用于长距离海底光缆通信系统的光中继器技术方案

本发明专利技术公开了一种用于长距离海底光缆通信系统的光中继器，涉及海底光缆通信领域。该光中继器集成在优化的海底光缆接头内部，优化的海底光缆接头外部采用整体注塑工艺，整个光中继器被包裹在PE绝缘层内部，与海水隔离；该光中继器包括第一接续馈通单元、光电单元和第二接续馈通单元，第一接续馈通单元的一端与光中继器一侧的海底光缆连接，另一端与光电单元连接；第二接续馈通单元的一端与光电单元连接，另一端与光中继器另一侧的海底光缆连接。本发明专利技术能降低光中继器的机械设计难度，简化集成组装工艺及所需的集成配套资源，降低成本，减小光中继器的体积及重量，降低光中继器的海洋施工及埋设难度，提高可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海底光缆通信领域，具体是涉及一种用于长距离海底光缆通信系统的光中继器。
技术介绍
长距离(500公里以上)海底光缆通信系统中最重要的高可靠性有源设备是光中继器。长距离海底光缆通信系统在一定跨段距离间集成接入光中继器，在整个海底光缆链路中实现对光传输信号的放大及传输。由于海洋环境的特殊性，长距离海底光缆通信系统对光中继器的可靠性要求很高，一般要求光中继器的使用寿命超过25年。为实现高可靠性，光中继器在实现取电、放大的同时，需考虑状态监测、关键部件冗余备份等。因此，光中继器对结构的体积要求高，一般要求直径小、适合敷设、高水压密封。另外，还要求光中继器的功耗小，并考虑长时间使用的散热问题。目前，海底光中继器主要采用传统的UC(UniversalCoupling，万向联轴器)结构，传统UC结构的光中继器主要包括三个单元：中部为独立密封及保护的光电单元，两端分别为标准UC接头，光电单元通过pigtail(光纤尾缆)与两端的标准UC接头实现光电连接。由于传统UC结构的光中继器内部的光电单元为独立结构体，并与海水直接接触，其自身结构必须满足深海环境条件下的水密、气密、耐腐蚀及机械强度等苛刻指标要求，导致光电单元的结构设计、材料选型等方面较为复杂，且材料成本很高，因此，传统UC结构的光中继器的光电单元的机械设计难度较大，集成组装工艺复杂，所需的集成配套资源庞杂，成本高昂，UC结构的光中继器的体积及重量较大，增加了海洋施工及埋设难度，也间接降低了光中继器的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种用于长距离海底光缆通信系统的光中继器，能够降低光中继器的机械设计难度，简化集成组装工艺及所需的集成配套资源，降低成本，减小光中继器的体积及重量，降低光中继器的海洋施工及埋设难度，提高光中继器的可靠性。本专利技术提供一种用于长距离海底光缆通信系统的光中继器，该光中继器集成在优化的海底光缆接头内部，优化的海底光缆接头的结构为：将通用海底光缆接头沿纵向中心线增长，并保持外径不变，得到优化的海底光缆接头，实现光中继器在优化的海底光缆接头内部空间的布放及集成，并且优化的海底光缆接头外部采用整体注塑工艺，整个光中继器被包裹在聚乙烯PE绝缘层内部，与海水隔离；该光中继器包括第一接续馈通单元、光电单元和第二接续馈通单元，光电单元为独立集成组装结构，用于实现对输入光信号的放大及再传输，第一接续馈通单元的一端与光中继器一侧的海底光缆连接，另一端与光电单元连接；第二接续馈通单元的一端与光电单元连接，另一端与光中继器另一侧的海底光缆连接；第一接续馈通单元、第二接续馈通单元内部的馈电结构基本一致，区别在于：第一接续馈通单元内部的馈电结构与外部壳体之间实现电绝缘，第二接续馈通单元内部的馈电结构与外部壳体之间实现电导通；所述第一接续馈通单元在实现光中继器一侧的海底光缆内部的光纤与光电单元的光纤熔接、盘绕、固定及馈电导通的同时，在机械结构方面，还实现光中继器该侧的海底光缆与光电单元的物理联接；第二接续馈通单元在实现光中继器另一侧的海底光缆内部的光纤与光电单元的光纤熔接、盘绕、固定及馈电导通的同时，在机械结构方面，还实现光中继器另一侧的海底光缆与光电单元的物理联接。在上述技术方案的基础上，所述光电单元包括基座和2个无源器件，基座为整个光电单元的安装本体，基座的一侧为无源器件安装区域，该安装区域上下对称的位置各固定一个无源器件，每个无源器件对应单个光纤对；光电单元还包括固定带、固定带压板，无源器件通过固定带、固定带压板定位并固定；该安装区域还设置有第一散热座，第一散热座上安装有2个泵浦激光器，对应单个光纤对；光电单元的两端各设置有一个光纤馈通体，每个光纤馈通体的一端分别与无源器件、泵浦激光器相连，每个光纤馈通体的另一端均从光电单元穿出；光电单元的4根输入输出光纤分别穿入两侧的光纤馈通体、并穿出光电单元，以备后续与海底光缆内部的光纤进行熔接。