專利名稱：光纜和氣吹安裝技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纜，尤其但不排他地涉及一種能夠使用光纖氣吹技術(shù)安裝的光纜。
背景技術(shù)：
在EP 108590中首先描述了被稱為光纖氣吹或光纜氣吹的技術(shù)。在該技術(shù)中，光纜通過使用粘性拉力而安裝在預(yù)安裝管道中，該粘性拉力作用在該管道內(nèi)光纜的表面上，通過使氣體沿著安裝方向以明顯大于光纜前進(jìn)速度的速度沿著管道往里送而產(chǎn)生所述粘性拉力。如在EP 108590和EP 292037中所述，這些粘性拉力通常附加有機(jī)械推力，這些機(jī)械推力在整個(gè)安裝過程中通過由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪或驅(qū)動(dòng)皮帶而施加在被稱為氣吹頭的部件中?？梢允褂玫耐屏Φ拇笮⊥ǔＳ烧诎惭b的光纜的剛度(以及因此彎曲阻力)來決定。還已知在光纜上設(shè)置一擴(kuò)大前端部分、或者其直徑與管道的孔相比較小的活塞、或者一泄漏梭(如在EP 445858中所述)。即使在所安裝的光纜其直徑為幾個(gè)毫米或更小時(shí)，這些附加安裝力也可以按照常規(guī)的方式使用。
在EP 108590中所提到的用來增強(qiáng)氣吹過程的另一種技術(shù)是，為所要安裝的光纜設(shè)置成形的或有紋理外表面。這樣，可以增大由光纜所受到的粘性拉力(與具有光滑并且沒有圖案的外護(hù)套的相應(yīng)光纜所受到的力相比)。該技術(shù)既可以用于直徑為4mm或更小的較小光纜(有時(shí)稱為光纖單元)，也可以用于直徑為10mm或20mm或更大的較大光纜(以及其尺寸在這兩個(gè)范圍之間的光纜)。
在EP 345968中，描述了一范圍的單光纖單元，其具有包括含有顆粒狀物質(zhì)的輻射固化聚合物的外涂層。該顆粒狀物質(zhì)為各種各樣的PTFE顆粒、中空玻璃微球或中空聚合體微球。將平均粒徑優(yōu)選小于60微米的顆粒狀物質(zhì)與未固化液態(tài)聚合物混雜。將已經(jīng)具有第三緩沖層的待涂覆光纖拉動(dòng)穿過含有聚合物/顆粒物混合物的池，從而形成具有10-70微米厚度的外涂層。然后使用UV輻射使該涂層固化。但是，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如在EP 345968中所述的涂覆系統(tǒng)并不適于用在給多光纖單元加護(hù)套。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，尤其在多光纖單元(例如，4光纖和8光纖單元)的情況下，在EP 345968中描述的用于單光纖單元(其中顆粒狀物質(zhì)與外涂層聚合物混雜)的涂層系統(tǒng)生成易于“光纖外露(fiberbreakout)”的光纖單元。隨著光纖單元逐漸彎曲并因此彎曲半徑逐漸減小，到達(dá)一定的彎曲半徑，在該半徑會(huì)對護(hù)套造成不可逆損壞，從而使得光纖暴露出。這種現(xiàn)象稱為光纖外露。如果出現(xiàn)光纖外露的彎曲半徑(最小彎曲半徑)如此之大從而光纖單元可能在光纖單元的正常操作期間呈現(xiàn)其最小彎曲半徑，則該單元實(shí)際上不能使用。
在我們的專利EP-B 521710中已經(jīng)克服了在EP 345968中所述的光纖單元的一些缺點(diǎn)。具體地，通過設(shè)置基本上沒有明顯夾雜顆粒狀物質(zhì)的樹脂涂層的內(nèi)層或內(nèi)層部分、以及帶有顆粒狀添加物的樹脂涂層的外層或外層部分，而改善了EP 345968的單元的非常差的光纖外露特性，這些添加物提供了所要求的流體拉力增大和與安裝管道的摩擦減小。
由EP-B 521710所教導(dǎo)的工藝和結(jié)構(gòu)已經(jīng)獲得了顯著的商業(yè)和實(shí)際成功。自1992年以來已經(jīng)生產(chǎn)/安裝了超過50,000km的這種類型的光纖單元。
盡管公布了許多在世界通信業(yè)中的經(jīng)濟(jì)下降并且盡管同樣公布了還未使用的安裝光纖(所謂的“黑光纖”)過多，但是仍然有興趣在電話公司的主干網(wǎng)和路由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)以及在建筑物、校園和工廠內(nèi)安裝更多的光纖?？梢酝ㄟ^使用這樣的光纖單元來最好地滿足許多這種需求，該光纖單元的光纖芯數(shù)比迄今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)采用在EP 521710(也參見EP 757022)中所提出的構(gòu)造技術(shù)所實(shí)際使用的那些光纖單元更大，即其光纖芯數(shù)為4或更大的單元。雖然這樣可以生產(chǎn)出光纖芯數(shù)為4或更大的可用光纖單元，但是存在對其耐久性和抗彎曲性方面的顧慮。
對于限制這些光纖單元的尺寸的一個(gè)主要原因仍然是光纖外露。隨著光纖芯數(shù)增大，由于護(hù)套試圖包含并且束縛這些光纖，因此在護(hù)套中的應(yīng)力升高。光纖越多，則最外面的光纖離該單元的中間通路(neutral access)就越遠(yuǎn)。另外，隨著光纖單元的直徑膨脹以容納所有光纖，因此在該單元彎曲時(shí)護(hù)套材料所受到的壓縮和拉伸應(yīng)變更大。因此，或者必須使用更有彈性的樹脂(但是這通常在某種程度上犧牲了強(qiáng)度)，或者所述樹脂必須承受更大的應(yīng)變。
如在EP 521710中所述，尤其在將光纖單元配置在外部時(shí)可能遭受到的溫度范圍內(nèi)可使用其的情況下，已經(jīng)需要平衡許多材料性能的矛盾要求以便實(shí)現(xiàn)對于光纖單元可接受的光學(xué)和機(jī)械性能。隨著光纖單元的光纖芯數(shù)增加，則更難以實(shí)現(xiàn)令人滿意的折衷方案。
光纖和光纜生產(chǎn)商通常與聚合物設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)商合作來持續(xù)進(jìn)行許多研究，以增大可以實(shí)現(xiàn)可用折衷方案的尺寸和條件范圍。應(yīng)理解，最初的研究焦點(diǎn)在于新改進(jìn)的樹脂和新改進(jìn)的涂覆技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光纜，它具有一光纖，該光纖具有用于沿著該光纜引導(dǎo)光的玻璃纖芯(glass strand)、以及圍繞著該玻璃纖芯設(shè)置的護(hù)套，該護(hù)套具有一有紋理外表面，用于在流體拉力的影響下便于光纜沿著一管道前進(jìn)，其中該玻璃纖芯的寬度小于100微米。
因?yàn)樵?或每根)玻璃纖芯的寬度減小，所以該玻璃纖芯將更加柔軟，并且可以使用更不堅(jiān)固和/或更薄的護(hù)套材料來形成外部護(hù)套，而不會(huì)過度地增大出現(xiàn)光纖外露的危險(xiǎn)。這樣，通過放寬在護(hù)套上所期望的約束，可以構(gòu)造出容易采用氣吹技術(shù)安裝在具有急彎部分的管道或管路中的光纜，這部分是因?yàn)榻档土擞捎诓ＡЮw芯而導(dǎo)致的光纜剛度和相關(guān)的光纖外露的危險(xiǎn)，并且部分是因?yàn)榭梢允褂脛偠雀『?或更薄的護(hù)套而不會(huì)過度地增大光纖外露的危險(xiǎn)。
另外，在光纜中的玻璃纖芯寬度的減小能夠使得該光纜剛度更小，這在采用氣吹技術(shù)安裝光纜時(shí)尤為有利，因?yàn)樵诠艿乐械募睆澆糠指蝗菀桩a(chǎn)生足以阻止光纜在流體拉力的作用下前進(jìn)的摩擦阻力。
所述有紋理表面可以由溝槽、脊部、凸起、凹部或其它在表面水平中的不規(guī)則部分形成，這些不規(guī)則部分可以隨機(jī)或以重復(fù)圖案的形式布置。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述護(hù)套具有層的形式，該層包括多個(gè)分布在該層上的顆粒物。這些顆粒物可以分布在該層的表面上，或者這些顆粒物可以埋入在該層內(nèi)以便給它提供有紋理表面。但是，這些顆粒物優(yōu)選地朝著外表面分布，從而降低了顆粒在該層的界面處形成弱化點(diǎn)的可能性。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一些顆粒物具有相應(yīng)的從護(hù)套材料向外伸出的凸起部分，這些凸起部分中的每個(gè)都具有光滑的輪廓，以有助于降低該護(hù)套材料在設(shè)置成與管道的相對表面(例如，內(nèi)表面)運(yùn)動(dòng)接觸時(shí)單獨(dú)受到的摩擦。
在所附權(quán)利要求中給出本發(fā)明的其它方面。


下面將參照附圖以示例的方式來進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中圖1為穿過根據(jù)本發(fā)明光纜的示意性剖視圖；圖2至圖6示意性地顯示出根據(jù)本發(fā)明光纜的其它實(shí)施例；圖7顯示出其中具有光纜的管道的平面示意圖；圖8顯示出穿過圖7的剖面A-A的視圖；圖9顯示出用于制造在如圖1至圖6所示的光纜中所使用的光纖的設(shè)備；圖10示意性地顯示出一設(shè)備，其通過使用由圖9的設(shè)備生產(chǎn)出的一根或多根光纖來制造如圖1至圖6所示的光纜；圖11更詳細(xì)地顯示出圖10的涂覆設(shè)備；圖12顯示出用顆粒物來涂覆光纜的設(shè)備；圖13顯示出如何能夠從任意外形中獲得粗糙度參數(shù)；圖14示意性地顯示出光纜的一部分外表面的平面圖；
