[发明专利]全海深自退扭微细光缆及布放装置

说明书

一种全海深高强抗扭光纤微细光缆及布放装置，该微细缆由内而外依次包括：光纤包层、涂覆层、液晶层、增强纤维、胶粘剂和外护层。本发明实现11000m水深的工作能力。本发明的光缆结构设计引入了液晶材料的紧包光纤，由于液晶材料其材料刚性大，其对光缆的加固，使其在海水中张紧、松弛过程中不会产生自身扭结，有利于光缆在水下的长期通讯的可靠性，且强度达到1500N。线团绕制工艺中，通过退扭工艺的加入，成功实现了无扭圈问题，即在ROV深海运动过程中，线团释放出的光缆相对于传统释放机构，光缆自身不存在残余扭力，不会自动打扭，有利于光缆在海水中通讯的可靠性。

技术领域

本发明涉及的是一种深海勘探技术领域的技术，具体是一种适用深度0～11000m，强度达到1500N，弯曲半径指标达到10mm的微细光缆及布放装置。

背景技术

光纤微细缆具有传输距离远、信息传输速率高、密度小、线径细、阻力小、体积小、可靠性高及抗干扰能力强等特点，采用经过增强和防护处理的光纤微细缆实现水下航行器的远程大容量数据传输，具有其他通信方式无法比拟的优势，因此在水下武器和无人水下机器人方面有着非常广阔的应用。

现有光纤微细缆虽然可以开展全海深的远距离光纤通讯，但是存在如下问题：1)光纤微细缆在线径粗细和抗拉强度大小之间存在矛盾，越细的微细缆对水下航行器产生很小的拖曳阻力，但是越细的微细缆抗拉强度随之降低，导致出现缆断裂等安全性问题；2)光纤微细缆抗拉强度大小与全海深压力适应性之间存在矛盾，越强的抗拉强度需要增加光纤外的增强层，而采用的增强材料越多，增强层越厚微细缆的直径就越大，微细缆直径越大将导致对光纤核心玻璃丝外覆层的均匀性要求大大提高，一旦不均匀，在全海深水压环境下极易出现光纤外增强材料对光纤包层产生微弯影响，造成光纤衰减损耗急剧上升，影响整个系统的光路传输，甚至导致信号中断，不能满足全海深环境的使用要求；3)大直径的光纤微细缆绕成线团之后再被抽出释放，相对容易存在较大的残余扭矩，在光纤微细缆承受张力和松弛过程中，光纤微细缆容易发生自扭结现象，从而造成光纤的宏弯损耗急剧上升，导致光信号丢失，极端情况下发生光缆中的光纤被扭断。

发明内容

本发明针对现有微细光缆在深海布放过程中抗扭性能较弱、布放成功率较低的问题，提出一种全海深高强抗扭光纤微细光缆及布放装置，采用特殊的制备工艺从而实现11000m水深的工作能力。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种全海深高强抗扭光纤微细缆，由内而外依次包括：光纤包层、涂覆层、液晶层、增强纤维、胶粘剂和外护层。

所述的外护层的外径不大于1mm。

所述的涂覆层为紫外光固化丙烯酸树脂。

所述的光纤包层为特殊折射率结构的二氧化硅材料。

所述的液晶层为热塑性液晶聚合物层。

所述的光纤为抗弯曲不敏感光纤。

所述的增强纤维层为多个芳纶、聚酰亚胺、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、碳纤维编织和绞合而成。

所述的胶粘剂为环氧类胶或者紫外光固化的胶粘剂。

所述的绞合，通过将增强纤维通过S向或Z向绞合或编织的方式缠绕在带有液晶层的的光纤外，再将胶粘剂浸润于增强纤维上，最后经树脂固化得到；

所述的绞合，具体为：将纤维在光纤周围绞合成一个S向或Z向的纤维体结构，其中：如果右手拇指的斜向与纤维的斜向一致，就是Z向(右向)，如果左手拇指的斜向与纤维的斜向一致，就是S向(左向)绞合节距；

所述的编织是指：将纤维在光纤周围按照“一压一”的方式进行编织，形成编织纤维体结构。

技术效果

本发明整体解决了现有光纤微细缆容易断裂且在深海布放过程中产生的残余扭力无法消散导致自扭结等问题。