Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft faseroptische Kabel (Glasfaserkabel) und
insbesondere faseroptische Kabel, die eine mittlere Röhre und eine Vielzahl
von äußeren Röhren, wobei die mittlere Röhre und wenigstens
eine der äußeren Röhren jeweils wenigstens eine optische Faser enthalten,
und ein Verstärkungssystem umfassen, das die optischen Fasern vor Kräften
schützt, wie beispielsweise Installationskräften und thermisch verursachter
Expansion und Kontraktion der Röhren, in denen sie enthalten sind.
Hintergrund der Erfindung
Optische Fasern (Glasfasern) sind relativ zerbrechlich und müssen
während der Herstellung und Installation geschützt werden. Eine Vielzahl
von schützenden Maßnahmen ist daher in Kabeln vorgesehen, die optische
Fasern enthalten. Die optische Faser oder Fasern sind typischerweise in einer Kunststofftrennröhre
eingeschlossen, die eine Öffnung einer Querschnittsfläche, die größer
ist als die Querschnittsfläche der Faser oder Fasern, aufweist. Dies wird als
"lose" Konfiguration bezeichnet. Das Material der Röhre weist typischerweise
einen relativ hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten und einen relativ kleinen
Zugmodul auf. Häufig ist die axiale Länge der Röhre kürzer als
die lineare Länge der Fasern oder Bänder. Die Röhre kann sich um
einen bestimmten Betrag bewegen und biegen aufgrund äußerer Kräfte
oder aufgrund von Wärmeausdehnung oder Kontraktion, ohne die optische Faser
zu biegen.
Um ferner einer Wärmeausdehnung und Kontraktion zu widerstehen,
können Verstärkungselemente aus Metalldrähten, nichtmetallische Stäbe
oder Fasern hoher Festigkeit, wie beispielsweise Glasstäbe oder Fasern oder
Aramid in einer Harzgrundmasse, benachbart der Röhre oder Röhren, welche
die optischen Fasern enthalten, vorgesehen sein. Vergleiche beispielsweise
US-Patent Nr. 5,509,097 und 5,229,851,
beide sind der Pirelli Cable Corporation zugeordnet.
Verstärkungselemente wurden in dem äußeren Mantel oder
der Hülle vorgesehen, um Zugkräften, beispielsweise Zugkräften, die
während der Installation eines Kabels auftreten, zu widerstehen. Zusätzliche
Materialschichten, wie beispielsweise eine Armierung gegen Stauchen und ein Schutz
gegen Nager, können zusätzlich vorgesehen sein. Bezüglich eines Feuchtigkeitsschutzes
ist die Röhre typischerweise mit einer wasserblockierenden Komponente gefüllt,
die verhindert, dass Fasern oder Bänder sich innerhalb der Dämpfungsröhre
verschieben. Die wasserblockierende Komponente kann ein Gel oder eine Art Fett sein,
und nicht-hygroskopisch und/oder thixotropisch sein.
Faseroptische Kabel sind in einer Vielzahl von Konfigurationen erhältlich.
Beispielsweise sind faseroptische Kabel verfügbar, die eine oder mehrere optische
Fasern, ein Glasfaserband oder ein Glasfaserbündel umfassen, die in einer mittleren
Röhre lose enthalten sind. Glasfaserbänder werden typischerweise bevorzugt,
wenn hohe Faseranzahlen benötigt werden, wie beispielsweise bei Versorgungskabeln
und Verteilungssegmenten eines Glasfasernetzwerks. Sie werden außerdem verwendet,
um Orte zu verbinden, die durch große Distanzen getrennt sind, diese werden
als Langstreckenanwendungen bezeichnet, wie beispielsweise Verbinden zentraler Telefonstationen
an lokale Netzwerke. Solche Kabel könnten außerdem in Kabelfernsehnetzwerken
oder als Datenverbindungen zwischen Computern verwendet werden. In dem
US-Patent Nr. 5,509,097, das oben beschrieben
wurde, enthält die mittlere Röhre lose ein Glasfaserband.
