海底通信光缆及用于制造其的工艺制造技术

本发明专利技术公开了用于制造海底通信光缆的工艺。所述工艺包括以下步骤：设置具有外管（3）的光芯（2）；设置增强结构，所述增强结构包括位于所述光芯上的至少一层导线（50），所述导线的至少一部分包覆有第一金属材料；将外层（6）挤压到所述结构上，所述外层由第二金属材料制成，所述第二金属材料具有与所述第一金属材料的软化点基本相似的软化点；以及在挤压之后立即冷却所述外层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及海底光通信网络的领域。具体地，本专利技术涉及海底通信光缆及制造其 的工艺。
技术介绍
海底通信光缆为适于铺设到水底的光缆，以用于实现支持陆上两个端点之间的信 息交换的点至点光链路。点至点光链路可以为中继的或无中继的。在第一种情况下，形成链路的海底通信 光缆仅仅承载光信号。在第二种情况下，形成链路的海底通信光缆承载光信号和用于供应 链路的海底中继器的电力。在这两种情况下，海底通信光缆的构造通常包括光芯，所述光芯包含位于内管(其 通常由不锈钢、铝或聚合物材料制成)内的光纤，所述内管由一层或多层金属导线包围，所 述金属导线又由外铝层环绕。金属层保护光芯抵抗水下安装(尤其是在深水中)所固有的不 利影响，例如水分渗透和机械应力(尤其是静水压)。所述一层或多层导线(通常为钢线)主 要负责光缆的机械性能(具体地，耐静水压力)。GB2101505公开了用于制造海底使用的光纤光缆的方法，所述光纤缆芯包括多 根光纤，所述多根光纤通过预成型件围绕强度构件保持在一起；以及铝管，所述预成型件布 置在所述铝管中。高强度钢线层螺旋地绞合在所述管上，从而形成绞合强度构件。过大尺 寸的铝管随后通过连续挤压工艺直接共轴地挤压到绞合强度构件上。所述管随后被拉伸且 摆动到绞合强度构件上，使得管材料至少填充介于导线之间的间隙空间，并且与绞合线层 紧密接触。US4, 156，104公开了一种中继海底光缆，其中缆芯由外强度构件围绕，所述外强度 构件由多根绞合钢线形成，这些绞合钢线以围绕芯部的外径的叠层的方式依次缠绕。非多 孔性的导电铝护套或铜护套随后在绞合线的外层上直接形成。围绕钢线的护套形成用于向 沿着光缆间隔分布的光中继器供电的DC导电路径，并且也作为用于设置在光缆中的光传 输线路的水分阻挡层。EP0092980公开了一种架空导体，所述导体包括由基本C形横截面的单个挤压件 形成的中央铝芯，所述挤压件的翼部已经向内折叠使得所述翼部的自由端部之间的间隙被 封闭，并且所述中央芯部为基本圆形横截面。细长隔室延伸穿过中央芯部的长度，在所述隔 室中宽松地容纳光纤。镀锌钢线层包围中央芯部，导线围绕中央芯部螺旋形地铺设。周向 连续的外铝层包围镀锌钢线层，外层由大致C形横截面的单个挤压件形成，所述挤压件的 翼部已经向内折叠使得所述翼部的自由端部之间的空隙被封闭。中央铝芯和外铝层的铝部 分地填充介于钢线之间的间隙。介于镀锌钢线之间的未由铝占据的间隙空间基本填满不透 水的油脂。
技术实现思路
申请人已经注意到，上述已知的光缆具有围绕包括在其结构中的导线的空的间 隙。这些间隙由于其可能使光缆暴露于水分渗透而是非期望的。鉴于以上，申请人已经着手解决提供海底通信光缆的问题，所述光通信光缆包括 至少一层导线的增强结构，基本使所有可能存在于光缆中的间隙充满金属，特别是介于增 强结构与内管之间、在现有技术的光缆中未填充的间隙。另外，申请人已经着手解决提供用于制造海底通信光缆的工艺的问题，所述光通 信光缆包括至少一层导线的增强结构，所述工艺基本容许完全填充介于导线与内层和外层 之间的间隙，所述工艺是尽可能简单的，并且所述工艺尽可能减小制造期间包含在光缆中 的光纤受损坏的风险。通过用于制造海底通信光缆的如下工艺解决该问题，其中，导线的至少一部分包 覆有第一金属材料，并且其中，第二金属材料的外层被挤压到导线外层上且在挤压之后立 即冷却，所述第二金属材料具有与导线包层的第一金属材料的软化点基本相似的软化点。在本说明书和权利要求书中，表述“导线的至少一部分为包覆的”指的是，如果R 为包括在光缆中的导线的数目，K根导线被包覆，则K小于或等于R，并且使得所述光缆不包 括两根相邻的未包覆导线。另外，在本说明书和权利要求书中，对于“金属材料的软化点”，其指的是金属材料 能够被挤压的温度，这种温度范围为金属材料的熔点的50%至75%。在本说明书和权利要求书中，具有与另一金属材料的软化点基本相似的软化点的 金属材料的概念指的是，所考虑的金属材料的软化温度范围至少部分地重叠。在外层的挤压期间，导线的包层软化并且基本完全填补介于所述导线之间的间隙 以及介于所述导线与下层的外表面之间的间隙。有利地在压力下进行所述外层的挤压，以便有利于所述间隙的填充。