[發明專利]裝有槽形纜芯構件相耦合光纖的水下光纖維纜

無效

• 申請號: 93103629.1
• 申請日: 1993-03-30
• 公開（公告）號: CN1077540A
• 公開（公告）日: 1993-10-20
• 發明（設計）人: 朱德祺;K·M·克勞帕;C·J·萊弗;P·D·帕特爾
• 申請（專利權）人: 美國電話電報公司
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳增勇,程天正

本發明涉及裝有與槽形纜芯構件相耦合光纖的水下光纖維纜。

由于光纖十分適于大陸間和其它海底通訊，故它們經常被用在水下或海底光纜中作為傳輸媒介。當然，使用在如此環境中的光纖必須以適合的、經濟可行的光纜結構對其進行封裝。

用在水底光纜中的光纖面臨的一個主要問題是必須對光纖進行密封保護以防水。通過被稱為靜態疲勞的現象，發現濕度和壓力對光纖的共同作用使其強度減小。另外，水下光纖維纜必須包含供以有效直流（D.C）通道以驅動系統中光中繼器的裝置，必須有足夠的強度以經受上述壓力和多年在水下環境中工作。

公開在美國專利4156104中的用于光通信的水底光纜已克服了上述問題。其中，纜芯包含一個縱向延伸的加強構件，該構件可以是高強度導電或絕緣材料并被稱作為主線（kingwire）。將許多螺旋絞合光纖嵌入一層布置在主線周圍的塑料中的諸如hytrel牌塑料。在這層塑料周圍可配置一尼龍或其它熔點較高材料的保護層。將幾層鋼絲絞合在該保護層周圍并由密封該纜芯的管形銅罩或套將其與保護層固定在一起。該銅套也有效地提供了用于驅動中繼器的導電通道，并也有效地將光纜密封裝置的各部件固定在一起。這些鋼絲，特別是最里層的綱絲有效地提供了耐光纜在使用期間受到的靜水壓性。將由聚乙烯塑料組成的護套置于該密封套周圍。如果希望增加其耐久性，可以包括一個獨立的密度更高的聚乙烯外層護套。在制造這種光纜中，防水材料間置于鋼絲之中以及里層鋼絲和纜芯之間。

現有技術也包括美國專利4484963。其中，纜芯包含一根由彈性材料圍繞的主線，在彈性材料中嵌入許多光纖。加在該彈性材料上的尼龍保護層有一層涂在其上的粘性材料。該粘性材料在尼龍保護層和絞合在其周圍的第一層鋼絲間形成緊密的結合。這種結合防止了潛移并確保在光纜敷設、光纜復元和實際使用操作過程中纜芯跟蹤鋼絲。第二層鋼絲絞合在第一層周圍并在其上形成一個由銅制成的導電管形構件。將塑料護套置于銅管形構件周圍。

上述光纜結構可歸為緊密耦合類，因為光纖通過塑料與主線緊密耦合，從而受到基本上與其它光纜部件相同的應力。然而在這種光纜中，要接觸單一光纖有點困難。另外，在制造光纜過程中，通過將光纖嵌入其中的塑料，光纖受到橫向加到纜芯的壓力。

在水下光纜中已使用了一些可選構造。其中之一被稱作為開槽纜芯光纜，在該光纜中，置于中心的纜芯構件由塑料制成并包括許多光纖容納槽，每個槽通到該纜芯構件的外表面。一根或多根光纖被置于每個槽中。將粘性填充材料注入到每個槽中并使光纖和纜芯構件間能相對移動。參見美國專利4548664。在另一個開槽纜芯光纜結構中，用在光纜工作溫度下是粘性的材料來部分地填充這些槽，但是該材料是冷卻可逆硬化材料。在用該粘性材料完成對每個槽的填充后，將光纖置于每個槽中。參見美國專利4422889。

開槽纜芯光纜便于接觸光纖，并使槽中光纖免受橫向施加的壓力。然而，和上面引用的美國專利4156104的光纜相反，剛剛描述過的開槽纜芯光纜是以光纖和纜芯構件間的松弛耦合為其特征的。

一個包括在具有緊密耦合到其纜芯的光纖的水下光纜中的提高是當除去在制造和安裝過程中軸向加到光纜上的負載時光纖沿光纜長度均勻復元。對于使用在海底的長光纜，在安裝張力負載除去后長度的復元很可能導致那些沒有與光纜其它部分完全耦合的光纖的非均勻長度復元。

這個問題可通過使光纖與纜芯構件緊密耦合而得到解決。這樣，光纖和纜芯構件一起移動，并受到基本相同的應力。如果不是這樣，那么當從光纜除去負載時，光纖可能受到過分的擺動而導致微彎曲。這種問題在水下光纜中會加重，因光纜在水下受到的應力遠大于在地面所受到的應力。

看起來，現有技術不包括十分適合于水下環境并在光纖與纜芯構件間緊密耦合以及能易于光纖進出的光纜。所需光纜應該制造經濟、堅固并可在導致低傳輸損耗結構中容納許多光纖。所需要的是堅固的水下光纜，它包括Mondello專利的緊密耦合特點和開槽纜芯光纜易于進出的特點。

本發明的目的即是提供克服了上述種種問題的光纜。為此，根據本發明的光纜，它包含：

在本發明的一個實施例中，一個包括槽的縱向延伸的纜芯構件，所述槽朝該纜芯構件的外表面開口，

安放在所述槽中的至少一根光纖，

用于將所述光纖與所述纜芯構件充分耦合以當所述光纖受到外力作用時基本上阻止在所述光纖與所述纜芯構件間的相對運動的裝置，以及

置于該纜芯構件周圍的封裝裝置。

在本發明的一個實施例中，所述用于將所述光纖與所述纜芯構件緊密耦合的裝置包括安放于所述槽中用于固定所述光纖克服相對于所述纜芯構件移動的裝置。