本实用新型涉及光缆制造技术领域，涉及一种城市接入网用抗弯曲大芯数光缆。
背景技术：
近年来，随着生活水平的提高，越来越多的家庭对网络的需求也向着高速率、大容量的方向发展，FTTH(光纤入户)的需求不断增加，无形中也增加了对光纤的需求，因此越来越多的大芯数光缆也逐步在城市接入网中使用，以满足用户对日益增长的数据要求。但是国内目前的大芯数光缆多为层绞式光缆，套管中通常为12芯或24芯并行光纤带，该类光缆的缺点是结构尺寸较大、光缆重量重、弯曲性能差，尤其在城市中有限的管道空间中敷设，并行光纤带的结构，限制了光纤的弯曲，可能导致传输性能不稳定。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种城市接入网用抗弯曲大芯数光缆，通过采用可卷绕的光纤带，将多个光纤带之间进行间断式的粘接，并控制缆芯中光纤的空间占比由内到外逐步减小，从而提高光缆的弯曲性能。
本实用新型是通过下述技术方案来实现的。
一种城市接入网用抗弯曲大芯数光缆，包括光缆外护套，以及设在光缆外护套内的缓冲层，在光缆外护套与缓冲层之间设有至少一根加强构件和一根撕裂绳；在缓冲层内包覆有由若干根光纤形成的缆芯，且由若干光纤经粘接条粘接构成可卷绕光纤单元，通过将多个可卷绕光纤单元按照不同层间张力放线绞合在一起，分别形成多层缆芯，所述多层缆芯中光纤空间占比率由外至内逐渐减小。
优选的，所述多层缆芯中光纤空间占比率为所有光纤的截面面积与包覆在其外层环形的截面面积的比值；通过对多层缆芯中相邻层间可卷绕光纤单元放线张力的调整，使得相邻层间可卷绕光纤单元放线张力差为2N～3N，随着张力的增大，光纤空间占比率逐步减小，以此来改变各层光纤的空间占比率。
优选的，所述外层缆芯与内层缆芯中光纤空间占比率递减为5～6％时，弯曲大芯数光缆时，缆内光纤的附加衰减不大于0.05dB/km。
优选的，所述缓冲层纵包在缆芯外侧，至少一根撕裂绳沿缓冲层外层紧贴，加强构件等距分布在光缆外护套和缓冲层之间。
优选的，所述可卷绕光纤单元为由若干平行分布的光纤通过粘接条进行间断交错式的粘接并叠加后形成的组合光纤。
优选的，所述间断交错式粘贴为相邻光纤采用粘接条按照等间距分布粘接，相邻光纤的外邻光纤与相邻光纤的粘接条按照交错分布粘接，且其间距分布与相邻光纤的粘接条间距相等。
优选的，所述多层缆芯将多个可卷绕光纤单元按照光纤占比率由外至内递减方式放置在内层光纤单元放线架上，经内层螺旋绞合装置绞合后形成外径为内层外接圆直径的缆芯内层；缆芯内层再与外层光纤单元放线架上的可卷绕光纤单元经外层螺旋绞合装置绞合后组成外径为外层外接圆的直径的缆芯，以此类推，形成多层缆芯。
优选的，所述光缆外护套采用聚酯纤维、芳纶纤维或PP纤维组成的复合带，构成缓冲减震材料。
优选的，所述光缆外护套上进一步连接有一钢丝吊线。
本实用新型的有益效果在于：
1)光缆中光纤采用可卷绕的光纤带代替传统并行光纤带，将多个光纤带之间进行间断式的粘接，该类光纤带由于其特殊的粘接方式，可以方便的卷绕在一起，使光纤具有较大的自由度。光缆在受到弯曲时，缆内的光纤带受力，由于采用卷绕型光纤带，其结构可随着所受到的力进行变化，使光纤将避免受到过大的力，从而提高了光缆的弯曲性能。
2)光缆缆芯由双层或多层可卷绕光纤带组成，通过将光纤带螺旋绞合后依次形成内层和外层，并在外层的外侧包裹一层缓冲材料，在缓冲材料外部延轴向放置有2根撕裂绳和2根加强件，提高了光缆弯曲时的受力性能。
3)光纤带组成的缆芯外侧包有的缓冲减震材料，增大了光缆弯曲时性能。
4)缆芯中光纤的占比由内到外逐步减小，光缆缆芯的每一层光纤所占的空间由内到外逐步增大，外层光纤之间的空间相对于内层更有利于光纤的自由移动，光缆弯曲时受力时，由于自内而外光纤的空间逐步增大，为光纤的移动提供了足够的空间供光纤移动。
5)由于光纤没有套管，缓冲层可以保护光纤，保证光缆的压扁等机械性能。