所述包层的软化的金属材料与所述外层的软化挤压的金属材料熔合在一起，从而 有利地阻止所述增强导线与所述外层之间的间隙的形成。基本上没有间隙的总体导线/外层有利地作为抵抗水分渗透的整体高效的阻挡 层，并且向光缆赋予最佳的机械性能。在挤压之后立即冷却外层的步骤有利地能够防止对光芯(例如对光纤以及对容置 光纤的内管)的可能损害。因此，不同于已知的工艺，根据本专利技术的实施例的工艺有利地容许填充所有间隙 而基本没有留下任何自由空间，并且防止在导线与外管之间的间隙的形成。这通过单个制 造步骤(即，外层的挤压)实现，并且由此所述工艺有利地为非常简单的。根据第一方面，本专利技术涉及用于制造海底通信光缆的方法，所述方法包括以下步 骤a)设置光芯；b)设置增强结构，所述增强结构包括位于所述光芯上的至少一层导线，所述导线 的至少一部分包覆有第一金属材料；c)将外层挤压到包括至少一层导线的所述增强结构上，所述外层由第二金属材料 制成，所述第二金属材料具有与所述第一金属材料的软化点基本相似的软化点；以及d)在挤压之后立即冷却所述外层。优选地，所述第一材料选自于铝、铝合金、铜、铜合金。优选地，所述第二材料选自于铝、铝合金、铜、铜合金。优选地，所述第一金属材料和所述第二金属材料为相同的材料。优选地，将所述外层挤压到所述增强结构上的步骤在压力下执行。有利地，挤压压 力高于500巴，优选地为从600巴至700巴。在挤压期间压力的施加有利于间隙的填充并 且加速所述方法，从而最大限度地减少在挤压期间施加到光缆上的热量的影响。优选地，将所述外层挤压到所述增强结构上的步骤在从400°C至500°C的挤压温 度下进行。有利地，施加从420°C至480°C的挤压温度。有利地，将所述外层挤压到所述增强结构上的步骤以高于20m/min、更优选地高于 25m/min的挤压速度执行。挤压速度能够高达60m/min。优选地，将所述外层挤压到所述增强结构上的步骤通过包括阳模和阴模的挤压机 执行，其中，所述阳模和所述阴模处于并列的关系中。优选地，所述阳模为无颈部的。优选地，所述阳模设置为使下游端部远离于所述阴模的上游端部几毫米，例如 3-8mm。根据另一方面，本专利技术涉及海底光缆，包括光芯，所述光芯包括容置在内管中的 多根光纤；以及增强结构，所述增强结构包括绞合到所述光芯上的至少一层导线，所述导线 的至少一部分包覆有第一金属材料，所述增强结构包括嵌入到第二金属材料的外层中的至 少一层导线，所述外层由护皮包围，所述光缆基本没有介于所述导线与所述内管之间的间 隙。优选地，所述内管能够由金属材料制成。用于所述内管的优选金属材料为不锈钢 和铝，更优选地为铝。可选地，所述内管由聚合物材料制成，优选地为聚乙烯。优选地，所述光缆包括由一层导线构成的增强结构。由于嵌入到所述外层内，单层 导线至少提供所需的机械强度。优选地，所述第一材料选自于铝、铝合金、铜、铜合金。优选地，所述第二材料选自于铝、铝合金、铜、铜合金。优选地，包覆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于制造海底通信光缆(I)的方法，所述方法包括以下步骤 a)设置光芯(2); b)设置增强结构，所述增强结构包括位于所述光芯(2)上的至少一层导线(5)，所述导线(5)的至少一部分包覆有第一金属材料； c)将外层(6)挤压到包括至少一层导线(5)的所述增强结构上，所述外层(6)由第二金属材料制成，所述第二金属材料具有与所述第一金属材料的软化点基本相似的软化点；以及 d)在所述挤压之后立即冷却所述外层(6)。2.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述第一金属材料选自于铝、铝合金、铜、铜合金。3.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述第二金属材料选自于铝、铝合金、铜、铜合金。4.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述第一金属材料和所述第二金属材料为基本相同的材料。5.根据权利要求1所述的工艺，其中，在压力下进行所述步骤C)。6.根据权利要求5所述的工艺，其中，在高于500巴的压力下进行所述步骤C)。7.根据权利要求1所述的工艺，其中，在从400°C至500°C的挤压温度下进行所述步骤C)。8.根据权利要求1所述的工艺，其中，以高于20m/min的挤压速度进行所述步骤C)。9.海底光缆(1)，包括光芯(2)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·马丁雷加拉多，J·M·巴特列埃费雷尔，J·O·比达尔卡萨尼亚斯，
申请(专利权)人：普睿司曼股份公司，
类型：
国别省市：