Кабель оптический (варианты)

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Совместное закрытое акционерное общество Белтелекабель(72) Автор Малолетний Валентин Валентинович(73) Патентообладатель Совместное закрытое акционерное общество Белтелекабель(57) 1. Кабель оптический, содержащий, по крайней мере, один оптический модуль с буферным покрытием из полиамида, заключенный во внешнюю защитную оболочку, и силовой элемент, отличающийся тем, что внешняя защитная оболочка выполнена толщиной 0,5-1,6 мм с внутренним пространством размером 1,8-6 мм, а оптический модуль содержит оптическое волокно с низкой восприимчивостью к изгибам и смонтирован во внешней защитной оболочке с возможностью изгиба кабеля на угол до 90 градусов, при этом кабель выполнен с возможностью восприятия динамического усилия растяжения от 300 до 2700 Н и затуханием на длине волны 1550 нм не более 0,1 дБ/виток при минимальном радиусе изгиба от 5 до 15 мм. 2. Кабель оптический по п. 1, отличающийся тем, что защитная оболочка выполнена с возможностью извлечения оптического волокна в буферном покрытии длиной от 4 до 10 м. 3. Кабель оптический по п. 1, отличающийся тем, что силовой элемент размещен в пространстве между буферным покрытием и внешней защитной оболочкой и выполнен в виде упрочняющего элемента из арамидных нитей или водоблокирующей нити с возможностью препятствования продольному проникновению влаги. 4. Кабель оптический, содержащий оптический модуль с буферным покрытием из полиамида, заключенный во внешнюю защитную оболочку, и силовой элемент, отличающийся тем, что кабель выполнен дуплексным двужильным, причем каждая жила содержит 82872012.06.30 внешнюю защитную оболочку толщиной 0,5-1,6 мм с внутренним пространством размером 1,8-6 мм и один оптический модуль с одним оптическим волокном с низкой восприимчивостью к изгибам, который смонтирован во внешней защитной оболочке с возможностью изгиба кабеля на угол до 90 градусов, при этом кабель выполнен с возможностью восприятия динамического усилия растяжения от 300 до 2700 Н и затуханием на длине волны 1550 нм не более 0,1 дБ/виток при минимальном радиусе изгиба от 5 до 15 мм. 5. Кабель оптический по п. 4, отличающийся тем, что защитная оболочка каждой жилы выполнена с возможностью извлечения оптического волокна в буферном покрытии длиной от 4 до 10 м. 6. Кабель оптический по п. 4, отличающийся тем, что силовой элемент в каждой жиле размещен в пространстве между буферным покрытием и внешней защитной оболочкой и выполнен в виде упрочняющего элемента из арамидных нитей или водоблокирующей нити с возможностью препятствования продольному проникновению влаги. 7. Кабель оптический, содержащий оптический модуль с буферным покрытием из полиамида, заключенный во внешнюю защитную оболочку, и силовой элемент, отличающийся тем, что внешняя защитная оболочка выполнена толщиной 0,5-1,6 мм с внутренним пространством размером 1,8-6 мм, а оптический модуль содержит одномодовые оптические волокна с низкой восприимчивостью к изгибам в количестве 4-288 шт. и смонтирован во внешней защитной оболочке с возможностью изгиба кабеля на угол до 90 градусов,при этом кабель выполнен с возможностью восприятия динамического усилия растяжения от 300 до 2700 Н и затуханием на длине волны 1550 нм не более 0,1 дБ/виток при минимальном радиусе изгиба от 5 до 15 мм. 8. Кабель оптический по п. 7, отличающийся тем, что защитная оболочка выполнена с возможностью извлечения оптического волокна в буферном покрытии длиной от 4 до 10 м. 9. Кабель оптический по п. 7, отличающийся тем, что силовой элемент размещен в пространстве между буферным покрытием и внешней защитной оболочкой, выполнен в виде упрочняющего элемента из арамидных нитей или водоблокирующей нити с возможностью препятствования продольному проникновению влаги, при этом кабель дополнительно содержит два боковых силовых элемента в виде диэлектрических прутков, например,из стеклопластика, которые размещены во внешней защитной оболочке оппозитно-симметрично относительно центральной оси кабеля. 