Es sind auch faseroptische Kabel verfügbar, die eine Vielzahl
von Röhren umfassen, wobei jede eine Vielzahl von optischen Fasern in einer
losen Konfiguration enthalten und die um ein mittleres Verstärkungselement
angeordnet sind, um einer Wärmeausdehnung und Kontraktion zu widerstehen. Weitere
Verstärkungselemente können außerdem in einem äußeren schützenden
Mantel vorgesehen sein. Solche Kabel werden typischerweise verwendet, wenn die Fähigkeit
zur Verbindung verschiedener lokaler Punkte benötigt wird. Für Anwendungen
höherer Faseranzahlen können Glasfaserbänder in jedem der Röhren
angeordnet sein. Vergleiche beispielsweise das US-Patent
Nr. 5,229,851.
Es wurden faseroptische Kabel vorgeschlagen, die optische Fasern für
Langstreckenanwendungen enthalten, und eine Vielzahl von äußeren Röhren,
welche die optischen Fasern für kürzere Verbindungen enthalten, enthalten.
Das US-Patent Nr. 4,822,132 von Öestreich
offenbart beispielsweise ein optisches Kommunikationskabel zur Verwendung in lokalen
Kabelnetzwerken, das eine innere mittlere Röhre umfasst, die mit einer Vielzahl
von kleineren Röhren umgeben ist, wobei jede weniger Glasfasern als die mittlere
Röhre umfasst. Die äußeren Röhren sind um die mittlere Röhre
in einer abwechselnden Verdrillung oder in einer entgegengesetzt oszillierenden
Lage verseilt. Die äußeren Röhren sind für ein Verbinden und
Verzweigen zugänglich, während die innere Röhre über Verzweigungsorte
zu Kabelendstellen fortlaufen kann. Es ist kein Verstärkungselementsystem vorgesehen,
um longitudinalen Kräften zu widerstehen, wie beispielsweise Kräften aufgrund
von Installation und Wärmeausdehnung und Kontraktion.
Das US-Patent Nr. 4,230,395
von Dean u.a. offenbart ein faseroptisches Kabel, das eine Vielzahl
von optischen Fasern umfasst, die lose innerhalb einer Vielzahl von Röhren
enthalten sind, die durch eine Hülle umgeben sind. Eine mittlere Röhre,
die optische Fasern enthält, kann außerdem vorgesehen sein, und wird von
einer Vielzahl von nicht verseilten Röhren umgeben. Verstärkungselemente,
die sich parallel zur Kabelachse erstrecken, sind in der Hülle in den Hüllenwänden
eingebettet, oder können zwischen der Vielzahl von Röhren und der Hülle,
allerdings beabstandet von der mittleren Röhre, sein. Infolgedessen widerstehen
die Verstärkungselemente nicht einer longitudinale Ausdehnung und Kontraktion
der mittleren Röhre.
Das US-Patent Nr. 4,078,853
von Kempf u.a. offenbart ein Glasfaserkabel, das eine Vielzahl von Röhren umfasst,
wobei jede ein Glasfaserband lose enthält, das spiralförmig um eine mittlere
Röhre verseilt ist, die auch ein Glasfaserband enthält. Ein äußerer
Mantel, der mit Verstärkungselementen verstärkt ist, umgibt die Röhre.
Die US-A-4272155 offenbart
ein Glasfaserkabel, das eine mittlere Röhre, die lose wenigstens eine optische
Faser enthält und eine Vielzahl von äußeren Röhren umfasst,
wobei die äußeren Röhren um die mittlere Röhre angeordnet sind
und mit dieser in Kontakt stehen, und wobei wenigstens eine der äußeren
Röhren wenigstens eine Glasfaser enthält. Zwischen zwei äußeren
Röhren sind zwei isolierte elektrische Leiter angeordnet, die auch im Kontakt
mit der mittleren Röhre stehen. Die mittleren Leiter und die äußeren
Röhren sind durch eine Hülle umgeben, in der zwei gegenüberliegend
angeordnete Strukturverstärkungselemente eingebettet sind.
Die Erfindung stellt ein faseroptisches Kabel nach Anspruch 1 bereit.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittansicht eines Verbindungsglasfaserkabels
10 entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht des Verbindungskabels
von 1, wobei seine Hülle und Armierung teilweise
entfernt sind;
3 ist eine Querschnittsansicht einer äußeren
Röhre, die ein verdrilltes Kupferpaar enthält;
4 ist eine Querschnittsansicht einer äußeren
Röhre, die ein Koaxialkabel enthält; und
5 ist eine Querschnittsansicht einer Modifikation der
Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, in der
das wasserblockierende Material außerhalb der Röhren durch einen trockenen
wasserquellenden Faden oder ein Band ersetzt ist.
