含有光纖的海底電訊纜線的製作方法

2023-11-03 09:33:37 1

專利名稱：含有光纖的海底電訊纜線的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種含有光纖的海底電訊纜線，這種海底電訊纜線由光纖型海底電纜段互相串接而成，並且在段之間處插接有被傳輸信號的光電轉發器。
眾所周知，任何含有光纖的海底電訊纜線都應有一個能機械地抵抗敷設纜線時和為可能的修理而進行回收時施加在纜線上的拉力的結構，這個結構的存在是很必要的。
海底通訊纜線的這種機械抗拉結構的元件由電纜的抗拉鎧裝和光電轉發器的抗拉鎧裝構成。
按照它們的抗拉鎧裝來分，海底光纖電纜可分成兩類。
第一類海底光纖電纜包括鎧裝套裝在光纖佔據著的電纜部分上的那些電纜;它們的鎧裝既能機械地抵抗敷設時衝撞它的拉力，還能抵抗已敷設電纜中因靜液壓力引起的應力。
第二類海底光纖電纜包括機械抗拉鎧裝被光纖所包圍的那些電纜。特別是這類電纜的鎧裝僅由一根在徑向上佔據了電纜的最裡層部分的繩索所構成。而且它們只裝有一個緊套，基本上不能抵抗由靜液壓壓力引起的應力，對後者的抵抗是通過向緊套內部所有未填材料的空間中填充一種不可壓縮的流體的辦法來實現的。
光電轉發器也可分成兩類第一類包括的光電轉發器是這樣的它們的結構只允許電纜與其固定，上述的電纜中含有著光纖的部分包裹著機械抗拉鎧裝。
在屬於第一類的光電轉發器中，機械抗拉結構由緊套或金屬外殼構成，上述的緊套或金屬外殼的兩端都有用於連接轉發器與兩段第一類電纜的鎧裝的元件。
第一類轉發器的結構簡單、緊湊，對水下物體(如漁網等物)的衝撞可能產生的損傷具有一定的抵抗作用。
事實上，為了保證具有高機械強度，第一類轉發器都裝有相當厚度的緊套或金屬外殼，它們的尺寸要選擇得既能抵抗靜液壓力，又能抵抗敷纜線期間的施加的拉力。
第二類光電轉發器由具有下列特點的轉發器構成即它們的結構只能允許第二類電纜與其(轉發器)固定，第二類電纜中的機械抗拉鎧裝由在徑向上佔據它們(電纜)的最裡層部分並被光纖包裹著的一根繩索所構成。
在第二類光電轉發器中，機械抗拉結構由在徑向上佔據著轉發器的最裡層部分的一根連結杆或類似物所構成。
轉發器的光電元件都位於連結杆周圍，除連結杆的端部外，它們(光電元件和連結杆)整個都被一緊套所包圍，連結杆從緊套中伸出成懸臂狀態。
在第二類光電轉發器中，緊套中未填材料的所有空間中都填充了一種不可壓縮的液體，因此上述緊套本身具有較小的機械強度。從而在衝撞場合很可能被損壞。
從上面的描述可以看出，常規的含有光纖的海底電訊纜線全部是由相同類型的電纜通過相同類型的光電轉發器連接在一起而形成的。
具體地說，上述的常規纜線只能由第一類電纜通過第一類轉發器連接在一起而構成，或者只能由第二類電纜通過第二類光電轉發器連拉在一起而構成。
目前已公知的含有光纖海底電訊纜線同時存在不少優點和缺點，下面我們將加以分析。
由第一類電纜通過第一類光電轉充器連接在一起而構成的已公知電纜極其笨重，很缺乏柔性且又難於處理，這給進行敷設工作帶來了困難。
另外，當敷設深度增加時，纜線的重量也相應增加，其柔性和可處理性也顯著下降。事實上，敷設深度的增加將相應地引起第一類電纜中包圍著光纖佔據的電纜部分的鎧裝結構的增大，這是因為敷設纜線期間施加在纜線上的拉力及靜液壓力引起的應力都比原來大了。
