[发明专利]具有可浸没光纤管道的海底电缆

说明书

在至少一些实施例中，公开的海底电缆包括一个或更多个可浸没光纤管道，它们各自具有用于传输光学信号的至少一个紧密缓冲式光纤。各个紧密缓冲式光纤可具有相对有限的长度。海底电缆可进一步包括围绕一个或更多个可浸没光纤管道或与其一起反螺旋地缠绕的多个强度部件。还可包括或备选地包括至少一个密闭地密封的光纤管道，其具有绞接于紧密缓冲式光纤中的一个的至少一个受保护光纤。至少一些实施将紧密缓冲式光纤中的各个绞接于对应的受保护纤维，用于长距离通信。经由海底电缆端部处的连接器，经由传感器在此处附连的中断位置，以及/或者经由管道壁中的排出口，可对可浸没管道提供浸没。

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时申请序列No. 61/941,389的优先权，其标题为“Pressure-Balanced Subsea Optical Cable(压力平衡的海底光学电缆)”，并且于2014年2月18日由Jeremy Crane Smith和Robert Alexis Peregrin Fernighough提交，该申请通过引用而结合在本文中。

背景技术

光纤通常用于以高带宽传送数据。它们已经被远程通信行业看作是通信架构发展成其当前状态的关键因素，而且由于该原因，用以开发纤维光通信技术的投资集中在使得在长距离上可获得这样的带宽。长距离进一步使生产同时担负得起且牢固的电缆成为必需。远程通信电缆典型地不仅必须抵抗与传输和安装相关联的较小损伤，而且还必须抵抗老化和长期暴露于元件的隐患。

作为一个示例，考虑众所周知的氢暗化作用。在长暴露时间内，不管是来自腐蚀、生物过程还是与水相关联的其它原因，氢都会迁移到纤维芯中，并且与搀杂物或其它杂质化学地反应，以使玻璃“染色”。在短期内，该染色的作用可为几乎不可察觉的，但在长距离上，信号被产生的衰减淹没。与水有关的两个其它退化机制是应力腐蚀和零应力老化，随着时间的推移，它们两者都会降低未受保护的光纤的强度和透明度。

为了抗击这些作用和提高通信电缆可靠性，行业已经通过大量投资和努力而开发了标准设计方法。为了保护光纤免受氢暗化和与水有关的退化机制，通信电缆将光纤发送通过密闭地密封的不锈钢管道。在可容许水破坏阻挡物的不锈钢管道中的针孔或其它缺陷的情况下，管道中的凝胶或另一种填料材料用来防止流体沿着管道的长度迁移。通常，不锈钢管道本身被涂覆，以提供抵抗水渗透的冗余密封件，特别是在高压应用或航海应用中。

不是做无用功(reinvent the wheel)，地球物理学勘测行业已经利用了远程通信行业针对直埋电缆和海底电缆所开发的技术。基于光学通信的勘测浮缆和海床电缆的发展的设计典型地采用可在市场上获得的海底远程通信电缆和技术作为系统设计的中枢。尽管标准设计方法引起制造困难和成本，但这些防止光纤暴露于水的继承下来的预防措施代表了在行业中得到认可的知识：技术员、工程师和专家等的共同常识。

发明内容

与公认的知识相反，已经发现海底电缆可成功地采用可浸没光纤管道用于许多扩展暴露应用，包括永久水库监测(PRM)。可预计该备选的电缆设计方法产生制造成本的显著节约。在至少一些实施例中，公开的海底电缆包括一个或更多个可浸没光纤管道，它们各自具有用于与水延伸接触时传输光学信号的至少一个紧密缓冲式光纤。各个紧密缓冲式光纤可具有介于5米和200米之间的长度，或者在其它实施例中，介于200米和2米之间的长度。电缆可进一步包括多个强度部件，其围绕一个或更多个可浸没光纤管道或与其一起反螺旋地缠绕。还可包括或备选地包括至少一个密闭地密封的光纤管道，其具有至少一个保护光纤，在完整的电缆中，该至少一个保护光纤联接于紧密缓冲式光纤中的一个。至少一些实施将紧密缓冲式光纤中的各个绞接或以别的方式连接于对应的受保护纤维，用于长距离通信。经由电缆端部处的连接器，经由传感器在此处附连的中断位置，以及/或者经由管道壁中的排出口，可对可浸没管道提供浸没。