CN216979376U - 一种单芯耐高温机载光缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单芯耐高温机载光缆，涉及光纤光缆技术领域，横截面为多层同心圆，自内向外依次为耐高温光纤导体和被覆层；耐高温光纤导体由内向外依次为导体芯层、导体包层及导体涂覆层，导体包层的材料为纯净二氧化硅，导体涂覆层的材质采用热塑性聚酰亚胺PI；被覆层包括被覆内层和被覆外层，被覆内层采用发泡氟塑料PFA或FEP，被覆外层采用热塑性聚酰亚胺PI。通过优化材料选型、结构设计、工艺优化，提高了机载光缆的柔韧性、耐弯曲性能、耐高温性能等，同时保留了传统机载光缆的结构尺寸，满足互换性和通用性要求。可以应用于MTP型高密度光连接器，满足机内高温区200℃及以上要求。

Description

一种单芯耐高温机载光缆

技术领域

本实用新型主要涉及光纤光缆技术领域，特别涉及一种单芯耐高温机载光缆。

背景技术

光缆作为光通信的“信道”的可靠性和稳定性在航空领域得到了充分验证，与通信电缆相比，具有重量轻、抗干扰、高带宽等特点。随着机舱内部的光通信设备越来越多，光缆在机舱内部的布线环境也发生显著变化，其一经过狭小空间或较小弯曲半径情况增多，非常考验机载光缆耐弯曲性能。其二在机内工作环境温度开始由常温区(125℃及以下)向高温区(200℃及以上)延伸，要求光缆具有经受更高温度的性能。此外，传统航空光缆组件的连接器占用设备端口面积较大不利于高密度布线，MTP型高密度光连接器应用提高了设备端口利用率和减低了机载通信设备体积，越来越受到市场青睐。

目前市面上的机载光缆，耐高温等级在150℃及以下，无法长期应用于机内高温区(200℃及以上)。MTP型高密度光连接器制作过程中需剥离光纤被覆层，但现有机载光缆在实际操作中无法完整保留光纤涂覆层，影响产品可靠性和使用寿命，无法用于MTP型高密度光缆组件制造。此外，现有机载光缆在狭小空间或较小弯曲半径安装附加损耗较高，限制了机载光缆在机舱内的应用。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，研究并发明了一种单芯耐高温机载光缆，旨在解决现有机载光缆的上述缺点而设计。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种单芯耐高温机载光缆，横截面为多层同心圆，自内向外依次为耐高温光纤导体和被覆层；所述耐高温光纤导体由内向外依次为导体芯层、导体包层及导体涂覆层，所述导体芯层采用掺锗二氧化硅制成，所述导体包层的材料为纯净二氧化硅，所述导体涂覆层的材质采用热塑性聚酰亚胺PI；所述被覆层包括被覆内层和被覆外层，所述被覆内层采用发泡氟塑料 PFA或FEP，所述被覆外层采用热塑性聚酰亚胺PI。

进一步的，所述导体包层的外径为125±1μm，所述导体涂覆层的外径为160±1μm。

进一步的，所述被覆内层的内孔尺寸控制在300±1μm，外径尺寸控制在870±1μm；所述被覆外层的壁厚为15±1μm，外径为915±1μm。

进一步的，所述被覆层的外侧为包带层，所述包带层的材质采用PTFE生料带或ePTFE 带。

进一步的，所述包带层的外侧为加强层，所述加强层的材质采用高硅氧玻璃及石英纤维。

进一步的，所述加强层的外侧为护套层，所述护套层的材质采用氟塑料PFA或FEP。

有益的效果：

本实用新型提供的一种单芯耐高温机载光缆，通过优化材料选型、结构设计、工艺优化，提高了机载光缆的柔韧性、耐弯曲性能、耐高温性能等，同时保留了传统机载光缆的结构尺寸，满足互换性和通用性要求。可以应用于MTP型高密度光连接器，满足机内高温区(200℃及以上)要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的耐高温光纤导体示意图；

图3是被覆层结构示意图；

其中，1、护套层；2、加强层；3、耐高温光纤导体；31、导体涂覆层；33、导体包层；32、导体芯层；4、包带层；5、被覆层；51、被覆外层；52、被覆内层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的优选的机构和运动实现的方法做进一步的说明。

如图1所示，一种单芯耐高温机载光缆，横截面为多层同心圆，其中心为耐高温光纤导体3，所述耐高温光纤导体3的外围由内向外依次为被覆层5、包带层4、加强层2以及护套层1。

如图2所示，所述耐高温光纤导体3，设置在所述光缆的中心，由内向外依次为导体芯层32、导体包层33及导体涂覆层31，所述导体芯层32采用掺锗二氧化硅制成，所述掺锗二氧化硅即为二氧化硅掺杂锗，所述导体包层33的材质采用纯净二氧化硅，其外径尺寸控制在 125±1μm，所述导体涂覆层31的材质采用热塑性聚酰亚胺PI，其外径控制在160±1μm。

所述耐高温光纤导体3采用热塑性聚酰亚胺(PI)替代特殊丙烯酸树脂材料作为导体涂覆层，将光纤长期工作最高温度由150℃提升到300℃，满足机载高温区应用要求，同时有保留了光纤的导体包层标称外径125μm，可满足互换性和通用性要求。

