которое измеряет скорость намотки оптоволоконной ленты 10. Линейная скорость оптоволоконной ленты 10 регулируется путем регулирования мощности двигателя подачи, который регулирует вращение подающей катушки 31, на основании результата измерения, выдаваемого блоком 321 измерения линейной скорости. Блок 322 измерения натяжения – это измерительное устройство, которое измеряет натяжение оптоволоконной ленты 10. Измеритель натяжения 322 измеряет натяжение оптоволоконной ленты 10 путем, например, измерения силы, прилагаемой оптоволоконной лентой 10 к двум роликам 322A, на которые оптоволоконная лента 10 наматывается в S-образной форме. Два ролика 322A, расположенные на стороне выхода подающего устройства 32, имеют функцию предотвращения передвижения скрутки оптоволоконной ленты 10, сформированной манипулятором 33 с вращательными сочленениями, в направлении стороны подачи. Блок 323 регулировки натяжения – это блок регулировки, который регулирует натяжение оптоволоконной ленты 10. Блок 323 регулировки натяжения включает в себя плавающий валик 323A, например. Натяжение оптоволоконной ленты 10 регулируется плавающим валиком 323A блока 323 регулировки натяжения на основании результата измерения, выдаваемого блоком 322 измерения натяжения.

[0058]

Вращательный стержневой узел 33 – это вращающийся блок, который выполняет скрутку в прерывисто соединенной оптоволоконной ленте 10. Вращательный стержневой узел 33 включает в себя опорную концевую часть 331 и стержневую часть 332. Опорная концевая часть 331 располагается на стороне входа (подачи) и является участком в форме вала по оси вращения вращательного стержневого узла 33, и является участком, который подает оптоволоконную ленту 10 на стержневую часть 332 при вращении. Стержневая часть 332 располагается на стороне выхода опорной концевой части 331 и является участком, отделенным в радиальном направлении от оси вращения, и является участком, который подает оптоволоконную ленту 10 на бобину 34, одновременно обращаясь вокруг внешней окружности бобины 34. Вращательный стержневой узел 33 оснащен первым роликом 333A и вторым роликом 333B. Первый ролик 333A – это элемент, изменяющий путь оптоволоконной ленты 10, которая подается вдоль по оси вращения, на радиальное направление и подает оптоволоконную ленту 10 на второй ролик 333B. Второй ролик 333B – элемент, подающий оптоволоконную ленту 10, которая подается от первого ролика 333A, в направлении стороны выпуска вращательного стержневого узла 33, который обращается вокруг внешней окружности бобины 34. Необходимо отметить, что третий ролик 333C имеется на стороне выпуска вращательного стержневого узла 33. Третий ролик 333C – это элемент, которая обращается вокруг внешней окружности бобины 34. Третий ролик 333C, однако, не является обязательным.

[0059]

Трубка 334 для предотвращения провисания расположена между вторым роликом 333B и стороной выпуска (третьим роликом 333C) вращательного стержневого узла 33. Оптоволоконная лента 10 провисает (выпучивается) в наружном направлении под действием центробежной силы, когда скорость вращения вращательного стержневого узла 33 становится высокой. При пропускании оптоволоконной ленты 10 через трубку 334 для предотвращения провесов можно устранить провисание оптоволоконной ленты 10 под воздействием центробежной силы.

[0060]

В отличие от двух роликов 322A на стороне выпуска подающего устройства 32, первый ролик 333A и второй ролик 333B позволяют скрутке прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 двигаться в направлении стороны выпуска. Таким образом, после того как вращательный стержневой узел 33 начинает вращаться и заданное количество скрутки в оптоволоконной ленте 10 накапливается по направлению движения двух роликов 322A на стороне выпуска подающего устройства 32, одиночная скрутка формируется в оптоволоконной ленте 10 каждый раз при одиночном повороте вращательного стержневого узла 33, и скрученная оптоволоконная лента 10 подается на бобину 34. Чтобы обеспечить легкое передвижение скрутки в оптоволоконной ленте 10 в направлении стороны выпуска, предпочтительно, чтобы прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10, контактирующая с первым роликом 333A и вторым роликом 333B, находилась в сложенном или закругленном состоянии (состояние цилиндрического пучка). В то же время предпочтительно, чтобы прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10, контактирующая с двумя роликами 322A на стороне выпуска подающего устройства 32, находилась в состоянии, при котором множество оптических волокон 11 располагаются параллельно рядом друг с другом.

