NO168972B - Undervannskabel for fiberoptisk transmisjon - Google Patents

Abstract

Undervannslinje for fiberoptisk transmisjon og omfattende to seriekoblede fiberoptiske undervannskabler mellom hvilke det er innskutt et kammer som rommer optoelektroniske forsterkere for de overførte signaler. Disse undervannskabler har armeringer som består av metalltråder og befinner seg i den radialt sett innerste sone i linjen. Kammeret har et gjennomgående hulrom (9) som omfatter endepartiene av de to kablers armeringer og dessuten en pressforbindelse som forbinder dem butt til butt. Kammeret er dessuten omsluttet av en vanntett kapsling (16) som er festet på en forseglet måte til kablenes kapper. _

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en undervannslinje for fiberoptisk telekommunikasjon og av emtype som omfatter opteolektroniske forsterkere for de overførte signaler.

En typisk slik linje omfatter i det minste to seriekoblede fiberoptiske undervannskabler med innskutte og til-koblede kamre som rommer optoelektroniske forsterkere (repeaters), dvs. elementer som besørger forsterkning og videre-utsendelse av signalene fra den ene kabel (fra den ene retning) til den andre kabel (som fører utover i motsatt retning).

Forbindelsen i slike innskutte kamre i undervanns-kablene må ikke bare sørge for kobling mellom kablenes optiske fibre og de optoelektroniske forsterkere, men også en kontinuitet i forbindelsen mellom kablenes mekanisk motstandsdyktige armering, og videre må det sørges for fullstendig beskyttelse mot inntrengning av vann i forbindelsesområdet.

Undervannskabler i konvensjonelle linjer har en mekanisk motstandsdyktig armering i form av en ståltrådskonstruksjon som omslutter den vanntette metallkappe og sålédes også omslutter den sone hvor de optiske fibre befinner seg..

I de tradisjonelt benyttede linjer foregår forbindelsen mellom kablenes armering via kamre som rommer de optoelektroniske forsterkere på en av følgende to måter: Ifølge den første måte festes hver enkelt tråd i kabel armeringen til kammeret som er utstyrt med slisser for å lette en slik forbindelse. Således utgjør selve kammeret derved.en integrert del av linjens armering. Kammeret må selv derfor være istand til å motstå de mekaniske påkjenninger som kabelleggingen eller kabelheveoperasjonene påfører kabelen og linjen.

Den andre måte er å feste trådene i de to kablers armering til hverandre direkte etter å ha strukket dem over

den kapsling som omslutter kammeret for de optoelektroniske forsterkere.

Det er således nødvendig å utføre en mekanisk forbindelse for hver enkelt tråd i kabelarmeringen uansett hvilken 'av disse to måter man velger. Dette gjør at utførelsen av den mekaniske kontinuitet mellom kabelarmeringene blir temmelig komplisert og omfattende.

En ytterligere ulempe ved de kjente underyannslinjer ligger i en utilstrekkelig pålitelighet av den forbindelse som er utført mellom de optiske fibre i kabelen og de optoelektroniske forsterkere.

Denne erfaringsmessige utilstrekkelige pålitelighet av forbindelsene kommer hovedsakelig fra problemer under selve produksjonsprosessen.

De optiske fibre i de benyttede linjer er nemlig omsluttet av den armering som kablene selv har for mekanisk beskyttelse. Det er således vanskelig å få adgang til fibrene selv. Derfor er det også vanskelig å utføre forbindelser mellom hver enkelt optisk fiberbunt, noe som medfører denne utilstrekkelige pålitelighet ved disse fiberforbindelser.

Videre er også den vanntette forbindelse mellom kabelens kappe og kapslingen for kammeret som rommer de optoelektroniske forsterkere vanskelig å utføre i de kjente undervannslinjer fordi denne forbindelse også er vanskelig å få adkomst til på grunn av kabelarmeringen.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er en undervannslinje for optisk fiberkommunikasjon med kamre som rommer, optoelektroniske forsterkere, og oppfinnelsens siktemål er å eliminere alle ulempene nevnt ovenfor for de kjente undervannslinjer. Ifølge oppfinnelsen er det skaffet tilveie en undervannslinje for optisk fiberkommunikasjon, idet linjen er av den type som fremgår av den innledende del av det etterfølgende krav 1, og kjennetegnet ved de trekk som fremgår av dette kravs karakteriserende del.