10. Кабель оптический по п. 9, отличающийся тем, что дополнительный силовой элемент смонтирован аксиально с центральной осью кабеля и выполнен из диэлектрика в защитной полимерной оболочке или без оболочки.(56) 1.2005196113 (1), 2005. 2.48646 1, 2005. 3.53463, 2006 (прототип). Полезная модель относится к области волоконно-оптической техники, в частности к оптико-волоконным кабелям, предназначенным для организации локальных сетей, а также изготовления соединительных шнуров и волоконно-оптических сборок. Известен оптический кабель с пучком из множества неплотно буферированных оптических волокон 1. Кабель содержит связующий элемент, например, в виде жилы для поддержания целостности пучка, который может не содержать специальную смазку, контактирующую с одним из пучков, заполняющую пространство между пучками и препятствующую проникновению влаги. В другом варианте кабеля множество оптических волокон и связующий элемент формируют пучок, который окружен амортизирующим слоем, оптико-волоконный кабель может не содержать оболочку поверх амортизирующего слоя. 2 82872012.06.30 Недостатками такой конструкции кабеля являются низкая механическая прочность под воздействием динамического усилия растяжения и большие потери затухания при малом радиусе изгиба. Известен волоконно-оптический кабель для прокладки внутриобъектовых сетей 2. Кабель содержит центральный силовой элемент, по меньшей мере, один оптический модуль, внешний силовой элемент из арамидных нитей, межмодульный гидрофобный заполнитель и/или водоблокирующую ленту, внутреннюю оболочку, защитный шланг,причем защитный шланг выполнен из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 32 или из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 32. Отличительной особенностью заявляемой полезной модели является то, что защитный шланг выполнен из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 32 или полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 32. Недостатками известного технического решения являются недостаточная прочность при растяжении и значительные потери затухания при изгибе кабеля. В качестве прототипа выбран волоконно-оптический кабель для прокладки в кабельной канализации, блоках, трубах, коллекторах, зданиях 3. Волоконно-оптический кабель содержит, по меньшей мере, один оптический модуль, состоящий из оптических волокон и гидрофобного компаунда, заключенных в двухслойную трубку из полиамида и полибутилентерефталата, защитный шланг и силовой элемент. Силовой элемент выполнен из одной стальной оцинкованной проволоки и расположен в защитном шланге поверх оптического модуля. При воздействии растягивающих нагрузок на силовой элемент отсутствует непосредственная нагрузка на оптические волокна в модуле. Защитный шланг преимущественно выполнен из полимерной композиции, не распространяющей горение. Недостатком конструкции кабеля является исполнение силового элемента из стали,что затрудняет прокладку кабеля в криволинейных каналах с малым радиусом изгиба и увеличивает потери на затухание. Целью полезной модели является устранение недостатков, свойственных прототипу, и повышение технических и эксплуатационных свойств волоконно-оптического кабеля. Техническим результатом полезной модели является повышение прочности волоконно-оптического кабеля под воздействием динамических усилий при растяжении и снижение потерь затухания при малом радиусе изгиба. Вариант 1. Технический результат достигается тем, что в кабеле оптическом, содержащем, по крайней мере, один оптический модуль с буферным покрытием из полиамида, заключенный во внешнюю защитную оболочку, и силовой элемент, согласно полезной модели, внешняя защитная оболочка выполнена толщиной 0,5-1,6 мм с внутренним пространством размером 1,8-6 мм, а оптический модуль содержит одномодовое оптическое волокно с низкой восприимчивостью к изгибам и смонтировано во внешней защитной оболочке с возможностью изгиба кабеля на угол до 90 градусов, при этом кабель выполнен с возможностью восприятия динамического усилия растяжения от 300 до 2700 Н и затуханием на длине волны 1550 нм не более 0,1 дБ/виток при минимальном радиусе изгиба от 5 до 