[0061]

Бобина 34 – это элемент, вокруг которой наматывается скрученная прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 (скрученная лента). Бобина 34 имеет цилиндрическую поверхность, на которую наматывается оптоволоконная лента 10, и способна вращаться вокруг центральной оси цилиндрической поверхности. Центральная ось цилиндрической поверхности расположена соосно с осью вращения вращательного стержневого узла 33 Бобина 34 может вращаться независимо от вращательного стержневого узла 33 электродвигателем 34A приемного узла.

[0062]

Бобина 34 может также совершать возвратно-поступательное движение в направлении, параллельном оси вращения. При вращении бобины 34 при одновременном возвратно-поступательном движении, скрученная лента 10 поперечно наматывается на цилиндрическую поверхность бобины 34. Когда электродвигатель 34A приемного узла вращает бобину 34, бобина 34 двигается в направлении, параллельном оси вращения в соответствии с количеством оборотов бобины 34. Необходимо отметить, однако, что двигатель для управления вращением бобины 34 может устанавливаться отдельно от двигателя для управления возвратно-поступательным движением бобины 34.

[0063]

Скрученная лента 10, подаваемая на бобину 34, наматывается на цилиндрическую поверхность бобины 34 с угловой скоростью, соответствующей разнице (разнице угловой скорости) между угловой скоростью вращательного стержневого узла 33 и угловой скоростью бобины 34. В то же время одиночная скрутка формируется в прерывисто соединенной оптоволоконной ленте 10 каждый раз, когда вращательный стержневой узел 33 совершает один оборот, и скрученная оптоволоконная лента 10 подается на бобину 34. Линейная скорость V (м/сек) скрученной ленты 10, наматываемой на бобину 34, соответствует произведению диаметра D (м), при котором скрученная лента 10 наматывается на бобину 34, и разницы угловой скорости (рад/сек) между вращательным стержневымо узлом 33 и бобиной 34, и соответствует линейной скорости оптоволоконной ленты 10, подаваемой от подающего ролика 31. Шаг скручивания (см. фиг. 4A) оптоволоконной ленты 10 может настраиваться путем настройки угловой скорости вращательного стержневого узла 33 и разницы угловой скорости вращательного стержневого узла 33 и бобины 34.

[0064]

Как описано выше, когда прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 скручена (перевита) при заданном натяжении, множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, собираются в пучок (см. фиг. 4B). Таким образом, прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 (скрученная лента 10) наматывается на бобину 34 в состоянии, при котором множество оптических волокон 11 собирается в пучок. Иными словами, вышеупомянутое устройство 30 для изготовления скрученной ленты производит прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, которая скручивается таким образом, что множество оптических волокон 11 (двенадцать в примере) собирается в пучок.

[0065]

Способ изготовления свободного буфера 3

На фиг. 9A показана схема, иллюстрирующая устройство 40 для изготовления свободного буфера, 3 предназначенное для изготовления свободного буфера свободной трубки 3.

Устройство 40 для изготовления свободного буфера включает в себя бобину 34, экструзионное устройство 41, устройство 42 охлаждения, волочильную машину 43 и барабан 44.

[0066]

Бобина 34 имеет скрученную ленту 10 (скрученную прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10) намотанную на нее в поперечном направлении. Скрученная лента 10 подается от бобины 34 на экструзионное устройство 41. Например, в случае изготовления свободного буфера 3, включающего в себя двадцать четыре оптических волокна 11, показанных на фиг. 1B, имеются две бобины 34, каждая подает 12-волоконную скрученную ленту 10. Если необходимо изготовить свободный буфер, включающий в себя множество оптических волокон 11 раздельно как индивидуальные оптические волокна, тогда нужны двадцать четыре бобины, каждая из которых будет подавать индивидуальное оптическое волокно, что приведёт к увеличению числа единиц производственного оборудования и усложнению процесса регулирования, так как линейная скорость и т.д. каждого отдельного оптического волокна должна регулироваться. В отличие от этого, настоящий вариант осуществления включает в себя только две бобины 34, каждая подает 12-волоконную скрученную ленту 10, и таким образом, производственное оборудование является простым, и регулирование также простое, так как необходимо регулировать линейную скорость только двух скрученных лент 10.

