CN105068203B - 一种防窃听光纤光缆、防窃听方法及光缆制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防窃听光纤光缆、防窃听方法及光缆制造方法，光缆包括：多个松管套、位于所述多个松管套内的多根光纤、包覆在所述多个松管套外侧的阻水带、位于所述光缆中心的中心加强件、以及位于所述光缆最外侧的外护套，在所述外护套的环形部分内设有多个监测装置。本发明通过将监测装置与光缆进行融合，尽可能的将光缆的外径减小到极限，有效的防止通过破坏护套表层来接触光纤，从而达到防窃听的目的，大大降低了产品的材料耗用，解决目前常规光电混合缆或光纤复合电缆耗材多，成本高的问题。本发明具有结构简单，安全系数高的特点，其防拆报警、防拆检测也非常灵敏，能及时对触及监测装置时产生的报警信号传送到安全报警中心。

Description

一种防窃听光纤光缆、防窃听方法及光缆制造方法

技术领域

本发明属于光电混合缆或光电复合缆技术领域，尤其涉及一种防窃听光纤光缆、防窃听方法及光缆制造方法。

背景技术

光缆(optical fiber cable)是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。光缆主要是由光导纤维(细如头发的玻璃丝)和塑料保护套管及塑料外皮构成。

相比普通电缆，光缆更难窃听。由于光纤通信的载体——光波是在光纤这种密闭介质内部传输的，很难从光纤中扩散出来。因此，在光纤刚刚诞生时，很难在光纤外部进行窃听，其安全性、隐蔽性都较强，所以光纤通信一度曾被认为是安全的。不过美国早在上世纪90年代中期就开始进行过光缆窃听试验，其目前的光缆窃听技术已经十分成熟，如何有效防止光缆被窃听也成为摆在各国面前的一个难题。

据资料显示，对光缆进行窃听主要有两种方式：光缆窃听和中继站窃听。

光缆窃听包含多种方法：一种是使用一根极细的针管，针管为中空结构，其内部穿过一根光纤引线，将海底光缆铠装剥开后用该针管刺入光缆内护套，直达光纤，使得针管中空部内的光纤和海底光缆的光纤连通，光束被部分地引入窃听仪器，此时光缆中激光的光强衰减并不影响光缆的正常工作；另一种是采用光线对比法摄取光的信号，就是让和激光不同波段的光线沿光纤的直径方向射过光纤，从而得到相应脉冲信号的光信号，进而翻译成电信号，达到窃听的目的；还有一种是将光缆开剥至裸纤，将裸纤略弯曲，在弯曲处提取泄露信号。

中继站窃听，就是通过在打开光缆中继器，加装窃听装置来实现窃听。其中，中继站窃听不涉及光缆本身，因此不在本发明考虑的范围内。

鉴于现有光缆容易被窃听，因此需要设计一种全新的防窃听性能强的光缆。

发明内容

本发明提供一种防止光缆的光信息被窃听、且结构简单、安全系数高、防拆报警、防拆检测都非常灵敏的一种防窃听光纤光缆。

本发明还提供一种安全有效的光缆的防窃听方法。

本发明还提供一种制造方法简单的光缆的制造方法。

本发明提供一种一种防窃听光纤光缆，包括：多个松管套、位于所述多个松管套内的多根光纤、包覆在所述多个松管套外侧的阻水带、位于所述光缆中心的中心加强件、以及位于所述光缆最外侧的外护套，在所述外护套的环形部分内设有多个监测装置。

其中，所述多个监测装置沿周向等间距设置在外护套的环形部分内。

其中，所述监测装置由铜制成。

其中，相邻两监测装置之间的间距小于等于所述松管套外径的2/3。

其中，所述监测装置为监测导线，相邻两监测装置之间的间距指的是相邻两监测导线的中心之间的距离，监测导线的数量N的公式如下：

其中，D为光缆的外径，D为光缆的松管套的外径。

其中，所述监测装置为监测导线带，相邻两监测装置之间的间距指的是相邻两监测导线带的中心之间的距离，监测导线带的数量A的公式如下：

其中，D为光缆的外径，D为光缆的松管套的外径,L为监测导线带的弧长。

其中，所述多个松管套内还设有第一阻水纱。

其中，所述中心加强件由多个圆形分布的松管套围绕，且其外圆周与所述多个松管套相抵接。

其中，所述光缆还包括多个填充绳，所述中心加强件位于多个所述松管套和所述多个填充绳包围形成的中间，所述中心加强件的外圆周与所述多个松管套以及所述多个填充绳的外圆周相互抵靠并接触。

