CN109979674A - 一种水下光电复合缆及其应用 - Google Patents

一种水下光电复合缆及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109979674A
CN109979674A CN201910358513.2A CN201910358513A CN109979674A CN 109979674 A CN109979674 A CN 109979674A CN 201910358513 A CN201910358513 A CN 201910358513A CN 109979674 A CN109979674 A CN 109979674A
Authority
CN
China
Prior art keywords
underwater
optoelectronic composite
composite cable
cable
photoelectric converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910358513.2A
Other languages
English (en)
Inventor
潘凯
刘虎
马秀芬
朱家村
丁雪梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Luobofei Marine Exploration Equipment Applied Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Luobofei Marine Exploration Equipment Applied Technology Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Luobofei Marine Exploration Equipment Applied Technology Research Institute Co Ltd filed Critical Qingdao Luobofei Marine Exploration Equipment Applied Technology Research Institute Co Ltd
Priority to CN201910358513.2A priority Critical patent/CN109979674A/zh
Publication of CN109979674A publication Critical patent/CN109979674A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/12—Arrangements for exhibiting specific transmission characteristics
    • H01B11/16—Cables, e.g. submarine cables, with coils or other devices incorporated during cable manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/22—Cables including at least one electrical conductor together with optical fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/009—Cables with built-in connecting points or with predetermined areas for making deviations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/28—Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
    • H01B7/282—Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable
    • H01B7/2825—Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable using a water impermeable sheath
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/08—Cable junctions
    • H02G15/10—Cable junctions protected by boxes, e.g. by distribution, connection or junction boxes
    • H02G15/12—Cable junctions protected by boxes, e.g. by distribution, connection or junction boxes for incorporating transformers, loading coils or amplifiers
    • H02G15/14—Cable junctions protected by boxes, e.g. by distribution, connection or junction boxes for incorporating transformers, loading coils or amplifiers specially adapted for submarine cables

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

本发明的目的在于公开一种水下光电复合缆，其包括光电复合缆、光电转换器和电缆，光电复合缆至少一端的光单元连接在光电转换器一端的光纤接口上，光电转换器另一端与电缆连接，光电转换器将光电复合缆传递的光信号转换成电信号，再由电缆输出。其将光电转换器集成到光电复合缆里，在光电复合缆的内部既实现将光信号转化为电信号，光电复合缆的端头为电缆，而对电缆进行水密头的制作技术简单成熟，成本较低，且较为轻便，无延迟，提高了数据传输的稳定性、速率和深度，保证了数据的实时传输，传输数据量大。特别适用于水下装备与岸基设备之间的数据和电力输送。