相同的分析同樣適用於第一類光電轉發器，因為隨著敷設深度的增加，機械抗拉套的厚度也相應地增加。
由第一類電纜構成的常規海底纜線的優點是藉助于堅固的鎧裝(包圍著傳輸元件佔據的那部分纜線)，它們可以抵禦漁網等物造成的衝撞。
但是，上面說到的防衝撞性只在被衝撞的危險實際存在的靠近海岸的那部分海底電纜長度上才是利大於弊的，上述的危險對纜線的剩餘部分(伸向更遠的部分)實際不存在，因為它們被敷設在極深的根本無法預測情況的海底裡。就纜線而言，上面說過的敷設時遇到的困難造成的障礙就無法排除。
然而由第二類電纜通過第二類光電轉發器連接在一起而構成的常規海底纜線比較輕，有柔性(易彎曲)，易於處理，這將使敷設過程容易進行。
但是，上面那類纜線的缺點是它們在水下物體(如漁網等物)衝撞時容易損壞。
本發明意在提供一種含有光纖的海底電訊纜線，這種纜線具有上面說到的現有電訊纜線的所有優點，同時避免了它們的缺點;這種海底電訊纜線是通過把第一類光電轉發器既與第一類光纖電纜相連，又與第二類電纜相連來獲得的。
因此，本發明的目的是提供一種含有光纖的海底電訊纜線，該電訊纜線包括至少一個被傳輸信號的光電轉發器和至少兩根中間插入並連接上述轉發器的海底光纖電纜，上述的光電轉發器上裝有用於機械地抵抗敷纜線時傳到纜線上的任何拉力的緊套，上述的電訊纜線的特徵在於所述的兩根海底電纜由至少有一根是下列類型的，即其機械抗拉鎧裝是一根在徑向上佔據著電纜的一最裡層部分的繩索;其特徵還在於光電轉發器和上述類型的海底電纜之間的接頭包括一個機械抗拉筒形體，該筒形體支撐著一個與其形成一個整體且橫斷地裝在其空腔中的機械抗拉隔板，該隔板上開有供光纖穿過的通孔，作為電纜鎧裝的繩索固定在機械抗拉隔板上，上述的筒形體的一端裝有與轉發器套實現機械固定的元件，另一端與電纜套緊緊相連，上述的機械抗拉筒形體中還裝有液壓密封裝置。
從下面的以非限制性實例的方式詳細描述，同時參照附加頁上的附圖，可以更好地理解本發明。
附圖中，

圖1-概略地表示根據本發明的一種纜線。
圖2-表示電纜一端和光電轉發器之間的插頭的截面圖，而圖3-是圖2中的拉頭的詳細平面圖。
圖1中示意性地表示了一種根據本發明的含有光纖的海底電信纜線，它包含由光電轉發器(6，7，8，9)串接在一起的許多光纖纜段(1，2，3，4，5)。
具體地說，由參考數字(1)和(5)所表示的光纖纜段本質上是已知的，而且它們屬於第一類電纜，其中機械抗拉鎧裝包圍著含有光纖的電纜部分。而由參考數字(2.3.4.)表示的纜段本質是已知的，它們屬於第二類電纜，其中電纜的機械抗拉結構只由一根纜索組成，它在徑向上位於電纜部分的最裡層，而因此位於光纖所佔據的電纜部分的內部。纜線上所有的光電轉發器(6.7.8.9.)本質上是已知的，屬第一類光電轉發器，可以想像得出它有一個甚至能機械地抵抗在敷設纜線期間施加在其上的任何拉力的緊套，因此它們的緊套既能機械地抵抗敷設作業期間施加的拉力，又能機械地抵抗施加在已敷設好的纜線上的靜液壓力。
如上所述，本質上是已知的光電轉發器(6，7，8，9)，它們的機械抗拉套的兩端都裝有使第一類電纜(其機械抗拉鎧裝包圍著含有光纖的電纜部分)的機械抗拉鎧裝與之相連的元件。
