CN113359230B - 一种柔性光纤带及光缆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种柔性光纤带及光缆，其包括若干个芯带组，各芯带组并列配置，芯带组包括三个光纤单元；芯带组的三个光纤单元并列配置，位于两侧的光纤单元包括一根光纤，位于中间的光纤单元包括并列配置并相连的至少一根光纤；相邻的两个芯带组之间，以及芯带组中相邻的两个光纤单元之间，通过沿光纤长度方向间断地设置的多个第一连接部连接；以经过相邻的两根光纤的轴线的平面作为参考面，第一连接部包括分别位于参考面上方和下方的两个连接单元，在相邻的两根光纤，以及参考面上方和下方的两个连接单元之间，形成有缓冲腔。本申请可以解决相关技术中沿宽度方向对光纤带进行弯曲时，树脂容易遭到破坏，使得光纤带存在平整度不佳的问题。

Description

一种柔性光纤带及光缆

技术领域

本申请涉及光纤通信技术领域，特别涉及一种柔性光纤带及光缆。

背景技术

近年来，随着“全光网”建设的有力推进，传统地下接入网建设面临新的挑战。在充分利用原有地下设施的基础上，超大芯数、高纤芯密度光缆需求日益增加，如何在保持光缆原有外径的同时增大光缆的芯数成为业界探索的方向。现有扁平状光纤带因具有高密度、高集成、重量轻，便于多纤续接等功能受到人们的格外重视，广泛应用于超大芯数光缆，但受制于现有扁平光纤带光缆的尺寸，相同芯数下的光缆尺寸也较大，一直无法更加合理有效的利用现有的管道及空间。

柔性光纤带作为一种新型结构的密排光纤带。较之于传统的扁平状光纤带，含柔性光纤带的新型光缆可以大幅提高光纤密度。在保持相同光缆外径的现有情况下，包含柔性光纤带的光缆可以有效解决传统光纤接入网络的光纤芯数扩容的关键问题。柔性光纤带因其各根光纤之间呈非连续固定状态，可以进行柔性卷绕排布并可快速分离，相同光缆外径内可以容纳更多的光纤芯数。

然而，目前主流的柔性光纤带仍存在诸多不足，比如沿宽度方向对光纤带进行弯曲时，用来将光纤与光纤连接成光纤带的树脂容易遭到破坏，使得光纤带存在平整度不佳等缺点，亟需开发新型结构以满足技术要求。

发明内容

本申请实施例提供一种柔性光纤带及光缆，以解决相关技术中沿宽度方向对光纤带进行弯曲时，用来将光纤与光纤连接成光纤带的树脂容易遭到破坏，使得光纤带存在平整度不佳的问题。

第一方面，提供了一种柔性光纤带，其包括若干个芯带组，各所述芯带组并列配置，所述芯带组包括三个光纤单元；

所述芯带组的三个光纤单元并列配置，且位于两侧的所述光纤单元包括一根光纤，位于中间的所述光纤单元包括并列配置并相连的至少一根光纤；

相邻的两个所述芯带组之间，以及所述芯带组中相邻的两个所述光纤单元之间，通过沿光纤长度方向间断地设置的多个第一连接部连接；

以经过相邻的两根所述光纤的轴线的平面作为参考面，所述第一连接部包括分别位于所述参考面上方和下方的两个连接单元；

在相邻的两根所述光纤，以及所述参考面上方和下方的两个连接单元之间，形成有缓冲腔。

一些实施例中，所述第一连接部的两个连接单元的一端互相连接，以形成所述缓冲腔的封闭端，所述第一连接部的两个连接单元的另一端互相间隔，以形成所述缓冲腔的开口端；或，

所述第一连接部的两个连接单元的中部互相连接，以形成所述缓冲腔的封闭端，所述第一连接部的两个连接单元位于所述封闭端同一侧的端部互相间隔，以形成所述缓冲腔的开口端。

一些实施例中，在相邻的两个所述芯带组之间的第一连接部中，或者在所述芯带组中相邻的两个所述光纤单元之间的第一连接部中，相邻的两个所述第一连接部的间距L₁大于所述第一连接部在光纤长度方向上的长度L₂。