圖15顯示出穿過圖14的X-X的剖視圖；圖16示意性地顯示出一電信設(shè)施；圖17為用于將顆粒物施加到光纜上的第一可選實(shí)施例的立體圖；圖18為該第一可選實(shí)施例的分解立體圖；圖19為該第一可選實(shí)施例的部分剖開側(cè)視圖；圖20a為第二實(shí)施例的立體圖；圖20b為該第二實(shí)施例的立體圖，并且為了清楚起見透明顯示出外腔室；圖21為該第二實(shí)施例的部分剖開側(cè)視圖；圖22為該第二實(shí)施例(變型)的立體圖；圖23為該第二實(shí)施例(變型)的部分剖開側(cè)視圖；圖24為該第二實(shí)施例的立體圖，并且為了清楚起見透明顯示出外腔室(還在其中)；圖25a為第三實(shí)施例的第一立體圖；圖25b為第三實(shí)施例的第二立體圖；圖25c為第三實(shí)施例的第三立體圖，并且為了清楚起見透明顯示出外腔室；圖26a為該第三實(shí)施例的局部側(cè)視圖，顯示出頂部；圖26b為該第三實(shí)施例的局部側(cè)視圖，顯示出中間部分；圖26c為該第三實(shí)施例的局部側(cè)視圖，顯示出底部；圖27為第四實(shí)施例的立體圖；圖28為該第四實(shí)施例的另一立體圖；圖29為該第四實(shí)施例的另一立體圖，并且為了清楚起見透明顯示出外腔室；圖30a為第五實(shí)施例的立體圖；圖30b為該第五實(shí)施例的另一立體圖；圖31為該第五實(shí)施例的另一立體圖，并且為了清楚起見透明顯示出外腔室；圖32a為該第五實(shí)施例的渦流風(fēng)扇的立體圖；
圖32b為該第五實(shí)施例的渦流風(fēng)扇的另一立體圖；圖32c為該第五實(shí)施例的渦流風(fēng)扇的另一立體圖；圖32d為該第五實(shí)施例的渦流風(fēng)扇的另一立體圖；圖33為第六實(shí)施例的立體圖；圖34為該第六實(shí)施例的另一立體圖；圖35為該第六實(shí)施例的另一立體圖，并且為了清楚起見透明顯示出外腔室；圖36為第七實(shí)施例的立體圖；圖37a為該第七實(shí)施例的另一立體圖；圖37b為該第七實(shí)施例的局部分解立體圖；圖38為該第七實(shí)施例的立體圖，并且為了清楚起見透明顯示出外腔室；圖39為該第七實(shí)施例(變型)的立體圖；圖40為該第七實(shí)施例的立體圖(變型)，并且為了清楚起見透明顯示出外腔室；圖41為該第七實(shí)施例(變型)的局部分解立體圖；圖42為第八實(shí)施例的框圖；圖43為該第八實(shí)施例(變型)的框圖；以及圖44為用在光纖涂覆設(shè)備中的正壓腔室的框圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，顯示出光纜1的剖視圖。該光纜1具有沿著光纜軸線13延伸的光纖12，該光纖12位于外套或護(hù)套3內(nèi)。由緩沖材料形成的緩沖區(qū)域2設(shè)在光纖12和外部護(hù)套3之間，該緩沖材料的彈性模量低于護(hù)套材料3的彈性模量。
光纖12具有用于運(yùn)送光的玻璃區(qū)域12a，以及圍繞著玻璃區(qū)域12a延伸以保護(hù)該玻璃免于刮傷或其它損傷的保護(hù)區(qū)域12b、12c。玻璃區(qū)域12a的橫截面通常為圓形，它以纖芯12a的形式沿著光纖12的軸向方向延伸。由硅玻璃形成的纖芯12a包括一中央芯部區(qū)域12a′和一周圍包覆區(qū)域12a″，該包覆區(qū)的折射率低于芯部區(qū)域，從而可以將光包含在芯部12a′內(nèi)。芯部區(qū)域和包覆區(qū)域的任一個(gè)或兩者可以由多個(gè)同心玻璃區(qū)域形成，其相應(yīng)的折射率針對所選的光傳播模式定制。
纖芯12a的寬度或直徑小于100微米，優(yōu)選小于約80微米，更優(yōu)選小于60微米，但是優(yōu)選高于30微米，因?yàn)榈陀谠搶挾染碗y以可靠地形成足夠長以便有效地用在網(wǎng)絡(luò)用途中的光纖(通常，所要安裝的光纖的長度至少為10m，并且通常從具有初始長度至少為100m的光纖的卷筒退繞更通常的是所安裝的長度超過100m，往往超過1km并且生產(chǎn)長度通常為幾千米)。在當(dāng)前示例中，玻璃纖芯的直徑為80微米，并且保護(hù)區(qū)域的厚度通常大約為10-15微米，結(jié)果該光纖的寬度或直徑大約為100微米。
應(yīng)理解的是，在完成光纜制造之后，(一個(gè)或多個(gè))玻璃纖芯的橫截面可以不是正圓，并且通常可以為橢圓或具有不規(guī)則邊界。但是，這種纖芯將具有與相同面積的圓形橫截面的直徑相對應(yīng)的有效寬度或直徑。
保護(hù)區(qū)域12b、12c由緊包圍著玻璃區(qū)域12a的主涂層12b和圍繞著該主涂層12b延伸的副涂層12c形成。主涂層由彈性模量較低的材料(例如，硅樹脂或丙烯酸酯聚合物)形成，以便用于在玻璃纖芯12a和由硬質(zhì)材料形成的副涂層12c之間緩沖或減震。這樣，玻璃區(qū)域12a由至少部分包圍著該玻璃區(qū)域的非玻璃區(qū)域12b、12c限制。
護(hù)套層3具有多個(gè)分布在其表面上的顆粒物4，以便為護(hù)套層3提供不均勻或有紋理的外表面。為了將顆粒物4固定在護(hù)套3上，將這些顆粒物至少部分地嵌入在護(hù)套3的材料內(nèi)，每個(gè)部分嵌入的顆粒物4從護(hù)套3向外伸出。這些顆粒物4優(yōu)選具有光滑形狀(例如，球狀或液滴狀)，以便降低相應(yīng)顆粒物的凸起部分會(huì)使外部護(hù)套表面在與管道的光滑相對表面(例如，內(nèi)表面)運(yùn)動(dòng)接觸時(shí)受到的摩擦量增大的危險(xiǎn)。通過適當(dāng)選擇用于這些顆粒物的材料，例如使用硬質(zhì)材料(例如，玻璃)，可降低摩擦量。認(rèn)為這種摩擦的減少至少部分是因?yàn)閷?shí)際護(hù)套材料與相對表面之間的分離。由這些顆粒物4帶來的附加效果在于，所得到的有紋理表面將更易于受到流體拉力的影響，從而對于經(jīng)過外護(hù)套表面的給定流體流而言，分布在護(hù)套表面上的拉力將增大(與由完全無紋理表面所受到的拉力相比)。
如圖7所示，可以更容易采用氣吹技術(shù)來安裝具有有紋理外表面15的光纜1。這里，光纜1已經(jīng)部分導(dǎo)入進(jìn)管狀管道102中，從而光纜1的前部111處于管路或管道102內(nèi)。通過使用推壓裝置(通常被稱為氣吹頭)將光纜插入到管道中。為了使光纜沿著行進(jìn)方向110前進(jìn)進(jìn)入管道中，使用與該管道流體連通的壓縮機(jī)或瓶裝氣體源104，使氣體或其它流體(例如，空氣)流經(jīng)過管道的至少一部分。借助于氣吹頭方便地將該流體施加到管道或管路上。在這種安裝技術(shù)中，在流體流110和光纜1之間的拉力(與施加在氣吹頭上的推力相結(jié)合)使得光纜沿著流體流的方向運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵摴饫|至少部分由于流體力而前進(jìn)，并且因?yàn)檫@些流體力沿著光纜分布而不是僅僅位于一端處，所以該光纜在安裝期間更不容易受損。
因?yàn)椴ＡЮw芯12a與傳統(tǒng)的通信光纖相比較直徑減小，所以該光纖12將能夠承受曲率半徑更小的彎曲，而不會(huì)造成緩沖或護(hù)套層破裂(已知為光纖外露)。這將減小所需的緩沖或護(hù)套材料的厚度?；诖?，尤其是本身在控制光纖剛度方面較重要的玻璃纖芯的寬度減小，所以可以使該光纜的剛度比采用傳統(tǒng)通信光纖的相應(yīng)光纜的剛度更小。剛度減小對于用于采用氣吹技術(shù)安裝的具有有紋理表面15的光纜而言是重要的，因?yàn)閯偠葴p小將使得當(dāng)該光纜1在彎曲部分附近壓靠管道時(shí)由該光纜1施加在該管道表面上的力減小。這在圖7和圖8中可以更清楚地看出，其中在管道的彎曲部分106附近，該光纜1沿著行進(jìn)方向的曲率小于管道側(cè)壁區(qū)域108的曲率，從而導(dǎo)致必須由流體流110的拉力克服的摩擦力。由于在彎曲部分106附近由側(cè)壁108施加的摩擦力部分是由于光纜1的剛度導(dǎo)致的，所以通過減小玻璃纖芯12的直徑來減小光纜剛度，這會(huì)使得光纜更易于沿著管道前進(jìn)。必須針對可以使用的最大推力至少部分地由所使用的光纜剛度決定這個(gè)事實(shí)來平衡該益處。因此，使用剛度更小的光纜可以導(dǎo)致使用更低的推壓力，并且這些不能通過減小的摩擦力來補(bǔ)償。具體地，在安裝路徑通常是筆直的而沒有任何明顯的彎曲部分的情況下，期望的是使用剛度更大而不是更小的光纜，因?yàn)檫@些光纜可以允許使用更高的推力。(當(dāng)然仍然可以在這些剛度更高的光纜中使用更小直徑的光纖)。應(yīng)理解的是，玻璃纖芯12a的直徑減小還會(huì)導(dǎo)致光纜1的重量降低，這反過來會(huì)使由在重力作用下壓靠在管道的下表面112上的光纜1的重量引起的摩擦減小。因此，減小玻璃纖芯直徑并因此降低摩擦，這樣可使用氣吹技術(shù)將光纜安裝在更長的管道中和/或具有更急彎曲部分的管道中。
如圖2至圖6中所示，光纜1可以形成為具有多根光纖12，在這些附圖中分別顯示出具有2、4、8、16和19根光纖的光纜(與圖1的那些部件相對應(yīng)的部件給予相同的附圖標(biāo)記)。每根光纖12都具有圍繞著每根相應(yīng)的光纖玻璃纖芯12a沿周向延伸的保護(hù)區(qū)域12b、12c，每根光纖的保護(hù)區(qū)域均由主涂層和副涂層12a、12b(未示出)形成。這些光纖12朝著光纜的中央軸線13集束，從而緩沖區(qū)域2設(shè)在這些中央集束的光纖12和外部護(hù)套3之間。低重量并且剛度減小的上述潛在優(yōu)點(diǎn)對于具有多根光纖的光纜更加顯著，從而光纖12對重量和剛度的相對貢獻(xiàn)通常對于具有更多光纖12的光纜而言更大。這些光纖通常沿著光纜成并排關(guān)系布置。這些光纖可以沿著光纜的軸向方向相互平行地布置?？蛇x的是，這些光纖中的一些或全部可遵循相對于光纜軸線的螺旋或蛇形路徑。
