DE3875708T2 - Optische faserkabel. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft optische Faserkabel und insbesondere solche Kabel, die in Unterwasseranwendungen einzusetzen sind.
• Unterwasserkabel müssen eine hohe Festigkeit aufweisen und hohen Drücken, der Einwirkung der See und Schäden durch Schiffe widerstehen. Konventionell sind derartige Kabel so aufgebaut, daß ein Faserpaket durch ein nahtloses Metallrohr und Schichten aus ummantelnden Drähten geschützt ist. Die metallischen Elemente werden durch eine dicke Polyethylenhülle isoliert und geschützt. Dort wo Verstärker erforderlich sind, wird die Leistung für die Verstärker aus den metallischen Elementen zugeführt. Wird die Polyethylenhülle beschädigt, besteht die Gefahr, daß die metallischen Elemente geerdert werden. Um eine zufriedenstellende Isolation der Drähte vorzusehen, wird daher eine dicke Hülle zur Einhüllung des Kabels benutzt. Der kombinierte Effekt der ummantelnden Drähte und der Hülle führt zur Schaffung schwerer und unhandlicher Kabel.
• Ein optisches Unterwasser-Faserkabel ist in der EP-A- 0203538 offenbart worden, wobei das Kabel einen mittigen zylindrischen Kern mit einer Lage aus metallischen Teilen aufweist, enthaltend zumindest ein röhrenartiges eine Lichtleitfaser enthaltendes Teil, das spiralartige um den Kern gewickelt sind, und von einer äußeren Hülle umgeben ist. In diesem Kabel liefert der mittige Kern die Hauptzugfestigkeit des Kabels.
• Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine alternative Form eines Kabels zu schaffen, das kleiner und leichter als die herkömmlichen Kabel ist, in dem jedoch die Lichtleitfasern adäquat vor Beschädigung geschützt sind.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein optisches Unterwasser-Faserkabel vorgesehen, das einen mittigen zylindrischen Kern mit einer Lage metallischer Teile aufweist, die zumindest ein röhrenartiges, eine Lichtleitfaser enthaltendes Teil umfaßt, das spiralartig um den Kern gewunden ist, und umgeben von einer äußeren Hülle ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage metallischer Teile mehrere Stahldrähte aufweist, zwischen denen zumindest ein lasergeschweißtes Stahlrohr eingefügt ist, innerhalb dessen zumindest eine solche Lichtleitfaser aufgenommen ist, wobei die Stahldrähte und das oder die Stahlrohre einen wesentlichen Teil der Zugfestigkeit des Kabels bereitstellen.
• Vorzugsweise ist eine zweite Lage von Festigkeitsteilen in Form von um diese Lage von Festigkeitsteilen herum gewundener Stahldrähte vorgesehen, wenn eine höhere mechanische Festigkeit erforderlich ist. Vorzugsweise sind die beiden Lagen aus Festigkeitsteilen in entgegengesetzter Richtung spiralartig gewunden, jedoch können die beiden Lagen auch in derselben Richtung gewunden sein.
• Eine zusätzliche isolierende oder bettende Hüllenlage kann zwischen den beiden Lagen vorgesehen sein, wodurch das Kabel leichter zu wickeln und zu handhaben ist.
• Der Kern kann ein mittiges leitendes Teil umfassen, das von einer inneren Hülle umgeben ist, die vorzugsweise aus Polyethylen geringer Dichte gebildet ist, wobei das leitende Teil dann den Leiter bildet, der Strom zum Betreiben des Verstärkers (Repeaters) führt. Dies bedeutet, daß die Dicke der äußeren Hülleneinrichtung, die üblicherweise aus exdrudiertem Kunststoffmaterial besteht, im Vergleich zu bekannten Unterwasserkabeln reduziert werden kann, da sie nur zur Bereitstellung elektrischer Isolation dient.
• Alternativ kann, um ein preiswerteres Kabel zu schaffen, wenn keine Leistungseinspeisung erforderlich ist, der Kern fest bzw. massiv und nichtleitend sein.
• Zweckmäßigerweise ist ein wasseblockierendes Mittel zwischen den beiden Lagen aus Festigkeitsteilen vorgesehen und ist eine Lage eines wasserblockierenden Mittels zwischen den Lichtleitfasern und dem lasergeschweißten Rohr vorgesehen. Dieses Mittel in den lasergeschweißten Rohren kann ein thixotropes Schmiermittel sein.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun lediglich beispielhalber unter Bezug auf Figur 1 beschrieben, die einen Schnitt des Kabels zeigt.
• Der mittige Kupferleiter 1 ist von einer Lage aus Polyethylen geringer Dichte umgeben, das die innere Hülle 3 bildet. Eine erste Lage aus Stahldrähten 6 hoher Zugfestigkeit ist um die innere Hülle 3 spiralartig gewunden, eine Anzahl von Lichtleitfasern 5 ist in lasergeschweißten Rohren 7 aus nichtrostendem Stahl 7 aufgenommen, die zwischen den Drähten 6 eingefügt. bzw. eingeschossen sind. Die Stahlrohre 7 und die Drähte 6 weisen denselben Durchmesser auf.
• Eine zweite Lage aus Stahldrähten 11 hoher Zugfestigkeit ist in der entgegengesetzten Richtung spiralartig um die erste Lage herum gewunden mit einer Menge eines wasserblokkierenden Silikonmittels 9 zwischen den Lagen. Das Kabel ist in einer äußeren Hülle 13 aufgenommen, die aus Polyethylen mittlerer Dichte gebildet ist.
• Die nichtrostenden Stahlrohre 7 schützen die jeweiligen Lichtleitfasern 5 vor Beschrädigung; jedes Rohr ersetzt einen ummantelnden Draht. Daher besteht keine Notwendigkeit für eine separate Lichtleitfaserverpackung innerhalb des Rohrs, wodurch leichtere und kompaktere Kabel hergestellt werden können.
• Typischerweise werden nichtrostende Stahlrohre von 1mm bis 6mm Durchmesser eingesetzt. Diese sind mit thixotropem Schmiermittel gefüllt und in Längsrichtung zum Einschließen der Lichtleitfaser laserverschweißt. Die Röhen liefern moderat harte, hermetisch abgedichtete Faserpackungen.
• Die Länge der spiralartigen Lage der ersten Lage kann in Abhängigkeit von der im Kabel erforderlichen Faserzug- bzw. Faserspannungsentlastung variiert werden.