6)光缆结构尺寸小，重量轻。
7)可根据缆芯层数的不同，调整光纤带的放线张力，确保空间大小合适，提高光缆的弯曲性能。
附图说明
图1为本实用新型大芯数光缆结构示意图；
图2为光纤的带状结构示意图；
图3为光纤单元折叠后的示意图；
图4为光缆缆芯，绞合示意图；
图5(a)是图4中A-A的截面图；
图5(b)是图4中B-B的截面图；
图6是本实用新型实施例2的示意图；
图7是本实用新型实施例3的示意图。
图中：1为光缆，2为光纤，2a为光纤一，2b为光纤二,2c为光纤三,2d为光纤四，3为缆芯内层，4为内层外接圆，5为撕裂绳，6为可卷绕光纤单元，7为加强构件，8为缓冲层，9为缆芯外层，10为光缆外护套，11为粘接条，12为内层光纤单元放线架，13为内层螺旋绞合装置，14为外层光纤单元放线架，15为外层螺旋绞合装置，16为外层外接圆，17为中层外接圆，18为缆芯中层,19为钢丝吊线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对本实用新型做任何限制的依据。
如图1所示，为光缆1的截面图，本实用新型的城市接入网用抗弯曲大芯数光缆采用新结构代替传统的层绞式结构，包括光缆外护套10，设在光缆外护套10内的缓冲层8，在光缆外护层1与缓冲层8之间的至少一根加强构件7和一根撕裂绳5；在缓冲层8内包覆有由若干根光纤2形成的缆芯，且一定数目的光纤2组成可卷绕光纤单元6，通过将多个可卷绕光纤单元6按照不同层间张力放线绞合在一起，分别形成缆芯内层3，缆芯外层9，缓冲层8纵包在缆芯外侧。
为了增强光缆的机械性能，在光缆1两侧沿轴向放置有两个对称的加强件7，加强构件7等距分布在光缆外护套10和缓冲层8之间。此外，为了便于光缆开剥，在缓冲层外沿轴向对称放置撕裂绳5，撕裂绳5沿缓冲层8外层紧贴，最后在缆芯外部挤制一层外护套10。外护套10的目的是覆盖和保护光缆1，同时将加强构件7和撕裂绳5包裹在其中。可卷绕光纤单元6通常为二层或者多层结构，如光缆1的截面图所示，内层外接圆4是区分缆芯内层3和缆芯外层9的一个标识，可卷绕光纤单元6中光纤的数目不仅限于图中的结构，但是每一层至少要有一个可卷绕光纤单元6。可卷绕光纤单元6相互独立的卷绕在一起，分别组成缆芯内层3和缆芯外层9。且缆芯外层9中光纤之间的距离比缆芯内层3中光纤之间的距离大。因此，与缆芯内层3相比，缆芯外层9中的光纤有更好的自由度。为了保证光纤2在每一层都能够自由移动，采用可卷绕式光纤带，由多根光纤2间断式的粘接在一起。
缆芯中光纤之间的距离大小由可由光纤空间占比率表示，定义如下：缆芯内层3所有光纤的截面面积和内层外接圆4的截面面积的比值(称为内层光纤空间占比率，范围宜为60％～68％)，缆芯外层9中所有光纤的截面面积和整个外层环形截面的面积比(称为外层光纤空间占比率，范围宜为45％～50％)。
如图2所示，是光纤2的带状结构示意图，其中，由四根平行分布的光纤一2a、光纤二2b、光纤三2c、光纤四2d粘接在一起共同组成光纤2的带状结构，即图1中提到的可卷绕光纤单元6。光纤带中的光纤数目不仅限于图中所示的光纤数目。光纤一2a、光纤二2b、光纤三2c、光纤四2d以一定的距离放在一起，并使用粘接条11进行间断交错式的粘接，这样相邻的多根光纤就粘接在一起了。间断交错式粘贴为相邻光纤采用粘接条11按照等间距分布粘接，相邻光纤的外邻光纤与相邻光纤的粘接条11按照交错分布粘接，且其间距分布与相邻光纤的粘接条11间距相等。由于采用间断式粘接，因此，在没有粘接的部分的光纤可以在光纤一2a、光纤二2b、光纤三2c、光纤四2d构成的可卷绕光纤单元6上进行叠加，且光纤之间互相平行分布。如图3所示为可卷绕光纤单元6折叠后的示意图。基于以上原因，光纤2有较大的自由度。
可卷绕光纤单元6需要绞合在一起，形成光缆缆芯，绞合方法如图4所示，通过可卷绕光纤单元6分别组成了缆芯内层3和缆芯外层9。