Beschreibung der Erfindung
1 ist eine Querschnittsansicht eines kombinierten faseroptischen
Kabels 10 (Glasfaserkabel) entsprechend einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, das eine mittlere Röhre 12 umfasst, die wenigstens
eine optische Faser und eine Vielzahl von äußeren Röhren
14, 16, 18 und 20 enthält, die um die mittlere
Röhre 12 angeordnet sind, wobei jede von ihnen wenigstens eine optische
Faser enthält. Die Röhren 12, 14, 16,
18 und 20 können eine einzelne optische Faser, eine Vielzahl
von separaten optischen Fasern, ein Glasfaserband oder ein Glasfaserbündel
enthalten. Vorzugsweise sind, wie in 1 gezeigt ist,
eine Vielzahl von Glasfaserbändern 22 in der mittleren Röhre
12 enthalten, und eine Vielzahl von einzelnen optischen Fasern
24, die nicht miteinander verbunden sind, sind in vier äußeren
Röhren 14, 16, 18 und 20 enthalten. Sechs
optische Fasern 24 sind in jeder der äußeren Röhren
14, 16, 18 und 20 für ausschließlich
darstellende Zwecke gezeigt, und die Anzahl der Fasern kann mehr oder weniger sein.
Die Röhren 12, 14, 16, 18 und
20 weisen innere Durchmesser auf, die so ausgewählt sind, dass die
Querschnittsflächen der Öffnungen der Röhren größer sind
als die Querschnittsflächen der optischen Fasern, der Vielzahl von Fasern oder
Bändern, die darin enthalten sind, so dass die optische Faser oder Fasern und
Bänder lose darin enthalten sind. Eine Hülle 26 umgibt die äußeren
Röhren. Die Fasern und Bänder sind von bekannter Art, wobei die Bänder
eine ebene Anordnung von Fasern umfassen, die in einem Kunststoff eingeschlossen
sind. Irgendwelche oder alle der äußeren Röhren 14,
16, 18 und 20 können innere Durchmesser derart aufweisen,
dass die Querschnittsfläche der Öffnungen der Röhren im Wesentlichen
gleich der Querschnittsfläche der optischen Faser, genauso wie der Vielzahl
von Fasern oder Bänder, die darin enthalten sind, ist. Eine solche Konfiguration
wird als eng gedämpfte Fasern bezeichnet.
Wenigstens zwei Strukturverstärkungselemente 28 sind
zwischen der mittleren Röhre 12 und der Hülle 26 vorgesehen,
zwischen den äußeren Röhren 14, 16, 18
und 20. Die Strukturverstärkungselemente 28 können aus
irgendeinem Material mit hohem Zugmodul bestehen, beispielsweise aus einem nicht-metallischen
Material, wie beispielsweise Glas, Epoxidstäbe, Grafitfäden oder einem
metallischen Material, wie beispielsweise Edelstahl oder Karbonstahl, das mit Kupfer
oder Zink überzogen ist, um Korrosion vorzubeugen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient
der Verstärkungselemente 28 ist kleiner als der der mittleren Röhre
12 und der äußeren Röhren 14, 16,
18 und 20, und das Zugmodul der Verstärkungselemente ist
größer als das Zugmodul solcher Röhren. Die Strukturverstärkungselemente
28
sind überzogen mit einer Abdeckung 28a gezeigt,
wie beispielsweise Polyethylen, allerdings kann auf die Abdeckung 28a verzichtet
werden, im Besonderen dann, wenn das Verstärkungselemente nicht-metallisch
ist. Der Durchmesser des Verstärkungselements 28 ist vorzugsweise
nicht größer als der, der benötigt wird, um den gewünschten
Schutz bereitzustellen. Wenn das Verstärkungselement 28 metallisch
ist, ist der Durchmesser des Verstärkungselements 28 typischerweise
kleiner als der Durchmesser der äußeren Röhren 16. Die Dicke
der Abdeckung 28a ist vorzugsweise ungefähr gleich dem Unterschied
zwischen dem Durchmesser des Verstärkungselements 28 und dem Durchmesser
der äußeren Röhre 16.
