Cable de fibra óptica dieléctrico con características de instalación mejoradas.

Cable (10) de fibra óptica que tiene un eje geométrico central (16) y que comprende:

una pluralidad de fibras ópticas (12);

al menos un tubo central (11) que contiene las fibras ópticas;

una camisa (13) que rodea al tubo central (11); y

al menos dos vástagos de refuerzo (14), diametralmente opuestos, que se extienden en sentido lineal separados del eje geométrico central (16),

de forma que dichos vástagos de refuerzo están, al menos parcialmente, incrustados en la camisa (13), en el que una distancia de los ejes geométricos de los vástagos de refuerzo (14) oscila entre 1,5 y 5,0 mm, en el que los vástagos de refuerzo (14) tienen un diámetro inferior o igual a 1 mm, y en el que la camisa 10 (13) tiene un diámetro exterior de 3 mm a 6 mm,

de forma que el cable tiene una rigidez a la torsión G * JP, en la que G es el coeficiente elástico de cizallamiento; y Jp es el momento polar de inercia de una sección de cable, siendo la rigidez a la torsión G * JP inferior o igual a 0,10 Nm2.

Cable de fibra óptica dieléctrico con características de instalación mejoradas.

La presente invención se refiere a un cable de fibra óptica de telecomunicación y, en particular, se refiere a un cable de fibra óptica dieléctrico de diámetro reducido con características de instalación mejoradas para su uso en la parte terminal de una red de telecomunicación de acceso.

Las redes de telecomunicación de acceso fabricadas con hilos de cobre están siendo sustituidas por redes de fibra óptica en vista de sus grandes capacidades de ancho de banda. Dado que la sustitución depende de las solicitudes efectivas de los clientes finales y que es bastante costosa para un proveedor de telecomunicaciones, algunos proveedores emplean el sistema de disponer una red de acceso compuesta únicamente por conductos de plástico vacíos para tender los cables de fibra óptica en los conductos solo cuando han sido recibidas las pertinentes solicitudes por parte de los clientes. Dichos cables ópticos de red de acceso podrían comprender un número reducido de fibras ópticas, típicamente 2 :12, 24, 48 o 72.

Una técnica apropiada para instalar estos cables ópticos dentro de los conductos es el “procedimiento de soplado”:

el cable de fibra óptica es propulsado a lo largo de un conducto previamente instalado mediante el arrastre fluido de un medio gaseoso, de modo preferente aire, soplado a lo largo del conducto en la dirección deseada del avance de un cable. Los procedimientos de soplado se consideran de utilidad para la instalación de un cable en trayectorias largas y cortas debido a su bajo coste, al corto tiempo de colocación y a la baja tensión aplicada sobre el cable.

De modo ventajoso, un cable óptico que sea capaz de ser provechosamente instalado dentro de los conductos mencionados con anterioridad mediante procedimientos de soplado debe tener un diámetro bastante reducido y un peso también bastante reducido. Dichos condicionamientos son habituales en todos los cables que van a ser instalados por soplado pero son mucho más importantes para los que están diseñados con destino a la parte de acceso terminal de la red, que se caracteriza por el elevado número de cambios de dirección (trayectoria tortuosa) .

Las dos estructuras generalmente conocidas de cable óptico son el tubo de múltiples estructuras holgadas (MLT) , en el que una pluralidad de tubos aloja de manera holgada las fibras ópticas y están dispuestos alrededor de un miembro de refuerzo central, y el tubo holgado central (CLT) , en el que las fibras están alojadas de manera holgada dentro de un tubo único central y el refuerzo requerido del cable se suministra por otros medios, por ejemplo, por dos vástagos laterales.

En la técnica son conocidos los cables de fibra óptica dieléctricos MLT que comprenden hasta 24 fibras ópticas y se acoplan para su instalación por soplado en los conductos existentes. Por desgracia, dichos cables ópticos de múltiples tubos holgados, por su propia naturaleza, no son fácilmente miniaturizados. Por ejemplo, son conocidos unos cables ópticos MLT que comprende cuatro tubos (con seis fibras ópticas cada uno de ellos) , en los que cada tubo tiene un diámetro exterior de 2, 2 mm y un diámetro interior de 1, 5 mm, y tienen un diámetro exterior de aproximadamente 6, 3 mm. Así mismo, son conocidos otros cables ópticos MLT los cuales comprenden seis tubos (con cuatro fibras ópticas para cada uno de ellos) , teniendo cada tubo un diámetro exterior de 1, 9 mm y un diámetro interior de 1, 2 mm, y tienen un diámetro exterior de aproximadamente 6, 7 mm. Las dimensiones relativamente amplias de dicho cable exigen el uso de conductos de al menos 10 mm de diámetro exterior.