Description

一种水下光电复合缆及其应用
技术领域：
本发明涉及水下通讯技术领域，特别涉及一种水下光电复合缆及其传输系统，将光电转换模块集成到线缆里，光电复合缆机本身就能实现光电信号之间的转换和信号。
背景技术：
随着全球经济的发展，水下作业越来越广泛，水下资源的开发，特别是海洋资源的开发越来越多。海下作业一般通过水下机器人完成，由水下机器人采集水下数据，然后通过电缆将数据传输到水面上的控制设备。电缆包括电力线和信号线，其起到给机器人提供电力、进行信号传输以及承载机器人重量等作用。然而其存在以下缺点：(1)传统电缆仅限于百米级信号的传输；(2)传统电缆传输视频及信号存在延迟问题；(3)传统电缆芯数较多，且为电缆形式，较重，不易携带，安装繁琐，成本高。由于传输速度快、信号稳定性高，光纤传输是目前常用的视频传输方式。但是采用光纤在水下进行传输时，为了实现光电复合缆(与水下设备可拆卸快速连接，需要将光电复合缆内的光单元和电单元同时制作成水密头，该类型水密头的制作是非常复杂和困难的，成本很高。
发明内容：
本发明目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一水下光电复合缆及其传输系统，解决了现有光电复合缆在在用于水下传输时，水密接头制作困难的问题。
为了实现上述目的，本发明涉及的水下光电复合缆，包括光电复合缆、光电转换器和电缆，光电复合缆至少一端的光单元连接在光电转换器一端的光纤接口上，光电转换器另一端与电缆连接，光电转换器将光电复合缆传递的光信号转换成电信号，再由电缆输出。
优选地，光电复合缆两端的光单元分别与一光电转换器一端的光纤接口连接。
优选地，所述光电转换器为单模光电转换器，其长＜36mm，宽＜15mm，高＜8mm，光电转换器包括光电转换模块和FC接头，FC接头的一端与光电转换模块的光纤接口连接，将光单元从FC接头的另一端插入，接入光电转换模块，由光电转换模块将光信号转换为电信号。
优选地，光电转换器还包括光纤接入件、矩形框和扭转弹簧构成的光纤接入固定件，光纤接入件的中部开设通孔，光纤接入件的一端与FC接头连接，且光纤接入件开设的通孔与FC接头中的光纤插入孔对齐连通，光纤接入件的另一端上设置与通孔对齐连通的开槽，倾斜放置的矩形框上端横向搭载在光纤接入件上部，下端横向搭载在开槽处，两扭转弹簧的一端分别固定在光纤接入件左侧和右侧，另一端分别固定在矩形框的左侧和右侧，将矩形框与光纤接入件连接，将光电复合缆一端的光单元从开槽插入通孔中，进而伸入FC接头中的光纤插入孔中，然后将矩形框下端横向压紧置于开槽内的光单元，将光单元固定，固定后点少量胶填充预固定。
优选地，水下光电复合缆，还包括密封包层，密封包层固定在光电转换器外侧，且密封包层两端分别与其两端的光电复合缆和电缆密封连接。
优选地，密封包层的制备方法具体为：将POM材料制备的套管套接在光电转换器、以及光电转换器与光电复合缆和电缆的连接处的外侧，然后向套管内灌胶硫化，将套管密封固定在水下光电复合缆外侧。
优选地，水下光电复合缆在水下装备中的应用，所述水下装备是需要通过水下光电复合缆与岸基设备之间进行数据和电力输送。
优选地，水下光电复合缆传输系统包括服务器、PC端、第一千兆网板、水下光电复合缆、第二千兆网板、水下装备，在水下装备内固定第二千兆网板，且第二千兆网板与水下装备的处理器连接，水下光电复合缆的一端的电缆端通过水密接头与第二千兆网板连接，水下光电复合缆另一端的电缆端与第一千兆网板连接或水下光电复合缆另一端的光电复合缆端通过单独外置的光电转换器与第一千兆网板，千兆网板与PC端连接，PC端通过网络与服务器连接；所述水下装备包括但不限于水下机器人、深海爬行器、管道爬行器中的一种，用于采集水下数据信息；水下光电复合缆实现电信号与光信号的相互转换，同时实现光信号在水下的高速传输；千兆网板用于将光电转换器的高速电信号转换为以太网信号；PC端通过千兆网板接收水下装备采集的数据，同时将该数据发送给服务器；服务器用于将接收的数据进行分析处理，然后将处理结果和控制指令反馈到PC端，通过PC端发送给水下装备，控制水下装备的运行。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：(1)将光电转换器集成到光电复合缆里，在光电复合缆的内部既实现将光信号转化为电信号，光电复合缆的端头为电缆，而对电缆进行水密头的制作技术简单成熟，成本较低：(2)单根光电复合缆较为轻便，光电转换器处理稳定，无延迟(微秒延时)，提高了数据传输的稳定性、速率(1G以上)和深度(可实现千米以下视频数据的传输)，保证了数据的实时传输，传输数据量大；(3)硫化后体积小，提高了光电转换器外部的复合缆的抗拉伸和抗弯曲能力。