因此，屬上面說過的第一類電纜的電纜(1)和(5)之間的接頭，以及用常規系統和裝置構成的光電轉發器(6)和(9)，不包括在本發明的範圍之內，故在附圖中未畫出，也不準備加以詳細描述。
與此相反詼喙庀說繢攏ㄆ浠悼估敖鯰梢桓斷蟶銜揮詰繢倫罾鋝愕睦濾髯槌桑┯氳諞煥喙獾繾⑵鰨ㄗ壩心芑檔氐摯辜釉謐⑵魃系睦Φ囊桓黿秈祝┲淶牧郵峭ü逑直痙⒚韉牡繆獨孿叩囊桓齷疽氐牧幼爸美詞迪值模庠諳旅娼右悅枋觥 上面談到的連接裝置，一般包括一個至少能機械地抵抗敷纜線時施加在纜線上的拉力的筒形體。
筒形體的一端通過固定元件與光電轉發器的緊套的一端相連，固定元件把上述筒形體的一端與相同的裝在緊套上用於固定第一類電纜的外部鎧裝的連接元件相連接。
筒形體包含一塊固定安裝在其空腔中的隔板，隔板上開有許多用於穿過電纜的或轉發器的光纖的通孔。
隔板能抗機械拉伸，構成第二類光纖電纜的機械抗拉鎧裝的纜索的一個末端與隔板連接，可以預見該纜索是唯一的鎧裝，它在徑向上位於電纜部分的最裡層。
筒形體的另一端與電纜套緊緊相連，筒形體的內部裝有密封裝置。
圖2表示一具體的第二類光纖電纜(如電纜2)和某類光電轉發器(如用參考號8表示的)之間的一個接頭(下面將詳述)的一具體實施例(但不局限於此);在該第二類光纖電纜中，機械抗拉鎧裝僅由在徑向上位於最裡層的一根纜索(12)組成;該類光電轉發器備有一個甚至能機械地抵抗在敷設纜線期間施加的任何應力的緊套(10)。
圖2隻粗略表示光電轉發器(6)端部的一部分，因為它是本質上公知的類型。套(10)的每端都有一個法蘭(11)，這個法蘭(11)就是常規纜線中與第一類電纜的機械抗拉鎧裝相固定的元件。
這根特定的電纜(2)圍繞纜索(12)具有(本發明的目的不局限於此)，一個嵌有小管(14)的塑料材料製成的芯(13)，光纖(15)就鬆動地裝在這些小管(14)中;上述的芯(13)被一個(舉例來說)金屬材料製成的只起液壓密封作用的電纜(10)的套(16)所包圍;再向外，金屬套(16)上裝有一個塑料外殼(17)。
從圖2中可以看出，電纜(2)的末端具有它自己的逐漸裸露的部分，特別是纜索(12)和各光纖(15)的端部都是懸臂的。
電纜(2)和光電轉發器(6)之間插接有機械抗拉筒形體(18)，該筒形體的一端有一個法蘭(19)，並且與光電轉發器(6)的機械抗拉套的法蘭(11)通過(舉個例子來說)螺栓相連。
機械抗拉筒形體(18)的另一端(21)與電纜(2)的金屬套(16)藉助於(比方說)焊縫(22)緊緊相連。
筒狀體(18)由幾個筒狀段(23，24，25，26)構成，每個筒狀段的兩段都有法蘭，各個筒狀段之間相互對準並相互固定在一起。
筒狀段(23)，(24)，(25)(它們的特徵以後再描述)之間相互直接相連，而在筒狀段(25)和筒狀段(26)之間插入了一塊板(27)，該板的平面圖示於圖3中。這塊開有通孔的板(27)構成了夾板的一個具體實施例，它裝在筒形體的空腔中，並與後者構成一個整體。
板(27)的邊緣夾在法蘭(25′)和(26′)之間，螺栓(28)穿過板上的孔(29)(見圖3)，這些孔與法蘭(25′)和(26′)上的那些孔對準，從而使板(27)和筒形段(25，26)在後者的法蘭(25′)和(26′)處實現連接。另外，一塊由電絕緣材料製成的襯墊(26″)夾在法蘭(26′)和板(27)的邊緣之間。