在上述技术方案的基础上，所述光纤馈通体穿出的端部套有一个光纤馈通体密封圈。在上述技术方案的基础上，所述光电单元的两端还各设置有一个导热垫，2个导热垫的中部均开有安装孔，所述每个光纤馈通体的另一端均从光电单元对应端部的导热垫的安装孔穿出，导热垫将光电单元内部的泵浦激光器产生的热量导出。在上述技术方案的基础上，所述固定带上设置有起定位及固定作用的压块。在上述技术方案的基础上，所述基座的两侧均开有通孔，无源器件的光纤通过基座的通孔，到达基座的另一侧，基座的另一侧为无源器件的光纤与饵纤熔接盘绕的区域，从基座的通孔引入的无源器件的光纤与盘绕在该区域的饵纤进行熔接，并按照一定方式盘绕，已完成熔接及盘绕的光纤上设置有起限制及保护作用的光纤压条，该区域设置有第二散热座，第二散热座上安装有2个泵浦激光器，对应单个光纤对。在上述技术方案的基础上，所述泵浦激光器的上表面紧贴有一个用于固定泵浦激光器的泵浦激光器压板，泵浦激光器的散热面与基座的散热面接触，以确保泵浦激光器的散热可靠性。在上述技术方案的基础上，所述基座的两侧相对的位置各安装有一个第一供电电路板，每个第一供电电路板为单个光纤对的泵浦激光器供电。在上述技术方案的基础上，所述第一供电电路板上安装有散热底座。在上述技术方案的基础上，所述散热底座上安装有稳压二极管。在上述技术方案的基础上，所述基座的两端各设置有一个基座封装端盖，基座的外部套有承压筒，两个基座封装端盖通过两个锁紧螺杆锁紧并挤压承压筒，两个基座封装端盖与承压筒共同形成一个高可靠性密封腔体，每个基座封装端盖与承压筒的压接处均镶嵌有一个金属密封圈，以实现整个腔体的气密及水密。在上述技术方案的基础上，所述基座封装端盖通过封装螺栓与腔体内部的基座装配体固定连接，以防止基座装配体在腔体内部转动。在上述技术方案的基础上，所述第一接续馈通单元包括第一光纤存储盘、第一光纤盘固定板、第一通用接头金属箍、第一馈通连接组件、第二供电电路板，第一光纤存储盘通过第一光纤盘固定板与第一通用接头金属箍连接，第一通用接头金属箍通过第一馈通连接组件与第二供电电路板电连接；光中继器一侧的海底光缆内部的光纤与光电单元的光纤在第一光纤存储盘内部完成熔接盘绕及存储保护。在上述技术方案的基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于长距离海底光缆通信系统的光中继器，其特征在于：该光中继器集成在优化的海底光缆接头内部，优化的海底光缆接头的结构为：将通用海底光缆接头沿纵向中心线增长，并保持外径不变，得到优化的海底光缆接头，实现光中继器在优化的海底光缆接头内部空间的布放及集成，并且优化的海底光缆接头外部采用整体注塑工艺，整个光中继器被包裹在聚乙烯PE绝缘层内部，与海水隔离；该光中继器包括第一接续馈通单元、光电单元和第二接续馈通单元，光电单元为独立集成组装结构，用于实现对输入光信号的放大及再传输，第一接续馈通单元的一端与光中继器一侧的海底光缆连接，另一端与光电单元连接；第二接续馈通单元的一端与光电单元连接，另一端与光中继器另一侧的海底光缆连接；第一接续馈通单元、第二接续馈通单元内部的馈电结构基本一致，区别在于：第一接续馈通单元内部的馈电结构与外部壳体之间实现电绝缘，第二接续馈通单元内部的馈电结构与外部壳体之间实现电导通；所述第一接续馈通单元在实现光中继器一侧的海底光缆内部的光纤与光电单元的光纤熔接、盘绕、固定及馈电导通的同时，在机械结构方面，还实现光中继器该侧的海底光缆与光电单元的物理联接；第二接续馈通单元在实现光中继器另一侧的海底光缆内部的光纤与光电单元的光纤熔接、盘绕、固定及馈电导通的同时，在机械结构方面，还实现光中继器另一侧的海底光缆与光电单元的物理联接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于长距离海底光缆通信系统的光中继器，其特征在于：
该光中继器集成在优化的海底光缆接头内部，优化的海底光缆接头的
结构为：将通用海底光缆接头沿纵向中心线增长，并保持外径不变，
得到优化的海底光缆接头，实现光中继器在优化的海底光缆接头内部
空间的布放及集成，并且优化的海底光缆接头外部采用整体注塑工
艺，整个光中继器被包裹在聚乙烯PE绝缘层内部，与海水隔离；
该光中继器包括第一接续馈通单元、光电单元和第二接续馈通单
元，光电单元为独立集成组装结构，用于实现对输入光信号的放大及
