本文描述的是用于室内安装的新的电缆设计，其中所述电缆包括丙烯酸树脂的双层光纤缓冲封套。所述缓冲封套具有保护纤维和最小化应力传递到纤维的丙烯酸酯柔性内层，和提供抗压性的坚硬丙烯酸酯外层。双层光纤缓冲封套用加固纱线缠绕和包封在外部保护护套中。保护护套相对较厚且具有刚性，其厚度为0.7-3.0毫米，和模量大于240MPa。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多模光纤电缆。
技术介绍
(该
技术介绍
的部分可以构成或可以不构成现有技术。） 从铜线通信电缆开始过渡到光纤电缆现在已经有几十年的时间了。在这种过渡 中，迄今为止最大的变化是玻璃光纤在电缆中对应力的敏感性。铜的电传输性能相对来说 不受机械力影响。与之相对，光纤电缆上作用的机械应力会明显地影响光纤的光传输特性。 存在有多种这样的影响以及多种原因。这使得概念简单的光纤电缆的设计在实践中变得极 为复杂。 多年来，标准的多模光纤（MMF)按62. 5微米的芯尺寸和125微米的总尺寸进行制 造。目前，50微米的多模光纤（50-MMF)由于比传统多模光纤更宽的带宽和更远的传输距离 潜力而日益普及。50-MMM纤维提供近三倍的带宽和超过两倍的距离，其被推荐用于新的用 途，包括建筑内部连接。 但是，相比于单模光纤和62. 5MMF，50-MMF倾向于对于由机械应力产生的纤维的 小弯曲或大弯曲而造成的信号衰减更加敏感。结果是，最近的研究表明，一些50-MMF光纤 电缆在标准的机械资格测试中表现出明显的信号衰减，而老的SMF电缆在这些测试中则显 现出最小的信号衰减。 对于终端用户需要更小的光纤电缆且增加的光纤堆填密度来说，这个问题变得更 加严重。传统上，用50-MMF的室内布线电缆在每个单独的光纤上采用紧密的缓冲涂层，从 而为单个光纤提供机械保护。通常的紧密缓冲层直径包括900微米和600微米。采用紧 密缓冲光纤的配电或中继电缆倾向于大且笨重，对到达终端用户存在挑战。首先，对于终 端用户来说，将这些较大的电缆直接布线至设备上的接点（connection points)或互连点 (interconnection points)或群座（shelve)或电缆盘（tray)内很困难。终端用户经常必 须从大的缓冲光纤配线电缆过渡到更小的灵活的互连电缆上。但是，这将增加安装的复杂 性和成本。另外，在大的数据中心或存储区域网络中，通常需要大量的配电电缆用于设备互 连。应用大型配电电缆有可能填满架空或地板下电缆桥架的有限空间，并限制冷空气的流 动。终端用户对于可直接布线至互连点的紧凑、高密度的50MMF配电电缆有需求。
技术实现思路
为了解决这些问题，提出了用于室内安装的新的50-MMF电缆设计。所述电缆包括 以热固性丙烯酸酯树脂状态存在的双层光纤缓冲封套多层50-MMF纤维，并与具有机械特 性的其它层组合，组合在一起恢复符合国际工业标准要求的传输性能。所述缓冲封套包含 保护纤维和最小化应力传递到光纤的丙烯酸酯柔性内层，和提供强固性和抗压性的坚硬丙 烯酸酯外层。双层光纤缓冲封套用加固层包裹和包封在外部保护护套中。为了满足工业防 火要求，向电缆中加入阻燃剂。这也影响前面提到的机械相互作用。【附图说明】 图1为本专利技术电缆设计的示意图，给出了双层光纤缓冲封套、聚芳酰胺纱线层和 外部护套；和 图2为更大纤维支数电缆的示意图，其中多个双层光纤缓冲封套一起形成电缆。【具体实施方式】 如上所述，光纤电缆的设计虽然概念简单，但在实践中是非常复杂的。复杂的主要 原因由多个因素造成，这些因素干扰在光纤电缆的外边界处施用的机械力，和玻璃光纤有 时在电缆内深埋。在追踪从源通过电缆传输到光纤的力时，横贯许多材料界面。例如，在美 国专利US. 7720338中描述和要求专利权的光纤电缆设计，由OFS Fitel，LLC提供了非常成 功的商用单模光纤产品。例如AccuPack?，力跨越结合六层材料的七个界面，每一个均具有 不同的机械性能。应用现有已建立起的模型，可以预测它们中的一些，但是还有许多无法预 测。可以直观地认识到，在任何层（一个或多个）中冲击力（impact)的变化可能极其复杂 和具有不可预见的后果。结果是现代的光纤电缆设计沿着如下道路前行：应用复杂的机械 设计工具并结合大量消耗成本和昂贵的经验研究。这种背景部分地解释了为什么在一个已 知的光纤电缆设计中看似简单的光纤尺寸变化可以造成性能的下降，和为什么维修这种下 降并不是简单明显的事情。 