CN110190497A - 一种柔性可扩展的海缆放大器结构 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种柔性可扩展的海缆放大器结构，包括海缆、缓冲器、放大器单元通用结构模块以及万向节，所述放大器单元通用结构模块和万向节均对应设置有多个，所述放大器单元通用结构模块和万向节呈依次间隔分布连接，并且在两端部的放大器单元通用结构模块上分别通过缓冲器与海缆对应连接。本发明结构稳定，密封性好，缆型适配性好，弯曲可动，便于海缆放大器的运输与铺设，同时也避免了如常规放大器因刚性部分尺寸过大造成海缆受力增大的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性可扩展的海缆放大器结构。
背景技术
大数据时代，海缆承担了90%以上的国际跨洋通信业务，成为信息传输的主要载体。近五年，据TeleGeography数据显示，全球国际互联网带宽年增长率保持在30%左右，2013 年至2017 年约增长196Tbps，截至2018年8月已达到295Tbps，并持续呈现加速增长态势。同时，随着5G技术、云计算、物联网、大数据、移动互联等ICT产业的快速发展，全球各国对互联网数据容量的需求，也不断提升。在走向更美好的全联接过程中，海缆所扮演的角色更会越来越重要，而且随着数据需求量的不断增长，多芯数海缆需求将与日俱增。
由于光纤自身特性，光纤通道中的信号衰减不可避免。对于短跨段通信系统而言，信号的衰减不足以引起信号的失真等，对于线路传输的影响较小。但对于大跨度特别是跨洋系统而言，海缆段长甚至超越万公里级别，信号的衰减，已足以影响所要传输的数据信息。故，针对大跨度海缆通信系统，信号放大器则不可忽视。
在放大器的结构设计时，主要是考虑两点：1、放大器的外部尺寸；2、放大器的散热。
对于外部结构尺寸，主要有径向尺寸和轴向尺寸。其径向尺寸主要受限于海缆施工船的施工设备以及海缆运转过程中的路由尺寸，故在径向尺寸上，无法做大；在轴向尺寸上，由于在过轮毂时，放大器刚直部位的长度将放大海缆的受力因子，故在局限于海缆的受力，放大器的轴向尺寸也无法做大。
对于放大器的散热，因放大器内部的激光器以及各个电单元模块散热较为严重，并且激光器对热较为敏感，易造成光波长的失稳，故在散热上，要求放大器的尺寸越大越好。
故，传统的信号放大器，受限于结构件尺寸及内部散热，故在放大的光纤纤对数上有所限制。
目前，常规的4芯（2纤对）的放大器尺寸，基本约为φ160mm x 300mm（不含万向节及缓冲器），而对于12芯（6纤对）的放大器尺寸，基本约为φ220mm x 1000mm左右，而对于16芯（8纤对）的放大器尺寸，尺寸更趋庞大，尺寸接近φ260mm x 1200mm左右，但在如此大的尺寸中，散热依旧略显捉襟见肘。
对于32芯（16纤对），甚至48芯（24纤对）等超大芯数海缆，其放大器的设计开发，一直局限于结构件尺寸及内部散热。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构稳定，密封性好，缆型适配性好，弯曲可动，便于海缆放大器的运输与铺设，同时也避免了如常规放大器因刚性部分尺寸过大造成海缆受力增大的影响的柔性可扩展的海缆放大器结构。
本发明的技术方案是，提供一种柔性可扩展的海缆放大器结构，包括海缆、缓冲器、放大器单元通用结构模块以及万向节，其特征在于：所述放大器单元通用结构模块和万向节均对应设置有多个，所述放大器单元通用结构模块和万向节呈依次间隔分布连接，在海缆放大器结构两端部的海缆经过缓冲器与放大器单元通用结构模块对应连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述放大器单元通用结构模块的承压筒两端分别设置有端盖，所述端盖通过承压筒与端盖间的紧定螺钉定位，并通过端盖压紧环锁紧定位。
在本发明一个较佳实施例中，所述端盖外圈通过两个O型密封圈与放大器单元通用结构模块的外壳对应密封。
在本发明一个较佳实施例中，所述万向节为十字万向节包括两端分别与承压筒对应设置的万向节单元及万向节单元内通过平头紧定螺钉连接的圆环。
在本发明一个较佳实施例中，所述万向节单元之间对应设置有尾缆。
在本发明一个较佳实施例中，所述尾缆的两端分别与承压筒上的端盖对应连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述尾缆呈螺旋状结构设置。
在本发明一个较佳实施例中，所述端盖两端通过热缩管与尾缆或海缆实现水密防护，端盖内圈与海缆或尾缆之间安装一锥形密封圈，锥形密封圈通过空心螺钉锁紧定位，从而实现端盖与海缆或尾缆之间的二次水密防护。
本发明所述为一种柔性可扩展的海缆放大器结构，本发明结构稳定，密封性好，缆型适配性好，弯曲可动，便于海缆放大器的运输与铺设，同时也避免了如常规放大器因刚性部分尺寸过大造成海缆受力增大的影响。