Die mittlere Röhre 12 umfasst vorzugsweise ein Kunststoffmaterial,
beispielsweise Polyethylen hoher Dichte ("HDPE"). Die äußeren Röhren
14, 16, 18 und 20 umfassen auch vorzugsweise
ein Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polybutylen-terephthalat ("PBT") oder
HDPE. Andere Kunststoffmaterialien für die mittleren und äußeren
Röhren umfassen Polypropylen, Polyvinylchlorid und Polymethylpenten. Die Plastikmaterialien
für die mittleren und äußeren Röhren haben vorzugsweise ein
Young's Modul in einem Bereich von 20.000 bis 500.000 psi (ungefähr 138 MN/m2
bis 3,4 GN/m2). Die mittleren und äußeren Röhren können
auch metallisch oder Verbundmaterialien, wie beispielsweise ein Epoxid gemischt
mit Glasfasern, sein. Die Hülle 26, die auch vorzugsweise ein Kunststoffmaterial
ist, kann beispielsweise Polyethylen mittlerer Dichte ("MDPE") sein.
Vorzugsweise sind zwei diametral gegenüberliegende longitudinale
Verstärkungselemente 30, die sich im Wesentlichen parallel zur Achse
des Kabels 10 erstrecken, in der Hülle 26 eingebettet. die
longitudinalen Verstärkungselemente können beispielsweise Stahl sein,
wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die longitudinalen Verstärkungselemente
30 in der Hülle 26 schützen die optischen Fasern vor
longitudinalen Belastungen, wie beispielsweise einem Ziehen während der Installation.
Wenn beabsichtigt ist, das Kabel 10 in Anwendungen zu verwenden, in denen
ein Ziehen während der Installation nicht auftreten muss, beispielsweise durch
die "Blown-in"-Verfahren zu installierende Kabel, sind Verstärkungselemente
in der Hülle möglicherweise nicht notwendig. Die Verstärkungselemente
30 erlauben ferner das Biegen des Kabels senkrecht zur Ebene, welche die
beiden Verstärkungselemente 30 enthält.
Vorzugsweise ist ein wasserblockierendes Material 32 innerhalb
der mittleren Röhre 12, innerhalb der äußeren Röhren
14, 16, 18 und 20 und in den offenen Räumen
zwischen der mittleren Röhre 12, den äußeren Röhren
14, 16, 18 und 20 und der Hülle
26 vorgesehen. Das wasserblockierende Material 32 innerhalb der
äußeren Röhren 14, 16, 18 und
20 kann ein thixotropisches Fett oder Gel sein, vorzugsweise mit einer
Viskosität von 20 Sekunden–1 in einem Bereich von 8.000 bis
25.000 cps bei 25°C. Vorzugsweise ist das wasserblockierende Material in den
offenen Räumen zwischen der Hülle 26 und der mittleren Röhre
12 außerhalb der äußeren Röhren 14,
16, 18 und 20 ein thixotropisches Fett oder Gel, das
eine Viskosität in einem Bereich von 10 bis 500 cps bei 125°C aufweist,
entsprechend mit ASTM D-2699. Das wasserblockierende Material, das in den Pufferröhren
14, 16, 18 und 20 bevorzugt wird, wie oben diskutiert,
kann genauso gut in den offenen Räumen außerhalb der Röhren verwendet
werden. Das Material kann kleine Teilchen mit einer Größe von vorzugsweise
ungefähr 500 Mikrons eines bekannten wasserquellenden Materials, wie beispielsweise
Natriumacrylat, enthalten, um zu unterstützen, dass verhindert wird, dass Feuchtigkeit
die optischen Fasern angreift. Zusätzlich und als Alternative können auch
Komponenten für ein absorbierendes Gas, beispielsweise Wasserstoff, bereitgestellt
werden, um den Schutz der optischen Fasern vor schädlichen Gasen zu unterstützen.
Alternativ und anstelle eines wasserblockierenden Materials
32 kann eine bekannte Art eines wasserquellenden Fadens 67 mit
den äußeren Röhren 14, 16, 18 und
20, wie in 5 gezeigt ist, verseilt sein. Obwohl
nicht in den Figuren gezeigt, ist die Anordnung des wasserquellenden Fadens
67 derart, dass die Röhren 14, 16, 18,
20, welche die optischen Fasern enthalten, und die Verstärkungselemente
28 in Kontakt mit der mittleren Röhre 12 sind. Anstelle des
Fadens 67 oder zusätzlich dazu kann eine bekannte Art eines wasserquellenden
Bands 68 um die äußeren Röhren gewunden sein.
