[实用新型]一种适用于深海环境的光纤耦合器

说明书

技术领域：

本实用新型属于光纤传感技术领域，具体涉及一种适用于深海环境的光纤耦合器。

背景技术：

光纤水听器系统所处的环境条件复杂而恶劣，承受着多种随时间和空间变化的随机荷载，包括波浪、海流、风、潮汐及深海压力等引起的荷载的联合作用。光纤耦合器作为光纤水听器系统使用最多，也是最重要的无源光器件，其可靠性将影响整个系统的性能。

传统的光纤耦合器封装结构包括一次热缩管封装和二次钢管封装。这种传统的封装方法是面向传统的通信环境使用，但是在深海环境中，有以下几点不足：

1)不锈钢钢管是规则的圆柱结构，由于耦合器的尺寸一般很小，这样密封胶和不锈钢钢管的接触面积有限，其粘接强度也不高，无法适合深海的大压力环境(光纤水听器系统要求在2000米以下的环境中使用)；

2)尾纤部分没有保护措施，并且端口是由一种硬胶密封的，这就造成耦合器在弯折或是振动的条件下，端口光纤极易断裂，并且抗拉能力也不强，在深海中，光纤水听器系统会面临各种波浪、海流、潮汐等引起的振动，所以提高光纤耦合器的抗振动能力，非常重要。

3)填充物的防水、抗冲击能力不强，跌落试验结果表明，这种封装方式的耦合器离地面1米的位置做自由落体运动，基本都损坏了。

实用新型内容：

本实用新型所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种适用于深海环境的光纤耦合器，抗压能力强、抗振动能力强和防水性强。

本实用新型的技术方案如下:

一种适用于深海环境的光纤耦合器，包括热缩管3、石英槽4、干燥剂5、堵头2、松套管12、外钢管7和光纤10；

热缩管3、石英槽4、干燥剂5和堵头2均位于外钢管7内；

光纤10置于石英槽4中，石英槽4内填充有固定胶9，光纤10与石英槽4通过固定胶9进行固定；

石英槽4置于热缩管3中,热缩管3的两端分别用第二密封胶6封堵；

热缩管3置于外钢管7内；外钢管7与热缩管3之间的间隙中填充有干燥剂5；

外钢管7两端用堵头2封堵,堵头2的外端用第一密封胶1进行密封，第一密封胶1外再用保护胶11进行保护；

头部和尾部的光纤外包覆有所述的松套管，避免头部和尾部的光纤与保护胶和第一密封胶直接接触；

光纤10依次穿过所述的石英槽4、第二密封胶6、干燥剂5、堵头2和松套管12，延伸至外钢管7外；

所述外钢管的外端部设有圆台形的凹陷部，凹陷部的外端口的直径大于凹陷部内端口的直径。

进一步地，所述热缩管3上缠绕有防水海绵8。

进一步地，所述干燥剂5为含有石英粉的干燥剂5，所述堵头2为不锈钢堵头。

进一步地，所述第一密封胶1为E-30CL乐泰胶；第二密封胶6为353ND胶6；固定胶9为NOA81紫外胶；保护胶11为3140硅橡胶。

有益效果：

本实用新型提供了一种适用于深海环境的光纤耦合器，具有很高的可靠性,能在水下2000米深的环境中使用，抗压能力强、抗振动能力强和防水性强。本实用新型采用了三级封装机构，密封防护性能大大提高。一次封装：光纤10贯穿热缩管3、石英槽4、第二密封胶6和固定胶9，其中热缩管的使用，避免了直接使用金属管密封带来的空气腔，第二密封胶6的使用，能有效防止水气进入锥区，提高光纤耦合器的可靠性。二次封装：一次封装后的耦合器置于外钢管7内，并以干燥剂5和防水海绵8进行填充，采用外钢管封装结构,具有优良的耐高压性能和高稳定环境特性,可承受深海环境的高压，干燥剂5和防水海绵8有效地提高了器件的防潮抗振性能；所述外钢管的外端部设有圆台形的凹陷部，凹陷部的外端口的直径大于凹陷部内端口的直径，可以有效地增加第一密封胶的粘接面积，从而增加粘接强度，提高耦合器的抗压、抗振防水性能。三次封装：第一密封胶1、不锈钢堵头2和保护胶11组成第三级密封材料，密封效果好，耦合器的尾纤以松套管12进行保护，避免了光纤与第一密封胶和保护胶的直接接触，可以有效地提高耦合器的抗压、抗弯、防振等机械性能。

附图说明：

图1为本实用新型总体结构示意图；

图2为本实用新型外钢管的外端部的局部放大图；

附图标记说明:1为第一密封胶、2为堵头、3为热缩管、4为石英槽、5为干燥剂、6为第二密封胶、7为外钢管、8为防水海绵、9为固定胶、10为光纤、12为松套管、11为保护胶。

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型进行进一步具体说明。