[发明专利]具有至少部分机械附着的粉末或粉末混合物的光纤组件

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于传送光信号的光纤组件。更具体地，本发明涉及包括用于阻挡水的粉末或粉末混合物的光纤组件。

背景技术

通信网络用于传送多种信号如话音、视频、数据等。随着通信应用需要更大的带宽，通信网络转变为具有光纤的光缆，因为光缆相较铜导体能传送非常大量的带宽。此外，光缆相较于具有同样带宽容量的铜缆要小得多和轻得多。

在某些应用中，光缆暴露在湿气中，随着时间的过去湿气可能进入光缆。为解决该湿气问题，用于这些应用的光缆包括一个或多个阻挡水沿光缆迁移的构件。作为例子，传统光缆通过在光缆内使用填充和/或液阻材料如凝胶或润滑脂而阻挡水迁移。填充材料指具有光纤的管或腔体内的凝胶或润滑脂，而液阻材料指在光缆内、但在容纳光纤的腔体外面的凝胶或润滑脂。凝胶或润滑脂通过填充空间(即空隙)而起作用，使得水在光缆内没有沿其而行的通路。另外，除阻水之外，凝胶或润滑脂填充材料还具有其它优点，如衬垫和联结光纤，这有助于在影响光缆的机械或环境事件期间保持光学性能。简言之，凝胶或润滑脂填充材料为多功能材料。

然而，凝胶或润滑脂填充材料也有缺点。例如，凝胶或润滑脂较脏并可能从光缆端部滴下。另一缺点是，当准备进行光连接时，必须从光纤清除填充材料，对于技术工人而言这增加了耗时和复杂性。此外，清除凝胶或润滑脂需要技术工人将用于去除凝胶或润滑脂的清除材料带入现场。因而，长期以来需要一种消除凝胶或润滑脂材料但仍提供与凝胶或润滑脂材料相关联的所有好处的光缆。

早期的光缆设计通过在缓冲管外面使用干燥阻水构件如带或纱阻挡水沿光缆迁移而不需要液阻材料。与凝胶或润滑脂不同，干燥阻水构件不脏且不会留下需要清除的残留物。这些干燥阻水构件通常包括超强吸水聚合物(SAP)，其吸水并膨胀从而阻塞水通路，因而阻挡水沿光缆迁移。总的来说，遇水膨胀构件使用纱或带作为SAP的载体。由于遇水膨胀纱和带首先使用在容纳光纤的腔体外面，除阻水之外，不需要解决另外的功能如联结和光衰减。

最后，光缆在包围光纤的管内使用遇水膨胀纱、带或超强吸水聚合物(SAP)代替凝胶或润滑脂填充材料。总的来说，遇水膨胀纱或带具有足够的阻水能力，但不提供凝胶或润滑脂填充材料的所有功能如衬垫和联结。例如，遇水膨胀带和纱由于相较典型光纤相对较大而体积大和/或可能具有相对粗糙的表面。为此，如果光纤压在光纤上，遇水膨胀纱或带可能引起问题。同样，如果压在光纤上，SAP也可能引起问题。换言之，压在传统遇水膨胀纱、带和/或SAP上的光纤可能经历微弯曲，这可导致不合需要的光衰减水平和/或引起其它问题。此外，如果光缆不是绞合设计，所希望的光纤与管的联结水平可能会是问题，既然绞合可实现联结。

作为例子，美国专利4,909,592公开了在具有光纤的缓冲管内使用的传统遇水膨胀构件。但是，在缓冲管内包括传统遇水膨胀构件仍可导致光缆性能方面的问题，其限制使用和/或其它设计变更。例如，在缓冲管内使用传统遇水膨胀纱的光缆需要较大的缓冲管以使传统遇水膨胀纱和光纤之间的交互作用最小和/或限制使用光缆的环境。

其它早期光缆设计使用管组件，该管组件使用松散SAP粉末高度填充以阻挡水在光缆内迁移。然而，在光缆内使用松散SAP粉末产生问题，因为SAP粉末由于未被附着到载体如纱或带上而可能在光缆内的一些位置处积聚/迁移(即，当卷绕在盘上时由于重力和/或振动，SAP粉末在低点积聚)，从而导致光缆内不一致的阻水。同样，松散SAP粉末从管端部自由掉落。图1和2分别示出了传统干式光纤组件10的截面图和纵向截面图，干式光纤组件10具有位于管5内的多根光纤1和松散遇水膨胀粉末3，如图示意性所示。如图所示，传统干式光纤组件10在管5内使用相当大量的SAP粉末3以阻挡水在其中迁移。所使用的其它传统光缆构件将SAP粉末埋置在管的外表面中，如美国专利5,388,175中所述。然而，将SAP埋置在外表面中大大降低了其有效性，因为水不能达到埋置的粒子。

本发明解决长期以来对提供适当光学和机械性能同时可为技术工人接受的干式光纤组件的需要。

发明内容

本发明致力于一种干式光纤组件，其使用至少部分机械附着到组件壁上的粉末或粉末混合物。光纤组件可包括一根或多根光纤及位于管、腔体、光缆等内的粉末或粉末混合物。此外，一个或多个光纤组件可使用在光缆中或其本身可形成光缆。例如，粉末或粉末混合物可包括用于阻挡水沿组件迁移从而有效阻挡水迁移的遇水膨胀粉末。在其他实施例中，除阻水之外，粉末或粉末混合物还可具有另外的和/或其它特性，如阻燃或其它适当的特性。