為了允許增大具有給定橫截面積的光纜的光纖芯數(shù)和/或?yàn)榱嗽试S進(jìn)一步降低光纜剛度、和/或?yàn)榱嗽试S減小光纜1的橫截面積，每根光纖12的保護(hù)區(qū)域12b、12c的寬度大約為10微米，從而這根或每根光纖的直徑小于或等于大約100微米(寬度為80微米的玻璃纖芯)。這允許光纖12如此布置，從而在光纖12的中央軸線14和最近相鄰光纖的中央軸線之間的距離d等于或小于100微米。通過這種布置，可以將具有更大數(shù)量的光纖12的光纜鋪設(shè)在現(xiàn)有管道中，而不必?cái)U(kuò)大管道的橫截面積。例如，與現(xiàn)有技術(shù)的大約1毫米的光纖相比，在圖3中所示的具有四根光纖的光纜的直徑大約為650微米。16和19根光纜的直徑將大約為1毫米，而具有現(xiàn)有光纖的相應(yīng)光纜將具有大約為2毫米的直徑。優(yōu)選的是，每根玻璃纖芯12a的直徑將足夠小，并且保護(hù)區(qū)域12b、12c足夠薄以使得在最近相鄰光纖12的軸線之間的分隔小于100微米，優(yōu)選小于80微米或甚至60微米，并且盡可能低至50微米。
因?yàn)檫@些纖芯將朝著中央光纜軸線更加緊密地集束，所以對于具有給定曲率半徑的彎曲部分而言，在彎曲部分處在光纜中朝著光纜的外側(cè)設(shè)置的光纖將受到更低水平的拉伸應(yīng)變，而在彎曲部分處朝著光纜的內(nèi)側(cè)設(shè)置的光纖將受到更低水平的壓縮應(yīng)變。這將使得由于在光纜中的彎曲部分而導(dǎo)致光纖受損(或出現(xiàn)光纖外露)的可能性降低，或者同樣允許具有較大數(shù)量光纖的光纜安裝在具有更急的彎曲部分的管道中。
在圖1至圖6的示例中，顆粒物4為玻璃珠形式，它們優(yōu)選為實(shí)心的但是可以為中空的(例如，來自PQ公司的Q-CEL500珠)以降低光纜的重量。在光纜上的這些玻璃珠可以具有一定范圍的尺寸，通常在10微米和180微米之間，這些珠子的平均外徑大約為68微米，至少80％的珠子具有大于10微米的外徑。因此，從護(hù)套材料3的徑向凸起相對于光纜軸線14沿著徑向方向可以為從大約5微米至大約100微米的范圍。但優(yōu)選的是，實(shí)心的珠子其平均直徑為128微米，并且至少80％的珠子具有在85與175微米之間的直徑(例如，來自Potters工業(yè)公司的5-4實(shí)心微珠A級2227CPOO)。
可以用粗糙度參數(shù)來描述表面紋理的程度，該參數(shù)參照圖13由在給定距離L上在五個(gè)最高波峰和五個(gè)最低波谷之間的高度差來確定，從而RZ＝[(y1+y3+y5+y7+y9)-(y2-y4-y6-y8-y10)]÷5。因此，RZ實(shí)際上為表面粗糙度程度的量度，RZ為在英國標(biāo)準(zhǔn)BS1134和ISO/R468中規(guī)定的參數(shù)。(應(yīng)理解的是，在圖13中所示的結(jié)構(gòu)通常不是造成光纜外表面的表面紋理的原因)。
圖14顯示出光纜表面的平面圖，護(hù)套層的表面具有多個(gè)從護(hù)套層伸出的珠子4。為了測量RZ，可以在光纜的軸向方向上沿著圖14的線X-X拉動(dòng)高度探針，從而所得出的RZ數(shù)值由五個(gè)最高凸起的平均高度給出，這些波谷具有相同的水平。優(yōu)選的是，為了提供良好的拉力和良好的表面摩擦降低，玻璃球4的中心沿著光纜的軸向方向大約間隔開200微米(從而在護(hù)套材料的表面水平處的凸起部分之間的間隔平均大約為50-100微米)，并且在2.5mm的測量距離L上沿著那個(gè)方向的(平均)RZ數(shù)值將大于60微米。但是，在這些球的中心之間的間隔可以為大約350微米或250微米。
該緩沖區(qū)域2可以由有機(jī)硅丙烯酸酯材料(例如，Cablelite950-701(DSM Desotech))形成，而通常厚約50微米并且其彈性模量高于緩沖層2的護(hù)套材料可以由尿烷丙烯酸酯(例如，Cablelite950-705)形成。但是，緩沖區(qū)域2優(yōu)選由Cablelite 3287-9-39A(DSMDesotech)形成，并且護(hù)套由Cablelite 3287-9-75形成，每種材料都為可固化粘結(jié)材料。緩沖和護(hù)套材料在2.5％應(yīng)變下的割線模量(應(yīng)力/應(yīng)變)在23攝氏度的溫度下(在固化之后)分別為大約1MPa和730MPa，但是在每個(gè)相應(yīng)數(shù)值的±20％范圍內(nèi)的數(shù)值也是可以接受的。緩沖和護(hù)套材料的拉伸強(qiáng)度在23攝氏度的溫度下(在固化之后)大約為1.3MPa和30MPa。在表1和表2中分別列出了Cablelite 3287-9-39A和Cablelite3287-9-75的特征。
表1特征


*除非另外指出，使用一個(gè)Fusion D燈在1.0J·cm-2下在氮?dú)夥諊惺?5μm薄膜固化。用由國際輕工業(yè)公司制造出的IL-390輻射計(jì)來確定UV劑量。
表2特征


*除非另外指出，使用一個(gè)Fusion D燈在1.0J·cm-2下在氮?dú)夥諊惺?5μm薄膜固化。用由國際輕工業(yè)公司制造出的IL-390輻射計(jì)來確定UV劑量。
應(yīng)理解的是，選擇緩沖區(qū)域2和護(hù)套3的材料將至少部分取決于位于護(hù)套3內(nèi)的光纖12的數(shù)量。一般來說，光纖數(shù)量越大，則相應(yīng)的緩沖區(qū)域和護(hù)套的厚度就越厚，并且其相應(yīng)的彈性模量就越高。
圖9示意性地顯示出用于制造具有更小寬度的光纖12的設(shè)備。首先從玻璃預(yù)制件202拉拔光纖12，該預(yù)制件202垂直懸掛在其上端處。通過爐子204來加熱該預(yù)制件，從而使該預(yù)制件202的下端充分軟化以便從中拉出光纖纖芯12a。設(shè)置具有反轉(zhuǎn)輥210的驅(qū)動(dòng)單元208，以從預(yù)制件202拉拔出光纖12，該光纖12夾在反轉(zhuǎn)輥210之間，從而這些輥?zhàn)拥姆崔D(zhuǎn)向光纖12施加拉力。通過監(jiān)測單元212光學(xué)地監(jiān)測該光纖的寬度。來自監(jiān)測單元212的信號(hào)由控制單元214接收，該控制單元與驅(qū)動(dòng)單元208連接。該控制單元214在正在拉拔光纖12的同時(shí)監(jiān)測光纖纖芯12a的寬度，并且構(gòu)成為執(zhí)行反饋算法以控制驅(qū)動(dòng)單元208拉拔光纖的速度，從而使光纖12的光纖纖芯12a的寬度在拉拔該光纖時(shí)保持基本恒定。該控制單元214還可以與爐子204的加熱控制相連，以便在拉拔該預(yù)制件206時(shí)控制其溫度，預(yù)制件溫度優(yōu)選地根據(jù)拉拔光纖的速度來選擇。因此，通過控制預(yù)制件206的拉拔速度和/或溫度，可以控制所拉拔光纖纖芯12a的寬度。為了降低光纖纖芯12a的寬度，可以根據(jù)在預(yù)制件202的下端206處的溫度來增大拉拔速度。
該預(yù)制件202可以采用許多標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)(包括外部蒸汽淀積、改進(jìn)的化學(xué)蒸汽淀積和等離子蒸汽淀積)中的一種制造出。預(yù)制件材料通常由硅玻璃(基于二氧化硅)制成，該硅玻璃可以具有添加在其中的一種或多種摻雜劑或其它雜質(zhì)(例如，鍺)，以便控制所得到的光纖纖芯的折射率。在本示例中，該預(yù)制件202具有中央?yún)^(qū)域202a，其中硅玻璃包含有氧化鍺(和/或二氧化鈦和/或氧化鋁)以提高折射率，而該預(yù)制件202的外部區(qū)域202b基本上未摻雜或者包含有摻雜劑(例如，硼和/或氟)，從而在該外部區(qū)域中的玻璃材料的折射率比在內(nèi)部區(qū)域202a中的玻璃的折射率小?？蛇x的是，芯部可以由基本上未摻雜的二氧化硅(其具有已經(jīng)添加有用來與芯部相比較降低其折射率的摻雜劑的包覆層)形成。在拉拔時(shí)，這導(dǎo)致具有一中央芯部區(qū)域和一周圍包覆區(qū)域的光纖纖芯12a，該芯部區(qū)域的折射率比包覆區(qū)域高，從而可以將光保持在芯部區(qū)域中。
應(yīng)理解的是，光纖的芯部和包覆區(qū)域的相對相應(yīng)寬度將取決于預(yù)制件的內(nèi)部、外部區(qū)域202a、202b的相對相應(yīng)寬度。因此，為了形成具有更小寬度但是其芯部區(qū)域具有用于單模式傳播的標(biāo)準(zhǔn)直徑(通常大約為8-9微米)的光纖，與傳統(tǒng)預(yù)制件相比，必須制造出非標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制件，其中外部區(qū)域202b的寬度相應(yīng)地小于內(nèi)部區(qū)域202a。
在從預(yù)制件202拉拔出玻璃纖芯12a之后不久，通過涂覆單元216來涂覆該纖芯，在由涂覆單元216施加保護(hù)涂層之前使該涂覆單元位于拉拔該光纖的位置下方不大于幾米的位置處，以便降低灰塵或其它材料損傷物質(zhì)沉積在纖芯12a上的可能性。在該示例中，雖然只需要單個(gè)涂層(例如，小于1微米的碳基密封涂層)，但是涂覆單元216構(gòu)成為施加主涂層以及副涂層。副涂層將通常包含有用于將光纖著色編碼的顏料，使用不同的顏料來提供不同的著色以幫助識(shí)別?？蛇x的是，可以施加其它涂層以給光纖著色。
為了降低偏振模式分散效應(yīng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)218可以設(shè)置成使光纖沿著軸向(垂直)方向轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。通常，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)218將位于爐子204下方大約10米的位置處，光纖在其自身重量作用下懸掛在驅(qū)動(dòng)單元210和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)218之間。為了降低光纖在旋轉(zhuǎn)期間斷裂的可能性，可以降低制造該光纖的速度。
