CN207937659U - 耐高温光缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种耐高温光缆，通过优选材料碳化硅、碳化钛或碳的第一光纤涂覆层，提高光纤的抗静态疲劳以及抗氢损的能力；设置丙烯酸树脂或硅橡胶材料的第二光纤涂覆层，对第一光纤涂覆层进行完善的保护，并提供环境性能保证；设置光纤加强层，提高光缆抗刮擦、耐酸、耐碱、阻燃、耐高温等要求；采用编织体结构的芳纶增强纤维材料的光缆缓冲层，满足光缆整体的抗拉强度要求；设置金属铠包层，通过厚度和节距的控制，保证了光缆的保护能力，抗侧压、踩踏等，同时又满足弯曲要求；实现了850nm、1310nm、1550nm等多个波长的光纤信号长期稳定可靠地传输和高效率稳定的耦合两个重要指标保证。
Description
技术领域
本实用新型涉及光缆技术领域，尤其涉及一种耐高温光缆。
背景技术
在光缆使用中，有些特殊环境下，比如海底隧道、加油管道等领域，需要高精度、耐高温等性能要求，但光缆在使用中存在两个长期可靠性问题：由于静态疲劳而引起机械强度下降以及由于氢气扩散进石英玻璃体内而引起传输损耗增加。静态疲劳指光纤表面的微裂纹在应力和水气的作用下不断生长至光纤断裂失效的过程。所以碳涂层光缆逐步代替了传统的光缆，成为海底隧道、石油管道等高温应用领域中的首选技术。在光缆实际应用中，提高光纤的精度、时间响应等性能，并设计出能够适用于严苛使用环境下的耐高温光缆成为现在技术发展的一个重要方向。
耐高温光缆需要让外界环境或物体的信号能够较直接地传输光纤芯层，同时信号又能较高地被激发，使用大芯径的石英玻璃芯层光纤来进行传输，能够增强光纤信号并加快信号传递作用效果。同时在光缆的设计中加入了更多的保护，特别是金属铠装层的保护，还能增加光缆碾压能力，使其适用于多种应用环境。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种高精度、高强度的耐高温光缆。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种耐高温光缆，其包括光纤芯层、光纤包层，光纤包层包覆在光纤芯层外侧，还包括第一光纤涂覆层、第二光纤涂覆层、光纤加强层、光缆缓冲层和金属铠包层，第一光纤涂覆层包覆在光纤包层外侧，第二光纤涂覆层包覆在第一光纤涂覆层外侧，光纤加强层包覆在第二光纤涂覆层外侧，光缆缓冲层包覆在光纤加强层外侧，金属铠包层包覆在第二光光缆缓冲层外侧；第一光纤涂覆层材料为碳化硅、碳化钛或碳；所述的第二光纤涂覆层材料为丙烯酸树脂或硅橡胶；光纤加强层材料为氟塑料；所述光缆缓冲层材料为芳纶增强纤维。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述光纤芯层材料为掺锗石英玻璃，折射率n1为1.42～1.50；光纤包层材料为掺氟石英玻璃，折射率n2为1.41～1.45。进一步优选的，所述光纤芯层直径D1为0.045mm～0.115mm，光纤包层直径D2为0.123mm～0.126mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，第一光纤涂覆层厚度T3为0.020mm～0.060mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，第二光纤涂覆层厚度T4为0.055mm～0.065mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，光纤加强层厚度T5为0.6mm～0.95mm。
在以上技术方案的基础上，优选的，光缆缓冲层采用编织体结构的芳纶增强纤维材料，厚度T6为0.2mm～0.4mm，填充股数为1-3股。
在以上技术方案的基础上，优选的，金属铠包层由不锈钢带、铝带或铜带缠绕包覆在光缆缓冲层外侧形成，厚度T7为0.1mm～0.3mm，缠绕间距为0.2mm～0.5mm。
本实用新型的耐高温光缆相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置折射率较高的碳化硅、碳化钛或碳的第一光纤涂覆层，提高光纤的抗静态疲劳以及抗氢损的能力；
(2)设置丙烯酸树脂或硅橡胶材料的第二光纤涂覆层，对第一光纤涂覆层进行完善的保护，并提供环境性能保证；
(3)设置光纤加强层，提高光缆抗刮擦、耐酸、耐碱、阻燃、耐高温等要求，保证光缆在施工和使用的过程中不会出现破损的现象；
(4)采用编织体结构的芳纶增强纤维材料的光缆缓冲层，通过设计芳纶材料的填充股数，满足光缆整体的抗拉强度要求；
(5)设置金属铠包层，通过厚度和节距的控制，保证了光缆的保护能力，抗侧压、踩踏等，同时又满足弯曲要求；