其中，所述松管套内还设有干式阻水填充物。

其中，所述阻水带和所述外护套之间还有环形钢带。

其中，阻水带的宽度小于铜带的宽带，铜带的宽度小于外护套的宽带。

其中，所述光缆内还包括多个铜导线，每个所述铜导线外面包覆绝缘垫层，所述中心加强件外部包覆有垫层，所述垫层由多个圆形分布的绝缘垫层围绕，且所述垫层的外圆周与所述多个绝缘垫层相抵接。

其中，所述松管套设置于所述阻水带和相邻两绝缘垫层之间。

其中，所述光缆内还包括一第二阻水纱，所述阻水纱设置于由所述垫层和相邻的两绝缘垫层所包围的区域中。

本发明还提供一种光缆的防窃听方法，当将光缆与中继站连接时，将光缆内的监测装置与中继站的脉冲发生接收装置连接，当光缆将中继站的信息传输至用户的过程中，光缆的外护套破损时，触动监测装置，通过脉冲发生接收装置发射和接收高压电子脉冲，监测出监测装置发生触动。

本发明还提供一种光缆的制造方法，包括如下步骤：

第一步：光纤入库；

第二步：光纤着色；

第三步：制作光纤的松管套；

第四步：成缆，成缆时，中心加强件、松管套内光纤、填充绳成缆，并使用绕包机在成缆外缠绕一层阻水带；

第五步：制作外护套和监测装置，监测装置沿周向布置在外护套的环形部分中，把监测装置护进外护套的环形部分中；

第六步：检测，检测光缆是否导通和满足使用性能；

第七步：出库。

本发明通过将监测装置与光缆进行融合，尽可能的将光缆的外径减小到极限，有效的防止通过破坏护套表层来接触光纤，从而达到防窃听的目的，大大降低了产品的材料耗用，解决目前常规光电混合缆或光纤复合电缆耗材多，成本高的问题。本发明具有结构简单，安全系数高的特点，其防拆报警、防拆检测也非常灵敏，能及时对触及监测装置时产生的报警信号传送到安全报警中心。

附图说明

图1为本发明光缆第一实施例的结构截面示意图；

图2为本发明光缆第二实施例的结构截面示意图；

图3为本发明光缆第三实施例的结构截面示意图；

图4为本发明光缆第四实施例的结构截面示意图；

图5为本发明光缆防窃听功能的流程示意图；

图6为本发明光缆的生产流程图。

图号说明：

光缆10-40、松管套11、光纤12、第一阻水纱13、中心加强件14、阻水带15、外护套16、根监测导线17、监测导线带18、填充绳26、干式阻水填充物19、铜导线21、绝缘垫层22、垫层27、第二阻水纱23、铜带24、中继站1、脉冲发生接收装置2、用户3。

具体实施方式

现有光缆窃听虽然方法各异，但都必须破坏或者剖开光缆的外护套，直接接触到光缆中的光纤部分，因此如何让防止或者监测光缆外护套被破坏或剖开，是有效防止光缆窃听的方法之一。

首先，本发明防窃听光纤光缆主要应用于室外光缆敷设(埋(架)光缆)，光缆通过直埋的方式进行敷设，光缆内通过高压电子脉冲。本发明光缆的结构设计、工艺控制和成本等方面均以室外光电缆直埋的敷设为理论设计基础。

其次，本发明为光电混合缆，因此在阻水方面考虑干式阻水，防止缆的渗水及应用油膏填充的滴流问题。

再次，考虑到光电单元的融合、各自的结构特征及防监听的要求，防盗装置应直放入光缆外护套中。

本发明是在防窃听光纤光缆中增添检测装置，使得在开剥光缆过程中将不可避免会损伤检测装置，通过发射和接收高压电子脉冲，判断光缆外护套是否被外部机械应力损伤，从而起到报警作用，防止光缆中的光信息被恶意窃听。