15 мм. Защитная оболочка выполнена с возможностью извлечения оптического волокна в буферном покрытии длиной от 4 до 10 м. Силовой элемент размещен в пространстве между буферным покрытием и внешней защитной оболочкой и выполнен в виде упрочняющего элемента из арамидных нитей или водоблокирующей нити с возможностью препятствования продольному проникновению влаги. Вариант 2. Кабель оптический, содержащий оптический модуль с буферным покрытием из полиамида, заключенный во внешнюю защитную оболочку, и силовой элемент, согласно 3 82872012.06.30 полезной модели, кабель выполнен дуплексным двужильным, причем каждая жила содержит внешнюю защитную оболочку толщиной 0,5-1,6 мм с внутренним пространством размером 1,8-6 мм и один оптический модуль с одномодовым оптическим волокном с низкой восприимчивостью к изгибам, который смонтирован во внешней защитной оболочке с возможностью изгиба кабеля на угол до 90 градусов, при этом кабель выполнен с возможностью восприятия динамического усилия растяжения от 300 до 2700 Н и затуханием на длине волны 1550 нм не более 0,1 дБ/виток при минимальном радиусе изгиба от 5 до 15 мм. Защитная оболочка каждой жилы выполнена с возможностью извлечения оптического волокна в буферном покрытии длиной от 4 до 10 м. Силовой элемент в каждой жиле размещен в пространстве между буферным покрытием и внешней защитной оболочкой и выполнен в виде упрочняющего элемента из арамидных или водоблокирующих нитей с возможностью препятствования продольному проникновению влаги. Вариант 3. Кабель оптический, содержащий оптический модуль с буферным покрытием из полиамида, заключенный во внешнюю защитную оболочку, и силовой элемент, согласно полезной модели, внешняя защитная оболочка выполнена толщиной 0,5-1,6 мм с внутренним пространством размером 1,8-6 мм, а оптический модуль содержит одномодовые оптические волокна с низкой восприимчивостью к изгибам в количестве 4-288 шт. и смонтирован во внешней защитной оболочке с возможностью изгиба кабеля на угол до 90 градусов,при этом кабель выполнен с возможностью восприятия динамического усилия растяжения от 300 до 2700 Н и затуханием на длине волны 1550 нм не более 0,1 дБ/виток при минимальном радиусе изгиба от 5 до 15 мм. Защитная оболочка выполнена с возможностью извлечения оптического волокна в буферном покрытии длиной от 4 до 10 м. Силовой элемент размещен в пространстве между буферным покрытием и внешней защитной оболочкой, выполнен в виде упрочняющего элемента из арамидных нитей или водоблокирующей нити с возможностью препятствования продольному проникновению влаги, при этом кабель дополнительно содержит два боковых силовых элемента в виде диэлектрических прутков, например, из стеклопластика, которые размещены во внешней защитной оболочке оппозитно-симметрично относительно центральной оси кабеля. Дополнительный силовой элемент смонтирован аксиально с центральной осью кабеля и выполнен из диэлектрика в защитной полимерной оболочке или без оболочки. Сущность полезной модели поясняется чертежами на фиг. 1-4. На фиг. 1 представлено поперечное сечение оптического кабеля по варианту 1. На фиг. 2 - оптический кабель дуплексной конструкции. На фиг. 3 - поперечное сечение оптического кабеля с упрочняющими элементами в виде прутков. На фиг. 4 - общий вид оптического кабеля с упрочняющими элементами в виде прутков. Оптический кабель 1 по первому варианту включает защитную оболочку 2, в которой размещен упрочняющий элемент из арамидной или водоблокирующей нити 3, буферное покрытие 4, покрывающее оптическое одномодовое волокно 5 с низкой восприимчивостью к изгибам. Оптический кабель по второму варианту содержит сдвоенную конструкцию 8 из кабеля 1, в которой защитные оболочки 2 механически соединены (сварены) друг с другом. Оптический кабель по третьему варианту содержит защитную оболочку 2, аналогичную, как и в первом и втором вариантах, и являющуюся общей оболочкой для множества 9 одномодовых оптических волокон 5 с низкой восприимчивостью к изгибам в количестве 4-288 шт. каждое из множества 9 оптическое волокно 5 заключено в буферное покрытие 4,4 