CN208239693U - 一种舰船用光缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及舰船用光缆，具体公开了一种由外径为0.6mm及以下小直径二次被覆光纤制成的舰船用光缆，主要用于传输各种数据及信号，属于光缆技术领域。其包括至少一个光纤单元及外层组件，所述光纤单元由至少一根光纤及包覆在光纤外部挤护套组合而成，在所述光纤外部由内向外依次包覆有涂覆层及尼龙紧包层，外层组件由加强件、外护套、及金属编织层依次包覆组成。本实用新型提供的舰船用光缆具有制作简单、可靠性好、使用安全、寿命长、抗压、抗冲击、抗电磁干扰以及阻燃的优点，还可以有效抵御船舱内的啮齿类动物的破坏，同时具有优异的抗侧压性能和工作温度范围宽等优点。

Description

一种舰船用光缆

技术领域

本实用新型涉及一种舰船用光缆，具体地说涉及一种二次被覆光纤制成的舰船用光缆，主要用于传输各种数据及信号，属于光缆技术领域。

技术背景

近年来，随着海洋工程装备及高新技术舰船大量建造，为适应海洋特定环境和改善光缆的温度特性，并节约有限人力资源及材料成本，人们在涂覆二次紧包光纤上做了许多有益的尝试，类似的文献报导甚多。目前市场上销售的光缆产品大多是采用聚烯烃紧包光纤或松套光纤组成光纤单元(OFCC)元件构成多芯光缆，尤以其存在诸多不足。许多生产经营者为扩大产能、降低生产成本，对使用对象、使用要求不高或者使用环境不是很严苛的情况下，大多采用聚烯烃紧包光纤作为光纤单元元件，且聚烯烃紧包光纤抗拉强度较低，而二次被覆紧包光纤强度系光纤单元元件的重要机械物理性能，二次被覆紧包光纤单元元件强度的优劣直接影响到光通讯系统的可靠性，特别是舰船用光缆，由于光缆处于恶劣的环境中，对二次被覆紧包光纤抗拉强度提出更高的要求，尤其在极端低温条件下对温度性能特别敏感，极大影响了光缆的使用性能。如采用PBT材料制成松套型光纤单元元件，因其表面硬度较高，弯曲半径小，不能适应舰船船舱狭小空间范围内工作需要，也给船舱内施工带来了一定的困难。另外，聚烯烃紧包光纤或松套型光纤所使用的材料在高低温环境下容易产生纵向收缩形变不断挤压光纤，导致光纤附加损耗增大，影响实际使用效果。因此上述两种光纤作为光纤单元元件不能完全适应舰船光缆的需要，有必要对其进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，避免聚烯烃紧包光纤或采用PBT材料制成松套型光纤单元元件在特定环境下各方面的局限性，采用新型二次被覆光纤作为光纤单元元件，即在所述光纤外部表面由内而外依次具有涂覆层和尼龙紧包层。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

本实用新型提供的舰船用光缆，包括至少一个光纤单元及外层组件，所述光纤单元由至少一根光纤及包覆在光纤外部挤护套组合而成，在所述光纤外部由内向外依次包覆有涂覆层及尼龙紧包层；

进一步地，所述涂覆层为丙烯酸酯材料；

优选地，所述涂覆层外径为315μm±15％；

优选地，所述光纤尼龙紧包层外径为不大于0.6mm；

进一步地，所述外层组件由内向外由加强件、外护套、及金属编织层依次包覆形成；

优选地，所述挤护套的材料为无卤阻燃聚烯烃、零卤阻燃聚烯烃或阻燃聚氨酯中任意一种或多种材质复合而成阻燃聚氨酯；

优选地，所述的加强件为芳纶纤维、玻璃纤维、聚对苯并苯双恶唑或碳纤维材质；

优选地，所述的外护套的材料为无卤阻燃聚烯烃、零卤阻燃聚烯烃或阻燃聚氨酯中任意一种或多种材质复合而成阻燃聚氨酯；

优选地，所述金属编织层为由不锈钢丝编织结构或等效防鼠咬材料；

优选地，所述舰船用光缆还包括中心元件，六组光纤单元绞合在所述中心元件周围，所述光纤单元由四根所述光纤绞合形成光纤单元内芯及在所述光纤单元内芯外部挤护套组合形成，构成二十四芯光缆。