為了從一根或多根光纖12生產(chǎn)出光纜，可以采用圖10的光纜設(shè)備。該光纜設(shè)備300包括輥?zhàn)硬考?14，該輥?zhàn)硬考?gòu)成用于在光纖進(jìn)入樹脂涂覆臺(tái)(stage)316之前支撐和/或引導(dǎo)光纖，該樹脂涂覆臺(tái)具有引導(dǎo)部件317(在光纜具有多根光纖時(shí))，用于在這些光纖行進(jìn)穿過涂覆臺(tái)316以便涂覆時(shí)使這些光纖12保持為所需的位置關(guān)系。涂覆臺(tái)316構(gòu)成為給光纖12涂覆緩沖層，該緩沖層由樹脂材料形成(隨后利用來自例如UV燈的紫外線輻射來固化該樹脂材料)。涂覆有緩沖層的這些光纖進(jìn)入第二涂覆臺(tái)318中，其中在護(hù)套施加臺(tái)318a處圍繞著緩沖層施加護(hù)套層3，并且其中在微球涂覆單元318b處，然后將玻璃微球施加到光纜護(hù)套(在該工作臺(tái)處未固化)的外表面上。設(shè)置靜電裝置319用來給微球充電，以便改善其對光纜護(hù)套的吸引。另外，正壓腔室321、331分別定位在微球涂覆單元318b的輸入和輸出端處，以降低出現(xiàn)顆粒物泄漏的可能性。在已經(jīng)用微球涂覆該光纜之后，使光纜1經(jīng)過進(jìn)入到UV固化單元320中以便使由可UV固化樹脂形成的外部護(hù)套固化。
圖11和圖12更詳細(xì)地示意性顯示出第二涂覆臺(tái)318的示例。護(hù)套施加臺(tái)318a接收由共同緩沖層2包圍的一根或多根光纖12，并且圍繞著該緩沖層施加護(hù)套層3，該護(hù)套層由可UV固化樹脂形成。然后該光纜1到達(dá)微球涂覆單元318b，其中將微球顆粒施加到未固化樹脂護(hù)套3的外表面上。
在該示例中微球涂覆單元318b具有一主體構(gòu)件402，該主體構(gòu)件具有入口404，用于接收其上待施加有微球的光纜1；通道406(可以為軸向)，部分光纜在被涂覆時(shí)延伸穿過該通道(光纜的路徑由虛線1表示)；以及出口408，光纜通過該出口從主體構(gòu)件402退出。
設(shè)置與通道406連通的顆粒入口410用于將顆粒引入或射入進(jìn)通道406中，從而所射入的顆?？梢栽诠饫|行進(jìn)穿過通道406時(shí)撞擊并且由此粘接在光纜1的未固化外表面3上。
用于保持待射入顆粒的器皿或容器412與入口410連接。為了射入這些顆粒，使高壓空氣或氮?dú)饣蚱渌黧w從與之連接的流體源414穿過容器412。由流體源414產(chǎn)生出的氣流按照空氣傳播的方式在通道406內(nèi)運(yùn)送顆粒，從而導(dǎo)致在該通道內(nèi)顆粒流被流化。沿著通道406行進(jìn)而沒有粘附在光纜1上的顆粒通過排出出口416退出，該排出出口與用來收集未使用顆粒的收集容器418連接。泵420設(shè)置成與收集容器418流體連通，以便抽出或至少保持著在其中的未使用顆粒。
在使用中，至少部分由流體源414產(chǎn)生出的氣流運(yùn)送的顆粒流進(jìn)入通道406中，并且至少部分沿著瞬時(shí)位于通道406中的光纜部分的表面流動(dòng)。將該光纜1拉動(dòng)穿過該通道406，從而在拉動(dòng)該光纜時(shí)使顆粒分布在光纜表面上。
為了使顆粒更均勻地分布在光纜表面上，涂覆臺(tái)318b如此構(gòu)成，從而在顆粒流中產(chǎn)生出明顯的渦流。為了引起或增大該渦流，通道406的內(nèi)表面422包括多個(gè)軸向間隔開的肋條部分，每個(gè)肋條部分都圍繞著通道的內(nèi)表面延伸，以便提供用于干擾沿著通道406行進(jìn)的顆粒流的相應(yīng)收縮部分。當(dāng)在橫截面中觀看時(shí)，肋條部分優(yōu)選地具有一尖頂以增大渦流，每個(gè)肋條部分由沿著圓形線會(huì)合的相對傾斜面。在一個(gè)實(shí)施例中，在其每個(gè)相應(yīng)端部處設(shè)置與通道406連通的輔助通道426，用于將部分流體流引導(dǎo)離開通道406并且隨后使該流體流返回到通道406中，以便至少部分地由于在(一個(gè)或多個(gè))返回流與沿著通道行進(jìn)的流之間的混合而產(chǎn)生渦流。在圖12中，輔助通道426延伸穿過肋條部分424，從而在形成于相鄰肋條部分之間的凹入?yún)^(qū)域430中出現(xiàn)不同流之間的混合。
朝著主體構(gòu)件402的入口404和出口408，設(shè)有相應(yīng)的加壓氣體源432、434，用于將加壓氣體引導(dǎo)進(jìn)主體構(gòu)件402中，以便降低相應(yīng)的出口和入口被顆粒4(在該示例中為玻璃微球)堵住的可能性。
在EP 757022中更全面地說明了大體上參照圖11和圖12所述的設(shè)備的示例。
圖16示意性地顯示出一電信設(shè)施600，其中光纜1(其具有多根光纖，每根光纖都具有寬度小于100微米的相應(yīng)玻璃區(qū)域)在兩個(gè)至少間隔100m(優(yōu)選間隔1km)的位置之間延伸。該光纜允許在位于每個(gè)位置處的相應(yīng)裝置604、606之間進(jìn)行通信。該光纜1位于管道608中，并且優(yōu)選地具有有紋理外表面，從而該光纜在安裝時(shí)可以更容易采用氣吹技術(shù)進(jìn)行安裝。
雖然優(yōu)選地施加直徑在10至120μm之間的實(shí)心玻璃微球，但是在微球涂覆單元318b中可以將任意適當(dāng)?shù)念w粒物質(zhì)嵌入在涂層中。光纜1的進(jìn)給速度最好為300m/分鐘。在整個(gè)當(dāng)前說明書中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。
在圖17至圖19中顯示出微球涂覆單元318b的第一可選實(shí)施例。其上待施加有微球的涂有未固化樹脂的光纜1的部分沿著方向A穿過大體上由30表示的回轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一較低轉(zhuǎn)速的外鼓32，該外鼓包含有一內(nèi)鼓34，該內(nèi)鼓由反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速更高的旋轉(zhuǎn)柱形網(wǎng)(或者表面中帶有多個(gè)開口的其它片材)構(gòu)成。這些鼓32、34可以按照任意適當(dāng)?shù)姆绞津?qū)動(dòng)，并且在所示的實(shí)施例中，外鼓32為通過與電機(jī)36直接接合而被驅(qū)動(dòng)的輪胎，并且內(nèi)鼓34由電機(jī)38通過皮帶驅(qū)動(dòng)?？蛇x的是，這些鼓可以沿著相同的轉(zhuǎn)動(dòng)方向被驅(qū)動(dòng)。
光纜1穿過由內(nèi)鼓34限定的通道。微球(玻璃珠)可以通過凸輪控制送料從料斗40進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的外鼓32，并且通過旋轉(zhuǎn)網(wǎng)34隨機(jī)地分散在鼓結(jié)構(gòu)30的整個(gè)體積上以使微球均勻分布。網(wǎng)孔直徑稍大于珠直徑，珠直徑在該實(shí)施例中不超過75μm。在外鼓32的內(nèi)側(cè)表面上的鰭部(未示出)用于使沉淀在外鼓32底部處的任何珠子重新活動(dòng)(re-animate)。一部分玻璃珠穿過內(nèi)鼓34的網(wǎng)，并且通過內(nèi)鼓34的旋轉(zhuǎn)而保持懸浮在內(nèi)部空間中。其中一部分粘附在光纜1的涂覆有未固化樹脂的表面上。經(jīng)涂覆的光纖部分然后穿過UV固化單元20并且通過固化燈42固化。
這些鼓32、34具有可控的速度，并且料斗40的進(jìn)料可控，從而可以容易地控制該系統(tǒng)的操作。例如，下游傳感器(例如，光學(xué)傳感器(未示出))可以檢測微球的涂覆密度或分布，并且控制單元可以相應(yīng)地改變轉(zhuǎn)速或其它參數(shù)以便相應(yīng)地改變密度或分布。
第一可選實(shí)施例的系統(tǒng)尤其適用于離線操作，但是可以作為在線光纖拉拔臺(tái)的一部分，其中通過設(shè)置附加方向輥以使光纜水平運(yùn)行從而在拉拔塔的高度上進(jìn)行限制。
在第一可選實(shí)施例中，因?yàn)檫@些微球在送入到外部腔室中時(shí)通過網(wǎng)鼓分布，所以它們在進(jìn)入鼓之前不必流化。因此，可以將顆粒以其中顆粒處于沉淀狀態(tài)的流形式導(dǎo)入進(jìn)腔室中，從而在重力作用下彼此壓靠，由此這些顆粒一旦進(jìn)入腔室就僅與空氣或其它氣體混合。可以通過改變內(nèi)部腔室和/或外部腔室的速度來容易地調(diào)節(jié)顆粒在光纜1的表面上的分布，這可以用來提供回饋控制涂覆系統(tǒng)。該系統(tǒng)只可以用在水平取向中，但是這便于其用作離線后拉拔技術(shù)。但是，它還提供了在線涂覆能力，其中對拉拔塔的高度存在限制。還有，由于不需要任何強(qiáng)制穿過腔室的氣流，因此該系統(tǒng)相對不易于被微球堵住。另外，因?yàn)樵撓到y(tǒng)不依賴于壓力，所以它將以低于大氣壓的腔室壓力工作以防止微球從腔室泄漏出。優(yōu)選的是，外部腔室也旋轉(zhuǎn)并且?guī)в婿挷?，以使微球在設(shè)備中重新分布。因此，只需將微球加入到該腔室中以補(bǔ)充已經(jīng)施加到光纜上的那些微球。不需要提供任何氣流系統(tǒng)，因此該設(shè)備相對簡單，從而在該實(shí)施例中需要控制玻璃珠料斗的進(jìn)料。
在圖20至圖24中顯示出微球涂覆單元318b的第二實(shí)施例。該光纜1穿過大體上柱形的腔室50，該腔室包含有用于使玻璃球分布在該腔室50的整個(gè)空間中的風(fēng)扇52。風(fēng)扇52在該實(shí)施例中通過馬達(dá)55由帶驅(qū)動(dòng)，但是也可以采用任意適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)。該風(fēng)扇提供了用于使氣體-顆?；蚩諝?顆?；旌衔镌谇皇覂?nèi)循環(huán)流動(dòng)的裝置的一個(gè)示例。風(fēng)扇52優(yōu)選地具有間距恒定的葉片(均勻橫截面)，以橫過腔室50的直徑賦予不等的空氣速度，因此形成渦流以便促進(jìn)空氣在腔室50內(nèi)的混合以及珠子的均勻分布。通過凸輪控制送料利用料斗54將玻璃珠送到風(fēng)扇52上，并且通過空氣運(yùn)動(dòng)使之分散。該光纜1在穿過腔室時(shí)具有未固化丙烯酸酯涂層，并且玻璃珠粘附在該表面上；如上所述在下游使涂層固化。沉淀的任意玻璃珠將圍繞著風(fēng)扇52的邊緣拉進(jìn)并且重新分布。