板(27)在其軸心上開有一通孔(30)，電纜(2)的繩索(12)的端部穿過該孔。直徑尺寸大於通孔(30)的一對夾板(31，32)從板(27)相反的兩面上夾住繩索，從而使繩索(12)連拉在板(27)上。
繩索端的通孔(30)及一對夾板(31，32)形成的單元是把構成電纜(2)的機械抗拉鎧裝的繩索(12)固定在板(27)上的裝置的一個具體實施例，僅是作為例子來解釋，因此不局限於此。
板(27)上還開有通槽(33)。在上面的那個特定實施例中，電纜(2)的光纖(15)穿過通槽(33)，從而可使該光纖的末端位於板(27)和光電轉發器(10)之間的空間中。
如上所述，在機械抗拉筒形體中裝有液壓密封裝置，這些密封裝置的作用是防止因任何原因(如金屬套上有小裂縫)而滲入電纜的少量水到達轉發器光電部件而使它們受到損害。
圖2用圖說明了在機械抗拉筒形體(18)的內部的密封裝置的一個具體實施例。
上面說過，位於板(27)和光電轉發器(6)之間的機械抗拉筒形體(18)部分由相互對準且連接的三個筒形段(23)，(24)，(25)所構成的。
對中介段(24)來說，它的內圓筒表面最好是經過壓花的，這樣才好和聚合材料制的圓筒體(34)的表面緊緊相連。圓筒體(34)的軸向長度與筒形段(24)的長度基本相同，它由(比方說)環氧樹脂做成，中央部分有光纖(35)。光纖(35)的兩端從體(34)的兩個底(34′)和(34″)伸出呈懸臂狀。
至少在光纖嵌入體(34)的塑料材料的長度的中央區域內，該光纖最好不帶通常的塑料保護外殼。
從體(34)的底(34″)以懸伸方式伸出的光纖(35)的各端頭在(36)處與電纜(2)的各光纖相連。相反，從體(34)的另一底(34′)以懸伸方式伸出的光纖(35)的各端頭在(37)處與來自光電轉發器(6)的各光纖(38)相連。
因此，筒形段(23)和(25)也有包圍各根光纖間的接頭的作用，從而保證電纜的光纖與轉發器的光電元件之間的連接。
具體地說，筒形段(23)和(25)中包含著捲成束的較長的待連接的光纖末端部分，以使連接易於進行。
此外，筒形段(23)和(25)中任何末填材料的空間及筒形段(26)內的全部空間，都完全注滿了一種防水油脂。
為使上述的那些空間注滿防水油脂，其措施是在筒形段(23)和(25)的壁上打有孔，這些孔可以用塞子(39)塞住。
此外，筒形體(18)和光電轉發器(6)的機械抗拉套被一個聚合材料製成的外殼(40)所包裹，該外殼(40)與塑料材料製成的電纜(2)的外殼(17)對頭連接。
上面對包圍在機械抗拉筒形體中的密封裝置，和位於板(27)和光電轉發器(6)之間的上述筒形體的部分中的液壓密封裝置的位置，以及上述那部分的具體形狀所進行描述的具體實施例，都不能認為是限制性的。
事實上，在另一個本圖中來示出的實施例中，聚合材料製成的體(34)與位於板(27)和電纜(2)的末端之間的筒形體部分結合在一起;上述的結合可以是任何種類的，只要使體(34)的圓筒面與該筒形體的上述部分的空腔表面緊緊地連接在一起就可以。
另外，根據這個有變化的實施例，位於板(27)和光電轉發器(6)之間的筒形體的那部分由一個單獨的筒形段構成。
如上所述，對圖2中所示的連接所進行的描述，曾特別參考了電纜(2)與光電轉發器(6)之間的連接。電纜(2)和(3)與光電轉發器7的連接(見圖1)，電纜(3)和(4)與光電轉發器(8)的連接，以及電纜(4)與轉發器(9)的連接，都與圖2所示和描述的連接完全相同，因為電纜(2)，(3)，(4)都屬於第二類電纜，可以料想到，它只有一根在徑向上佔據著電纜最裡層部分的繩索作為機械抗拉結構。