附图说明
图1是本发明一种柔性可扩展的海缆放大器结构一较佳实施例中的结构示意图；
图2为图1的缓冲器与放大器单元通用结构模块连接局部剖视图；
图3为图1的放大器单元通用结构模块与万向节连接局部剖视图。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明所述为一种柔性可扩展的海缆放大器结构，如图1结合图2-图3所示，包括海缆1、缓冲器2、放大器单元通用结构模块3以及万向节4，中间部各放大器单元通用结构模块3之间的机械连接均采用万向节4实现，可根据系统设计需要对应设置多个，通过续接放大器单元通用结构模块3和万向节4，理论上可以满足无限多对纤的放大中继，实现纤对的无限级联与扩展，在海缆放大器结构两端部的海缆1经过缓冲器2与放大器单元通用结构模块3对应连接，缓冲器的目的是缓冲海缆的弯曲，防止海缆的过度弯曲。
万向节4为十字万向节包括两端分别与承压筒5对应设置的万向节单元41及万向节单元41内通过平头紧定螺钉连接的圆环42，保证了放大器单元通用结构模块3间的弯曲可动，这便于海缆放大器的运输与铺设，同时也避免了如常规放大器因刚性部分尺寸过大造成海缆受力增大的影响。
万向节单元41之间对应设置有尾缆6，尾缆6的两端分别与承压筒5上的端盖7对应连接，各放大器单元通用结构模块3的光电传输均采用尾缆6实现连接，尾缆6呈螺旋状结构设置，保证万向节4在弯曲时，尾缆6也可以自由弯曲，同时螺旋状结构，也使得在弯曲时尾缆6有足够的伸长余量，避免尾缆6弯曲时上下绝缘层的受力过大，也降低了尾缆6与端盖7之间的受力。
放大器单元通用结构模块3的承压筒5两端设置的端盖7通过承压筒5与端盖7间的紧定螺钉定位，并通过端盖压紧环8锁紧定位，端盖7两端通过热缩管12与尾缆6或海缆1实现水密防护，端盖7内圈通过锥形密封圈9与海缆1或尾缆6实现二次水密防护，锥形密封圈9通过特制空心螺钉与端盖7连接进行锁紧定位，实现密封，端盖7外圈通过两个O型密封圈10与放大器单元通用结构模块3的外壳11对应密封，端盖7和锥形密封圈9的内部孔径与海缆1的缆型外形尺寸相关，从而实现与不同海缆1及尾缆6的适配。
在放大器通用结构单元模块3中，内置成熟的单纤对或者双纤对放大模块，从而实现信号放大，同时也可将结构单元的外部尺寸做小，降低海缆1铺设时的受力，多芯数海缆1经过缓冲器2进入放大器通用结构模块3，海缆1中多余的光纤在放大器通用结构单元模块3中穿越而过，实现部分光纤的放大，而海缆中剩余的光纤则穿越而过，再经过万向节4内布置的尾缆6，进入下一级放大器通用结构单元模块3中再进行下一组单纤对或者双纤对的信号放大，再进入尾缆6，再进入放大器通用结构模块3，如此循环，直至所有的芯数均有放大，再与下一段海缆1进行连接。
本发明所述为一种柔性可扩展的海缆放大器结构，本发明结构稳定，密封性好，缆型适配性好，弯曲可动，便于海缆放大器的运输与铺设，同时也避免了如常规放大器因刚性部分尺寸过大造成海缆受力增大的影响。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种柔性可扩展的海缆放大器结构，包括海缆、缓冲器、放大器单元通用结构模块以及万向节，其特征在于：所述放大器单元通用结构模块和万向节均对应设置有多个，所述放大器单元通用结构模块和万向节呈依次间隔分布连接，在海缆放大器结构两端部的海缆经过缓冲器与放大器单元通用结构模块对应连接。
2.根据权利要求1所述的柔性可扩展的海缆放大器结构，其特征在于：所述放大器单元通用结构模块的承压筒两端分别设置有端盖，所述端盖通过承压筒与端盖间的紧定螺钉定位，并通过端盖压紧环锁紧定位。
3.根据权利要求2所述的柔性可扩展的海缆放大器结构，其特征在于：所述端盖外圈通过两个O型密封圈与放大器单元通用结构模块的外壳对应密封。
4.根据权利要求1所述的柔性可扩展的海缆放大器结构，其特征在于：所述万向节为十字万向节包括两端分别与承压筒对应设置的万向节单元及万向节单元内通过平头紧定螺钉连接的圆环。
5.根据权利要求4所述的柔性可扩展的海缆放大器结构，其特征在于：所述万向节单元之间对应设置有尾缆。
6.根据权利要求5所述的柔性可扩展的海缆放大器结构，其特征在于：所述尾缆的两端分别与承压筒上的端盖对应连接。
7.根据权利要求5所述的柔性可扩展的海缆放大器结构，其特征在于：所述尾缆呈螺旋状结构设置。
8.根据权利要求2所述的柔性可扩展的海缆放大器结构，其特征在于：所述端盖两端通过热缩管与尾缆或海缆实现水密防护，端盖内圈与海缆或尾缆之间安装一锥形密封圈，锥形密封圈通过空心螺钉锁紧定位，从而实现端盖与海缆或尾缆之间的二次水密防护。
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