附图说明：
图1是本发明涉及的水下光电复合缆的结构原理图。
图2是本发明涉及的光纤接入固定件的结构原理图。
图3是本发明实施例2涉及的水下光电复合缆传输系统的结构原理图。
图4是本发明实施例3涉及的水下光电复合缆传输系统的结构原理图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例涉及的水下光电复合缆，包括光电复合缆1、光电转换器2和电缆3，光电复合缆1至少一端的光单元4连接在光电转换器一端的光纤接口上，光电转换器2另一端与电缆3连接，光电转换器2将光电复合缆传递的光信号转换成电信号，再由电缆3输出。
优选地，光电复合缆1两端的光单元4分别与一光电转换器2一端的光纤接口连接。
为了实现远距离传输，所述光电转换器为单模光电转换器，其可实现1KM～20KM的信号传输，单模波长适合长距离(1KM～20KM)信号传输，波长有1310nm和1550nm两个波长，两个波长共用一根光纤，以实现双向传输的目的。
本实施例涉及的光电转换器为超小型光电转换器，其长＜36mm，宽＜15mm，高＜8mm，其粗细与光电复合缆粗细相差不大，光电转换器包括光电转换模块5和FC接头6，FC接头6的一端与光电转换模块5的光纤接口连接，将光单元从FC接头6的另一端插入，接入光电转换模块5，由光电转换模块5将光信号转换为电信号。
本实施例涉及的光电转换器还包括光纤接入件7、矩形框8和扭转弹簧9构成的光纤接入固定件，光纤接入件7的中部开设通孔13，光纤接入件7的一端与FC接头6连接，且光纤接入件7开设的通孔13与FC接头6中的光纤插入孔对齐连通，光纤接入件7的另一端上设置与通孔13对齐连通的开槽10，倾斜放置的矩形框8上端横向搭载在光纤接入件7上部，下端横向搭载在开槽10处，两扭转弹簧9的一端分别固定在光纤接入件7左侧和右侧，另一端分别固定在矩形框8的左侧和右侧，将矩形框8与光纤接入件7连接，将光电复合缆1一端的光单元从开槽10插入通孔13中，进而伸入FC接头6中的光纤插入孔中，然后将矩形框8下端横向压紧置于开槽内的光单元4，将光单元4固定，固定后点少量胶填充预固定。
本实施例涉及的水下光电复合缆，还包括密封包层11，密封包层11固定在光电转换器2外侧，且密封包层11两端分别与其两端的光电复合缆1和电缆3密封连接。密封包层11的制备方法具体为：将POM材料制备的套管12套接在光电转换器2、以及光电转换器2与光电复合缆1和电缆3的连接处的外侧，然后向套管12内灌胶硫化，将套管12密封固定在水下光电复合缆外侧，以实现密封、防水、抗压的功能，保证了光电转换器2在水下环境中的稳定运行。
本实施例涉及的光电复合缆包括光单元、输电单元和包层，包层将光单元和输电单元包裹，其中光单元具体指裸露的且已切割好、顶端较平滑的的光纤。
实施例2
本实施例中涉及的水下光电复合缆中光电复合缆两端的光单元均与光电转换器的光纤接口连接，水下光电复合缆的两端均为电缆端，水下光电复合缆传输系统包括服务器(大数据库)14、PC端15、第一千兆网板16、水下光电复合缆、第二千兆网板18、水下装备17，在水下装备17内固定第二千兆网板16，且第二千兆网板16与水下装备的处理器连接，水下光电复合缆的一端的电缆端通过水密接头与第二千兆网板16连接，水下光电复合缆另一端的电缆端与第一千兆网板16连接，千兆网板16与PC端15连接，PC端15通过网络与服务器14连接；所述水下装备17包括但不限于水下机器人、深海爬行器、管道爬行器中的一种，用于采集水下数据信息，如视频数据、水质数据等；水下光电复合缆实现电信号与光信号的相互转换，同时实现光信号在水下的高速传输；千兆网板16用于将光电转换器的高速电信号转换为以太网信号；PC端15通过千兆网板接收水下装备采集的数据，同时将该数据发送给服务器；服务器14用于将接收的数据进行分析处理，然后将处理结果和控制指令反馈到PC端15，通过PC端发送给水下装备，控制水下装备17的运行。
实施例3
除本实施例中涉及的水下光电复合缆中光电复合缆只有一端的光单元与光电转换器的光纤接口连接，水下光电复合缆的一端为光电复合缆端，另一端为电缆端，水下光电复合缆一端的光电复合缆端通过单独外置的光电转换器19与第一千兆网板16，其他内容均与实施例2相同。