一些实施例中，相邻两个所述第一连接部的间距L₁与所述第一连接部在光纤长度方向上的长度L₂满足L₁:L₂≥2:1。

一些实施例中，沿所述柔性光纤带的宽度方向，相邻的两个所述第一连接部在光纤长度方向上错开布置。

一些实施例中，沿所述柔性光纤带的宽度方向，相邻两个所述第一连接部在光纤长度方向的间距L₃≥0。

一些实施例中，当位于中间的所述光纤单元包括多根光纤时，各所述光纤并列配置，且相邻两个所述光纤之间通过第二连接部连接，沿光纤长度方向，所述第二连接部自所述光纤的一端延伸至另一端。

一些实施例中，所述第一连接部采用光固化树脂。

一些实施例中，所述光固化树脂常温下的线性膨胀系数小于 8×10^-4/℃，断裂伸长率大于60％。

第二方面，提供了一种光缆，其包括：

外护套；以及，

若干个如上任一所述的柔性光纤带，所述柔性光纤带容纳在所述外护套内。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种柔性光纤带及光缆，通过第一连接部进行连接，同时，第一连接部包括两个连接单元，使得光纤上的涂覆点均呈双面涂覆状态，进而使得光纤带可以向上下表面两个方向自由卷绕，有效地解决了树脂单面涂覆所造成两个光纤的粘接区表面涂层应力分布不平均现象，可以降低光纤带的潜在应力集中风险，降低微弯衰耗，以提高通信传输性能。

由于采用双面涂覆结构，使得柔性光纤带上下表面两个方向的连接单元的牵引力保持一致，可保证光纤带展开后的横截面的平整度良好，便于后续批量熔接。

由于采用双面涂覆结构，还可保证在其中一侧连接单元呈受拉状态而断裂后，仍然可以保证光纤带呈连接状态，不易散开，以便于恢复平直状态进行批量端接。

通过缓冲腔，可以提高第一连接部的可挠性及缓冲性，由此防止第一连接部被无意地破坏，避免因第一连接部被破坏而使得光纤带平整度不佳。

本申请采用非封闭式的缓冲腔，使缓冲腔与外界大气相连通，当光纤带沿宽度方向弯曲时，缓冲腔内的空气被挤出，保证了第一连接部的可挠性及缓冲性，防止第一连接部遭受破坏，使得光纤带在复原后具有较佳的平整度。此外，第一连接部的体积被压缩，有利于提高光纤集装密度，而且，缓冲腔在压缩过程中发生变形，可以有效吸收径向压力，从而降低光纤带的潜在应力集中风险，降低微弯衰耗，以提高通信传输性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的柔性光纤带结构示意图；

图2为图1中A-A向视图；

图3为本申请实施例提供的光纤与第一连接部形成的缓冲腔示意图(单开口端)；

图4为本申请实施例提供的光纤与第一连接部形成的缓冲腔示意图(双开口端)；

图5为本申请实施例提供的光纤带在弯曲时力的传递方向示意图。

图中：A、参考面；1、芯带组；2、光纤单元；3、光纤；4、第一连接部；40、连接单元；5、缓冲腔；50、封闭端；51、开口端；6、第二连接部。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种柔性光纤带及光缆，其能解决相关技术中沿宽度方向对光纤带进行弯曲时，用来将光纤与光纤连接成光纤带的树脂容易遭到破坏，使得光纤带存在平整度不佳的问题。

参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种柔性光纤带，该柔性光纤带包括若干个芯带组1，各个芯带组1并列配置，芯带组1 包括三个光纤单元2。

芯带组1的三个光纤单元2并列配置，且位于两侧的光纤单元2 包括一根光纤3，位于中间的光纤单元2包括并列配置并相连的至少一根光纤3。

相邻的两个芯带组1之间，通过沿光纤3长度方向间断地设置的多个第一连接部4连接，芯带组1中相邻的两个光纤单元2之间，也通过沿光纤3长度方向间断地设置的多个第一连接部4连接。

以经过相邻的两根光纤3的轴线的平面作为参考面A，第一连接部4包括分别位于参考面A上方和下方的两个连接单元40，通过第一连接部4进行连接，同时，第一连接部4包括两个连接单元40，使得光纤3上的涂覆点均呈双面涂覆状态，进而使得光纤带可以向上下表面两个方向自由卷绕，有效地解决了树脂单面涂覆所造成两个光纤3的粘接区表面涂层应力分布不平均现象，可以降低光纤带的潜在应力集中风险，降低微弯衰耗，以提高通信传输性能。