[0067]

Две скрученные ленты, подаваемые соответственно от двух бобин 34, периодически переворачиваются по спирали и скручиваются вместе, и собираются в конфигурации S-Z (сборка S-Z), и пучок из двадцати четырех оптических волокон 11 подается в экструзионное устройство 41. Необходимо отметить, однако, что две скрученные ленты 10 не обязательно скручивать вместе в конфигурации S-Z, но их можно скручивать спирально в одном направлении (сборка в одном направлении), или они могут просто быть связаны в пучок и собраны без скручивания их вместе (прямолинейная сборка).

[0068]

Экструзионное устройство 41 – это устройство, которое экструдирует свободный буфер 3. На фиг. 9B показана схема, иллюстрирующая экструзионную головку экструзионного устройства 41. Экструзионная головка включает в себя фильеру 411 и наконечник 412. Пучок из двадцати четырех оптических волокон 11 и гель 4 подаются из наконечника 412, а расплавленный материал трубки 5 экструдируется из отверстия фильеры 411. Таким образом, множество оптических волокон 11 и гель 4 вводятся во внутреннее пространство расплавленного материала 5 трубки, и таким образом формуется свободный буфер 3, вмещающий внутри себя множество оптических волокон 11 и геля 4,. Необходимо отметить, что на фиг. 9B изображены пузырьки на участке, заполненном гелем 4, но это просто иллюстрирует заполненный гелем участок, а в действительности предпочтительно, чтобы гель 4 не включал в себя пузырьков.

[0069]

В настоящем варианте осуществления множество оптических волокон 11, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту 10, вводится в состоянии пучка во внутреннее пространство расплавленного материала 5 трубки. Таким образом, множество оптических волокон 11 собираются с высокой плотностью, и диаметр пучка оптических волокон 11 может быть уменьшен, и таким образом, контакт расплавленного материала 5 трубки и прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10 можно предотвратить. Кроме того, в настоящем варианте осуществления диаметр свободного буфера 3 также можно уменьшить, так как множество оптических волокон 11 собираются с высокой плотностью и диаметр (средний диаметр) пучка оптических волокон 11 может быть уменьшен.

[0070]

Экструдированный свободный буфер 3 охлаждается устройством 42 охлаждения при протягивании волочильной машиной 43, и затем наматывается барабаном 44. Другими словами, свободный буфер 3 (см. фиг. 1B или фиг. 2), включающий в себя скрученные прерывисто соединенные оптоволоконные ленты 10, изготавливается вышеупомянутым устройством 40 для получения свободного буфера. Затем в устройство для изготовления кабеля подается свободный буфер 3 с барабана 44, и изготавливается оптоволоконный кабель 1 типа свободного буфера (см. фиг. 1A или фиг. 2).

[0071]

В вышеупомянутом устройстве 40 для изготовления свободного буфера скрученная лента 10, которая была намотана бобиной 34, подается в экструзионное устройство 41. Необходимо отметить, что скрученная прерывисто соединенная оптоволоконная лента 10 может подаваться напрямую в экструзионное устройство 41 – без наматывания ленты – при этом происходит скручивание не скрученной прерывисто соединенной оптоволоконной ленты 10.

[0072]

Примеры

Были изготовлены оптоволоконные кабели типа свободного буфера, каждый имеющий конструкцию, как показано на фиг. 2. Были изготовлены различные 96-волоконные оптоволоконные кабели типа свободного буфера с использованием прерывисто соединенных оптоволоконных лент с разным количеством волокон (т.е. 96-волоконный оптоволоконный кабель типа свободного буфера, состоящий из двадцати четырех 4-волоконных прерывисто соединенных оптоволоконных лент, 96-волоконный оптоволоконный кабель типа свободного буфера, состоящий из двенадцати 8-волоконных прерывисто соединенных оптоволоконных лент, 96-волоконный оптоволоконный кабель типа свободного буфера, состоящий из восьми 12-волоконных прерывисто соединенных оптоволоконных лент и 96-волоконный оптоволоконный кабель типа свободного буфера, состоящий из четырех 24-волоконных прерывисто соединенных оптоволоконных лент).

Шаг скручивания каждого типа прерывисто соединенной оптоволоконной ленты менялся в пределах 30-800 мм. Здесь «шаг скручивания» – это длина в продольном направлении, в котором прерывисто соединенная оптоволоконная лента скручена один раз (фиг. 3A).