控制風(fēng)扇速度可以改變玻璃珠在腔室50中的分布，并且允許對該系統(tǒng)進(jìn)行回饋控制以如上所述實(shí)現(xiàn)所期望的涂覆密度或均勻度。
因?yàn)檫@些珠子均勻地分布在腔室50中，所以該光纜1可以沿著任意方向在圖20、圖21和圖24的變型中所示的垂直結(jié)構(gòu)中通過?？蛇x的是，它可以水平取向并且如圖22和圖23中所示沿著任一方向通過。在水平取向中，在腔室50內(nèi)優(yōu)選地設(shè)有一擋板或多塊擋板(未示出)以補(bǔ)償在該結(jié)構(gòu)中的任意分布不均勻性，它包括例如成角度以將這些珠子朝著光纜1引導(dǎo)的環(huán)形鰭部。實(shí)際上可以設(shè)置類似的擋板，以同樣增強(qiáng)垂直取向布置的操作。第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可適用于在線和生產(chǎn)后珠子涂覆，并且普通技術(shù)人員將知道在每個(gè)情況中如何重新配置該設(shè)備。
優(yōu)選的是，如圖24所示以任一取向設(shè)置一靜電聚焦電子槍56，用于對珠子和/或光纜部分靜電充電，以便提高珠子貼附到光纜1上的速度。這將為該設(shè)備提供實(shí)現(xiàn)非常高產(chǎn)出率的裝置。
由于設(shè)有推進(jìn)器(循環(huán)流動(dòng)或其它流動(dòng)產(chǎn)生部件)(它在第二實(shí)施例中為風(fēng)扇)，因此玻璃珠在進(jìn)入腔室之前不必被流化。另外，該推進(jìn)器的速度(優(yōu)選為風(fēng)扇速度)可以容易并且迅速地調(diào)節(jié)，因此改變玻璃珠的分布并且允許回饋控制。因?yàn)樵撏七M(jìn)器使微球在整個(gè)系統(tǒng)上均勻分布，所以該系統(tǒng)可以用于水平或垂直取向的光纜。這使之適用于在線和生產(chǎn)后珠子涂覆。
由于在腔室內(nèi)存在平衡空氣流并且沒有任何用于向具體入口或出口驅(qū)動(dòng)顆粒的凈流，因此該系統(tǒng)相對不易于被顆粒物質(zhì)堵住。另外，該系統(tǒng)不依靠壓力，因此它可以在使得腔室壓力比大氣壓低的情況下運(yùn)行，從而降低了玻璃珠泄漏的危險(xiǎn)。
在圖25和圖26中顯示出該微球涂覆單元318b的第三實(shí)施例。使涂覆有未固化樹脂的光纜1穿過腔室60，該腔室包括多個(gè)凸輪控制送料的玻璃珠料斗62。料斗62沿著腔室60的長度向下分布以使微球更均勻地分布。一系列的振動(dòng)擋板64圍繞著用來至少瞬時(shí)支撐這些珠子的單元設(shè)置，以便使這些玻璃珠偏轉(zhuǎn)、分布并且活動(dòng)。這些擋板包括12個(gè)大體上為半圓形的層疊擱板66，它們圍繞著并且沿著腔室60以圍繞著光纜1所通過的中央空間成150°間隔交錯(cuò)，以確保玻璃珠均勻涂覆到光纜上?？蛇x的是，這些擋板可以采用包圍著用于光纜1的中央空間的截頭圓錐形表面的形式。這些擱板66帶有豎立鰭部67，這些鰭部可以為平面的或者在所示實(shí)施例中圍繞著光纜1彎曲。振動(dòng)環(huán)68圍繞著腔室60的外壁設(shè)置以使擋板64振動(dòng)，并且可以由對于有經(jīng)驗(yàn)的讀者而言顯而易見的任意適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)傳遞器來驅(qū)動(dòng)。該振動(dòng)有助于玻璃珠在腔室60內(nèi)活動(dòng)。
因?yàn)樵O(shè)有擋板，所以這些微珠在進(jìn)入腔室之前不必被流化。另外，可以通過調(diào)節(jié)小珠的供給速度來容易且迅速地調(diào)節(jié)玻璃珠的分布。由于這些擋板振動(dòng)，因此可以通過改變這些板的振動(dòng)幅度來進(jìn)一步控制分布，從而允許進(jìn)行回饋控制。因?yàn)樵O(shè)有正壓腔室，所以可以容易地防止該系統(tǒng)被珠子堵住。該結(jié)構(gòu)確保了能夠高度保證珠子圍繞著光纜周圍均勻覆蓋?？梢耘c涂層無關(guān)地保持該均勻覆蓋，因?yàn)樗粫?huì)受到難以模仿和預(yù)測的運(yùn)動(dòng)空氣的流動(dòng)特性的影響。本發(fā)明還可提供極高的光纖產(chǎn)出率，因?yàn)榭梢愿叨鹊乜刂浦樽釉诠饫w周圍的聚集。
在腔室60的底部處，具有一玻璃珠清除出口70，該出口包括一抽吸系統(tǒng)，用于收集沒有粘附在光纜1的表面上的任何珠子。該腔室60具有正壓腔室72、74，其頂部和底部分別用于排出未使用的珠子。
可以通過調(diào)節(jié)珠子的進(jìn)給速度和擋板64的振動(dòng)幅度來容易且迅速地調(diào)節(jié)玻璃珠的分布，從而允許進(jìn)行如上所述的回饋控制。
在圖27至圖29中顯示出微球涂覆單元318b的第四實(shí)施例。涂覆有未固化樹脂的光纜1穿過腔室80，該腔室包含有一個(gè)或多個(gè)入口82，承載有玻璃微球的空氣可以通過所述入口沿著箭頭B的方向進(jìn)入該腔室80。未使用的空氣/珠子混合物在出口84處離開該腔室。優(yōu)選的是，如此布置這些端口82，從而在腔室80內(nèi)在光纜1周圍形成旋風(fēng)。還有利的是，這些入口和出口82、84垂直和/或水平偏置。因此，可以通過腔室的設(shè)計(jì)和出口的位置來實(shí)現(xiàn)光纜入口和出口的內(nèi)在間隙，以確保珠子不會(huì)沉積并且造成堵塞。
入口或端口82需要使珠子流化。這可以通過使進(jìn)入空氣流在通過振動(dòng)使珠子活動(dòng)的床上經(jīng)過或通過使空氣穿過該床來實(shí)現(xiàn)。在所示的實(shí)施例中，空氣/珠子混合物優(yōu)選地形成在一管道86中，該管道連接入口82和出口84并且承載有任意適當(dāng)類型的循環(huán)泵風(fēng)扇88，該風(fēng)扇位于凸輪控制進(jìn)料的珠子料斗90的上游?？蛇x的是，該射流可以依靠由(一個(gè)或多個(gè))出口抽吸泵產(chǎn)生出的力，而不是將空氣泵送進(jìn)(一個(gè)或多個(gè))入口82中。
腔室80優(yōu)選地具有一錐形橫截面(例如，圓錐形)，以使得旋風(fēng)在靠近(一個(gè)或多個(gè))出口84時(shí)改變其角速度。該腔室在光纜入口和出口處分別具有正壓腔室頂部和底部92、94以排出未使用珠子、以及延伸到過濾器并且允許進(jìn)行壓力控制和珠子回收的放氣孔(air bleed)96。
因?yàn)樵诘谒膶?shí)施例中提供了空氣射流，所以可以通過優(yōu)化在該腔室內(nèi)的氣流特征來實(shí)現(xiàn)這些珠子迅速而均勻地施加。在第四實(shí)施例中，入口和出口偏置，從而提供了這些端口的內(nèi)在間隙。
在圖30至圖32中顯示出微球涂覆單元318b的第五實(shí)施例。涂覆有未固化樹脂的光纜1穿過包含有柱形風(fēng)扇102的柱形腔室100。該光纜1沿著風(fēng)扇102的垂直中心旋轉(zhuǎn)軸線通過。該風(fēng)扇102設(shè)計(jì)成將載有珠子的空氣引向中央軸線，從而圍繞著光纜1形成渦流。
載有珠子的空氣通過進(jìn)料流槽104進(jìn)入腔室100，該進(jìn)料流槽包括沿著主腔室100的側(cè)面并且因此沿著柱形風(fēng)扇102的長度向下延伸的細(xì)長腔室，并且該腔室通過一打開空間在接口處連通。進(jìn)料流槽通過管道106進(jìn)料，通過凸輪控制送料的料斗108將珠子送給管道106。通過風(fēng)扇自身的作用沿著箭頭C所示的方向沿著管道驅(qū)動(dòng)空氣。放氣孔110從管道106延伸至過濾器，并且允許進(jìn)行壓力控制和珠子回收。該腔室在光纜入口和出口處分別具有正壓腔室頂部和底部112、116，以排出未使用的珠子。
柱形風(fēng)扇102為被稱為渦流風(fēng)扇的類型，并且通過馬達(dá)118由皮帶驅(qū)動(dòng)，但是可以也采用任意適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)。該風(fēng)扇安裝在環(huán)形密封件和密封軸承上以隔離該腔室，并且包括多個(gè)具有彎曲橫截面的縱向延伸葉片120，以驅(qū)動(dòng)空氣/珠子混合物朝著腔室的中心運(yùn)動(dòng)。這些葉片120安裝在上下環(huán)形板上，以允許珠子穿過在風(fēng)扇102中央處的縱向通道。在腔室100的出口端處設(shè)有一管子122，用來保護(hù)光纖免于受到側(cè)面沖擊或空氣/珠子混合物。
再次，可以通過改變風(fēng)扇速度來控制該設(shè)備的操作，從而提供了如上所述的良好可控性和回饋控制的可能性。設(shè)置渦流風(fēng)扇還允許快速有效地涂覆該光纜。
在圖33至圖35中顯示出微球涂覆單元318b的第六實(shí)施例。涂覆有未固化樹脂的光纜1沿著水平方向穿過一腔室130，該腔室的形狀大體上為長方體并且包含有床132，該床提供了使珠子流化的部件，從而大量珠子保持在床132上的空氣體積中。凸輪控制送料的料斗系統(tǒng)134將玻璃珠輸送到床132的表面上。該腔室在光纜入口和出口處分別具有正壓腔室136、138以排出未使用珠子，以及運(yùn)行到過濾器并允許進(jìn)行壓力控制和珠子回收的放氣孔140。
可以使用穿過所述床(未示出)的氣流或者優(yōu)選地通過利用外部安裝的振動(dòng)傳遞器142使該床以適當(dāng)?shù)念l率和幅度振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)玻璃珠的流化，該振動(dòng)傳遞器可以為對于有經(jīng)驗(yàn)的讀者而言公知的任何適當(dāng)類型。該床優(yōu)選地具有向上凹入的彎曲表面以改善用玻璃珠覆蓋光纜的一致性，從而有效地將這些珠子聚集在光纖上。