Eine Schicht einer gewellten Stahlarmierung 34 ist optional
um die äußeren Röhren 14, 16, 18 und
20 und das Band 68, wenn vorhanden, benachbart zur inneren Oberfläche
der Hülle 26 vorgesehen, um beispielsweise einen zusätzlichen
Schutz gegen Stauchung und Nager bereit zu stellen. Die Armierung 34 kann
derart ausgebildet sein, wie sie im US-Patent Nr.
5,509,097 beschrieben ist, das hierin durch Referenz beinhaltet ist.
Vorzugsweise sind auch eine oder mehrere Reißleinen
36, die sich im Allgemeinen parallel zur Achse des Kabels 16 erstrecken,
benachbart zur inneren Oberfläche der Hülle 26 oder der inneren
Oberfläche der gewellten Stahlarmierung 34, wenn vorhanden, vorgesehen,
um die Hülle 26 oder die Armierung 34 und die Hülle
26 zu öffnen, wenn ein Zugang zu den Röhren notwendig ist. Zwei
Reißleinen 36 sind in den 1 und
5 gezeigt, wobei eine oder mehr als zwei enthalten
sein können. Die Reißleinen können beispielsweise Aramid sein.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform stehen die äußeren
Röhren 14, 16, 18 und 20 und die Verstärkungselemente
20 mit der mittleren Röhre 12 im Eingriff, wie in der perspektivischen
Ansicht des kombinierten Kabels 10 in 2 gezeigt
ist. In 2 sind die Hülle 26 und die Armierung
34 teilweise entfernt. Die äußeren Röhren und das Verstärkungselement
28 sind in einer entgegengesetzt oszillierenden Lage gewunden. Eine Schnur
38 aus beispielsweise Polyester, Nylon, Aramid oder Glasfaser ist um die
äußeren Röhren 14, 16, 18 und
20 und die Verstärkungselemente 28 gewickelt, um die äußeren
Röhren und Verstärkungselemente miteinander und mit der mittleren Röhre
12 enger zu verbinden. Die Schnur kann in der Form einer monolithischen
Faser, einer Faser oder eines Garns sein. Die Schnur 38 legt radiale nach
innen gerichtete Kräfte an die Strukturelemente 28 und die äußeren
Röhren 14, 16, 18 und 20 an, hält
den Kontakt zwischen den Verstärkungselementen, den äußeren Röhren
und der mittleren Röhre 12 aufrecht, um einer Kontraktion oder einer
Expansion der Röhren und Stauchung der Röhren, die durch longitudinale
Kräfte auf die Röhren verursacht werden, zu widerstehen. Die Schnur
38 ist unter Spannung in einem Bereich von beispielsweise ungefähr
200 Gramm bis ungefähr 2.000 Gramm gewickelt. Vorzugsweise liegt die Spannung
in einem Bereich von 600 bis 1.500 Gramm. Der Durchmesser der Schnur ist vorzugsweise
weniger als 2 mm. Seine Zugfestigkeit beim Reißen ist ungefähr 6.000 psi
(ungefähr 41,5 MN/m2). Anstelle einer Schnur 38 kann ein
Band wie beispielsweise einer herkömmlich erhältlichen Polyesterart mit
einer Zugfestigkeit von ungefähr 6.000 psi (ungefähr 41,5 MN/m2)
verwendet werden. Das Band kann beispielsweise eine Dicke von ungefähr 0,020
mm bis ungefähr 0,030 mm und eine Breite von vorzugsweise weniger als ungefähr
1 Inch (ungefähr 25,4 mm) aufweisen.
In der entgegengesetzt oszillierenden Lage sind die äußeren
Röhren und Verstärkungselemente zunächst in einer Richtung um die
mittlere Röhre 12 gewickelt, und anschließend in der entgegengesetzten
Richtung gewickelt. Zwischen den entgegengesetzt gewickelten Abschnitten befindet
sich ein Abschnitt "S", in dem die äußeren Röhren 14,
16, 18 und 20 zueinander parallel und im Wesentlichen
parallel zu der Achse der mittleren Röhre 12 sind. Dies ist ein bevorzugter
Abschnitt zum Ausführen von einer Verbindung mit der Glasfaser in den äußeren
Röhren.
