海底通信光纜及用于制造其的工藝制造技術

本發明專利技術公開了用于制造海底通信光纜的工藝。所述工藝包括以下步驟：設置具有外管（3）的光芯（2）；設置增強結構，所述增強結構包括位于所述光芯上的至少一層導線（50），所述導線的至少一部分包覆有第一金屬材料；將外層（6）擠壓到所述結構上，所述外層由第二金屬材料制成，所述第二金屬材料具有與所述第一金屬材料的軟化點基本相似的軟化點；以及在擠壓之后立即冷卻所述外層。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及海底光通信網絡的領域。具體地，本專利技術涉及海底通信光纜及制造其 的工藝。
技術介紹
海底通信光纜為適于鋪設到水底的光纜，以用于實現支持陸上兩個端點之間的信 息交換的點至點光鏈路。點至點光鏈路可以為中繼的或無中繼的。在第一種情況下，形成鏈路的海底通信 光纜僅僅承載光信號。在第二種情況下，形成鏈路的海底通信光纜承載光信號和用于供應 鏈路的海底中繼器的電力。在這兩種情況下，海底通信光纜的構造通常包括光芯，所述光芯包含位于內管(其 通常由不銹鋼、鋁或聚合物材料制成)內的光纖，所述內管由一層或多層金屬導線包圍，所 述金屬導線又由外鋁層環繞。金屬層保護光芯抵抗水下安裝(尤其是在深水中)所固有的不 利影響，例如水分滲透和機械應力(尤其是靜水壓)。所述一層或多層導線(通常為鋼線)主 要負責光纜的機械性能(具體地，耐靜水壓力)。GB2101505公開了用于制造海底使用的光纖光纜的方法，所述光纖纜芯包括多 根光纖，所述多根光纖通過預成型件圍繞強度構件保持在一起；以及鋁管，所述預成型件布 置在所述鋁管中。高強度鋼線層螺旋地絞合在所述管上，從而形成絞合強度構件。過大尺 寸的鋁管隨后通過連續擠壓工藝直接共軸地擠壓到絞合強度構件上。所述管隨后被拉伸且 擺動到絞合強度構件上，使得管材料至少填充介于導線之間的間隙空間，并且與絞合線層 緊密接觸。US4, 156，104公開了一種中繼海底光纜，其中纜芯由外強度構件圍繞，所述外強度 構件由多根絞合鋼線形成，這些絞合鋼線以圍繞芯部的外徑的疊層的方式依次纏繞。非多 孔性的導電鋁護套或銅護套隨后在絞合線的外層上直接形成。圍繞鋼線的護套形成用于向 沿著光纜間隔分布的光中繼器供電的DC導電路徑，并且也作為用于設置在光纜中的光傳 輸線路的水分阻擋層。EP0092980公開了一種架空導體，所述導體包括由基本C形橫截面的單個擠壓件 形成的中央鋁芯，所述擠壓件的翼部已經向內折疊使得所述翼部的自由端部之間的間隙被 封閉，并且所述中央芯部為基本圓形橫截面。細長隔室延伸穿過中央芯部的長度，在所述隔 室中寬松地容納光纖。鍍鋅鋼線層包圍中央芯部，導線圍繞中央芯部螺旋形地鋪設。周向 連續的外鋁層包圍鍍鋅鋼線層，外層由大致C形橫截面的單個擠壓件形成，所述擠壓件的 翼部已經向內折疊使得所述翼部的自由端部之間的空隙被封閉。中央鋁芯和外鋁層的鋁部 分地填充介于鋼線之間的間隙。介于鍍鋅鋼線之間的未由鋁占據的間隙空間基本填滿不透 水的油脂。
技術實現思路
申請人已經注意到，上述已知的光纜具有圍繞包括在其結構中的導線的空的間 隙。這些間隙由于其可能使光纜暴露于水分滲透而是非期望的。鑒于以上，申請人已經著手解決提供海底通信光纜的問題，所述光通信光纜包括 至少一層導線的增強結構，基本使所有可能存在于光纜中的間隙充滿金屬，特別是介于增 強結構與內管之間、在現有技術的光纜中未填充的間隙。另外，申請人已經著手解決提供用于制造海底通信光纜的工藝的問題，所述光通 信光纜包括至少一層導線的增強結構，所述工藝基本容許完全填充介于導線與內層和外層 之間的間隙，所述工藝是盡可能簡單的，并且所述工藝盡可能減小制造期間包含在光纜中 的光纖受損壞的風險。通過用于制造海底通信光纜的如下工藝解決該問題，其中，導線的至少一部分包 覆有第一金屬材料，并且其中，第二金屬材料的外層被擠壓到導線外層上且在擠壓之后立 即冷卻，所述第二金屬材料具有與導線包層的第一金屬材料的軟化點基本相似的軟化點。在本說明書和權利要求書中，表述“導線的至少一部分為包覆的”指的是，如果R 為包括在光纜中的導線的數目，K根導線被包覆，則K小于或等于R，并且使得所述光纜不包 括兩根相鄰的未包覆導線。另外，在本說明書和權利要求書中，對于“金屬材料的軟化點”，其指的是金屬材料 能夠被擠壓的溫度，這種溫度范圍為金屬材料的熔點的50%至75%。在本說明書和權利要求書中，具有與另一金屬材料的軟化點基本相似的軟化點的 金屬材料的概念指的是，所考慮的金屬材料的軟化溫度范圍至少部分地重疊。在外層的擠壓期間，導線的包層軟化并且基本完全填補介于所述導線之間的間隙 以及介于所述導線與下層的外表面之間的間隙。