Den etterfølgende beskrivelse støtter seg til tegninger, idet disses fig. 1 viser et lengdesnitt av et parti av linjen ifølge oppfinnelsen hvor det befinner seg et kammer som rommer de optoelektroniske forsterkere for de signaler som overføres i de optiske fibre, fig. 2 viser et tverrsnitt angitt med II-II på fig. 1, fig. 3 viser i lengdesnitt en alternativ utførelse ifølge oppfinnelsen,og fig. 4 viser i lengdesnitt nok en ut-førelse i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

En undervannslinje for fiberoptisk transmisjon om-1 fatter i det minste to seriekoblede fiberoptiske undervanns-. kabler mellom hvilke det er innskutt en innretning med et kammer som rommer optoelektroniske forsterkere for de overførte signaler.

I en linje ifølge oppfinnelsen er de optiske fiber-kablers mekanisk motstandsdyktige armering anordnet i den radialt innerste sone i kabelen.

Kabler av denne type er bl.a. beskrevet i patent-skriftene NO 167777 og 167778 (Pirelli).

På fig. 1 og 2 er vist et parti av en undervannslinje ifølge oppfinnelsen, og i det viste parti ligger optoelektroniske forsterkere inne i en innretning 10 som har et lukket innvendig kammer 9. Ved de motstående ender av linjens to kabler 1 og 2 er følgende komponenter utelatt på fig.. 1 og 2: - kablenes armeringer 3 og 4, idet disse består av kompakte og vridningsstabile wirer anordnet i den radialt innerste sone, dvs. kablenes kjerne; - det indre, slanke rør 5 som ligger sentralt i kablene og omslutter selve de optiske fibre, idet disse ligger fritt bevegelig i røret 5 som kan være fylt med et ukomprimerbart fluid, eksempelvis vaselin, silikonfett eller liknende; og

- kablenes omsluttende kappe 6 og 7.

Kabelarmeringene 3 og 4 forbindes mekanisk innbyrdes, og i alminnelighet vil minst det ene av de elementer som inn-går i det som her skal kalles mekanisk forbindelseskobling og sørger for den mekaniske forbindelse være anordnet innvendig i kammeret 9 i innretningen 10 som rommer de optoelektroniske forsterkere. Elementet er imidlertid ikke vist her, da det er av en i og for seg kjent type.

På fig. 1 vises den mekaniske forbindelseskobling i utførelse som en pressforbindelse 8 for sammenføyning av armeringene 3 og 4 ende mot ende, som et alternativ kan også denne pressforbindelse være utført som en sveiseforbindelse.

Pressforbindelsen 8 er anordnet inne i det gjennomgående kammer i en vanntett kapsling 14 som omslutter innretningen 10, idet denne er innrettet for feste til kabelarmeringene 3 og 4 slik at hverken innretningen 10 eller det innvendige kammer 9 kan dreies eller beveges langsetter i forhold til armeringene.

Forbindelsene utføres ved hjelp av flenser 11 som er skrudd eller sveiset til innretningens 10 endepartier 12 nær kammerets 9 åpninger, og ved at krager 13 på flensene 11 er

fast forbundet med kablenes armeringer 3 og 4.

På innretningens 10 sylindriske omsluttende kapsling

14 er festet en omløpende ytre flens 15 som mekanisk forbinder innretningen 10 med en vanntett ytterste metallkapsling 16

(som vil bli beskrevet nærmere senere), og metallkapslingen 16 er på sin side festet tettende i et respektive endefeste 17, f.eks. utført som en sveiseforbindelse, til kabelens kapper 6

og 7 av metall, eller med kitt i tilfelle kappene 6 og 7 er utført av plast.

Rundt metallkapslingen 16 er anordnet en plastomslutning 18 som på hver side er festet til kablenes omsluttende plastkappe 19. Utenpå linjeforbindelsens plastomslutning 18 kan det være anordnet ytterliggere beskyttende lag (ikke vist), f.eks. kan det være omviklet et bånd for å motstå angrep av pæleorm (Teredo).

