NO851988L - Optiske fiberkabler. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse omhandler optiske fiberkabler og spesielt slike kabler for undersjøisk bruk.

Et nylig oppdaget problem med optiske kabler, og spesielt undersjøiske optiske kabler, er utvikling av hydrogen. Over lang tid er små mengder hydrogen, i enkelte tilfeller, frigjort fra kabel isolasjonen. Hvis dette hydrogenet kommer i kontakt med silikafiber-kjernene, kan det diffundere inn og danne hydroksylgrupper. Nærværet av slike grupper i en optisk fiber er velkjent for å skape utesluttende egenskaper på de optiske overføringsegenskapene i fibermaterialet.

Formålet ved foreliggende oppfinnelse er å minimalisere eller fjerne disse ulemper.

I henhold til et aspekt av oppfinnelsen, blir det fremskaffet en optisk fiberkabel innbefattende en eller flere optiske fibre innsluttet i et beskyttende materiale, slik at kabelen innbefatter et hydrogenabsorberende materiale hvorved de optiske fibre i kabelen blir opprettholdt i et miljø som i hovedsak er fritt for hydrogen.

I henhold til et annet aspekt vedrørende oppfinnelsener det fremskaffet en metode som undertrykker hydrogendannelse i en optisk fiberkabel, hvorved metoden inkluderer å fylle kabelen med en vannblokkerende forbindelse, slik at et hydrogenabsorberende materiale er inkorporert i den blokkerende forbindelsen.

I henhold til et ytterligere aspekt av oppfinnelsen er det fremskaffet en forbindelse for undertrykking av hydrogendannelse i en optisk fiberkabel hvor sammensetningen består av en vannblokkerende forbindelse og et spesielt hydrogenabsorberende materiale fordelt i nevnte forbindelse.

En utførelse av oppfinnelsen vil bli beskrevet med referan-ser til de tilhørende tegninger hvor: Fig. 1 er et tverrsnitt av overføringsbunten i en optisk fiberkabel; og Fig. 2 er et tve rrsnitt av en endelig kabel inneholdende overføringsbunten i henhold til fig. 1.

Under henvisning til tegningene, består overføringsbunten av et sett optiske fibre 11 innkapslet i plast og viklet rundt en kingwire 12 og valgfritt holdt sammen som en bunt av en maskinvikling 13, f .eks. av et polyestermateriale. Hvert fiberknippe 11 har som kjerne en glassfiber 14 som er typisk for silika med en intern optisk bølgeførende struktur. Glasskjernen 14 er omgitt av et plastmateriale 15 pålagt i et eller flere lag for å fremskaffe en viss beskyttelse for den underliggende glassfiber og for å fremskaffe tilstrekkelig oppløsning for den nødvendige oppdeling som tar del i produksjonen av kabelen. Rundt denne overførings-pakke blir det ekstrudert et skjøtefritt aluminiumsrør 16, som kan dannes ved kontinuerlig konstruert ekstrusjon. En passende metode for å ekstrudere røret 16 er beskrevet i UK spesifikasjonsnr. 2128358 A.

Transmisjonsbunten er inneholdt i en ytre hylsestruktur bestående av et eller flere lag stålwire 27 (fig. 2) og et lag plastmateriale 28. I enkelte utførelser kan en ekstern forsterkning (ikke vist) også bli tilsatt.

For å hindre inntrengning av fuktighet, fylles hulrommene i overføringsknippet med en vannblokkerende forbindelse 18. Det blir typisk benyttet HYVIS 200® for dette formålet.

Den vannblokkerende forbindelse inneholder et partikkelfor-mig hydrogenbindende materiale for å fjerne spor av hydrogen som kan utvikles inne i overføringsbunten. Til dette formål er det foretrukket å bruke en zeolitt. Disse materialer innbefatter natrium aluminiumsilikater som er gjort hydrogenabsorberende ved utbytting av minst endel av natriumet av et aktivt metall, typisk sølv. Typisk blir det brukt Zeolitt Y som har sammensetningen:<Na>54,7<Al>54,7 Si137,3 °384<241><H>2°'

En del eller alt av natriumet av dette materialet er erstat-tet av sølv og fordelaktig blir materialet så dehydrert. Sammensetningen blir da: (<Ag>n'<Na>54,7-n)<A1>54,7 Sl137,3 °384

Materialet blir knust til et fint pulver og blir blandet med det vannblokkerende materiale til kabelen i et vektforhold på 0,2 - 15 vekt-%. Fortrinnsvis blir det benyttet 2 vekt-% av zeolitt.