由于采用双面涂覆结构，使得柔性光纤带上下表面两个方向的连接单元40的牵引力保持一致，可保证光纤带展开后的横截面的平整度良好，便于后续批量熔接。

由于采用双面涂覆结构，还可保证在其中一侧连接单元40呈受拉状态而断裂后，仍然可以保证光纤带呈连接状态，不易散开，以便于恢复平直状态进行批量端接。

参见图2所示，在相邻的两根光纤3，以及参考面A上方和下方的两个连接单元40之间，形成有缓冲腔5，通过缓冲腔5，可以提高第一连接部4的可挠性(易弯曲度)及缓冲性(缓和性)，由此防止第一连接部4被无意地破坏，避免因第一连接部被破坏而使得光纤带平整度不佳。

申请人在经过长期大量的研究后发现，在制造第一连接部4时，如果使第一连接部4中产生一些封闭的气泡，以形成缓冲腔5，尽管可以在一定程度上提高第一连接部4的可挠性及缓冲性，但是会带来新的问题：一方面，气泡中依然存在气体，在光纤带沿宽度方向弯曲时，气泡会被压缩，且弯曲程度越大，气泡内气体压强越大，所需要的力越大，不利于弯曲操作；另一方面，由于该压强会在径向上抵抗弯曲，会给光纤带带来潜在的应力集中风险。

因此，为了解决上述缺陷，本申请采用非封闭式的缓冲腔，使缓冲腔与外界大气相连通，当光纤带沿宽度方向弯曲时，缓冲腔内的空气被挤出，保证了第一连接部4的可挠性及缓冲性，防止第一连接部 4遭受破坏，使得光纤带在复原后具有较佳的平整度。此外，第一连接部4的体积被压缩，有利于提高光纤集装密度，而且，缓冲腔5的在压缩过程中发生变形，可以有效吸收径向压力，从而降低光纤带的潜在应力集中风险，降低微弯衰耗，以提高通信传输性能。

当光纤带恢复平直状态时，缓冲腔5内被充入空气。缓冲腔5复原，以形成有效支撑，从而进一步保证柔性光纤带在恢复平直状态后的光纤平整度，以便于批量熔接。

非封闭式的缓冲腔，有多种形式，比如单开口端形式，也有双开口端形式。

参见图3所示，在一个优选的实施例中，其采用单开口端形式，具体为：第一连接部4的两个连接单元40的一端互相连接，以形成缓冲腔5的封闭端50，第一连接部4的两个连接单元40的另一端互相间隔，以形成缓冲腔5的开口端51。

参见图4 所示，在另一个优选的实施例中，其采用双开口端形式，具体为：第一连接部4的两个连接单元40的中部互相连接，以形成缓冲腔5的封闭端50，第一连接部4的两个连接单元40位于封闭端 50同一侧的端部互相间隔，以形成缓冲腔5的开口端51。

在一些优选的实施例中，参见图1所示，在相邻的两个芯带组1 之间的第一连接部4中，或者在芯带组1中相邻的两个光纤单元2之间的第一连接部4中，相邻的两个第一连接部4的间距L₁大于第一连接部4在光纤3长度方向上的长度L₂。

第一连接部4的间距L₁大于第一连接部4的长度L₂的目的有二：

1)在使用高模量固化树脂，保证连接强度的前提下，增大非连接部的整体占比比例，可以利于光纤带实现高柔性特点，便于卷绕。通常，在保证强度的前提下，L₂越小越好，可尽可能趋向于0。

2)也可减少树脂用量，降低成本。

在一些优选的实施例中，相邻两个第一连接部4的间距L₁与第一连接部4在光纤3长度方向上的长度L₂满足L₁:L₂≥2:1。

在一些优选的实施例中，参见图1所示，沿柔性光纤带的宽度方向，相邻的两个第一连接部4在光纤3长度方向上错开布置，主要是为了在同一光纤带截面上，增大非连接部的整体占比比例，以提高光纤带的整体可卷绕性。

在一些优选的实施例中，参见图1所示，沿柔性光纤带的宽度方向，相邻两个第一连接部4在光纤3长度方向的间距L₃≥0，优选地， L₃＝(L₁-L₂)/2。

在一些优选的实施例中，参见图1和2所示，当位于中间的光纤单元2包括多根光纤3时，各光纤3并列配置，且相邻两个光纤3之间通过第二连接部6连接，沿光纤3长度方向，第二连接部6自光纤 3的一端延伸至另一端。