與此相反，電纜(1)，(5)分別與光電轉發器(6)和(9)進行的連接本質上都是公知的，這是因為該電纜(1)和(5)都屬第一類電纜，可以料想到，它具有位於包含光纖的電纜部分外部的機械抗拉鎧裝。
此外，根據本發明的電訊纜線還包括把傳輸信號送給光電轉發器的導電體。
在上面已圖示和描述過的那個具體實施例中，一個導電體由包含下列部分的單元組成，即兩根電纜的鎧裝，位於板(27)和光電轉發器之間的機械抗拉筒形段，和光電轉發器的套;而另一導體則是電訊纜線敷設在其中的大海。
在另一實施例中，導體中的一個由包含第一類電纜的鎧裝、轉發器的緊套及第二類電纜的外殼的單元構成;在這種情況下，設有絕緣襯墊(26″)，夾板(31)和(32)及板(27)的洞(30)都裝有電絕緣外殼。這個實施例中的另一個導體也是電纜線敷設在其中的大海。
上面說到的用來向光電轉發器輸送信號的導電體的兩個特例不包含導電體的所有可能的相同的實施例，由於本技術領域內的一個技術人員只要根據其自身的技術知識就可預見到上述的那些所有可能的實施例，因此，它們都在本發明的範圍之內。
從上面對根據本發明的電訊纜線的報告性描述以及下列的見解可以看出本發明實現了提出的目標。
體現本發明的電訊纜線的一個基本要素的獨特的連接裝置，能使第二類電纜(即海機械抗拉鎧裝只由在徑向上位於電纜最裡層部分的一根繩索子構成的電纜)與裝有密封套的光電轉發器相連，上述的密封套還能抵抗敷設作業時所受到的拉力。
此外，體現本發明的一個重要要素的連接裝置，通過它們與轉發器套上的元件的結合得到了下列結果即有可能把第一類電纜(即鎧裝包圍所含有的光纖的電纜)的機械抗拉鎧裝與其連接。
這樣的話，這些連接裝置使一種含有光纖的海底電纜的技術措施成為可能，在該光纖電纜中有兩種類型的光纖電纜，還同時含有光電轉發器，只有這類型的光電轉發器裝有能機械地抵抗機械拉力的密封套。
因此，可得到這樣的海底電訊纜線在水下物體衝撞的事件中，可免遭可能受到的損害。這是因為在存在衝撞危險的長度段上，電訊纜線可由更能抵抗衝擊的第一類電纜構成的，同時這種電訊線重量顯著地輕，易彎曲，易於處理。這是因為它們包含了具有上述特點的第二類電纜，它構成了纜線在無衝撞危險的長度上的較長部分。
雖然我們只描述和圖示了本發明的一些實施例，但應該理解的是本發明包含從上面指出的發明思想引伸出的所有變化和改進。
權利要求
1.一種含有光纖的海底電訊纜線，包括至少一個被傳輸信號的光電轉發器(6)，和至少二段光纖海底電纜，上述的光電轉發器就插接在這二段電纜之間，這類型的光電轉發器裝有一個能機械地抵抗甚至在敷設纜線期間就施加在其上的機械拉力的緊套(10)；纜線的特徵在於兩根海底電纜中至少有一根(2)是這種類型的，即其中機械抗拉鎧裝是一根在徑向上佔據著該電訊纜線的最裡層部分的繩索(12)，光電轉發器(6)和上述類型的海底電纜(2)之間的連接部包括一種機械抗拉力筒形體(23，24，25，26)，該筒形體支撐著一個與其成一個整體且橫斷地位於其空腔中的機械抗拉力隔板(27)，隔板(27)上開有通孔(33)便於光纖(15)穿過，構成電纜鎧裝的繩索(12)固定在隔板(27)上，上述筒形體(23，24，25，26)的一端(19)裝有把它自身與轉發器套(10)機械地固定的元件，另一端(21)與電纜(2)的外套(16)緊緊相連，液壓密封裝置(34)被裝在上述的機械抗拉筒形體中。