Den følgende tabell viser effekten av å tilsette zeolitt til en vannblokkerende forbindelse hvor 71% av natriumet er byttet ut med sølv. Resultatene er utregnet for en kabel inneholdende 3,2 g/m av den blokkerende forbindelse.

Sikkerhetsfaktoren er basert på en antatt dannelse av 0,04 cc/m av hydrogen i en typisk optisk kabel.

Zeolitten kan fremstilles ved å bytte ut natriumioner med sølv fra en oppløsning av sølvnitrat. I en typisk fremgangs-måte ble 15 g av den tørkede zeolitt blandet med 1 liter vandig sølvnitratoppløsning inneholdende 4,469 g AgNO^. Blandingen ble kontinuerlig omrørt og prøver ble tatt hver time. For å unngå mulig fotokjemisk reduksjon av sølvionene til metallisk sølv, ble blandingen skjermet for lys utenfra. Prøvene ble filtrert for å fjerne utfellinger og ble etter fortynning analysert med hensyn på natrium og sølv ved atomisk emisjonsspektrofotometri. Siden det ubehandlede zeolitt kan inneholde et lite overskudd av Na<+>, ble en blind-prøve også laget ved å røre 3 g av det forstøvete zeolitt i deionisert vann i samme tidsperiode. Resultatene er oppsum-mert i tabell 1 under.

Disse resultatene indikerer at utbyttingen får en likevekt etter ca. 2 timer. Graden av utbytting kan bli utregnet fra mengden av natrium som er frigjort og/eller mengden av sølv som er brukt. Denne teknikken fremskaffer ca. 30% utbytting av natriumioner med sølv. Den prosentvise utbytting kan økes om nødvendig til over 90% ved en eller flere behandlinger av materialet med sølvnitratoppløsning.

For å illustrere de hydrogenbindende egenskaper til materialet, ble prøver med 30% sølvsubstituert zeolitt utsatt for hydrogengass ved romtemperatur, 40° C og 100°C. Volumet av det absorberte hydrogen ble målt ved utgassing av prøven i en standard celle. Typisk hydrogenab-sorpsjonsegenskaper bestemt i henhold til denne teknikken er vist i fig. 3 i de medfølgende tegninger. Resultatene illu- strerer effektiviteten av materialet som hydrogenbindende. Det er underforstått av teknikken ikke er begrensende til den spesielle kabelkonstruksjon som er beskrevet heri, men kan generelt benyttes for optiske kabler. Også andre hydrogenabsorberende materialer kan brukes som bindende materiale i kabelen.

Claims (8)

1. Optisk fiberkabel innbefattende en eller flere optiske fibre innelukket i en beskyttende hylse, karakterisert ved at kabelen innbefatter et hydrogenabsorberende materiale hvorved de optiske fibre i kabelen blir opprettholdt i et stort sett hydrogenfritt miljø.

2. Kabel ifølge krav 1, karakterisert ved at det hydrogenabsorberende materialet er inkorporert i en vannblokkerende forbindelse som står i kontakt med de inn-pakkede fibre.

3. Kabel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det hydrogenabsorberende materiale er en zeolitt.

4. Kabel ifølge krav 3, karakterisert ved at zeolitten inneholder sølv.

5. Kabel ifølge krav 2 og 4, karakterisert ved at den blokkerende forbindelse inneholder fra 0,2 - 15 vekt-% zeolitt.

6. Metode for å undertrykke hydrogenutvikling i en optisk fiberkabel hvor metoden innbefatter å fylle kabelen med en vannblokkerende forbindelse, karakterisert ved at et hydrogenabsorberende materiale er inkorporert i den blokkerende forbindelse.

7. Blanding for å undertrykke utvikling av hydrogen i en optisk fiberkabel, karakterisert ved at blandingen består av en vannblokkerende forbindelse og et partikulært hydrogenabsorberende materiale fordelt i for-bindelsesmassen.

8. Blanding ifølge krav 7, karakterisert ved at den hydrogenabsorberende materiale er en zeolitt.