Es wurde herausgefunden, dass Winden der Verstärkungselemente
28 mit den äußeren Röhren 14, 16,
18 und 20 eine bessere Verbindung zwischen den Verstärkungselementen,
den äußeren Röhren 14, 16, 18 und
20 und der mittleren Röhre 12 bereitstellt, was einen besseren
Widerstand bezüglich Wärmeausdehnung und Kontraktion der äußeren
Röhren und der mittleren Röhre bereitstellt. Das Binden der äußeren
Röhren und Verstärkungselemente an die mittlere Röhre durch eine
Schnur 38 verfestigt ferner die Verbindung zwischen den äußeren
Röhren, Verstärkungselementen und der mittleren Röhre, was ferner
den Widerstand der äußeren Röhren und der mittleren Röhre bezüglich
Wärmeausdehnung und Kontraktion und bezüglich Stauchung verbessert. Das
kombinierte Glasfaserkabel der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
kann in einem Temperaturbereich von ungefähr –40°C bis ungefähr
70°C und vorzugsweise in einem Temperaturbereich von ungefähr –50°C
bis ungefähr 90°C arbeiten.
Ein verdrilltes Kupferpaar oder ein Koaxialkabel kann eine oder mehrere,
aber nicht alle, Röhren, die optische Fasern enthalten, ersetzen.
3 ist eine Querschnittsansicht einer äußeren
Röhre 50, die eine der Röhren 14 bis 18 ersetzen
kann, die ein verdrilltes Paar elektrisch leitender Kupferdrähte
52 enthält, wobei jeder davon durch eine Isolation 54 umgeben
ist. 4 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren
äußeren Röhre 56, die eine der Röhren 14 bis
18 ersetzen kann, die ein Koaxialkabel 58 enthält. Ein typisches
Koaxialkabel enthält eine äußere Isolierschicht 60, einen
äußeren Leiter 52, einen inneren Leiter 64 und eine
Isolation 66 zwischen den äußeren und inneren Leitern
62, 64, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Wasserblockierendes
Material 32 kann in die Röhren 50 und 56 eingebracht
werden, es kann aber auch darauf verzichtet werden. Das verdrillte Kupferpaar
52 oder das Koaxialkabel 58 müssen nicht in einer Röhre
vorgesehen sein.
Das kombinierte Glasfaserkabel der vorliegenden Erfindung kann verwendet,
wo immer es vorteilhaft ist eine Vielzahl von optischen Fasern für eine Vielzahl
von Einsatzorten bereitzustellen. Das Kabel der vorliegenden Erfindung ist im Besonderen
geeignet, wo immer es vorteilhaft ist Hochleistungsfasern (express fibers) zur Verbindung
relativ weit entfernter Orte und Fasern zum Verbinden mit Punkten zwischen den entfernten
Orten, in demselben Kabel, bereitzustellen. Beispielsweise können in den innerbetrieblichen
Schienenverteilsystemen Ringfasern geringer Geschwindigkeit entlang derselben Route
wie innerbetriebliche Verbindungen hoher Geschwindigkeit wünschenswert sein.
Mit dem bevorzugten kombinierten Glasfaserkabel der vorliegenden Erfindung können
die innerbetrieblichen Verbindungen hoher Geschwindigkeit durch ein Glasfaserband
in der mittleren Röhre bereitgestellt werden, während die Ringfasern geringer
Geschwindigkeit in den äußeren Röhren bereitgestellt werden können.
Auf die optischen Fasern in den äußeren Röhren kann einfach zugegriffen
werden und diese können einfach an Schnittstellen entfernter Endgerätstellen
(Add/Drop remote terminal sites) verbunden sein, ohne die Hochgeschwindigkeitsverbindungen
zu stören.
Das kombinierte Glasfaserkabel der vorliegenden Erfindung
stellt außerdem die Flexibilität bereit, um unvorhergesehene und unbestimmte
Bedürfnisse abzudecken, wie beispielsweise solche, die typischerweise beim
Aufbau von Gemeinden, im Besonderen Gemeinden, die vielleicht keine definierten
Fertigungsleitungen haben, oder in Bereichen hohen potentiellen Wachstums auftreten.
Mit dem Kabel der vorliegenden Erfindung können, wann immer eine Verbindung
zu einem neuen Gebäude oder zu einer Endstelle benötigt wird, auf die
optischen Fasern in den äußeren Röhren des Kabels einfach zugegriffen
werden, während die mittlere Röhre verschlossen bleibt.