检测装置有两种结构，一种为监测导线，一种为监测导线带。

图1为本发明第一实施例的一种防窃听光纤光缆的剖面示意图，本第一实施例的光缆带有监测导线，光缆10包括：多个松管套11；多根光纤12，每个松管套11内设有多根光纤12，光纤12之间填充有油膏；第一阻水纱13，每个松管套11内设有至少一根阻水纱13；中心加强件14，其位于光缆10的中心，且由多个圆形分布的松管套11围绕，中心加强件14的外圆周与多个松管套11相抵接，即，中心加强件14的外圆周与多个松管套11的外圆周相互抵靠并接触；阻水带15，包覆在多个松管套11的外侧，其为环形结构，阻水带15的内环圆周与松管套11的外圆周相抵接；外护套16，其为环形结构，包覆于光缆10的最外层。

外护套16的环形具有厚度D，在该外护套16内环形部分中，沿周向等间距设置有多根监测导线17。

外径指的是壁厚度在内的管子或容器的外缘直径。

相邻两根监测导线17中心之间的距离小于等于松管套11的外径D₂的2/3，监测导线17的数量N是根据光缆的外径D₁及光缆松管套11外径D₂进行确定，N的公式如下：

由于外护套16中相邻两监测导线17之间的间距小于松管套11的直径，从而使得当光缆10的外护套16被开剥后，松管套11无法从开剥口取出，因此无法接触到松管套11内的光纤12，从而能够保证无论从任何角度开剥光缆外护套16都会触及到监测导线17。

图2为本发明第二实施例的防窃听光纤光缆的剖面示意图，相同的附图标记表示相同的零部件。本第二实施例与上述第一实施例的区别是，图2的外护套16内的监测装置为监测导线带18，监测导线带18呈带状，沿周向布置在外护套16的环形部分中。

监测导线带18的数量A根据光缆的外径D₁、光缆的松管套11的外径D₂、及监测导线带18导线带弧长L进行确定，相邻两监测导线带18中心之间的距离小于等于松管套11的外径D₂的2/3，A的公式如下：

由于外护套16中相邻两监测导线带18端部之间的间距小于松管套11的直径，从而使得当光缆10的外护套16被开剥后，松管套11无法从开剥口取出，因此无法接触到松套管11内的光纤12，从而能够保证无论从任何角度开剥光缆10的外护套16都会触及到监测导线带18。

图3为本发明第三实施例的防窃听光纤光缆的剖面示意图，相同的附图标记表示相同的零部件。第三实施例与上述第一实施例的区别是：光缆30内设有多根填充绳26，该填充绳26替换第一实施例中的部分松管套11，中心加强件14的外圆周与多个松管套11以及填充绳26相抵接，即，中心加强件14的外圆周与多个松管套11以及多个填充绳的外圆周相互抵靠并接触。。

图4为本发明第四实施例的防窃听光纤光缆的剖面示意图，相同的附图标记表示相同的零部件。第四实施例与上述第一实施例的区别是：第四实施例的光缆40为光电混合缆，光缆40的松管套11内还设有干式阻水填充物19；光缆30内还有多根铜导线21，每根铜导线21的外部均包覆绝缘垫层22，铜导线21的直径大于松管套11的直径；中心加强件14外部包覆垫层27，所述中心加强件14的垫层27由多个圆形分布的绝缘垫层22围绕，且所述中心加强件14的垫层27的外圆周与所述多个铜导线21的绝缘垫层22相抵接；一阻水纱23设置于由垫层27和相邻的两个绝缘垫层22所包围的区域中，并与垫层27以及两绝缘垫层22相抵接；外护套16内侧还设有环形铜带24，铜带24内侧设有环形阻水带15，其中，阻水带15的宽度小于铜带24，铜带24的宽度小于外护套16；松管套11设置于由阻水带15和相邻的两绝缘垫层22所包围的区域中，并与阻水带15以及两绝缘垫层22相抵接，所述监测导线17沿周向等间距分布于外护套16环形部分的内部。

第四实施例的光缆40在光纤12的松套管11内增加第二阻水纱23，缆芯外增加阻水带15，上述干式阻水填充物19实现全截面阻水，无纵向滴溜问题，有利于综合布线时垂直布线的敷设要求。