如图3所示，所述被覆层5，被覆在耐高温光纤导体3的外侧，包括被覆外层51和被覆内层52；所述被覆内层52采用发泡氟塑料PFA或FEP，发泡度控制在30％～50％，所述被覆内层52的内孔尺寸控制在300±1μm，外径尺寸控制在870±1μm；所述被覆外层51热塑性聚酰亚胺PI，所述被覆层外层51的壁厚控制在15±1μm，外径控制在915±1μm，所述被覆外层51和被覆内层52通过双层共挤工艺紧密结合形成整体，被覆外层51的热塑性 PI51厚度为15μm，起到增强被覆层硬度，避免因编织工艺挤压发生被覆层的变形现象。

所述被覆层内层52采用发泡氟塑料PFA或FEP，被覆层外层51采用热塑性聚酰亚胺PI，能够满足机内高温区(200℃及以上)要求；发泡氟塑料PFA或FEP的表面柔软且弹性较好，与耐高温光纤导体3之间形成间隙构成松套结构，为机载光缆在狭小空间或较小弯曲半径时，起到缓冲应力和保护光纤的作用，满足机舱内复杂的布线要求；被覆层外层51的热塑性聚酰亚胺PI与被覆层内层52的发泡氟塑料紧密结合，起到增强被覆层的强度和硬度作用。所述包带层4，纵包在被覆层5外围，其采用的材质为PTFE生料带或ePTFE，通过纵包工艺方式实现对被覆层5的包覆，接缝处搭盖宽度约为被覆层5外圆周长的10％，起到均匀受力和缓解机载光缆受到外界应力的作用。

包带层4采用PTFE生料带或ePTFE带，利用PTFE生料带或ePTFE带与热塑性聚酰亚胺(PI)材料具有的低摩擦特点，在加强层2和被覆层5之间起到润滑效果，解决了现有机载光缆结构中加强层和被覆层之间过分“紧包”，光缆在受到外界拉伸应力或高低温环境影响(膨胀或收缩)时，产生局部受力集中导致光纤受力不均，撤除外界应力或温度因素时无法及时消除内部应力等问题。

所述加强层2，设置在包带层4的外侧，其材质采用高硅氧玻璃及石英纤维，通过编织机进行编织成型，综合评估编织节距控制在40mm，合理的编织节距可以充分利用加强层机械强度和减少材料用量，同时提高编织生产效率。

加强层2采用的高硅氧玻璃及石英纤维为抗拉材料，长期使用温度在900℃～1200℃具有良好的耐温、耐腐蚀、绝缘、拉伸强度等特性，通过编织工艺均匀地包裹在被覆层外围，主要起到增加光缆拉伸强度和防护的作用，高硅氧玻璃及石英纤维的使用也使得光缆具有防鼠类啃咬的能力。

所述护套层1，包裹在所述机载电缆的最外侧，其材质采用氟塑料PFA或FEP，通过熔融挤出工艺成型，同时使用负压发生装置将熔融状态PFA或FEP包覆在加强层2外围，使用该装置生产的机载光缆外观圆整，外径一致性好。

护套层1采用氟塑料PFA或FEP材料，可以满足机内高温区(200℃及以上)要求，同时具有耐磨、抗紫外线、耐候性，耐油，耐化学腐蚀等优点。

通过上述设计，即得到一种单芯耐高温机载光缆，所述机载光缆解决了现有机载光缆耐弯曲差、耐高温等级低、无法用于MTP高密度光纤组件等缺点，扩大机载光缆的应用场景，具有良好的市场前景。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是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 (6)

1.一种单芯耐高温机载光缆，其特征在于，横截面为多层同心圆，自内向外依次为耐高温光纤导体(3)和被覆层(5)；所述耐高温光纤导体(3)由内向外依次为导体芯层(32)、导体包层(33)及导体涂覆层(31)，所述导体芯层(32)采用掺锗二氧化硅制成，所述导体包层(33)的材料为纯净二氧化硅，所述导体涂覆层(31)的材质采用热塑性聚酰亚胺PI；所述被覆层(5)包括被覆内层(52)和被覆外层(51)，所述被覆内层(52)采用发泡氟塑料PFA或FEP，所述被覆外层(51)采用热塑性聚酰亚胺PI。

2.根据权利要求1所述的单芯耐高温机载光缆，其特征在于，所述导体包层(33)的外径为125±1μm，所述导体涂覆层(31)的外径为160±1μm。

3.根据权利要求1所述的单芯耐高温机载光缆，其特征在于，所述被覆内层(52)的内孔尺寸控制在300±1μm，外径尺寸控制在870±1μm；所述被覆外层(51)的壁厚为15±1μm，外径为915±1μm。

4.根据权利要求1所述的单芯耐高温机载光缆，其特征在于，所述被覆层(5)的外侧为包带层(4)，所述包带层(4)的材质采用PTFE生料带或ePTFE带。

5.根据权利要求4所述的单芯耐高温机载光缆，其特征在于，所述包带层(4)的外侧为加强层(2)，所述加强层(2)的材质采用高硅氧玻璃及石英纤维。

6.根据权利要求5所述的单芯耐高温机载光缆，其特征在于，所述加强层(2)的外侧为护套层(1)，所述护套层(1)的材质采用氟塑料PFA或FEP。

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