Было подготовлено три типа кабелей, т.е. кабель, в котором множество скрученных лент (скрученных прерывисто соединенных оптоволоконных лент) скручивались вместе в конфигурации S-Z (сборка S-Z), кабель, в котором скрученные ленты скручены вместе по спирали в одном направлении (сборка в одном направлении) и кабель, в котором скрученные ленты просто собраны без их скручивания вместе (прямая сборка). В каждом оптоволоконном кабеле типа свободного буфера наружный диаметр кабеля составлял 8 мм, наружный диаметр свободного буфера составлял 5 мм, а внутренний диаметр свободного буфера составлял 4 мм.

[0073]

Каждый изготовленный оптоволоконный кабель типа свободного буфера был нарезан на отрезки длиной 10 м, и был измерен коэффициент избыточной длины оптического волокна. Коэффициент избыточной длины оптического волокна – это величина (%), определяемая как ((L1-L2)/L2)×100, где L1 – естественная длина оптического волокна, а L2 – естественная длина кабеля.

После этого было измерено увеличение потери при передаче в оптическом волокне при -30°С по сравнению с потерей при передаче при начальной температуре воздуха. Потеря при передаче измерялась при длине волны в 1,55 мкм в соответствии со способом рефлектограммы. Потеря при передаче при -30°С измерялась после оставления оптоволоконного кабеля типа свободного буфера в низкотемпературной камере на 12 часов. При оценке символ «Х» (неудовлетворительно) означает примеры, в которых потеря при передаче при -30°С увеличивалась на 0,24 дБ/км или более, а символ «О» (хорошо) означает примеры, в которых увеличение потери при передаче составило менее 0,24 дБ/км.

[0074]

Также была произведена оценка, разрушились или нет соединительные части скрученной ленты (скрученной прерывисто соединенной оптоволоконной ленты). При этом приблизительно 5 м скрученной ленты вытягивалось из кабеля, и оценивалось, были разделены или нет оптические волокна; при оценке символ «X» (неудовлетворительно) означает примеры, в которых соединительные части были разрушены и два соседних оптических волокна были разделены, в то время как символ «О» (хорошо) означает примеры, в которых соединительные части не были разрушены.

[0075]

В каждой из следующих таблиц 1-4 показаны отношения между шагом скручивания, коэффициентом избыточной длины, потерей при передаче и разрушением соединительной части. Необходимо отметить, что значение, показанное как потеря при передаче в каждой таблице, является размером увеличения потери при передаче в оптических волокнах при -30°С, по сравнению с потерей при передаче при изначальной температуре воздуха. В таблице 1 показаны результаты для 96-волоконного оптоволоконного кабеля типа свободного буфера, состоящего из 4-волоконных прерывисто соединенных оптоволоконных лент. В таблицах 2-4 показаны результаты для 96-волоконного оптоволоконного кабеля типа свободного буфера, состоящего из 8-волоконных, 12-волоконных и 24-волоконных прерывисто соединенных оптоволоконных лент соответственно.

Таблица 1]

[0076]

Как показывают результаты оценки относительно наличия/отсутствия разделения оптических волокон в таблицах 1-4, во всех оптоволоконных кабелях типа свободного буфера, когда шаг скручивания составлял 30 мм, существовали соединительные части, которые были разрушены, и было обнаружено, что два соседних оптических волокна были разделены. С другой стороны, когда шаг скручивания составлял 50 мм или больше, разрушение соединительных частей обнаружено не было. Таким образом, было подтверждено, что когда шаг скручивания слишком мал, соединительные части разрушаются в момент скручивания или прохождения по линии прохода при изготовлении, и таким образом, предпочтительно, чтобы шаг скручивания составлял 50 мм или более.

[0077]

Как показано в таблицах 1-4, в случаях, когда результат оценки потери при передаче был неудовлетворительным, коэффициент избыточной длины оптического волокна был высок. Предположительно это происходит потому, что контакт оптических волокон с расплавленным материалом трубки при изготовлении свободного буфера, и когда он охлажден, материал трубки усаживается до состояния, когда он вступает в контакт с оптическими волокнами, чем увеличивает коэффициент избыточной длины оптического волокна и заставляет оптические волокна изгибаться, таким образом, это приводит к увеличению потери при передаче в оптических волокнах.