(6)实现了850nm、1310nm、1550nm等多个波长的光纤信号长期稳定可靠地传输和高效率稳定的耦合两个重要指标保证；结构简单，易于加工制作，产品性能易于检测。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型耐高温光缆的横截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型的耐高温光缆，其包括光纤芯层1、光纤包层2、第一光纤涂覆层3、第二光纤涂覆层4、光纤加强层5、光缆缓冲层6和金属铠包层7。
光纤芯层1为掺杂石英玻璃或石英玻璃。优选采用掺锗石英玻璃，折射率n1为1.42～1.50，直径D1为0.045mm～0.115mm，较普通多模光纤50um或者62.5um的芯层直径较大。
光纤包层2，包覆在光纤芯层1外侧，为掺杂石英玻璃或石英玻璃。优选采用掺氟石英玻璃，折射率n2为1.41～1.45，直径D2为0.123mm～0.126mm。
第一光纤涂覆层3，包覆在光纤包层2外侧。第一光纤涂覆层3起保护光纤包层2表面的作用。第一光纤涂覆层3材料为碳化硅、碳化钛或碳，厚度T3为0.020mm～0.060mm。碳是密封涂覆的最佳可选材料，其独特的结构能阻止氢气和水分子与光纤表面接触，从而提高光纤的抗静态疲劳以及抗氢损的能力。
第二光纤涂覆层4包覆在第一光纤涂覆层3外侧，起保护第一光纤涂覆层3的作用。根据使用环境选择不同的耐温等级的涂覆材料，优选采用丙烯酸树脂或硅橡胶，厚度T4为0.055mm～0.065mm。
光纤加强层5，包覆在第二光纤涂覆层4外侧，材料为氟塑料，厚度T5为0.6mm～0.95mm。氟塑料具有耐腐蚀、耐高低温、阻燃、绝缘等优良性能，是加强材料的较完善选择；光纤加强层5的厚度取决于性能整体需求，抗刮擦，耐酸，耐碱，阻燃，耐高温等要求，厚度达到设计要求方能保证光缆在施工和使用的过程中不会出现破损的现象。
光缆缓冲层6包覆在光纤加强层5外侧，材料为芳纶增强纤维，采用编织体结构的芳纶增强纤维材料，厚度T6为0.2mm～0.4mm，填充股数为1-3股。根据不同的使用环境的要求，光缆缓冲层6的厚度有一定的区别，同时保证光纤在编织结构的缓冲层网状结构之中的自然状态，使得光纤不受外界环境应变、施工拖拽等条件的影响，确保了光纤的性能稳定。
金属铠包层7包覆在第二光光缆缓冲层6外侧，由不锈钢带、铝带或铜带缠绕包覆在光缆缓冲层6外侧形成，形成一层有较高保护强度的金属层，又能够满足光纤弯曲状态下的传输性能，厚度T7为0.1mm～0.3mm，缠绕间距为0.2mm～0.5mm。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐高温光缆，其包括光纤芯层(1)、光纤包层(2)，光纤包层(2)包覆在光纤芯层(1)外侧，其特征在于：还包括第一光纤涂覆层(3)、第二光纤涂覆层(4)、光纤加强层(5)、光缆缓冲层(6)和金属铠包层(7)，第一光纤涂覆层(3)包覆在光纤包层(2)外侧，第二光纤涂覆层(4)包覆在第一光纤涂覆层(3)外侧，光纤加强层(5)包覆在第二光纤涂覆层(4)外侧，光缆缓冲层(6)包覆在光纤加强层(5)外侧，金属铠包层(7)包覆在光缆缓冲层(6)外侧；第一光纤涂覆层(3)材料为碳化硅、碳化钛或碳；所述的第二光纤涂覆层(4)材料为丙烯酸树脂或硅橡胶；光纤加强层(5)材料为氟塑料；所述光缆缓冲层(6)材料为芳纶增强纤维。
2.如权利要求1所述的耐高温光缆，其特征在于：所述光纤芯层(1)材料为掺锗石英玻璃，折射率n1为1.42～1.50；光纤包层(2)材料为掺氟石英玻璃，折射率n2为1.41～1.45。
3.如权利要求2所述的耐高温光缆，其特征在于：所述光纤芯层(1)直径D1为0.045mm～0.115mm，光纤包层(2)直径D2为0.123mm～0.126mm。
4.如权利要求1所述的耐高温光缆，其特征在于：第一光纤涂覆层(3)厚度T3为0.020mm～0.060mm。
5.如权利要求1所述的耐高温光缆，其特征在于：第二光纤涂覆层(4)厚度T4为0.055mm～0.065mm。
6.如权利要求1所述的耐高温光缆，其特征在于：光纤加强层(5)厚度T5为0.6mm～0.95mm。
7.如权利要求1所述的耐高温光缆，其特征在于：光缆缓冲层(6)采用编织体结构的芳纶增强纤维材料，厚度T6为0.2mm～0.4mm，填充股数为1-3股。
8.如权利要求1所述的耐高温光缆，其特征在于：金属铠包层(7)由不锈钢带、铝带或铜带缠绕包覆在光缆缓冲层(6)外侧形成，厚度T7为0.1mm～0.3mm，缠绕间距为0.2mm～0.5mm。
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