Kabel der vorliegenden Erfindung, die entlang unentwickelter Wegerechte
vorgesehen sind, sind auch für Fasern bezüglich Heimanwendungen ("FTTH")
verfügbar. Mit fortschreitender Entwicklung können die neuen Gebäude
mit den optischen Fasern der äußeren Röhren des Kabels der vorliegenden
Erfindung verbunden werden.
Am Mast montierte persönliche Kommunikationsleistungsantennen
("PCS"), beispielsweise netzförmige optische Stellen, können auch mit
Netzwerken mit den kombinierten Kabeln entsprechend der vorliegenden Erfindung verbunden
werden. Indem sich zellenförmige Stellen verbreiten, können Antennen an
Orten benötigt werden, die dafür ursprünglich nicht vorgesehen waren.
Wenn die Kabel der vorliegenden Erfindung Standardbreitband oder innerbetriebliche
Anwendungen in dem Bereich durch die mittlere Röhre leisten, stehen die optischen
Fasern in den äußeren Röhren zur Verbindung mit zukünftigen
Antennenschnittstellen zur Verfügung.
Das offenbarte kombinierte Kabel erlaubt außerdem die Trennung
von Hochentfernungs- und lokalen Dienstleistungsschnittstellen für administrative
oder regulative Gründe derart, dass ein Telefondienst hoher Entfernung durch
die mittlere Röhre bereitgestellt werden kann, während lokale Dienste
durch die äußeren Röhren bereitgestellt werden können. Rundfunk
und digitale interaktive Dienste können auf die gleiche Weise getrennt werden.
Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
umfasst ein kombiniertes Glasfaserkabel eine mittlere Röhre, die wenigstens
eine Glasfaser und eine Vielzahl von äußeren Röhren enthält,
welche die mittlere Röhre umgeben, wobei jede der äußeren Röhren
wenigstens eine Glasfaser enthält. Eine Hülle umgibt die äußeren
Röhren. Wenigstens zwei longitudinale Verstärkungselemente sind zwischen
der mittleren Röhre und der Hülle angeordnet. Die Strukturelemente und
die äußeren Röhren sind um die mittlere Röhre gewunden, und
die Strukturelemente stehen mit der mittleren Röhre im Eingriff. Eine Schnur
ist um die äußeren Röhren und Strukturelemente gewunden. Die Strukturelemente
und die äußeren Röhren sind in einer entgegengesetzt oszillierenden
Lage angeordnet. Die mittlere Röhre enthält vorzugsweise eine Vielzahl
von Glasfaserbändern, wobei jedes optische Fasern enthält, und die äußeren
Röhren enthalten vorzugsweise eine Vielzahl von einzelnen losen optischen Fasern,
d.h. optischen Fasern, die nicht miteinander, wie beispielsweise durch Verkapselung
in einem Kunststoff, verbunden sind. Allerdings können die Fasern eng in den
äußeren Röhren gedämpft bzw. gepuffert sein. Die Strukturelemente
können metallische oder dielektrische Materialien umfassen. Longitudinale Verstärkungselemente
können außerdem in der Hülle eingeschlossen sein. Die beiden optischen
Fasern, die einzelnen Fasern und die Faser enthaltenden Bänder, können
lose in der mittleren und der äußeren Röhre enthalten sein. Eine
oder mehrere der äußeren Röhren, aber nicht alle der äußeren
Röhren, können Koaxialkabel oder ein Kupferpaar anstelle von optischen
Fasern enthalten.
In den Ausführungsformen sind äußere Röhren, die
optische Fasern enthalten, um eine mittlere Röhre angeordnet, die optische
Fasern enthält, und Strukturverstärkungselemente sind zwischen den äußeren
Röhren und im Kontakt mit der mittleren Röhre angeordnet. Die äußeren
Röhren mit den Strukturverstärkungselementen dazwischen sind um die mittlere
Röhre gewunden. Es ist ein unerwartetes Resultat, dass eine solche Anordnung
einen besseren Schutz für die optischen Fasern bereitstellt, die innerhalb
der äußeren Röhren und der mittleren Röhre angeordnet sind,
bezüglich Wärmeausdehnung und Kontraktion, da die Verstärkungselemente
im Wesentlichen nicht geradlinig und parallel mit der Kabelachse sind.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
beschrieben und dargestellt wurden, ist es für den Fachmann offensichtlich,
dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne sich von der
Erfindung zu entfernen, wie sie in den Ansprüchen spezifiziert ist.