上述類型的回饋控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)了玻璃珠的流動(dòng)，從而能夠通過調(diào)節(jié)珠子的進(jìn)給速度和/或扁平床的振動(dòng)幅度來容易迅速地改善對珠子分布的控制。
在第六實(shí)施例中，因?yàn)榇舱駝?dòng)，所以不需要在珠子進(jìn)入腔室之前使之流化，并且可以通過調(diào)節(jié)珠子的進(jìn)給速度和床的振動(dòng)幅度來容易迅速地調(diào)節(jié)玻璃珠的分布。因此，可以實(shí)現(xiàn)回饋控制。容易保護(hù)該系統(tǒng)不會(huì)被珠子堵塞，并且該系統(tǒng)能夠獲得非常高的產(chǎn)出率，因?yàn)榭梢愿叨瓤刂浦樽釉诠饫w周圍的聚集。
在圖36至圖41中顯示出微球涂覆單元318b的第七實(shí)施例。涂覆有未固化樹脂的光纜1穿過將三個(gè)腔室152a，b、154a，b、156a，b相互連接的通道150。在圖36至圖38的實(shí)施例中，腔室152a、154a和156a通常為圓錐形并且向下逐漸變細(xì)，并沿著其長度接合在一起，從而在這些腔室之間形成供光纜1從中穿過的垂直開口。該通道150包括管狀通道或芯管。
這些腔室152a，b、154a，b中的每一個(gè)都包括入口158，該入口用來接收珠子流并且使它們在腔室內(nèi)回旋。渦流作用導(dǎo)致這些珠子被拋向腔室的壁，并且還進(jìn)入到在這些腔室之間的通道150中。
在圖36至圖38所示的實(shí)施例中，按照在腔室內(nèi)產(chǎn)生出旋風(fēng)作用這樣一種方式將流化的珠子流噴射進(jìn)錐形腔室152a、154a、156a中。相應(yīng)的管道162a、162b、162c使空氣和珠子從在腔室中的出口164循環(huán)流動(dòng)到入口158。在每個(gè)管道162a、162b、162c上設(shè)有用來圍繞著管道驅(qū)動(dòng)空氣的循環(huán)泵風(fēng)扇166。在該風(fēng)扇166的下游為凸輪控制送料的玻璃珠料斗168。該通道150在光纜入口和出口處分別具有正壓腔室170、172以排出未使用的珠子，并且每個(gè)管道162都具有延伸至過濾器并且允許進(jìn)行壓力控制和珠子回收的放氣孔174。該布置的優(yōu)點(diǎn)在于在腔室內(nèi)沒有任何運(yùn)動(dòng)部件。
在圖39至圖41中顯示出在第七實(shí)施例上的變型。在該實(shí)施例中，腔室152b、154b、156b實(shí)際上包括管道自身，并且旋轉(zhuǎn)刷176設(shè)置在每個(gè)腔室內(nèi)。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于能夠處理沒有被流化的珠子輸入。刷176的刷毛使珠子分散在整個(gè)腔室152b、154b、156b上，并且還可以布置成通過使腔室壁適當(dāng)成形而將珠子彈向光纜1。有利的是，具有沿著克服相對的重力和氣流力使珠子保持在腔室中的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋刷176。
另一個(gè)可選方案(未示出)在于，在每個(gè)腔室內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)的帶槽鼓。這些狹槽可以布置成朝著腔室壁將空氣和珠子推出。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠提供有助于將這些珠子朝著光纜運(yùn)送的空氣流。
在第七實(shí)施例中，因?yàn)樵诙鄠€(gè)腔室的相交部分處限定了光纖涂覆腔室，所以可以實(shí)現(xiàn)對光纜快速有效地涂覆。在渦流或旋風(fēng)系統(tǒng)中，可以獲得簡單可靠的設(shè)備。可以通過改變渦流速度和方向或者刷或鼓的速度以及玻璃珠進(jìn)給速度來容易地控制該系統(tǒng)，從而允許進(jìn)行回饋控制。
在圖42中顯示出微球涂覆單元318b的第八實(shí)施例。該光纜1穿過涂覆腔室190，該腔室包括大體上柱形管191(優(yōu)選由玻璃制成)，該管終止于在由基本上實(shí)心部件(199a和199b)形成的大體錐形部分中的各端處，每個(gè)實(shí)心部件限定了具有截頭圓錐形表面(大體上為錐形部分192和193)的腔室。光纜1還穿過位于通道的第一(上游)端192附近的正壓腔室72和位于通道的第二(下游)端193附近的正壓腔室74，在每個(gè)壓力腔室72、74內(nèi)的壓力比在所述腔室設(shè)置所朝向的通道的相應(yīng)端部處的壓力高。
由圓錐形表面192形成的錐形部分可以可選地相對于管狀部分或管191的軸線沿著徑向方向彎曲，從而供流體進(jìn)入玻璃管191的該通道(由在上游端處的截頭圓錐形表面、管和下游端的截頭圓錐形表面193形成)的橫截面積平滑地減小。這將有助于降低在管子191內(nèi)的渦流，并且允許至少在管子191內(nèi)(在該處進(jìn)行用顆粒涂覆光纜)可更容易出現(xiàn)基本上層流的氣體-顆?；旌衔?。
借助于穿過部件199a的兩個(gè)管道或入口196以及位于截頭圓錐形表面192中的孔194a，使得空氣和微球混合物進(jìn)入涂覆腔室中。雖然在該實(shí)施例中只有兩個(gè)管道和孔，但是應(yīng)理解的是，可以使用多個(gè)管道/孔使得空氣和微球混合物通過部件199a的壁進(jìn)入或者可選地直接進(jìn)入管191中(如后面在圖43中所示)。該空氣和微球混合物通過使在料斗(未示出)中的微球流化或者機(jī)械計(jì)量方法而產(chǎn)生出。然后這些微球隨著沿著管道196推動(dòng)的空氣流一起輸送進(jìn)入管191中。
優(yōu)選的是，用于氣體-顆?；旌衔锏娜肟?96布置成將混合物引導(dǎo)進(jìn)通道中，從而該混合物在它沿著通道流動(dòng)時(shí)圍繞著光纜流動(dòng)。該混合物因此具有遵循圍繞著光纜的螺旋狀路徑的流線。可選的是或另外，可以設(shè)置朝著通道上游端的引導(dǎo)部件(例如，在圓錐形部分或截頭圓錐形部分中)，從而如此引導(dǎo)混合物流，以使得該混合物至少在它沿著管狀部分行進(jìn)時(shí)圍繞著光纜流動(dòng)。
空氣和微球混合物通過管191分布，從而使得微球與光纜1的涂覆有未固化樹脂的表面相接觸并粘附在其上?？諝饬骱蛫A帶的微球沿著管191行進(jìn)，并且通過用來收集未粘附在光纜1上的未使用微球的清除出口195離開。借助于管道196和孔194通過重新進(jìn)入使得所收集的空氣和微球混合物重新循環(huán)用于以后使用。
除了包含有光纜1的正壓腔室72伸出的區(qū)域之外，過濾薄膜197在第一端192的整個(gè)橫截面上延伸。薄膜197用來防止微球通過空氣排出管道198離開腔室，該空氣排出管道通過在必要時(shí)允許空氣如箭頭A所示離開腔室而用作卸壓裝置。
振動(dòng)機(jī)構(gòu)200安裝在包圍著管191的頂部的部件199a上。振動(dòng)機(jī)構(gòu)200用于使小振動(dòng)或搖動(dòng)滲透穿過該部件，并因此為由該部件包圍的腔室部分提供局部振動(dòng)，該部分包括管子的頂部以及進(jìn)入孔194a和薄膜197。這些振動(dòng)可以有助于防止一些微球不理想地沉積在表面(例如，截頭圓錐形表面192)上，并且通過防止在由部件199a限定的腔室內(nèi)累積而增強(qiáng)微球經(jīng)過管191的流動(dòng)。在圖42中所示的振動(dòng)機(jī)構(gòu)200為氣動(dòng)，但是應(yīng)理解的是可以采用任意適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)或搖動(dòng)裝置。
空氣和微球混合物經(jīng)過管道196的流速是可控的，從而允許回饋以改變微球在光纜1上的涂覆密度。下游傳感器(未示出)可以檢測涂層密度，并且一控制單元可以相應(yīng)地改變空氣和微球流動(dòng)直到實(shí)現(xiàn)了所要求的涂層。
正壓腔室72和74用于防止微球從腔室190逃逸出。另外，設(shè)置第二抽吸管道201作為在每個(gè)正壓腔室以外的安全裝置。第二抽吸管道201采用負(fù)壓操作，以在微球已經(jīng)穿過正壓腔室情況下沿著箭頭B的方向抽吸微球并且防止它們逸出進(jìn)入大氣中。
在圖43中顯示出第八實(shí)施例的變型，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的特征。在該變型中，允許空氣和微球混合物沿著管191的柱形部分在交錯(cuò)位置(如由管道196和孔194b所示)處進(jìn)入。
該第八實(shí)施例還可以通過在管191內(nèi)設(shè)置多個(gè)擋板(未示出)而得以增強(qiáng)，例如參照圖25和圖26所述。這些擋板可以固定不動(dòng)或者可動(dòng)并且用于在微球在管子191內(nèi)輸送期間使這些微球偏轉(zhuǎn)，因此增強(qiáng)了粘附在涂覆有未固化樹脂的光纜表面上的微球的密度和分布。
現(xiàn)在將參照圖44對正壓腔室72進(jìn)行更詳細(xì)說明。該腔室包括兩個(gè)細(xì)長的管狀部分205和206，這兩個(gè)部分通過用來導(dǎo)入加壓空氣的入口207連接。這些部分一起限定了具有各種半徑的通道208，光纜1可以不受妨礙地通過該通道。從入口207進(jìn)入該通道的空氣流沿著兩個(gè)方向遠(yuǎn)離入口流動(dòng)，并且更大比例的空氣流朝著管191流動(dòng)。如在該圖中所示，沿著不同方向的氣流比例受到在這兩個(gè)細(xì)長管狀部分205和206之間的內(nèi)徑差D1＞D2的影響(其中D1為離管191最近的管狀部分205的內(nèi)徑)?？蛇x的是或者另外，長度差L1＞L2可以用來影響氣流比例。