第三和第四实施例内的附图中的监测装置为监测导线17，实际第三和第四实施例的监测装置也可以为监测导线带18，不管是监测导线17，还是监测导线带18，其结构与形状和数量均与上述第一和第二实施例的监测装置相同，在此就不重复叙述了。

本发明通过将监测导线(带)17、18隐藏在光缆的外护套16中实现防窃听的法律规范，故，本光缆又称为防窃听隐藏型光缆。

如图5所示，本发明光缆防窃听的方法如下：

当将光缆与中继站连1接时，将光缆内的监测装置与中继站1的脉冲发生接收装置2连接，光缆内的监测导线(带)17、18与脉冲发生接收装置2连接，脉冲发生接收装置2发射和接收高压电子脉冲，可识别监测线路中接触、短路和断路的现象，从而实现防窃听功能。

当光缆10、20将中继站1的信息传输至用户3的过程中，光缆10、20的外护套16被外力或人为导致外护套16破损时；在拨开外护套16的过程中，将不可避免触动外护套16圆周的监测导线(带)17、18，通过脉冲发生接收装置2发射和接收高压电子脉冲，监测出监测导线(带)17、18的接触、短路、断路等现象；立即预警，达到及时的实现防窃听功能。

本发明防窃听光纤光缆包括中心加强件14、光纤12、阻水填充物19、外护套16、监测导线(带)17、18、以及外保护层，光纤12的使用视安装环境而定，本发明具有较高的机械性能和环境性能，以满足复杂环境应用需求。光纤的使用视安装环境而定，一般用ITU-TG.652和G.657单模光纤或其他类型的光纤。

本发明中的监测导线(带)17、18用优质的导线铜制成，铜本身的高纯度、低电阻率、耐弯折等特性能完美的适应在光缆10敷设过程中造成的各种形变。

本发明中的监测导线(带)17、18连接终端的高压电子脉冲发生和接收装置2，发射和接收高压电子脉冲，可识别监测线路中接触、短路和断路的现象，从而实现防窃听功能。

本发明中，监测导线(带)17、18和外护套16间采用粘结构造，在外力或人为导致外护套破损的情况下，光缆内监测导线(带)17、18必定发生触动，终端监测装置监测出接触、短路、断路等现象立即预警，能有效及时的实现防窃听功能。

如图6所示，本发明防窃听光纤光缆的制作方法如下：

第一步：光纤入库。

第二步：光纤着色。

光纤着色工艺是根据光纤着色工艺参数对光纤进行着色，保证光纤着色层表面光滑，颜色鲜明、均匀，固化良好。

第三步：制作光纤的松管套。

光纤二次套塑工艺选用合适的高分子材料，采用挤塑的方法，在合理的工艺条件下，给光纤套上一个合适的松套管，同时在管与光纤之间，填充一种化学物理性能长期稳定、粘度合适、防水性能优良、对光纤有长期良好保护性能、与套管材料完全相容的光纤专用油膏。

第四步：成缆。

成缆时，光缆填充绳26使用PE、PP、发泡料等通过挤塑机在一定的温度下挤塑形成；中心加强件14选用钢丝、FRP等，可增加光缆的韧性；中心加强件14、光纤12、填充绳26经过成缆绞合机进行绞合，形成成缆；使用绕包机在成缆外缠绕一层阻水带25。

第五步：制作外护套和监测导线(带)。

制作特殊的磨具，经过特殊的磨具把监测导线(或监测导线带)在给成缆外护时一起护进光缆的外护套的环形部分中。

第六步：检测。

检测光缆是否导通和满足使用性能。

第七步：出库。

通过上述七个步骤完成光缆的制作流程。

本发明采用全干式结构，有利于应对光缆综合布线时的各种状况，无需担忧垂直布线产生的纵向滴流问题。

本发明将监测装置与和光缆进行融合，尽可能的将光缆的外径减小到极限，大大降低了产品的材料耗用，解决目前常规光电混合缆或光纤复合电缆耗材多，成本高昂问题。

本发明充分考虑到光缆开剥过程中的具体操作步骤，外护套与监测导线(带)组合结构能有效监测到光缆被外力开剥时造成的变化，从而防止光信息被窃听。

本发明以具有结构简单，安全系数高，其防拆报警、防拆检测都非常灵敏，能及时对触及监测装置与时产生的报警信号传送到安全报警中心，有效的防止通过破坏外护套表层来接触光纤，从而达到防窃听的目的。