Claims (8)

1. Optisches Unterwasser-Faserkabel, aufweisend einen mittigen zylinderischen Kern (1) mit einer Lage metallischer Teile, umfassend zumindest ein röhrenartiges, eine Lichtleitfaser enthaltendes Teil, das spiralartig um den Kern gewunden ist und umgeben von einer äußeren Hülle ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage (6,7) metallischer Teile mehrere Stahldrähte (6) aufweist, zwischen denen zumindest ein lasergeschweißtes Stahlrohr (7) eingefügt ist, innerhalb dessen zumindest eine solche Lichtleitfaser (5) aufgenommen ist, wobei die Stahldrähte und das oder die Stahlrohre einen wesentlichen Teil der Zugfestigkeit des Kabels bereitstellen.

2. Kabel nach Anspruch 1, in welchem das oder jedes Stahlrohr denselben Durchmesser wie die anderen Festigkeitsteile dieser Lage aufweist.

3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend eine zweite Lage (11) von Festigkeitsteilen in der Form von um diese Lage (6,7) von Festigkeitsteilen herum gewundener Stahldrähte, wobei die Hülle (13) beide Lagen umgibt.

4. Kabel nach Anspruch 3, in welchem die beiden Lagen spiralartig gewunden sind.

5. Kabel nach Anspruch 4, in welchem die beiden Lagen in entgegengesetzten Richtungen spiralartig gewunden sind.

6. Kabel nach Anspruch 3, 4 oder 5, aufweisend ein wasserblockierendes Mittel (9) zwischen den beiden Lagen von Festigkeitsteilen.

7. Kabel nach einem vorhergehenden Anspruch, in welchem der mittige zylindrische Kern ein mittiges leitendes Teil ist, das von einer inneren Hülle umgeben ist.

8. Kabel nach einem vorhergehenden Anspruch, in welchem eine Lage aus einem wasserblockierenden Mittel zwischen der oder den Lichtleitfasern und dem jeweiligen metallischen Rohr vorgesehen ist.