本实用新型带来以下有益效果：

本实用新型是一种由外径为不大于0.6mm小直径涂覆及尼龙紧包二次被覆光纤制成的舰船用光缆，具有以下优良性能。

1、优异的机械性能：从一次被覆开始就对光纤进行了细致的保护，确保光缆在受到拉、压、弯、扭、冲等机械应力时候，能够对光纤进行充分的保护，比现有的舰船光缆耐受更严格的机械应力冲击。

2、良好的温度性能：光缆采用小外径一次被覆二次被覆的工艺，在受到环境温度冲击的时候，光纤能够避免在温度变化下产生的微小弯曲带来的附加损耗，保障光缆的通信性能，该光缆具有比普通舰船光缆更宽泛的温度工作区间。

3、抗电磁干扰能力：由于是光通信传输，与传统电信号传输相比，其不受电磁干扰影响，具有抗电磁干扰能力。

附图说明

图1为本实用新型的一个优选实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的一个优选实施例的结构剖视图；

图3为不同被覆层横截面积(或被覆外径)光纤特性受温度影响示意图。

图中：1：光纤；2：光纤单元内芯；3光纤单元；4：缆芯；5：加强件；6：外护套；7：金属编织层。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细的描述：

如附图1及图2所示的本实用新型公开的舰船用光缆实施例，包括光纤1，光纤1为具有弯曲半径小和防潮功能的直径为不大于0.6mm涂覆及尼龙紧包二次被覆光纤；组成光纤单元的光纤数量优选为4根，由4根所述光纤绞合成光纤单元内芯2，并外包挤护套形成光纤单元(OFCC)3；挤护套的材料是无卤阻燃聚烯烃、零卤阻燃聚烯烃或阻燃聚氨酯中任意一种或多种材质复合而成阻燃聚氨酯；还包括中心元件，6组所述光纤单元在中心元件周围绞合成二十四芯缆芯4；所述缆芯外层由内向外由加强件5、外护套6、及金属编织层7依次包覆形成；所述加强件5为芳纶纤维、玻璃纤维、聚对苯并苯双恶唑或碳纤维材质，从而保护光纤免受外界机械应力的影响，提高光缆的机械性能；在加强件5外表面包裹一层外护套6；外护套6可为无卤阻燃聚烯烃、零卤阻燃聚烯烃或阻燃聚氨酯中任一或多种材质组成；外层金属编织层7为不锈钢丝或或等效防鼠咬材料类似结构，从而保护缆芯免受外界机械应力的影响，提高光缆的机械性能。

下面对本实用新型所采用的新型光纤单元元件——二次被覆光纤作详细说明：

在光纤外涂覆一层缓冲涂覆材料作为一次被覆层，该层主要起支撑和缓冲作用。在光纤和一次涂覆成型过程中，控制一次被覆层的厚度35±10μm，将一次涂覆光纤外径控制在Φ315μm±15％范围内。根据一次涂覆层结构所设计要求，调整好模芯、模套上下左右二个偏芯方向的位置，保证一次涂覆同心度﹥85％即可，确保光纤始终处于被覆层中心位置，保持一次被覆层与光纤涂覆同心度的均匀、圆整。由于缓冲层的作用，使光纤和被覆层在涂覆成型过程中，不仅可以减小外力对光纤的影响，避免微弯衰减的产生，而且在高低温环境变化时被覆层收缩引起的弯曲衰减可明显下降，同时经过改良一次涂覆被覆层光纤具有优良的抗测压性和弯曲性。从结构尺寸方面考虑，则应减小光纤涂覆被覆层的横截面积，试验也证明了减小一次涂覆被覆层光纤的横截面积是改善温度特性的一个行之有效的方法。当光纤几何尺寸一定、缓冲层外径一定时，被覆光纤外径不同的被覆光纤其衰减的温度特性，说明被覆外径越大(即光纤被覆层横截面积越大)，被覆光纤的温度特性越差，光纤传输衰减损耗就越大，直接或间接影响了光传输的效果。