当光纤为单模时，上面提到的电缆设计非常好地运行。但当替代为50-MMF时，电 缆的性能降低。对这种降低的原因进行探讨，发现外部护套的特性对电缆的机械和光学性 能的影响比原先预想的要大得多。如前所述的六个材料层和七个界面的情况，因为在电缆 内部深处影响光纤的传输性能，将电缆护套最大可能地排除。因此预期其对光纤具有最小 的影响。但经验研究证明相反。 设计的复杂性使得可以模拟改变众多设计参数的任一个，以试图预测整个电缆的 机械应力曲线，但这些结果只是最好的估计，而且不总是准确。如果这些预测准确，则有可 能改写电缆设计的法则，并且行业内会作为特征商业产品予以接受。但行业内认识到多层 电缆设计的复杂性和无法准确预测设计变化的后果。这样，在生产商可能表示电缆设计按 行业标准是可以接受的之前，国际电缆行业标准则需要经验测量的性能数据。 参照附图1，其中给出了本专利技术的12根50MMF纤维的实施方案，其中12根50-MMF 光纤11被包封和嵌入（embed)在柔性丙烯酸酯基质12中。图中的元件没有按比例绘制。 用于包围和包封柔性丙烯酸酯基质的是相对较硬的丙烯酸酯封套层13。50-MMF光纤、丙 烯酸酯基质和丙烯酸酯封套层一起组成圆形的双层光纤缓冲封套。在本实施方案中，光纤 缓冲封套包含12根50-MMF光纤，但也可以包含2-24根光纤。可以预期的是包含4-12根 50-MMF光纤的光纤缓冲封套在工业实践中最常用。 光纤缓冲封套的双层丙烯酸酯结构（包含柔性的内层和坚硬的外层）用于最小化 弯曲和挤压力传递至光纤，从而最小化信号衰减。替代地，光纤缓冲封套可以具有椭圆形横 截面。 术语基质指具有基质材料横截面的主体，在其中可以嵌入其它主体（光纤）。护套 指一种层，其围绕和接触其它主体或层。 柔性的丙烯酸酯基质和硬的丙烯酸酯护套优选为可UV固化的丙烯酸酯。可以用 其它聚合物替代。可UV固化树脂可以包含阻燃剂以提高电缆的整体防火性。所述丙烯酸 酯可以是透明的或彩色编码的。彩色编码或其它合适的标记可以表示纤维50-MM的类型和 阻燃特性。 替代地，可以在双层光纤缓冲封套上挤出阻燃聚合物层。这在特别苛刻的用途中 为了满足NFPA 262-2011Plenum防火标准是有用的。这种挤出的阻燃型涂层可以由如下制 得：PVC、低烟PVC、PVDF、FEP、PTFE、组合含氟聚合物的共混物、低烟无卤素聚烯烃基树脂、 阻燃热塑性弹性体和阻燃性尼龙。具体的例子有Dow Chemical DFDE-1638-NT EXP2无卤 素树脂和 3M Dyneon 31508/0009 的 PVDF0 NFPA 262-2011防火标准是整个行业中应用的严格的阻燃测试。其可以由 National Fire Protection Association(美国国家消防协会）获得。试验直截了当，因此 为简洁起见，其细节不在此重复。该标准适用于本说明书中描述的整个电缆设计。在行业 中还应用其它防火标准，比如IEC 60332-3-24火焰蔓延测试和IEC 61034-2烟排放测试。 概括而言，国际阻燃标准可以称作D级、C级或B2级EN 503本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光纤电缆，包括：(a)至少一个光纤缓冲封套，所述封套包括：i.在聚合物基质中包封的至少两个50微米的多模光纤，所述聚合物基质包括模量为0.5‑10MPa的UV固化的丙烯酸酯，ii.包封聚合物基质的UV固化的丙烯酸酯聚合物封套，其模量为200‑1000MPa，丙烯酸酯聚合物封套和聚合物基质具有圆形横截面，(b)包围光纤缓冲封套的纱线缠绕强化层，(c)包围纱线缠绕强化层的电缆护套，第一电缆护套基本上由具有如下性质的聚合物材料组成：i.圆形横截面，ii.厚度为0.7‑3.0mm，iii.模量大于240MPa，(d)足够的阻燃剂，以满足一个或多个工业防火标准。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：H·李，P·A·威曼，
申请(专利权)人：OFS菲特尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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