[其他]電纜

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85104311
• 申請日: 1985-06-07
• 公開（公告）號: CN85104311A
• 公開（公告）日: 1986-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吉勒斯·戴維·皮特;菲利普·艾克斯坦斯;羅杰·埃德沃德斯·瓊斯
• 申請（專利權(quán)）人: 標(biāo)準(zhǔn)電話和電纜公共有限公司
• 主分類號: H01B7/00
• 分類號: H01B7/00;H01B11/22;G02B6/44;H01B13/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 王憲模,王申

本發(fā)明是關(guān)于電纜及其制造方法的，特別是關(guān)于電信電纜的，但又不受限于電信電纜，其中，可加入或不加入光學(xué)纖維（以下簡稱光纖）。

業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在水下電信電纜的使用過程中，纜芯中有氫氣聚集，在普通的同軸金屬導(dǎo)體電纜和纖維光纜中也均已證實存在此種現(xiàn)象。在石英纖維光纜中是特別討厭存在游離態(tài)氫的，因為如果這種氫滲入光纖的石英材料中，則光纖的衰減就會大大增加，并使光纜的性能受到有害的影響，這對工作在1.3和1.55微米系統(tǒng)的光纜尤其有密切關(guān)系。

在水下電纜中產(chǎn)生氫的機(jī)理目前尚未完全弄清，這樣，本發(fā)明所內(nèi)容部分地出自阻止所產(chǎn)生的任何氫氣進(jìn)入光纖芯子而對其造成有害影響的需要，而不是出自首先阻止氫氣產(chǎn)生這樣一個更為基本的問題。盡管電纜的結(jié)構(gòu)據(jù)信是以一種氣密封裝方式形成，但問題仍可能出自海水在海床附近的高壓作用下滲入電纜結(jié)構(gòu)。一旦海水進(jìn)入電纜，就會在金屬構(gòu)件之間如鋼制加強(qiáng)絲和包圍光纖的鋁管之間產(chǎn)生電壓，而這一電壓則使海水中產(chǎn)生出氫氣。（見K·mochizuki等，“光纖中由于氫的滲入所引起的傳輸損耗的增加”《電子通訊》，1983年9月1日，18卷，18期，743～745頁）。

根據(jù)本發(fā)明，它的一個特征是，提供了一種摻入有非晶態(tài)金屬材料的光纜。

根據(jù)本發(fā)明，它的另一個特征是，提供了一種非晶態(tài)金屬帶的光纜，此金屬帶用做光纜構(gòu)件的保護(hù)層。

本發(fā)明的實施例將參照附圖描述如下，這些附圖不是按相同的比例繪制的，其中：

圖1表明密封式光纖結(jié)構(gòu)的橫截面;

圖2表明復(fù)合式光纖帶狀結(jié)構(gòu)的橫截面;

圖3表明帶有多根光纖的光纜構(gòu)件在封裝入外套之前的橫截面;

圖4表明備有圖2所示光纖及保護(hù)套的光纜結(jié)構(gòu)。

為了避免氫氣進(jìn)入光纖芯子的石英材料中，理想的情況是，要求光纖裝放在不透氫氣的物體中。大多數(shù)材料多少都能透過氫氣。通常，光纖是氣密封裝在金屬管（如鋁管或銅管）中，但是，可以證明做為純金屬的以上兩種金屬中的任何一種，都不能為光纜提供有效達(dá)25年以上的氫阻擋層。然而據(jù)計算，氧化鋁或氧化鈹能為光纜提供壽命達(dá)25年的氫阻擋層，實際上，由于還需要另外的機(jī)械和環(huán)境保護(hù)，所以，把上述材料用于光纜中并不現(xiàn)實。

業(yè)已證實（D·J·mitchell等，應(yīng)用物理雜誌1982年，53卷，970頁）。金屬中氫的擴(kuò)散系數(shù)，在低合金中會大大降低，這是由于在低合金中氫被俘獲的結(jié)果。特別是含有鋯或稀土元素鉺的低銅合金，在超過光纜25年預(yù)定壽命期的時限內(nèi)都能特別有效地俘獲氫。

將熔融合金在高速旋轉(zhuǎn)的冷卻輥上驟冷，即可制成帶狀的非晶態(tài)金屬。用這種工藝制成的條或帶典型的尺寸為厚40微米，寬1厘米或比1厘米更寬些。這種材料具有高強(qiáng)度、優(yōu)良的柔韌性，高屈服極限及優(yōu)良的成型性和焊接性。

可制造的非結(jié)晶金屬包括金屬玻璃型材料，如銅鋯合金一類的金屬玻璃焊接合金，該合金具有前述的俘獲氫的功能。為此，我們建議在光纜制造中按這樣的方式用此種金屬玻璃條或帶，使那些接觸到氫氣就會產(chǎn)生有害影響的構(gòu)件如石英光纖受到保護(hù)。圖1闡明了這方面應(yīng)用的一個例子。圖中，光纖芯子1配有普通的預(yù)涂層或緩沖層2。非晶態(tài)金屬帶3沿縱向鋪設(shè)到有預(yù)涂層的光纖上，帶的縱向邊緣在3a處密封起來。有若干種金屬玻璃合金，如銅鋯合金，可以焊接起來，我們已經(jīng)對此成功地進(jìn)行過點焊，而由此很快就得到了具有良好的擴(kuò)散粘合性的密封。另外，其他可阻止氫通過的銅的非晶態(tài)合金也可用在上述光纜和其他電纜上，例子如下示。上述其他合金包括銅鈦合金和銅鉿合金。這些非晶態(tài)合金的氫俘獲性可通過摻入鉺之類的稀土元素加以改善。這樣的混合物可含有Cu70%、Zr29%和Er1%。稀土元素的百分比可大大小于1%。采用大量的稀土元素例如鉺是很不經(jīng)濟(jì)的。

另一種光學(xué)件結(jié)構(gòu)如圖2所示。它包括五根光纖4，每根光纖都配有預(yù)涂層材料5。不過這種預(yù)涂層材料對所有的光纖都統(tǒng)一呈條狀形式。這樣的結(jié)構(gòu)是使拉制的光纖以平行的方式同時通過適當(dāng)?shù)耐扛惭b置而成的。相應(yīng)的非晶態(tài)金屬帶6布放在光纖或涂層材料的帶狀件的兩側(cè)而將其夾在中間，帶6的相鄰的縱向邊緣用焊接或銅焊在6a處密封在一起。這樣，就構(gòu)成了一組合式光纖帶7。盡管圖示中帶7包括五根光纖，其他數(shù)目（如兩根或更多根）的光纖也可采用。上述組合式光纖帶7可按螺旋形繞在一根中心索上。金屬玻璃的高強(qiáng)度和高屈服極限，使得圖1和圖2中帶有這樣一層材料的光纖不需要附加的增強(qiáng)件。上述金屬玻璃典型的屈服極限為1500～2000牛頓/平方毫米級，楊氏彈性模量為1504牛頓/平方毫米級。