Los cables de fibra óptica CLT apropiados para su instalación por soplado se describen, por ejemplo, en el artículode W. Griffioen et al. “Red de Acceso Óptico Versátil para el Mercado de los Consumidores Empresarial y de Futuro” [“Versatile Optical Access Network for Business and Future Consumer Market”], Communication Cables and Related Technologies A.L. Harmer (ed.) IOS Press., 1999, pp. 69 – 75. Dichos cables comprenden un tubo soldado de acero que está cubierto por una mezcla a base de HDPE (Polietileno de Alta Densidad) . Estos cables pueden tener un diámetro exterior de aproximadamente 4 mm (los que comprenden 2 12 fibras) o aproximadamente 6 mm (los que comprenden 24 48 fibras) de forma que requieren ser instalados en conductos (típicamente hechos de plástico) que tienen un diámetro interior y exterior de 7 mm y 10 mm, respectivamente. Así mismo, se observa que los cables CLT referidos no son dieléctricos y dicha exigencia es generalmente una clave para las redes de acceso local que son altamente sensibles a los campos y fenómenos electromagnéticos.

A la vista de lo expuesto, se necesita un cable óptico que comprenda un número de fibras ópticas bastante reducido, típicamente de hasta 24 fibras ópticas, que sea dieléctrico, que pueda ser utilizado en un amplio abanico de temperaturas (típicamente desde aproximadamente -30º C hasta aproximadamente +60º C, para aplicaciones en exteriores, y desde aproximadamente -10º C hasta aproximadamente +60º C para aplicaciones de interiores) el cual pueda ser instalado mediante técnicas de soplado dentro de un tubo de dimensiones relativamente reducidas (típicamente con un diámetro interior de aproximadamente de 7 mm y un diámetro interior de aproximadamente 5 mm) y, por último, tenga un diámetro bastante reducido, típicamente de aproximadamente 4, 0 : 4, 5 mm.

El solicitante ha considerado que una estructura de cable CLT está especialmente indicada para conseguir estos objetivos. En otras palabras, una estructura de cable óptico aprovechable que proporcione unas características dieléctricas de resistencia a las temperaturas y de tamaño reducido es una estructura que comprenda: un tubo central que contenga fibras ópticas, una camisa de plástico que rodee el tubo central, y un par de vástagos dieléctricos diametralmente opuestos, que se extiendan de forma lineal que estén, al menos parcialmente incrustados dentro de la camisa, ofreciendo los vástagos una rigidez compresora que resulte eficaz para impedir la contracción sustancial del cable y una rigidez a la tracción que resulte eficaz para recibir una carga de tracción sin que se produzca una transferencia sustancial de la carga de tracción hacia las fibras ópticas. Los vástagos proporcionan un módulo de tracción y compresor así como una resistencia para que sus propiedades compresoras sean suficientes para impedir el encogimiento de la camisa de plástico para ofrecer resistencia al pandeo durante la manipulación del cable.

El tipo de cable descrito con anterioridad con el tubo central y un par de vástagos de refuerzo dieléctricos situados simétricamente a los lados opuestos del tubo central se caracteriza por un comportamiento de flexión asimétrico. En particular, un cable del tipo expuesto muestra una rigidez de flexión en el plano que contiene los dos vástagos de refuerzo mayor que la rigidez de fricción en el plano ortogonal con respecto al plano que pasa por los vástagos de refuerzo. En otras palabras, un cable similar muestra un plano de flexión preferencial. El experto en la materia sabe que los cables basados en una estructura del tipo indicado pueden tener unas prestaciones reducidas en términos de las longitudes de cable máximas que pueden ser introducidas en un tubo, siendo las prestaciones de instalación incluso menores cuando se utilizan técnicas de soplado.