Claims (8)

1.一种水下光电复合缆，其特征在于，包括光电复合缆、光电转换器和电缆，光电复合缆至少一端的光单元连接在光电转换器一端的光纤接口上，光电转换器另一端与电缆连接，光电转换器将光电复合缆传递的光信号转换成电信号，再由电缆输出。
2.根据权利要求1所述的水下光电复合缆，其特征在于，光电复合缆两端的光单元分别与一光电转换器一端的光纤接口连接。
3.根据权利要求1或2所述的水下光电复合缆，其特征在于，所述光电转换器为单模光电转换器，其长＜36mm，宽＜15mm，高＜8mm，光电转换器包括光电转换模块和FC接头，FC接头的一端与光电转换模块的光纤接口连接，将光单元从FC接头的另一端插入，接入光电转换模块，由光电转换模块将光信号转换为电信号。
4.根据权利要求3所述的水下光电复合缆，其特征在于，光电转换器还包括光纤接入件、矩形框和扭转弹簧构成的光纤接入固定件，光纤接入件的中部开设通孔，光纤接入件的一端与FC接头连接，且光纤接入件开设的通孔与FC接头中的光纤插入孔对齐连通，光纤接入件的另一端上设置与通孔对齐连通的开槽，倾斜放置的矩形框上端横向搭载在光纤接入件上部，下端横向搭载在开槽处，两扭转弹簧的一端分别固定在光纤接入件左侧和右侧，另一端分别固定在矩形框的左侧和右侧，将矩形框与光纤接入件连接，将光电复合缆一端的光单元从开槽插入通孔中，进而伸入FC接头中的光纤插入孔中，然后将矩形框下端横向压紧置于开槽内的光单元，将光单元固定，固定后点少量胶填充预固定。
5.根据权利要求4所述的水下光电复合缆，其特征在于，水下光电复合缆，还包括密封包层，密封包层固定在光电转换器外侧，且密封包层两端分别与其两端的光电复合缆和电缆密封连接。
6.根据权利要求5所述的水下光电复合缆，其特征在于，密封包层的制备方法具体为：将POM材料制备的套管套接在光电转换器、以及光电转换器与光电复合缆和电缆的连接处的外侧，然后向套管内灌胶硫化，将套管密封固定在水下光电复合缆外侧。
7.根据权利要求1所述的水下光电复合缆在水下装备中的应用。
8.一种权利要求6所述的水下光电复合缆构成的水下光电复合缆传输系统，其特征在于，包括服务器、PC端、第一千兆网板、水下光电复合缆、第二千兆网板、水下装备，在水下装备内固定第二千兆网板，且第二千兆网板与水下装备的处理器连接，水下光电复合缆的一端的电缆端通过水密接头与第二千兆网板连接，水下光电复合缆另一端的电缆端与第一千兆网板连接或水下光电复合缆另一端的光电复合缆端通过单独外置的光电转换器与第一千兆网板，千兆网板16与PC端连接，PC端通过网络与服务器连接；所述水下装备包括但不限于水下机器人、深海爬行器、管道爬行器中的一种，用于采集水下数据信息；水下光电复合缆实现电信号与光信号的相互转换，同时实现光信号在水下的高速传输；千兆网板用于将光电转换器的高速电信号转换为以太网信号；PC端通过千兆网板接收水下装备采集的数据，同时将该数据发送给服务器；服务器用于将接收的数据进行分析处理，然后将处理结果和控制指令反馈到PC端，通过PC端发送给水下装备，控制水下装备的运行。
CN201910358513.2A 2019-04-30 2019-04-30 一种水下光电复合缆及其应用 Pending CN109979674A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910358513.2A CN109979674A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种水下光电复合缆及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910358513.2A CN109979674A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种水下光电复合缆及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109979674A true CN109979674A (zh) 2019-07-05