图5(a)是图4中A-A的截面图，缆芯内层3由具有一定张力的可卷绕光纤单元6组成，如图4所示，可卷绕光纤单元6放置在内层光纤单元放线架12上，通过内层螺旋绞合装置13后形成缆芯内层3，外径为内层外接圆4的直径。图5(b)是图4中B-B的截面图，缆芯内层3和外层光纤单元放线架14上的可卷绕光纤单元6，通过外层螺旋绞合装置15后组成整个缆芯，外径为外层外接圆16的直径。通过控制每层可卷绕光纤单元6的放线张力来控制各层的光纤空间占比率，在生产过程中要求缆芯外层9中光纤占比小于缆芯内层3中光纤空间占比。基于以上原因，缆芯外层9中的光纤2容易移动，当光缆1弯曲的时候，即使光缆受力，导致光纤受力逐步增大，由于光纤可以自由移动，对弯曲力有一定的缓冲作用。
图6是光缆实施例2示意图，与光缆1的结构相似，因此在图中省略了重复的描述，包括省略了光纤2和可卷绕光纤单元6。光纤第二实施例2和光缆1的不同之处在于实施例2是一个三层结构。也就是说，光纤单元从中心到外侧依次排列三层，缆芯内层3在所述内层外接圆4的内部，而缆芯中层18是中层外接圆17的内部，且除去缆芯内层部分。缆芯外层9是在缓冲层内部，且除去内层和中间层的部分。在这种情况下，中层光纤2的光纤占比小于内层的光纤空间占比，外层光纤的光纤空间占比小于中层光纤的光纤空间占比，也就是说，从内而外，光纤空间占比逐渐减小。通过使用对可卷绕光纤单元6采用不同的放线张力，保证每一层中合理的光纤空间占比，使光纤弯曲时附加衰减不明显。通过对多层缆芯中相邻层间可卷绕光纤单元6放线张力的调整，使得相邻层间可卷绕光纤单元6放线张力差为2N～3N，随着张力的增大，光纤空间占比率逐步减小，以此来改变各层光纤的空间占比率。根据实施例2，能够获得与光缆1相同的效果。因此，本实用新型中可卷绕光纤单元6的层数不受限制，由需要的光纤芯数决定。
图7是实施例3示意图，与实施例1光缆1基本结构相同，不同之处在于提供了钢丝吊线19，光缆为自承式光缆。同样，该光缆中各层的光纤空间占比也是由内层至外层逐步减小，在实施例3中，可卷绕光纤单元6的层数不限于所示示例。
在光缆生产过程中，光纤内层由2个20芯的可卷绕光纤单元6组成，光纤外层由4个20芯的可卷绕光线单元6组成，在将各层的光纤单元以一定的放线张力绞合在一起，将缓冲材料包裹在缆芯外侧，同时将撕裂绳和φ0.7mm的钢丝轴向放置，最后在外部挤制一层护套，光缆外径为12mm。
光纤内层由2个20芯的可卷绕光纤单元6组成，光纤中层由4个20芯的可卷绕光纤单元6组成，光纤外层由8个20芯的可卷绕光纤单元6组成，在将各层的光纤单元以一定的放线张力绞合在一起，将缓冲材料包裹在缆芯外侧，同时将撕裂绳和φ0.7mm的钢丝轴向放置，在外部挤制一层护套，光缆外径为23mm。
以上两个规格的光缆中各层光纤的占比和相应的附加衰减值如下表1所示：
1号和2号为两层光纤单元结构的光缆，3号和4号是三层光纤单元结构的光缆，1号光缆中光纤空间占比内外层均为52％，2号光缆中光纤的内外层空间占比分别为65％和50％，3号光缆中光纤空间占比由内层到外层均为50％，4号光缆中光纤空间占比由内而外分别为68％，52％，46％。并按照一定的弯曲直径进行弯曲，其中采用双层光纤单元的1号和2号光缆，分别以φ320mm和φ160mm的曲率直径进行弯曲，采用三层光纤单元的3号和4号光缆，分别以φ480mm和φ240mm曲率直径进行弯曲。通过上表可以看出在弯曲直径比较大的时候，光纤附加衰减均不明显，当光缆弯曲直径较小时，序号1和序号3的外层中的光纤产生较明显的附加衰减。而序号2和序号4中，光纤各层均无明显附加衰减。根据以上结论，进一步验证了从缆芯内层到缆芯外层时，其光纤的空间占比逐步降低，光纤的弯曲性能更好。
本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。