[其他]光纤光缆

说明书

这项发明涉及到光纤光缆及其中的光导纤维。所谓光纤光缆，就是在光缆内，装有一根或多根导纤维。

在使用这种光缆的过程中，遇到的一个问题是：随着时间，对于某些波长，传输的衰减在增加。

产生这种现象的部分原因是由于光导纤维逐渐吸收氢气。虽然已经用合成塑料做了防护层，但是，一方面由于原来在光缆中就存在氢气，另一方面是因为在整个使用期间，光缆内部也分离出一些氢气。这个发明的目的就是给出一个减轻这个问题的办法。

根据这个发明的一个方面，在光缆内部，沿着整个光缆，放入氢气收集材料。

氢气收集材料的含义是，它可以吸收也可以用化学或其它作用的方法来收集氢气。这样，就降低了在光缆中对光导纤维产生有害作用的氢气总量。

当然，为了使氢气收集材料能对光导纤维周围的氢气发生作用，必须将这种材料适当地放置在光缆里。由于光缆中有许多通道，而每个通道内又有一根或多根光导纤维，因此在每个通道内都可以放氢气收集材料。

氢气收集材料可以是混合的，也可以含在一种或多种其它材料之中。但这些材料不能降低对氢气的收集特征。当然，氢气收集材料本身也不能对光缆结构产生有害的作用。这种材料可以包括经过精细分离的锰的二氧化物，也可以使用其它可做典型吸收剂的材料，如钛、锆、钯或它们可能的合金。

后面所提到的那些材料之一，可以涂在经过精细分离的吸收材料上。例如，涂钯的碳，即将钯涂在碳粒上，就特别合适。

用锰的二氧化物作氢气收集材料时，可得到一个很好的活化形式，即加入适当的催化剂例如铜，某些铜的盐类、钴及银，可以使锰的二氧化物的作用增强。这些催化剂可以是单质的，也可以是化合物。

有些材料，如锰的二氧化物，它们的氢气收集性能，在较高的温度时，有所提高。因此有时可在光缆中放置给这种材料连续或周期性加热的装置，如在光缆中放入电加热元件。在光缆内放入绞合的导线，在其缝隙间填充糊状锰的二氧化物或其它合适的材料，在它的外面再包上一层可透过氢气的绝缘层。那么，当电流定时或周期性地通过导线时，这种材料就和现存的氢气发生反应。

有些氢气收集材料与氢气反应后生成水，它又和光缆的部件起反应生成更多的氢气，另外，水对光缆也有害。因此必须采取措施，防止这种情况发生。可以使用吸水的或阻挡水的材料，如合适的分子筛材料。可以将它与氢气收集材料混合在一起。

如果光缆中的光导纤维松弛地放在各自的通道内，氢气收集材料可以放在光导纤维与通道壁之间的空间内。当通道内有许多光导纤维时，这种材料就放在这些光导纤维的间隙中。

氢气收集材料还可以放在能透过氢气的糊状或胶状物质中，如石油胶状物，二氧化硅凝胶或其它材料。这种材料允许光导纤维在其各自的通道内有一定程度的移动。这是为了防止光缆在弯曲或扭转时，光导纤维过份的拉紧。为此，光导纤维在光缆中的活动路线要比光缆的长度长些。

在另一种形式的光缆里，氢气收集材料做成光导纤维通道壁上的一个层或有放在壁上的层里。

通过壁是用金属带折起来或在光导纤维的四周，吸收层就涂覆在它的内壁上。中间穿过光导纤维由空心金属管也可以给出通道的壁。

另外，通道壁可以是塑料的，它在光导纤维上面挤压成型，可以用任何便利的方式给它涂层。氢气收集材料可以收放在塑料里，也可以将它放在一个完全独立的管子里，管壁可以透过氢气，或将它放在将套的内表面上，或同时放在这两处。

在这个发明的另一种形式里，氢气收集材料是放在光导纤维外面的一个层内。例如，可以将粉末状的氢收集材料放入一种塑料（如硅胶）层内。这样的硅胶层要加到每根光导纤维上，在这种情况下，最先放在光导纤维表面上的是塑料层，它用来保护光导纤维的表面不被粉末状材料划伤或擦伤。在这层的上面涂上氢气收集层，然后再用塑料给这层涂上顶层。另外，由于氢气的流动性很高，氢气收集材料必须沿着整个电缆长度进行分布。

如果使用催化式的氢气吸收剂，也就是让氢气和自由的氧气化合这就要求有足够多的氧与在光缆整个工作期间所予估出来的全部氢气相化合。

在这种情况下，如果吸收剂放在一个单独的管子里，那么一开始管子里就应有足够的氧气，同时，管子所用材料的透氧气性要大于透氢气性的一半，使得光缆其它部分存在的自由氧气能与氢化合。

下面参考图1到图6的例子来说明这个发明的一些不同的具体装置。

图1和图2是这个发明的两种不同光缆的横断面。

图3是另外一种类型光缆的光导纤维的横断面。