Family

ID=67087122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910358513.2A Pending CN109979674A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种水下光电复合缆及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109979674A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0281896A1 (fr) * 1987-03-04 1988-09-14 Alcatel Cable Jonction souple pour cable sous-marin au papier imprégné
CN1624986A (zh) * 2003-12-01 2005-06-08 日本压着端子制造株式会社 连接器及连接器沟槽
CN106253987A (zh) * 2016-08-30 2016-12-21 国家海洋局第二海洋研究所 海洋拖曳同轴缆与光电复合缆双模式传输装置及方法
CN205944950U (zh) * 2016-08-09 2017-02-08 浙江巨控电气有限公司 一种接线盒
CN108535824A (zh) * 2018-06-15 2018-09-14 江苏亨通海洋光网系统有限公司 一种多功能海缆水下终端光电分离器
CN208369146U (zh) * 2018-07-06 2019-01-11 常州轻工职业技术学院 一种电气自动化工程用多功能接线装置
CN208488571U (zh) * 2018-07-04 2019-02-12 中科光电集团有限公司 一种裸纤对接器以及非标式光纤活动对接结构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0281896A1 (fr) * 1987-03-04 1988-09-14 Alcatel Cable Jonction souple pour cable sous-marin au papier imprégné
CN1624986A (zh) * 2003-12-01 2005-06-08 日本压着端子制造株式会社 连接器及连接器沟槽
CN205944950U (zh) * 2016-08-09 2017-02-08 浙江巨控电气有限公司 一种接线盒
CN106253987A (zh) * 2016-08-30 2016-12-21 国家海洋局第二海洋研究所 海洋拖曳同轴缆与光电复合缆双模式传输装置及方法
CN108535824A (zh) * 2018-06-15 2018-09-14 江苏亨通海洋光网系统有限公司 一种多功能海缆水下终端光电分离器
CN208488571U (zh) * 2018-07-04 2019-02-12 中科光电集团有限公司 一种裸纤对接器以及非标式光纤活动对接结构
CN208369146U (zh) * 2018-07-06 2019-01-11 常州轻工职业技术学院 一种电气自动化工程用多功能接线装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110501789A (zh) 一种光模块
CN110488433A (zh) 一种光模块
CN109842085A (zh) 一种压力平衡式海底主基站光电分离装置
JP3167813U (ja) レセプタクル型双方向光モジュール及びその電子装置
CN106997059A (zh) 一种应用于海洋地震勘探拖缆系统的高速数据传输通用接口卡
CN202798731U (zh) 一种集成光电探测器的100g cfp光模块
CN110278034A (zh) 一种光模块及光接收控制方法
CN109979674A (zh) 一种水下光电复合缆及其应用
CN105093441B (zh) 一种usb接口有源光缆及其制作装置和制作方法、测试方法
CN201063636Y (zh) Plc型单纤双向双端口组件
CN110244414A (zh) 一种光模块
CN110086539B (zh) 一种bidi模块
CN102263437A (zh) 一种智能电网
CN208906393U (zh) 基于光通讯金属尾纤应用的全自动加工装置
CN208209961U (zh) 一种海底接驳盒远距离通信系统结构
CN201273946Y (zh) 单纤双向三端收发组件装置
CN210155368U (zh) 屏蔽抗干扰装置
CN1674472A (zh) 同波长单纤双向以太光收发器
CN204650033U (zh) 一种有源光缆光纤耦合器件
CN207083090U (zh) 一种sfp28光模块
CN209496175U (zh) 一种带拉杆的mpo光纤跳线
CN201314960Y (zh) 单纤双向双端口组件装置
CN220381338U (zh) 一种光纤dp传输线
CN205027939U (zh) 一种能够降低光器件的串扰的改进结构
CN208223779U (zh) 一种光缆线路工程信号模拟测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Liu Hu

Inventor after: Ma Xiufen

Inventor after: Zhu Jiacun

Inventor after: Ding Xuemei

Inventor after: Pan Kai

Inventor before: Pan Kai

Inventor before: Liu Hu

Inventor before: Ma Xiufen

Inventor before: Zhu Jiacun

Inventor before: Ding Xuemei