2.一種如權利要求1所述的海底纜線，其特徵在於機械抗拉圓筒體(23，24，25，26)支撐著與其自身構成一體且橫斷地位於其空腔內同時又開有通孔(33)並與構成電纜(2)的鎧裝的繩索(12)相連的機械抗拉隔板(27)，該機械抗拉筒形體(23，24，25，26)包括至少兩個筒形段(23，24，25，26)，其軸線互相對準，它們之間夾入一塊開有通槽(33)的板(27)，板(27)構成了上述的筒形體的隔板，板(27)的邊緣以機械方式緊緊地固定在兩個筒形段(23，24，25)，(26)的互相面對的端部上，板(27)在其自身的軸心線上的設有與構成電纜(2)的鎧裝的繩索(12)相連的元件(30，31，32)。
3.一種如權利要求2所述的海底纜線，其特徵在於使構成電纜(2)的鎧裝的繩索(12)與板(27)相連的元件包括板(27)內的一個通孔(30)，用於包裹繩索(12)的末端部分，從板(27)相對的兩側夾在繩索上的一對夾板(31，32)。
4.一種如權利要求1所述的海底纜線，其特徵在於裝在機械抗拉筒形體(23，24，25，26)內的液壓密封裝置包括一個聚合材料製成的圓柱體(34)，圓柱體(34)內嵌裝有許多光纖(35)的中段部分，每根光纖(35)的一端與光電轉發器(6)的光纖(38)相連，另一端與電纜的光纖(15)相連，聚合材料製成的體(34)圓周表面與機械抗拉筒形體(24)的內表面緊緊相連。5、一種如權利要求4所述的海底纜線，其特徵在於由聚合拆料製成的圓柱體(34)內嵌裝有許多光纖(35)的中段部分，圓柱體(34)位於筒形體(23，24，25)的某部分內，該部分在其含有與轉發器(6)的套(10)進行機械固定的裝置的末端與機械抗拉隔板(27)之間。
6.一種如權利要求5所述的海底纜線，其特徵在於筒形體(23，24，25)中裝有與轉發器(6)的套(10)機械固定的裝置的一端與機械抗拉隔板之間包含的那部分由三個互相對準且緊緊相連三個筒形段(23，24，25)構成;其特徵還在於聚合材料製成的圓柱體(34)自身的圓柱表面與中介筒形段(24)的空腔圓周表面緊緊相連，中介筒形段的軸向長度與上述的聚合材料製成的圓柱體的軸向長度基本相方。
7.一種如權利要求1所述的海底纜線，其特徵在於機械抗拉筒狀體(23，24，25，26)內未被材料填滿的每一空間內都填充了防水油脂。
全文摘要
根據本發明含有光纖的海底電訊纜線包括裝有能抵抗施加在纜線上的拉力的金屬套(10)的這種類型的光電轉發器(6，7，8，9)；與這種轉發器相連接的既有這種類型的光纖電纜段(1，5)，即在內部用金屬抗拉鎧裝包住光纖，也有這種類型的電纜段(2，3，4)，在其內部，金屬抗拉鎧裝僅由一根徑向上佔據著電纜的最裡層部分的繩索(12)所構成，並被後者(電纜)的光纖所包圍。
文檔編號H04B10/17GK1033114SQ8810467
公開日1989年5月24日 申請日期1988年7月27日 優先權日1987年7月27日
發明者帕羅·蓋茲安·波裡阿羅基 申請人:卡維·皮雷利公司