中间的光纤单元2包括的多根光纤3，呈全连接结构，并结合第一连接部4这种间隔连接，使得光纤带呈部分连接+完全连接结构，这样更加可以保证柔性光纤带在恢复平直状态后的光纤平整度。

在柔性光纤带发生弯曲时，较之于全连接结构，部分连接处(即第一连接部4)可以利用缓冲腔5和封闭端50将卷束弯曲所产生的径向压力向轴向方向进行迁移，以起到分力作用，从而可以有效降低卷绕所可能产生的应力集中风险，降低微弯衰减，参见图5所示，图中，箭头方向为力的传递方向。

在一些优选的实施例中，第一连接部4采用光固化树脂。

在一些优选的实施例中，光固化树脂常温下的线性膨胀系数小于 8×10^-4/℃，断裂伸长率大于60％。

本本申请实施例还提供了一种光缆，该光缆包括外护套；以及，如上述实施例提供的若干个柔性光纤带，柔性光纤带容纳在外护套内。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种柔性光纤带，其特征在于：其包括若干个芯带组(1)，各所述芯带组(1)并列配置，所述芯带组(1)包括三个光纤单元(2)；

所述芯带组(1)的三个光纤单元(2)并列配置，且位于两侧的所述光纤单元(2)包括一根光纤(3)，位于中间的所述光纤单元(2)包括并列配置并相连的至少一根光纤(3)；

相邻的两个所述芯带组(1)之间，以及所述芯带组(1)中相邻的两个所述光纤单元(2)之间，通过沿光纤(3)长度方向间断地设置的多个第一连接部(4)连接；

以经过相邻的两根所述光纤(3)的轴线的平面作为参考面(A)，所述第一连接部(4)包括分别位于所述参考面(A)上方和下方的两个连接单元(40)；

在相邻的两根所述光纤(3)，以及所述参考面(A)上方和下方的两个连接单元(40)之间，形成有缓冲腔(5)。

2.如权利要求1所述的柔性光纤带，其特征在于：

所述第一连接部(4)的两个连接单元(40)的一端互相连接，以形成所述缓冲腔(5)的封闭端(50)，所述第一连接部(4)的两个连接单元(40)的另一端互相间隔，以形成所述缓冲腔(5)的开口端(51)；或，

所述第一连接部(4)的两个连接单元(40)的中部互相连接，以形成所述缓冲腔(5)的封闭端(50)，所述第一连接部(4)的两个连接单元(40)位于所述封闭端(50)同一侧的端部互相间隔，以形成所述缓冲腔(5)的开口端(51)。

3.如权利要求1所述的柔性光纤带，其特征在于：

在相邻的两个所述芯带组(1)之间的第一连接部(4)中，或者在所述芯带组(1)中相邻的两个所述光纤单元(2)之间的第一连接部(4)中，相邻的两个所述第一连接部(4)的间距L₁大于所述第一连接部(4)在光纤(3)长度方向上的长度L₂。

4.如权利要求1所述的柔性光纤带，其特征在于：

相邻两个所述第一连接部(4)的间距L₁与所述第一连接部(4)在光纤(3)长度方向上的长度L₂满足L₁:L₂≥2:1。

5.如权利要求1所述的柔性光纤带，其特征在于：

沿所述柔性光纤带的宽度方向，相邻的两个所述第一连接部(4)在光纤(3)长度方向上错开布置。

6.如权利要求5所述的柔性光纤带，其特征在于：

沿所述柔性光纤带的宽度方向，相邻两个所述第一连接部(4)在光纤(3)长度方向的间距L₃≥0。

7.如权利要求1所述的柔性光纤带，其特征在于：

当位于中间的所述光纤单元(2)包括多根光纤(3)时，各所述光纤(3)并列配置，且相邻两个所述光纤(3)之间通过第二连接部(6)连接，沿光纤(3)长度方向，所述第二连接部(6)自所述光纤(3)的一端延伸至另一端。

8.如权利要求1所述的柔性光纤带，其特征在于：所述第一连接部(4)采用光固化树脂。

9.如权利要求8所述的柔性光纤带，其特征在于：所述光固化树脂常温下的线性膨胀系数小于8×10^-4/℃，断裂伸长率大于60％。

10.一种光缆，其特征在于，其包括：

外护套；以及，

若干个如权利要求1至9任一所述的柔性光纤带，所述柔性光纤带容纳在所述外护套内。

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