本發(fā)明涉及的是一種鋼帶鎧裝式多芯光纖水密型光纜及其制備方法,屬于水下通信技術領域。
背景技術:
伴隨著水下通信及探測設備的發(fā)展,亟需一種即具備縱向水密性能和高性能數(shù)據(jù)傳輸能力;又可滿足在水下大壓力條件下,在承受徑向壓迫時,衰減變化量小、低損耗、低干擾要求;且可實現(xiàn)組件模塊集成化、減小線纜及組件模塊結構尺寸要求的多芯光纜;鋼帶鎧裝式多芯光纖水密型光纜就是針對這一發(fā)展及應用趨勢而設計。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出的是一種鋼帶鎧裝式多芯光纖水密型光纜及其制備方法,其目的旨在設計一種具備良好縱向水密性能和數(shù)據(jù)傳輸能力;能滿足在水下衰減變化量小、低損耗、低干擾要求;且可實現(xiàn)組件模塊集成化、減小線纜及組件模塊結構尺寸要求的多芯光纜。
本發(fā)明的技術解決方案:鋼帶鎧裝式多芯光纖水密型光纜,其結構包括傳輸介質1、密封膠固化后形成的柱狀物2、鋼帶鎧裝層3、護套層4;其中傳輸介質1與密封膠固化后形成柱狀物2,柱狀物外為鋼帶鎧裝層3,鋼帶鎧裝層3外包裹護套層4。
鋼帶鎧裝式多芯光纖水密型光纜的制備方法,包括以下步驟:
(1)采用高性能的抗微彎單模光纖;
(2)抗微彎單模光纖外擠包高性能絕緣材料為緊包層;
(3)采用衡張力放線架和牽引機,將七根抗微彎單模光纖作為傳輸介質1平拖至注膠管槽;
(4)通過自動化、連續(xù)注膠機,經(jīng)端頭注膠口向管槽中衡壓力注入熱固型油膏狀密封膠;
(5)通過注膠管槽對熱固型油膏狀密封膠進行電加熱,加速熱固型油膏狀密封膠的固化,使熱固型油膏狀密封膠在注膠管槽出口處定型為密封柱狀物2;
(6)采用鋼帶鎧裝繞包機,在密封柱狀物2外繞包一層鋼帶鎧裝層3,定型后的鋼帶鎧裝層3內徑與密封柱狀物2的外徑一致,繞包搭蓋率-10%;
(7)采用擠壓式工藝擠制護套層4。
本發(fā)明的優(yōu)點:
(1)產品采用衡張力、衡壓力的放線及注膠工藝;采用新型的熱固性油膏狀密封膠及固化工藝;采用鋼帶鎧裝及穩(wěn)定的護層擠出工藝保證了產品對使用環(huán)境的適應性、可靠性,為水下通信及探測設備光組件模塊集成化發(fā)展提供了可能;
(2)縱向水密性能:光纜能承受縱向水壓為4.5MPa;
(3)橫向水密性能:光纜能承受橫向水壓為4.5MPa;
(4)光纖易于從密封膠中剝離,光纖表面留膠量少,要隨緊包層一同去除;
(5)產品在4.5MPa的水文環(huán)境中,光纖衰減變化量??;
(6)產品在經(jīng)受一定的外部徑向壓迫時,光纖衰減變化量??;
(7)消除了光纖在成纜時因扭轉產生的衰減,且光組件模塊可集成。
附圖說明
附圖1是鋼帶鎧裝式多芯光纖水密型光纜的結構示意圖。
圖1中1是傳輸介質、2是密封膠固化后形成的柱狀物、3是鋼帶鎧裝層、4是護套層 。
具體實施方式
對照附圖,鋼帶鎧裝式多芯光纖水密型光纜,包括傳輸介質1、密封膠固化后形成的柱狀物2、鋼帶鎧裝層3、護套層4;其中傳輸介質1與密封膠固化后形成柱狀物2,柱狀物外為鋼帶鎧裝層3,鋼帶鎧裝層3外包裹護套層4。
所述的傳輸介質1由七根抗微彎單模光纖組成,抗微彎單模光纖相互之間填充密封膠,固化后形成柱狀物2。
所述的微彎單模光纖有單模光纖和緊包層組成,其中緊包層包裹在單模光纖表面,緊包層為絕緣材料。
鋼帶鎧裝式多芯光纖水密型光纜的制備方法,包括以下步驟:
(1)采用高性能的抗微彎單模光纖;
(2)抗微彎單模光纖外擠包高性能絕緣材料為緊包層;
(3)采用衡張力放線架和牽引機,將七根抗微彎單模光纖作為傳輸介質1平拖至注膠管槽;
(4)通過自動化、連續(xù)注膠機,經(jīng)端頭注膠口向管槽中衡壓力注入熱固型油膏狀密封膠;
(5)通過注膠管槽對熱固型油膏狀密封膠進行電加熱,加速熱固型油膏狀密封膠的固化,使熱固型油膏狀密封膠在注膠管槽出口處定型為柱狀物2;
(6)采用鋼帶鎧裝繞包機,在密封柱狀物2外繞包一層鋼帶鎧裝層3,定型后的鋼帶鎧裝層3內徑與密封柱狀物2的外徑一致,繞包搭蓋率-10%;
(7)采用擠壓式工藝擠制護套層4。
本發(fā)明是在參照GJB 1427A-1999《光纖總規(guī)范》、GJB 1428B-2009《光纜通用規(guī)范》、GJB 1916-94《艦船用低煙電纜和軟線通用規(guī)范》的基礎上,結合產品的實際使用需求而設計,產品做為獨立的通信產品使用或做為復合電纜的組成單元使用,適用于潛艇、水下通信及探測設備,滿足產品縱向水密、徑向壓迫環(huán)境下光纖衰減變化量小、光纖易剝離、光纖組件模塊可集成的使用要求,適合應用于小尺寸光組件模塊和存有縱向水密的環(huán)境。
經(jīng)過對本發(fā)明鋼帶鎧裝式多芯光纖水密型光纜的測試,其工程數(shù)據(jù)有如下特點:
(1)本發(fā)明經(jīng)受縱向水密4.5MPa,4h試驗,不滴水;
(2)本發(fā)明經(jīng)受橫向水密4.5MPa,4h試驗,不滴水;
(3)正常環(huán)境中,本發(fā)明在1310nm工作波長下,光纜衰減≤0.5 dB/km;在1550nm工作波長下,光纜衰減≤0.4 dB/km;
(4)在橫向水壓4.5MPa狀態(tài)下,光纖的衰減變化量≤0.3dB;
(5)加壓負荷不小于2000N/cm試樣外徑,負荷施加速率不小于2000N/ min,保持3min,
試驗期間和試驗后,每根光纖的衰減變化量≤0.3dB;
(6)落錘質量為3kg,循環(huán)次數(shù)30次,每根光纖的衰減變化量≤0.3dB;
(7)循環(huán)速率以每分鐘15次,彎曲輪半徑為成品外徑的8倍,砝碼重量為10kg,循環(huán)次數(shù)300次,試驗期間和試驗后,每根單模光纖的衰減變化量≤0.3 dB;
(8)單模光纖從密封柱狀物2中的剝離力≤5N,剝離后單模光纖表面留膠量≤3g/m,且可隨光纖緊包層一同剝除;
(9)產品經(jīng)模向水密壓力循環(huán)50周期,試驗中與試驗后每根單模光纖的衰減變化量≤0.3 dB。