[发明专利]海底通信光缆及用于制造其的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及海底光通信网络的领域。具体地，本发明涉及海底通信光缆及制造其的工艺。

背景技术

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。

发明内容

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。