再传输，第一接续馈通单元的一端与光中继器一侧的海底光缆连接，
另一端与光电单元连接；第二接续馈通单元的一端与光电单元连接，
另一端与光中继器另一侧的海底光缆连接；第一接续馈通单元、第二
接续馈通单元内部的馈电结构基本一致，区别在于：第一接续馈通单
元内部的馈电结构与外部壳体之间实现电绝缘，第二接续馈通单元内
部的馈电结构与外部壳体之间实现电导通；
所述第一接续馈通单元在实现光中继器一侧的海底光缆内部的
光纤与光电单元的光纤熔接、盘绕、固定及馈电导通的同时，在机械
结构方面，还实现光中继器该侧的海底光缆与光电单元的物理联接；
第二接续馈通单元在实现光中继器另一侧的海底光缆内部的光纤与
光电单元的光纤熔接、盘绕、固定及馈电导通的同时，在机械结构方
面，还实现光中继器另一侧的海底光缆与光电单元的物理联接。
2.如权利要求1所述的用于长距离海底光缆通信系统的光中继
器，其特征在于：所述光电单元包括基座(1)和2个无源器件(3)，
基座(1)为整个光电单元的安装本体，基座(1)的一侧为无源器件
安装区域，该安装区域上下对称的位置各固定一个无源器件(3)，每

\t个无源器件(3)对应单个光纤对；光电单元还包括固定带(7)、固
定带压板(8)，无源器件(3)通过固定带(7)、固定带压板(8)定
位并固定；该安装区域还设置有第一散热座，第一散热座上安装有2
个泵浦激光器(4)，对应单个光纤对；光电单元的两端各设置有一个
光纤馈通体(5)，每个光纤馈通体(5)的一端分别与无源器件(3)、
泵浦激光器(4)相连，每个光纤馈通体(5)的另一端均从光电单元
穿出；光电单元的4根输入输出光纤分别穿入两侧的光纤馈通体(5)、
并穿出光电单元，以备后续与海底光缆内部的光纤进行熔接。
3.如权利要求2所述的用于长距离海底光缆通信系统的光中继
器，其特征在于：所述光纤馈通体(5)穿出的端部套有一个光纤馈
通体密封圈(2)。
4.如权利要求2所述的用于长距离海底光缆通信系统的光中继
器，其特征在于：所述光电单元的两端还各设置有一个导热垫(6)，
2个导热垫(6)的中部均开有安装孔，所述每个光纤馈通体(5)的
另一端均从光电单元对应端部的导热垫(6)的安装孔穿出，导热垫
(6)将光电单元内部的泵浦激光器(4)产生的热量导出。
5.如权利要求2所述的用于长距离海底光缆通信系统的光中继
器，其特征在于：所述固定带(7)上设置有起定位及固定作用的压
块(10)。
6.如权利要求2所述的用于长距离海底光缆通信系统的光中继
器，其特征在于：所述基座(1)的两侧均开有通孔，无源器件(3)
的光纤通过基座(1)的通孔，到达基座(1)的另一侧，基座(1)
的另一侧为无源器件(3)的光纤与饵纤熔接盘绕的区域，从基座(1)
的通孔引入的无源器件(3)的光纤与盘绕在该区域的饵纤进行熔接，
并按照一定方式盘绕，已完成熔接及盘绕的光纤上设置有起限制及保

\t护作用的光纤压条(9)，该区域设置有第二散热座，第二散热座上安
装有2个泵浦激光器(4)，对应单个光纤对。
7.如权利要求2或6所述的用于长距离海底光缆通信系统的光
中继器，其特征在于：所述泵浦激光器(4)的上表面紧贴有一个用
于固定泵浦激光器(4)的泵浦激光器压板(14)，泵浦激光器(4)
的散热面与基座(1)的散热面接触，以确保泵浦激光器(4)的散热
可靠性。
8.如权利要求2所述的用于长距离海底光缆通信系统的光中继
器，其特征在于：所述基座(1)的两侧相对的位置各安装有一个第
一供电电路板(11)，每个第一供电电路板(11)为单个光纤对的泵
浦激光器(4)供电。
9.如权利要求8所述的用于长距离海底光缆通信系统的光中继
器，其特征在于：所述第一供电电路板(11)上安装有散热底座(13)。
10.如权利要求9所述的用于长距离海底光缆通信系统的光中继
器，其特征在于：所述散热底座(13)上安装有稳压二极管(12)。
11.如权利要求2所述的用于长距离海底光缆通信系统的光中继
器，其特征在于：所述基座(1)的两端各设置有一个基座封装端盖
(15)，基座(1)的外部套有承压筒(16)，两个基座封装端盖(15)
通过两个锁紧螺杆(18)锁紧并挤压承压筒(16)，两个基座封装端
盖(15)与承压筒(16)共同形成一个高可靠性密封腔体，每个基座
封装端盖(15)与承压筒(16)的压接处均镶嵌有一个金属密封圈(17)，
以实现整个腔体的气密...

【专利技术属性】
技术研发人员：周亮亮，宦益国，夏致宏，吴军，刘中华，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42