[0078]

Далее, как показано в таблице 2, в случаях, когда использовалась 8-волоконная прерывисто соединенная оптоволоконная лента, потеря при передаче в оптических волокнах ухудшалась, когда шаг скручивания составлял 500 мм или более. Предположительно, это происходит потому, что, так как шаг скручивания слишком велик, диаметр (средний диаметр) пучка оптических волокон, расположенных внутри свободного буфера, существенно не уменьшается, и оптические волокна вступают в контакт с расплавленным материалом трубки при изготовлении свободного буфера, таким образом это приводит к увеличению потери при передаче. С другой стороны, в случаях, когда использовалась 8-волоконная прерывисто соединенная оптоволоконная лента, потеря при передаче в оптических волокнах была удовлетворительной, когда шаг скручивания составлял 400 мм или менее. Таким образом, подтвердилось, что в случаях использования 8-волоконной прерывисто соединенной оптоволоконной ленты предпочтительно, чтобы шаг скручивания составлял 400 мм или менее.

[0079]

Аналогично, как показано в таблицах 3 и 4, в случаях, когда использовалась 12-волоконная или 24-волоконная прерывисто соединенная оптоволоконная лента, потеря при передаче в оптических волокнах ухудшалась, когда шаг скручивания составлял 600 мм или более. С другой стороны, в случаях, когда использовалась 12-волоконная или 24-волоконная прерывисто соединенная оптоволоконная лента, потеря при передаче в оптических волокнах была удовлетворительной, когда шаг скручивания составлял 500 мм или менее. Таким образом, подтвердилось, что в случаях использования 12-волоконной или 24-волоконной прерывисто соединенной оптоволоконной ленты предпочтительно, чтобы шаг скручивания составлял 500 мм или менее.

[0080]

Необходимо отметить, что в случаях использования 4-волоконной прерывисто соединенной оптоволоконной ленты потеря при передаче в оптических волокнах была удовлетворительной, когда шаг скручивания составлял 30 мм или менее, как показывают результаты оценки относительно наличия/отсутствия разделения оптических волокон в Таблице 1. Однако при таким шаге скручивания соединительные части разрушаются скручиванием. Таким образом, в случаях изготовления свободного буфера с использованием скрученной прерывисто соединенной оптоволоконной ленты предпочтительно использовать прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, включающую в себя по меньшей мере восемь волокон. Таким образом, увеличение потери при передаче в оптических волокнах можно сдержать, при этом сдерживая разрушение соединительных частей.

[0081]

Как показывают значения потери при передаче в таблицах 1-4, подтвердилось, что увеличение потери при передаче можно сдерживать в случаях, когда множество прерывисто соединенных оптоволоконных лент скручены вместе в конфигурации S-Z или в одном направлении спирально (в сборке S-Z или сборке в одном направлении), по сравнению со случаями, когда ленты просто собираются без скручивания их вместе (прямолинейная сборка). Предположительно, это происходит потому, что путем скручивания вместе множества прерывисто соединенных оптоволоконных лент диаметр (средний диаметр) пучка оптических волокон, расположенных внутри свободного буфера может быть уменьшен, и таким образом оптические волокна с меньшей вероятностью вступают в контакт с расплавленным материалом трубки при изготовлении свободного буфера. Таким образом, предпочтительно, чтобы множество прерывисто соединенных оптоволоконных лент внутри свободного буфера были скручены вместе.

[0082]

ПРОЧЕЕ:

Вышеописанные варианты осуществления приведены для облегчения понимания настоящего изобретения, и не должны быть истолкованы как ограничивающие настоящее изобретение. Настоящее изобретение может быть модифицировано и/или усовершенствовано без отклонения от сущности такового, и должно быть понятно, что настоящее изобретение охватывает любые эквиваленты такового.

Список ссылочных позиций

[0083]

1: Оптоволоконный кабель типа свободного буфера

2: Силовой элемент;

3: Свободный буфер;

4: Гель;

5: Трубка;

7: Оберточная лента;

8: Наружная оболочка;

10: Прерывисто соединенная оптоволоконная лента;

11: Оптическое волокно;

11А: Кварцевое стекловолокно;

11В: Слой полимерного покрытия;

11С: Окрашенный слой;

11D: Маркировочный слой;

12: Соединительная часть;

13: Несоединенная часть;

14: Идентификационный знак;

20: Исследуемый образец;

21: Акриловая пластина;

22: Окрашенный слой;

23: Клеящий слой;

24: Бумажная лента;

30: Устройство для изготовления скрученной ленты;

31: Подающая катушка;

32: Подающее устройство;

321: Блок измерения линейной скорости;

322: Блок измерения натяжения;

322А: Ролик;

323: Блок регулировки натяжения;

323А: Плавающий валик;

33: Манипулятор с вращательными сочленениями;

331: Часть основания;

332: Часть манипулятора;

333А: Первый ролик;

333В: Второй ролик;

333С: Третий ролик;

334: Трубка для предотвращения провесов;

34: Бобина;

34А: Электродвигатель приемного узла;

40: Устройство для изготовления свободного буфера;

41: Экструзионное устройство;

411: Фильера;

412: Наконечник;

42: Охлаждающее устройство;

43: Волочильная машина;

44: Барабан.