如上所述的正壓腔室72的操作產(chǎn)生出進(jìn)入管191的氣流，從而基本上防止了微球進(jìn)入壓力腔室72中并逃逸出，并且以比在光纖涂覆單元內(nèi)輸送微球的氣體更高的壓力進(jìn)行操作。應(yīng)理解的是，在涂覆腔室的相對端部處的相應(yīng)壓力腔室74將按照類似的方式操作。另外，尤其在正壓腔室72、74設(shè)在其中氣流沿著相反方向的每個(gè)端部處的情況下，從正壓腔室進(jìn)入管191中的氣流將有利地幫助在管191內(nèi)產(chǎn)生渦流。
另外，正壓腔室可以設(shè)有如參照圖42所述的第二抽吸管道(在圖44中未示出)，作為附加的安全預(yù)防措施以防止微球逃逸進(jìn)入大氣。這些第二抽吸管道可以設(shè)置成捕獲設(shè)法穿過正壓腔室的微球，并且使用具有負(fù)壓的管道抽吸微球。
應(yīng)理解的是，上述各個(gè)實(shí)施例的各個(gè)方面可以適當(dāng)?shù)亟M合在一起，并且本發(fā)明可以使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知道的合適材料和設(shè)備來實(shí)施。
在上述制造方法中，顆粒在介質(zhì)(例如，空氣)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。但是，可以將光纜拉拔穿過基本上不動(dòng)或靜止的顆粒集合，從而通過光纜和粘附在該光纜表面上的顆粒的運(yùn)動(dòng)使得顆粒運(yùn)動(dòng)。
可以采用氣吹技術(shù)將形成有紋理外表面并且其中玻璃區(qū)域?qū)挾葴p小的光纜方便地安裝在管道中。因?yàn)檫@種光纜由于這些光纖的玻璃直徑減小而可容納更多數(shù)量的光纖，所以可以用根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造有更高光纖芯數(shù)的光纜來代替給定光纖芯數(shù)的現(xiàn)有光纜。在許多情況中，這將降低對用更大管道來替換現(xiàn)有管道的必要，從而由于增加了安裝在管道中的光纖數(shù)量，因此明顯節(jié)約了成本。
根據(jù)本發(fā)明還可以構(gòu)造出具有或沒有拉伸負(fù)載承受構(gòu)件的、結(jié)構(gòu)更普通的光纜，即，松散光纖或帶槽芯部光纜。具體地，設(shè)計(jì)用于光纜氣吹技術(shù)而不是用于傳統(tǒng)的拉動(dòng)安裝的所謂強(qiáng)度剝蝕(strength-denuded)光纜適用于根據(jù)本發(fā)明的制造。減小光纖直徑可以導(dǎo)致有效地節(jié)約對于給定光纖芯數(shù)的必要光纜尺寸，或者增大對于給定光纜尺寸的光纖芯數(shù)。較小光纜意味著可以使用較小的管道，這可以導(dǎo)致明顯的成本節(jié)約和其它優(yōu)點(diǎn)。
還有，傳統(tǒng)或氣吹專用光纜設(shè)計(jì)受益于本發(fā)明，因?yàn)樵诠饫w從光纜“外露”時(shí)，較低的許可最大彎曲半徑意味著，可以使用其中芯棒和其它光纜管理部件可以明顯更小并且因此更緊湊的設(shè)備來容納并且終止外露的光纖。應(yīng)理解的是，即使在光纜的外表面沒有形成專門紋理以提高粘性拉力時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)這些益處。
權(quán)利要求
1.一種光纜，其具有一光纖，該光纖具有用于沿著該光纜引導(dǎo)光的玻璃纖芯和圍繞著該玻璃纖芯設(shè)置的護(hù)套，該護(hù)套具有一有紋理外表面，用于在流體拉力的影響下便于光纜沿著一管道前進(jìn)，其中該玻璃纖芯的寬度小于100微米。
2.如權(quán)利要求1所述的光纜，其特征在于，所述或每根玻璃纖芯在橫截面中的寬度小于或等于80微米。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光纜，其特征在于，所述或每根玻璃纖芯由硅玻璃材料形成。
4.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光纜，其特征在于，所述護(hù)套的有紋理外表面至少部分是由于顆粒物存在于形成護(hù)套外表面的材料中。
5.如權(quán)利要求4所述的光纜，其特征在于，所述顆粒物在護(hù)套的外表面上四處分布，至少一些顆粒具有從護(hù)套向外伸出的相應(yīng)凸起部分。
6.如權(quán)利要求4或5所述的光纜，其特征在于，所述顆粒的形狀大體上為球形。
7.如權(quán)利要求6所述的光纜，其特征在于，所述顆粒物為玻璃。
8.如權(quán)利要求6或7中任一項(xiàng)所述的光纜，其特征在于，沿著光纜的軸向方向測量在顆粒物中心之間的間距平均小于350微米，優(yōu)選小于250微米或200微米。
9.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光纜，其特征在于，在所述玻璃纖芯和護(hù)套之間設(shè)有一緩沖區(qū)域，該緩沖區(qū)域由其彈性模量低于護(hù)套的平均彈性模量的材料形成。
10.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光纜，其特征在于，所述光纜包括多個(gè)用于沿著光纜引導(dǎo)光的玻璃纖芯。
11.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光纜，其特征在于，所述或每根玻璃纖芯具有圍繞其延伸的保護(hù)區(qū)域，所述或每根玻璃纖芯的保護(hù)區(qū)域的平均厚度小于30微米。
12.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光纜，其特征在于，所述光纜具有多根玻璃纖芯，每根纖芯具有大體上圓形橫截面，并且其中所述玻璃纖芯如此布置，從而至少一些相鄰玻璃纖芯的相應(yīng)中心相距在130微米之內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的光纜，其特征在于，至少一些相鄰玻璃纖芯的相應(yīng)中心相距在100微米之內(nèi)。
14.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光纜，其特征在于，所述光纜沿著軸向方向的長度至少為50米。
15.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光纜，其特征在于，所述或每根玻璃纖芯的寬度為30至90微米之間。
16.如權(quán)利要求13所述的光纜，其特征在于，所述或每根玻璃纖芯的寬度為55至85微米之間。
17.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光纜，其特征在于，所述護(hù)套由樹脂材料形成。
18.如權(quán)利要求7至17中任一項(xiàng)所述的光纜，其特征在于，所述緩沖層由其彈性模量比護(hù)套材料的彈性模量低的材料形成。
19.一種光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的光纜、和供該光纜安裝在其中的管道，其中所述光纜為這樣的類型，即，其在安裝期間可通過使流體從該管道中通過而在管道內(nèi)前進(jìn)。
20.一種將光纜安裝在管道內(nèi)的方法，其中該光纜為如在權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的光纜，該方法包括以下步驟將光纜的前部導(dǎo)入進(jìn)管道中；并且使流體沿著行進(jìn)方向穿過至少一部分管道，以至少部分地通過以高于光纜推進(jìn)速度的相對平均流速在光纜上經(jīng)過的流體的流體拉力而沿著管道推進(jìn)所述光纜。
21.一種制造具有有紋理外表面的光纜的方法，包括以下步驟接收一光纜部分，該光纜部分具有至少一根光纖和圍繞著該光纖設(shè)置的護(hù)套；使該光纜部分穿過在其中具有多個(gè)顆粒的介質(zhì)；并且使得至少一些顆粒粘附在光纜護(hù)套上，以便為護(hù)套提供有紋理外表面，其中所述或每根光纖具有用于沿著光纜引導(dǎo)光的玻璃區(qū)域，并且其中所述或每個(gè)玻璃區(qū)域的寬度小于100微米。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述介質(zhì)為氣態(tài)介質(zhì)，并且使所述顆粒按照空中傳播的方式在該氣態(tài)介質(zhì)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，使所述氣態(tài)介質(zhì)流動(dòng)，該氣態(tài)介質(zhì)與顆粒物如此混合，從而使光纜穿過氣體-顆?；旌衔锪?。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述氣體-顆?；旌衔锪鳛闇u流。
25.如權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述光纜部分穿過包含有氣體-顆?；旌衔锏那皇?。
26.如權(quán)利要求22至25中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過使氣流在顆粒床上流動(dòng)來形成所述氣體-顆粒混合物。
27.如權(quán)利要求25或26所述的方法，其特征在于，所述氣體-顆粒混合物在腔室入口處被導(dǎo)入進(jìn)腔室中。