82872012.06.30 а защитная оболочка 2 содержит упрочняющие элементы из диэлектрического прутка 10 на основе стеклопластика. Кабель оптический по первому, второму и третьему вариантам изготавливают в соответствии с техническими картами и СТБ 1201-99 Кабели связи оптические. Общие технические требования. Для изготовления используют оптические волокна типас низкой восприимчивостью к изгибам одномодовые стойкие к изгибам категории .657 1 2 2 3(- .6522009), стандартные одномодовые 1.2 (- .65220 - .652200909) или градиентные многомодовые толщиной 50 мкм, 62,5 мкм - 1 1 ( 6079322007). Оптические волокна оптимизированы по затуханию для работы в диапазонах волн 1310 нм,1550 нм и 1625 нм. Буферное покрытие задают толщиной 3001300 мкм. В качестве упрочняющих элементов используют арамидные либо водоблокирующие нити 3, усиливающие конструкцию кабеля для восприятия растягивающих усилий, препятствующие проникновению влаги. Кабель 1 может дополнительно содержать два боковых силовых элемента в виде диэлектрических прутков 10, например, из стеклопластика. Прутки 10 размещены во внешней защитной оболочке 2 оппозитно-симметрично относительно центральной оси кабеля 1. Оптический кабель 1 изготавливают следующим образом. Сырьевое неокрашенное оптическое волокно типа.657 ,предварительно покрывают краской / на линии -52. Затем наносят буферное покрытие 4 в зависимости от типа кабеля толщиной 850-1500 мкм экструдированием полиамидной трубки (на фигуре не показано) с одновременным вводом в нее оптического волокна 5 до достижения заданного диаметра в интервале 850-1500 мкм с последующим охлаждением, при этом используют оптическое волокно с окраской типа /. Далее оптическое волокно 5 в плотном буферном покрытии 4 размещают в полимерной защитной оболочке 2, например,типа 6645 с одновременной продольной укладкой арамидных или водоблокирующих нитей 3, в частности, марки . Полученные изделия проверяют на рефлектометре на соответствие оптическим параметрам и отправляют на упаковку. Для упаковки в качестве сырьевых материалов используют стретч-пленку, короб из картона, фанерную катушку, полимерный мат и полимерную стяжку. В табл. 1 и 2 соответственно приведены оптические и механические характеристики для различных марок оптического кабеля, изготовленного согласно полезной модели. Кабель марки КСО-ВнАнгСШ, например, имеет внешние размеры 2,5-5,0 мм с толщиной защитной оболочки 2 0,5-1,6 мм, позволяет подключать абонента при высокой степени заполненности кабель-каналов в нишах потолочного и напольного плинтуса. Защитная оболочка 2 из материала 6645 не поддерживает горение, обладает низким дымо- и газовыделением и позволяет эффективно защищать оптическое волокно 5 в буферном покрытии 4 от внешних воздействий. В зависимости от марки кабеля внутреннее пространство защитной оболочки 2 имеет размер от 1,8 до 6 мм и позволяет свободно извлекать из нее оптические волокна 5 в буферном покрытии 4 длиной от 4 до 10 м. Кроме того, материал защитной оболочки 2 обеспечивает возможность изгиба кабеля на угол до 90 градусов с минимальными потерями до 0,1 дБ на 1 виток с радиусом изгиба 1-15 мм (или 10-20, где- диаметр оптического волокна 5) на длине волны 1550 нм. Полезная модель обладает новизной, так как из уровня техники не известны идентичные или тождественные аналоги, а также отвечает критерию патентоспособности промышленная применимость, что следует из приведенного описания, и может быть изготовлена с использованием известных материалов и технических средств. 5 82872012.06.30 Таблица 1 Наименование параметра,единица измерения 1. Диаметр сердцевины , мкм 2. Номинальный диаметр модового поля,мкм, на длине волны, нм 1310 1550 3. Диаметр оболочки в, мкм Значения параметров для типов оптического волокна 1 1 1.2 1 2 2 3 503,0 62,53,0 Раздавли- МаксиСтатическое Динамическое вающее мальный Диапазон растягиваю- растягиваюусилие,радиус рабочих щее усилие, щее усилие, Н,Н/см 2,изгиба, температур, С Н, не менее не менее не менее не менее 100 500 200 20 от - 20 до 50 200 700 200 120 80-150 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 7