二次被覆层采用在涂覆光纤外挤出一层尼龙紧包材料制成紧包光纤的方法。在二次被覆层紧包成型过程中，利用尼龙紧包材料和一次涂覆层黏结度佳、加工性能优越、温度范围宽等特点，同时应最大限度地减小二次被覆层在紧包成型过程中对一次涂覆层光纤的不利影响。对于二次紧包光纤所采用的材料，考虑选用与光纤的膨胀系数近似、杨氏模量低的材料且与一次光纤被覆材料相互兼容，同时要结合舰船用光缆的使用环境及条件的特点。尼龙紧包料具有良好的弹性，其低温性能好、弯曲模量适中，兼具优良的温度性能和机械物理性能。因此，二次被覆层采用在涂覆光纤外挤出一层尼龙紧包材料制成紧包光纤较为合适。值得注意的是，在制作二次被覆光纤的作业过程中应控制好放线和收线的张力，放线张力控制在2g±0.5％、收线张力控制在4g±5％范围内，避免一次涂覆层光纤在紧包成型过程中可能会受弯曲而产生附加损耗。放线、收线张力合理与否是能否获得性能优良的二次被覆光纤的关键，如放线、收线张力不当，或因被覆层中的内应力均会影响光纤单元元件的温度性能和长期稳定性。当外界高低温环境发生明显变化时，一般情况下冷热效应所引起的外力作用下光纤会发生微弯，从而导致微弯衰减，避免和消除了光纤发生微弯的概率。

实践表明，光缆在高低温的条件下，容易产生纵向收缩形变不断挤压光纤，导致光纤附加损耗增大，影响实际使用效果。本实用新型采用不大于0.6mm小直径二次被覆结构光纤所制成舰船用光缆，选择适当的被覆层厚度(或光纤被覆层横截面积)能有效降低光纤在高低温条件下受温度影响导致特性变化。图3示意了不同被覆层横截面积(或被覆外径)的光纤特性受温度影响。

综上所述，本实用新型采用的新型二次被覆结构能有效提高光纤在低温环境下抗弯曲的性能，适合在高低温条件下，改善缆芯内温度特性、降低光缆内光纤附加损耗；同时也大大提高光缆在使用过程中的可靠性及生产成品率。因此本实用新型提供的新型二次被覆光纤制成的绞合型多芯舰船用光缆，具有在严酷高低温环境下优良的光传输性能，还具有制作简单、使用安全、寿命长、阻燃、抗电磁干扰以及优异的抗侧压性能和工作温度范围宽等优点，并可以有效抵御船舱内的啮齿类动物的破坏。

本实用新型记载的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制。本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型用的保护范围内。

Claims (10)

1.一种舰船用光缆，包括至少一个光纤单元(3)及外层组件，其特征在于：所述光纤单元(3)由至少一根光纤(1)及包覆在光纤(1)外部挤护套组合而成，在所述光纤(1)外部由内向外依次包覆有涂覆层及尼龙紧包层。

2.如权利要求1所述的舰船用光缆，其特征在于，所述涂覆层为丙烯酸酯材料。

3.如权利要求2所述的舰船用光缆，其特征在于，所述涂覆层外径为315μm±15％。

4.如权利要求1所述的舰船用光缆，其特征在于，所述尼龙紧包层外径为不大于0.6mm。

5.如权利要求1所述的舰船用光缆，其特征在于，所述外层组件由内向外由加强件(5)、外护套(6)、及金属编织层(7)依次包覆形成。

6.根据权利要求1所述的舰船用光缆，其特征在于：所述挤护套的材料为无卤阻燃聚烯烃、零卤阻燃聚烯烃或阻燃聚氨酯中任意一种或多种材质复合而成阻燃聚氨酯。

7.根据权利要求5所述的舰船用光缆，其特征在于，所述的加强件(5)为芳纶纤维、玻璃纤维、聚对苯并苯双恶唑或碳纤维材质。

8.根据权利要求5所述的舰船用光缆，其特征在于，所述的外护套(6)的材料为无卤阻燃聚烯烃、零卤阻燃聚烯烃或阻燃聚氨酯中任意一种或多种材质复合而成阻燃聚氨酯。

9.根据权利要求5所述的舰船用光缆，其特征在于，所述金属编织层(7)为由不锈钢丝编织结构或等效防鼠咬材料。

10.如权利要求1至9任一所述的舰船用光缆，其特征在于，还包括中心元件，六组光纤单元绞合在所述中心元件周围，所述光纤单元(3)由四根所述光纤(1)绞合形成光纤单元内芯(2)及在所述光纤单元内芯(2)外部挤护套组合形成，构成二十四芯光缆。