有利地在壓力下進行所述外層的擠壓，以便有利于所述間隙的填充。所述包層的軟化的金屬材料與所述外層的軟化擠壓的金屬材料熔合在一起，從而 有利地阻止所述增強導線與所述外層之間的間隙的形成。基本上沒有間隙的總體導線/外層有利地作為抵抗水分滲透的整體高效的阻擋 層，并且向光纜賦予最佳的機械性能。在擠壓之后立即冷卻外層的步驟有利地能夠防止對光芯(例如對光纖以及對容置 光纖的內管)的可能損害。因此，不同于已知的工藝，根據本專利技術的實施例的工藝有利地容許填充所有間隙 而基本沒有留下任何自由空間，并且防止在導線與外管之間的間隙的形成。這通過單個制 造步驟(即，外層的擠壓)實現，并且由此所述工藝有利地為非常簡單的。根據第一方面，本專利技術涉及用于制造海底通信光纜的方法，所述方法包括以下步 驟a)設置光芯；b)設置增強結構，所述增強結構包括位于所述光芯上的至少一層導線，所述導線 的至少一部分包覆有第一金屬材料；c)將外層擠壓到包括至少一層導線的所述增強結構上，所述外層由第二金屬材料 制成，所述第二金屬材料具有與所述第一金屬材料的軟化點基本相似的軟化點；以及d)在擠壓之后立即冷卻所述外層。優選地，所述第一材料選自于鋁、鋁合金、銅、銅合金。優選地，所述第二材料選自于鋁、鋁合金、銅、銅合金。優選地，所述第一金屬材料和所述第二金屬材料為相同的材料。優選地，將所述外層擠壓到所述增強結構上的步驟在壓力下執行。有利地，擠壓壓 力高于500巴，優選地為從600巴至700巴。在擠壓期間壓力的施加有利于間隙的填充并 且加速所述方法，從而最大限度地減少在擠壓期間施加到光纜上的熱量的影響。優選地，將所述外層擠壓到所述增強結構上的步驟在從400°C至500°C的擠壓溫 度下進行。有利地，施加從420°C至480°C的擠壓溫度。有利地，將所述外層擠壓到所述增強結構上的步驟以高于20m/min、更優選地高于 25m/min的擠壓速度執行。擠壓速度能夠高達60m/min。優選地，將所述外層擠壓到所述增強結構上的步驟通過包括陽模和陰模的擠壓機 執行，其中，所述陽模和所述陰模處于并列的關系中。優選地，所述陽模為無頸部的。優選地，所述陽模設置為使下游端部遠離于所述陰模的上游端部幾毫米，例如 3-8mm。根據另一方面，本專利技術涉及海底光纜，包括光芯，所述光芯包括容置在內管中的 多根光纖；以及增強結構，所述增強結構包括絞合到所述光芯上的至少一層導線，所述導線 的至少一部分包覆有第一金屬材料，所述增強結構包括嵌入到第二金屬材料的外層中的至 少一層導線，所述外層由護皮包圍，所述光纜基本沒有介于所述導線與所述內管之間的間 隙。優選地，所述內管能夠由金屬材料制成。用于所述內管的優選金屬材料為不銹鋼 和鋁，更優選地為鋁。可選地，所述內管由聚合物材料制成，優選地為聚乙烯。優選地，所述光纜包括由一層導線構成的增強結構。由于嵌入到所述外層內，單層 導線至少提供所需的機械強度。優選地，所述第一材料選自于鋁、鋁合金、銅、銅合金。優選地，所述第二材料選自于鋁、鋁合金、銅、銅合金。優選地，包覆本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.用于制造海底通信光纜(I)的方法，所述方法包括以下步驟 a)設置光芯(2); b)設置增強結構，所述增強結構包括位于所述光芯(2)上的至少一層導線(5)，所述導線(5)的至少一部分包覆有第一金屬材料； c)將外層(6)擠壓到包括至少一層導線(5)的所述增強結構上，所述外層(6)由第二金屬材料制成，所述第二金屬材料具有與所述第一金屬材料的軟化點基本相似的軟化點；以及 d)在所述擠壓之后立即冷卻所述外層(6)。2.根據權利要求1所述的工藝，其中，所述第一金屬材料選自于鋁、鋁合金、銅、銅合金。3.根據權利要求1所述的工藝，其中，所述第二金屬材料選自于鋁、鋁合金、銅、銅合金。4.根據權利要求1所述的工藝，其中，所述第一金屬材料和所述第二金屬材料為基本相同的材料。5.根據權利要求1所述的工藝，其中，在壓力下進行所述步驟C)。6.根據權利要求5所述的工藝，其中，在高于500巴的壓力下進行所述步驟C)。7.根據權利要求1所述的工藝，其中，在從400°C至500°C的擠壓溫度下進行所述步驟C)。8.根據權利要求1所述的工藝，其中，以高于20m/min的擠壓速度進行所述步驟C)。9.海底光纜(1)，包括光芯(2)，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·馬丁雷加拉多，J·M·巴特列埃費雷爾，J·O·比達爾卡薩尼亞斯，
申請(專利權)人：普睿司曼股份公司，
類型：
國別省市：