本发明符合光缆多样性的需求，能在原光缆的技术要求上进行改进，只需改进护层结构，不破坏原需求光缆内部结构。

本发明提高了光缆在使用中的保密性，避免因护层结构破坏而导致的信息被窃听的问题，打消客户的顾虑，保障了信息的安全性。

以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (13)

1.一种防窃听光纤光缆，包括：多个松管套(11)、位于所述多个松管套(11)内的多根光纤(12)、包覆在所述多个松管套(11)外侧的阻水带(15)、位于所述光缆中心的中心加强件(14)、以及位于所述光缆最外侧的外护套(16)，其特征在于：在所述外护套(16)的内环形部分内设有多个监测装置，所述监测装置和外护套间采用粘结构；所述多个监测装置沿周向等间距设置在外护套(16)的环形部分内；所述监测装置由铜制成；相邻两监测装置之间的间距小于等于所述松管套(11)外径的2/3；当将光缆与中继站连接时，将光缆内的监测装置与中继站的脉冲发生接收装置连接，当光缆将中继站的信息传输至用户的过程中，光缆的外护套破损时，触动监测装置，通过脉冲发生接收装置发射和接收高压电子脉冲，监测出监测装置发生触动。

2.根据权利要求1所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：所述监测装置为监测导线，相邻两监测装置之间的间距指的是相邻两监测导线的中心之间的距离，监测导线的数量N的公式如下：

其中，D₁为光缆的外径，D₂为光缆的松管套的外径。

3.根据权利要求1所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：所述监测装置为监测导线带，相邻两监测装置之间的间距指的是相邻两监测导线带的中心之间的距离，监测导线带的数量A的公式如下：

其中，D₁为光缆的外径，D₂为光缆的松管套的外径,L为监测导线带的弧长。

4.根据权利要求1所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：所述多个松管套(11)内还设有第一阻水纱(13)。

5.根据权利要求1所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：所述中心加强件(14)由多个圆形分布的松管套(11)围绕，且其外圆周与所述多个松管套(11)相抵接。

6.根据权利要求1所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：所述光缆还包括多个填充绳(26)，所述中心加强件(14)位于多个所述松管套(11)和所述多个填充绳(26)包围形成的中间，所述中心加强件(14)的外圆周与所述多个松管套(11)以及所述多个填充绳(26)的外圆周相互抵靠并接触。

7.根据权利要求1所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：所述松管套(11)内还设有干式阻水填充物(19)。

8.根据权利要求1所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：所述阻水带(15)和所述外护套(16)之间还有环形铜带(24)。

9.根据权利要求8所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：阻水带(15)的宽度小于环形铜带(24)的宽带，环形铜带(24)的宽度小于外护套(16)的宽带。

10.根据权利要求1所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：所述光缆内还包括多个铜导线(21)，每个所述铜导线(21)外面包覆绝缘垫层(22)，所述中心加强件(14)外部包覆有垫层(27)，所述垫层(27)由多个圆形分布的绝缘垫层(22)围绕，且所述垫层(27)的外圆周与所述多个绝缘垫层(22)相抵接。

11.根据权利要求10所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：所述松管套(11)设置于所述阻水带(15)和相邻两绝缘垫层(22)之间。

12.根据权利要求10所述的防窃听光纤光缆，其特征在于：所述光缆内还包括一第二阻水纱(23)，所述阻水纱(23)设置于由所述垫层(27)和相邻的两绝缘垫层(22)所包围的区域中。

13.权利要求1至12中任一项所述的光缆的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：光纤入库；

第二步：光纤着色；

第三步：制作光纤的松管套；

第四步：成缆，成缆时，中心加强件和松管套内光纤成缆，并使用绕包机在成缆外缠绕一层阻水带；

第五步：制作外护套和监测装置，监测装置沿周向布置在外护套的环形部分中，把监测装置护进外护套的环形部分中；

第六步：检测，检测光缆是否导通和满足使用性能；

第七步：出库。