Den vanntette metallkapsling 16 som er anordnet utenpå innretningen 10 og dettes omsluttende kapsling 14 er også motstandsdyktig overfor det hydrostatiske trykk som kabelforbind-elsen vil bli utsatt for i utlagt tilstand. Metallkapslingen omfatter to symmetriske hylser eller krager, hver med et mellomstykke 20 hvis form er som en avkortet kjegle, og fra basis av hvert mellomstykke 20 rager et respektive første 21 og et andre sylindrisk parti 22 ut i aksial retning.

De sylindriske partier 21 er festet til de avkuttede ender av kabelkappene 6 og 7 i festet 17, f.eks. ved sveising hvis kappene 6 og 7 er av metall, eller med kitt, slik som angitt tidligere, dersom kabelkappene er av plastmateriale. På tilsvarende måte er de sylindriske partier 22 tettende forbundet med hverandre i et feste 23, f.eks. utført som en sveiseforbindelse, og samtidig er de festet til den ytre flens 15 på utsiden av den. omsluttende kapsling 14.

På denne måte oppnås mekanisk forbindelse mellom den vanntette metallkapsling 16 og innretningen 10 som på sin side er mekanisk forbundet via flensene 11 og 12 med kablenes armering. Metallkapslingens 16 vekt opptas derved av kabelarmeringene ved 3 og 4 under linjens utlegging, og festet 17 (som gir forbindelse mellom kabelkappene 6 og 7 og kapslingen 16) blir ikke utsatt for mekaniske påkjenninger.

I en modifisert utførelse (ikke vist) er den ytre flens 15 utelatt, i stedet er då anordnet en metallarmering rundt yttersiden av plastomslutningen 18, og metallarmeringen strekker seg ut over selve skjøtepartiet til kablenes 1 og 2 ytre plastkappe 19. Hensikten med dette armeringslag er av-lastning og fordeling av metallkapslingens 16 vekt slik.at denne overføres til en del av kablenes ytterkappe.

Fortrinnsvis er også metallkapslingen 16 fylt med et ukomprimerbart fluid såsom vaselin, silikonfett e.l. Inne i kapslingen er de optiske kontaktelementer 24 lagt, for forbindelse mellom kablenes optiske fiberbunter i de slanke rør 5, og videré ligger her de optiske fibre som er ført ut i de tett tilsluttede rørstusser 25 som fører inn til endene av innretningen 10.

Hvis de optiske fiberbunter i kablene 1 og 2 lå ubeskyttet og ikke innkapslet i de slanke rør 5, ville bare fibrenes avslutningspartier ligge inne i metallkapslingen 16,

og i et slikt tilfelle ville de optiske kontaktelementer mellom fiberbuntene være utført som en butt- til butt-forbindelse.

Inne i metallkapslingen 16 er det også anordnet kon-takter (ikke vist) for forbindelse mellom de elektriske ledere (som utgjøres av selve armeringen og kablenes metallkapper - eller et ledende element dersom kablenes kapper er av plast)

og de elektriske kretser (i innretningen 10) som er nødvendige for driften av de optoelektroniske forsterkere.

Fig. 3 viser en alternativ utførelse som avviker noe

i forhold til den som er vist på fig. 1 og 2 med hensyn til den mekaniske forbindelseskobling mellom kabelarmeringene.

Det er i stedet anordnet et vridningsstabilt element 26 på inn-siden av kammeret 9 i innretningen 10, idet elementet kan bestå av en metallstav, et stabilt og kompakt metallbånd eller liknende, hvis ender 27 og 28 rager ut noe fra kammeret 9.

I denne utførelse har flensene 11 som er festet til innretningens 10 endepartier 12 krager 13 som er klemt fast på elementet 26. I tillegg er kablenes 1, 2 armeringer 3, 4 forbundet ende mot ende med elementets 26 ender 27 og 28, og de er innbyrdes forbundet med klemmer 29 på yttersiden av kammeret 9, alternativt kan de være forbundet i en sveiseforbindelse.

Fig. 4 viser nok en utførelse som avviker ved at det er anordnet en ytterligere kapsling 30 av metall, med avkortet kjegleform. Den smaleste del 31 av kapslingen er ifølge figuren festet tettende (ved 32) til kabelens kappe, mens den bredeste del 33 er tettende festet til en flens 34 i enden av innretningen 10.