28.如權(quán)利要求25至27中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括這樣的步驟，即，使得光纜部分和氣體-顆?；旌衔镅刂哂醒刂S向方向細(xì)長的軸向部分的通道前進(jìn)。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述通道至少在所述軸向部分的一端處包括一腔室部分，該腔室部分具有相對于軸向方向傾斜的側(cè)壁，從而該腔室部分的寬度隨著朝向軸向部分的距離而減小，直到該腔室部分的寬度與軸向部分的寬度匹配的位置。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述腔室部分具有氣體-顆粒入口，該腔室部分位于所述軸向部分的上游端處，該方法包括以下步驟通過該氣體-顆粒入口將氣體-顆粒混合物導(dǎo)入進(jìn)腔室部分中；使氣體-顆粒混合物從腔室部分通入到軸向部分；并且將所述光纜部分導(dǎo)入進(jìn)通道的軸向部分中。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述腔室部分具有多個(gè)氣體-顆粒入口，該方法包括這樣的步驟，即，通過所述氣體-顆粒入口將氣體-顆?；旌衔飳?dǎo)入進(jìn)腔室部分中，從而該氣體-顆?；旌衔镌趪@著腔室部分間隔開分布的不同位置處進(jìn)入腔室部分。
32.如權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述腔室部分在相對于軸向方向的橫向截面中大體上為圓形。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述腔室部分包括大體上為圓錐形部分。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述腔室部分具有沿著徑向方向彎曲的側(cè)壁部分，從而所述通道的橫截面積在該腔室部分和軸向部分之間平滑地改變。
35.如權(quán)利要求28至34中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述軸向部分大體上為管狀。
36.如權(quán)利要求28至34中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述通道具有多個(gè)沿著軸向方向間隔開的收縮部分，用于限制圍繞著光纜部分的顆粒流以便在氣體-顆粒流中產(chǎn)生或增大渦流。
37.如權(quán)利要求3至36中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括這樣的步驟，即，將氣體-顆粒流分成多個(gè)支流，并且將這些支流組合在一起以在光纜部分附近在氣體-顆粒流中產(chǎn)生或增大渦流。
38.如從屬于權(quán)利要求36的權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，包括這樣的步驟，即，將圍繞著所述或每個(gè)收縮部分的支流引導(dǎo)穿過相應(yīng)的輔助通道。
39.如權(quán)利要求20或21所述的方法，其特征在于，包括如下步驟將顆粒至少瞬時(shí)支撐在運(yùn)動(dòng)表面上；并且使光纜部分經(jīng)過運(yùn)動(dòng)表面，該運(yùn)動(dòng)表面如此布置，從而該表面的運(yùn)動(dòng)使得顆粒朝著光纜部分分散。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)表面相對于水平方向傾斜。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，該表面按照振動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)。
42.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)表面按照旋轉(zhuǎn)的方式運(yùn)動(dòng)。
43.如權(quán)利要求39至42中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)表面包括多個(gè)開口，這些開口的尺寸如此設(shè)定，從而至少一些顆?？梢源┻^這些開口。
44.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，包括這樣的步驟，即，使得所述光纜部分經(jīng)過多個(gè)運(yùn)動(dòng)表面部分，所述表面部分沿著垂直方向相對于彼此偏置，從而顆粒可以在重力作用下從一個(gè)表面部分向另一個(gè)表面部分運(yùn)動(dòng)。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述表面部分沿著螺旋形路徑布置，該螺旋形路徑圍繞著光纜部分延伸。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述表面部分由多個(gè)沿徑向延伸的彈性肋條形成。
47.如權(quán)利要求20至38中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在光纜沿著與光纜軸向大體上對準(zhǔn)的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，使氣流圍繞著光纜部分循環(huán)流動(dòng)。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述光纜沿著旋轉(zhuǎn)對稱的腔室部分的中央軸線通過，并且使氣體按照渦流方式在腔室內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
49.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述腔室部分具有用于將光纜部分導(dǎo)入進(jìn)腔室部分的光纜入口，并且其中該光纜入口包括具有與腔室部分連通的出口的入口腔室，該方法包括以下步驟使光纜部分穿過入口腔室；并且在光纜部分正從中穿過時(shí)將加壓氣體輸入到入口腔室中，以便在入口腔室內(nèi)產(chǎn)生出高于在腔室部分中壓力的正壓。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述入口腔室具有用于接收光纜部分的入口開口、和供所接收的光纜部分可以離開的出口開口，并且其中至少所述入口開口或出口開口其尺寸相對于光纜部分的橫截面如此設(shè)定，從而在入口腔室內(nèi)沒有正壓的情況下，至少一些顆粒足夠小以在光纜部分正從中穿過時(shí)進(jìn)入或離開所述入口腔室。
51.如權(quán)利要求20至50中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所接收的光纜部分的護(hù)套的外表面是粘性的，從而來自入射在護(hù)套表面上的介質(zhì)的至少一些顆粒保持在該表面上。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其特征在于，所述護(hù)套由可變形材料形成，從而入射在護(hù)套的外表面上的至少一些顆粒變得至少局部嵌入在護(hù)套材料中。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，包括這樣的隨后步驟，即，在顆粒至少局部嵌入在其中的情況下使所述可變形材料硬化。
54.如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，所述可變形材料為未固化樹脂材料，該方法包括使該樹脂材料硬化的步驟，使樹脂材料硬化的步驟通過暴露于紫外線輻射來實(shí)現(xiàn)。
55.一種光纜，其具有多個(gè)按照并排方式相對于彼此布置的光纖，每根光纖都具有沿著光纖延伸的相應(yīng)玻璃區(qū)域，其中每個(gè)玻璃區(qū)域的寬度小于100微米。
56.如權(quán)利要求54所述的光纜，其特征在于，每個(gè)玻璃區(qū)域?yàn)榫哂兄醒胼S線的纖芯形式，每根纖芯在相對于其中央軸線的橫截面中基本上為圓形，并且其中所述光纜包括一護(hù)套，每根光纖如此布置在所述護(hù)套內(nèi)，從而至少兩個(gè)相鄰纖芯的中央軸線相距在100微米內(nèi)。
57.一種電信設(shè)施，其包括第一位置和第二位置，該第一和第二位置位于相互不同的地理位置處，每個(gè)位置都包括相應(yīng)的電信裝置，該電信設(shè)施還包括在該第一位置和第二位置之間延伸的光纜以允許在這些位置之間進(jìn)行光學(xué)通信，其中所述光纜如在權(quán)利要求1至19、54和55中任一項(xiàng)具體所述。
58.如權(quán)利要求56中所述的電信設(shè)施，其特征在于，所述第一和第二位置間隔的距離為至少100米。
59.如權(quán)利要求57所述的電信設(shè)施，其特征在于，在這些位置之間的間隔至少為1千米。
60.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述顆粒在導(dǎo)入進(jìn)腔室之后與氣態(tài)介質(zhì)混合。
61.如權(quán)利要求25至38中任一項(xiàng)在從屬于權(quán)利要求22時(shí)所述的方法，其特征在于，所述氣體-顆粒混合物流基本上為層流。
62.如權(quán)利要求47或48所述的方法，其特征在于，使氣體-顆粒混合物流沿著一通道運(yùn)動(dòng)，并且在所述光纜部分和氣體-顆?；旌衔镅刂撏ǖ肋\(yùn)動(dòng)時(shí)使之圍繞著光纜部分循環(huán)流動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光纜，尤其涉及一種光纖，該光纖具有用于沿其引導(dǎo)光的軸向延伸的玻璃纖芯、和圍繞著該玻璃纖芯設(shè)置的護(hù)套層，該護(hù)套層具有一有紋理外表面，用于在流體拉力的影響下便于光纜沿著一管道前進(jìn)，其中玻璃纖芯在相對于軸向方向的橫截面中的寬度小于100微米。在該光纜中的玻璃纖芯的寬度減小將使得光纜剛度更小，這在利用氣吹技術(shù)安裝該光纜時(shí)尤為有利。
文檔編號(hào)G02B6/44GK1759338SQ200480006220
公開日2006年4月12日 申請日期2004年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者安德魯·約翰·梅休, 尼古拉斯·約翰·梅德倫, 尼爾·霍華德·拉本, 西蒙·克里斯多佛·羅伯特 申請人:英國電訊有限公司