El documento US 2003/0044139, el cual se considera como la técnica anterior más próxima, describe un cable óptico tipo CLT el cual está reforzado por un par de vástagos de resistencia diametralmente opuestos. De acuerdo con el documento 2003/0044139, la resistencia a la flexión entre los planos de flexión ortogonales pueden diferir por un factor de solo 1, 2 si los vástagos están rodeados por un revestimiento de adherencia de fricción que haga posible que se desplacen localmente por dentro de la camisa en respuesta al esfuerzo compresor o flexural aplicado sobre el cable, mientras que sin ese revestimiento el mismo factor sería de cuatro. De acuerdo con las enseñanzas del documento US 2003/0044139 ello incrementa las prestaciones de soplado del cable. El cable descrito en el documento 2003/0044139 es un cable que contiene un número relativamente grande de fibras ópticas y presenta unos vástagos de refuerzo con un diámetro bastante considerable (1, 5 ; 3, 0 mm) . Por consiguiente, es probable... [Seguir leyendo]

1. Cable (10) de fibra óptica que tiene un eje geométrico central (16) y que comprende:

una pluralidad de fibras ópticas (12) ;

al menos un tubo central (11) que contiene las fibras ópticas;

una camisa (13) que rodea al tubo central (11) ; y

al menos dos vástagos de refuerzo (14) , diametralmente opuestos, que se extienden en sentido lineal

separados del eje geométrico central (16) , de forma que dichos vástagos de refuerzo están, al menos parcialmente, incrustados en la camisa (13) , en el que una distancia de los ejes geométricos de los vástagos de refuerzo (14) oscila entre 1, 5 y 5, 0 mm,

en el que los vástagos de refuerzo (14) tienen un diámetro inferior o igual a 1 mm, y en el que la camisa

(13) tiene un diámetro exterior de 3 mm a 6 mm,

de forma que el cable tiene una rigidez a la torsión G * JP, en la que G es el coeficiente elástico de cizallamiento; y Jp es el momento polar de inercia de una sección de cable, siendo la rigidez a la torsión G * JP inferior o igual a 0, 10 Nm2.

2. Cable óptico (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la rigidez a la torsión G * Jp es inferior o igual a 0, 05 Nm2.

3. Cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la rigidez a la torsión G * Jp es inferior a o igual a 0, 02 Nm2.

4. Cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el momento de inercia polar proporcionado por los vástagos de refuerzo Jp, r es inferior a 20 • 10-12 m-4.

5. Cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el momento de inercia polar proporcionado por los vástagos de refuerzo Jp, r es inferior o igual a 10 • 10-12 m4.

6. Cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que, cuando el cable es guiado sobre una trayectoria constituida por dos incurvaciones separadas por 0, 5 m, dispuestas sobre planos ortogonales y que presentan un radio de flexión de acuerdo con el radio de flexión dinámica mínimo prescrito para el cable, la relación (Lf / Lt) entre el trabajo de flexión (Lf) para hacer flexionar el cable de fibra óptica alrededor de dos incurvaciones y el trabajo de torsión (Lt) para torcer el cable entre las dos incurvaciones es mayor de 30, de modo preferente, mayor de 50, de modo más preferente mayor de 80, y aún de modo más preferente mayor de 90.

7. El cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que este comprende una placa de flexión inferior y en el que una rigidez a la flexión E * J de la estructura de cable en el plano de flexión inferior oscila entre aproximadamente 0, 01 Nm2 y 0, 10 Nm2, de modo preferente entre aproximadamente 0, 01 Nm2 y 0, 06 Nm2.

8. El cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la distancia recíproca de los ejes geométricos de los vástagos de refuerzo oscila entre 2, 0 Nm y 4, 0 Nm.

9. Cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que los vástagos de refuerzo

(14) tienen un diámetro de entre 0, 4 mm y 0, 7 mm.

10. Cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la camisa (13) tiene un diámetro exterior de 4, 0 mm a 5, 0 mm y de modo más preferente de 4, 0 a 4, 5 mm.

11. Cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que al menos un vástago de refuerzo (14) comprende un Plástico Reforzado con Fibras de Vidrio.

12. Cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que al menos un vástago de refuerzo comprende un Plástico Reforzado con Aramida.

13. Cable óptico (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que al menos un vástago de refuerzo (14) comprende unas hebras filamentosas de fibras de vidrio y / o aramida.