De ytterligere kapslinger 30 er også fylt med et ukomprimerbart fluid slik som anført ovenfor og omslutter tettende de optiske kontaktelementer 24 mellom fiberbuntene i de, slanke rør 5 og de tilsvarende bunter i rørstussene 25. Ved dette oppnås bedre pålitelighet som følge av bedre tetning mot fuktighet. Den sist viste utførelsesform egner seg derfor særlig godt når kablenes fiberbunter ligger ubeskyttet, dvs. i de til-feller hvor de ikke er lagt inn i rør 5.

Det som er oppnådd med den foreliggende oppfinnelse, er særlig at den mekaniske forbindelse mellom linjens kabelarmer-inger er pålitelig og lett å utføre. I stedet for at de enkelte tråder eller strenger i en flettverksarmering må forbindes enkeltvis oppnås ifølge oppfinnelsen kontinuitet ved hjelp av omkretsdekkende sveise- eller préssforbindelser.

I tillegg er det langt lettere å utføre selve den optiske forbindelse mellom fibrene, siden det ikke lenger er noen utvendig armering som hindrer adgangen.

Endelig er tetningen av kammeret som omslutter de ortoelektroniske forsterkere bedre, også på grunn av at det ifølge oppfinnelsen ikke er elementer som vil kunne hindre ut-førelse av sveising eller forsegling mellom metallkapslihgene og kabelkappene.

Claims (9)

1. Undervannslinje for fiberoptisk signaltrånsmisjon og omfattende i det minste to seriekoblede fiberoptiske undervannskabler (1, 2) med kapper (6, 7) og armering (3, 4), hvor en innretning (10) med optoelektroniske forsterkere for forsterkning av de overførte signaler er innskutt mellom kablenes motstående ender, KARAKTERISERT VED at kablenes (1, 2) mekanisk motstandsdyktige armering (3, 4) i sin helhet er anordnet i den radialt innerste sone av kablene, at innretningen (10) er utformet som en omslutning med et kammer (9) innrettet for å romme hele den mekaniske forbindelseskobling (8, 26) som er anordnet mellom kablenes armering (3, 4) som innretningen (10) ligger an mot, at det er anordnet minst én vanntett metallkapsling (16) som omslutter innretningen (10) og er tettende forbundet med kablenes (1, 2) kapper (6, 7), og at det er anordnet blokkopp-delende organer (15, 23) mellom metallkapslingen (16) og innretningen (10) .

2. Linje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at den mekaniske forbindelseskoblings (8, 26) komponent for sammenkobling av kablenes (1, 2) armering (3, 4) utgjøres av en pressforbindelse (8) som forbinder kabelarmeringene butt til butt.

3. Linje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at den mekaniske, forbindelseskoblings (8, 26) komponent for sammenkobling av kablenes (1, 2) armeringer (3, 4) utgjøres av et vridningsstabilt element (26) hvis ender (27, 28) rager ut fra kammeret (9) , og at klemmer (29) er anordnet for å forbinde armeringene butt til butt med det vridningsstabile element (26).

4. Linje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at den vanntette metallkapsling (16) omfatter to symmetriske krager, hver med et mellomstykke med avkortet kjegleform, idet et første og et andre sylindrisk parti (21, 22) rager ut i aksial retning fra det respektive mellomstykkes basis, og at det første sylindriske parti (21) er tettende forbundet med kabelens kappe (6), mens det andre sylindriske parti (22) er tettende forbundet med den motstående kabels kappe (7).

5. Linje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED to ytterliggere kapslinger (30) som er omsluttet av metallkapslingen(16) og er tettende forbundet med kabelens kapper (6, 7) og innretningens (10) vegg.

6. Linje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED et avlastnings-element for å hindre at vekten av metallkapslingen (16) belaster den tettende forbindelse med kappene (6, 7).

7. Linje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at. avlastnings-elementet omfatter en ytre flens (15) på innretningens (10) omsluttende kapsling (14).

8. Linje ifølge krav 4 og 7, KARAKTERISERT VED at den ytre flens (15) er festet til metallkapslingen (16) ved at den er innskutt mellom de motstående sylindriske partier (22) som på sin side er tettende forbundet med hverandre i et feste (23).

9. Linje ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at avlastnings-, elementet omfatter en metallarmering anordnet rundt metallkapslingen (16) og rundt de partier av kablene (1, 2) som ligger like inntil denne, på en slik måte at metallarmeringen gir friksjon mot kablenes (1, 2) ytterflater.