Группа изобретений относится к оптоволоконным кабелям типа свободного буфера и способу их изготовления. Свободный буфер включает в себя множество оптических волокон и трубку, которая вмещает множество оптических волокон вместе с заполнителем. Множество оптических волокон составляют прерывисто соединенную оптоволоконную ленту. Соединительные части оптоволоконной ленты, каждая из которых соединяет соседние оптические волокна, расположены прерывисто. Прерывисто соединенная оптоволоконная лента располагается внутри трубки в состоянии, в котором множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, связаны в пучок путем перевивки прерывисто соединенной оптоволоконной ленты в одном направлении. Технический результат заключается в уменьшении диаметра свободного буфера, включающего в себя оптоволоконную ленту. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил., 4 табл.

1. Свободный буфер, содержащий:

множество оптических волокон; и

трубку, которая вмещает множество оптических волокон вместе с заполнителем, при этом

множество оптических волокон составляет прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, в которой соединительные части, в которой соединительные части, каждая соединяющая соседние оптические волокна, расположены прерывисто, и

прерывисто соединенная оптоволоконная лента располагается внутри трубки в состоянии, в котором множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, связаны в пучок, и

в котором множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, связаны в пучок путем перевивки прерывисто соединенной оптоволоконной ленты в одном направлении.

2. Свободный буфер по п. 1, в котором шаг перевивки прерывисто соединенной оптоволоконной ленты составляет 50 мм или больше.

3. Свободный буфер по п. 1 или 2, в котором прерывисто соединенная оптоволоконная лента состоит по меньшей мере из восьми оптических волокон.

4. Свободный буфер по п. 3, в котором

прерывисто соединенная оптоволоконная лента состоит из восьми оптических волокон, и

шаг перевивки прерывисто соединенной оптоволоконной ленты составляет 400 мм или менее.

5. Свободный буфер по п. 3, в котором

прерывисто соединенная оптоволоконная лента состоит из двенадцати или двадцати четырех оптических волокон, и

шаг перевивки прерывисто соединенной оптоволоконной ленты составляет 500 мм или менее.

6. Свободный буфер по п. 1, в котором множество прерывисто соединенных оптоволоконных лент перевито вместе и располагается внутри трубки.

7. Свободный буфер по п. 1, в котором прочность на отрыв оптического волокна от соединительной части составляет 13,2 Н/м или менее.

8. Свободный буфер по п. 7, в котором прочность на отрыв составляет 3,9 Н/м или более.

9. Оптоволоконный кабель типа свободного буфера, содержащий силовой элемент, свободный буфер и наружную оболочку, в котором

свободный буфер включает в себя множество оптических волокон и трубку, которая вмещает множество оптических волокон вместе с заполнителем,

множество оптических волокон составляют прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, в которой соединительные части, каждая соединяющая соседние оптические волокна, расположены прерывисто, и

прерывисто соединенная оптоволоконная лента располагается внутри трубки в состоянии, в котором множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, связаны в пучок,

в котором множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, связаны в пучок путем перевивки прерывисто соединенной оптоволоконной ленты в одном направлении.

10. Способ изготовления свободного буфера, включающий в себя

этап перевивки прерывисто соединенной оптоволоконной ленты, в которой соединительные части, каждая из которых соединяет соседние оптические волокна из множества оптических волокон, располагаются прерывисто, и посредством этого связывания в пучок множество оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту, и

этап введения перевитой прерывисто соединенной оптоволоконной ленты и заполнителя во внутреннее пространство расплавленного материала трубки и экструзии свободного буфера, имеющего множество оптических волокон и заполнитель, помещенные в трубке.

11. Способ сборки оптических волокон, включающий в себя

этап подготовки прерывисто соединенной оптоволоконной ленты, в которой соединительные части, каждая из которых соединяет соседние оптические волокна из множества оптических волокон, располагаются прерывисто, и

этап перевивки прерывисто соединенной оптоволоконной ленты, и таким образом сборку множества оптических волокон, составляющих прерывисто соединенную оптоволоконную ленту.