一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及海底光纜，尤其涉及一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜。
【背景技術】
[0002]海底光纜的工作環境非常復雜，容易受水流影響而發生位置改變、受船舶航行和漁業及養殖業活動(如船錨勾拉等)產生受牽拉、扭轉、扭結等變形而降低傳輸信號質量和光纜壽命，嚴重時導致斷纖和斷纜。
[0003]海底光纜系統承載著海量信息，但海底光纜是可以被竊聽的。目前，竊聽海底光纜的主要方法是剝離所有的保護結構露出光纖，對光纖非破壞性地施加微彎，用高靈敏的接收器探測光纖彎曲部位泄漏的光信號并進行分析和處理。
[0004]為在常規海底光纜上附加對自身和對周邊的監測及反竊聽功能，現有的技術方案主要是:
I)利用纜中己有的通信光纖構成分布式傳感系統，但由于光纜中的通信光纖處于中心位置且受多重結構的保護，除非光纖衰減增大或斷裂，它對纜本身的形變(或應變)不靈敏，用于監測周邊環境信息時接收到的外界信號會很弱，很難準確可靠地判斷光纜周邊的擾動和被竊聽。
[0005]2)在海纜線路上每隔一段距離(例如為1000米)設置由耐壓殼體保護的各類光電傳感器(類似于海底光纜的接頭盒)，雖然這些傳感器的靈敏度可很高，但含傳感器的耐壓殼體破壞了海底光纜的連續性還有較大的自身監測盲區(兩個傳感器之間的纜段，因而不是分布式的)，因殼體暴露在明處且外觀上數量眾多，為非法竊聽者提供了找到和打開這些殼體暴露出光纖的機會。
[0006]3)在海底光纜各結構層中設置光或電的傳感單元，這些傳感器的靈敏度可較高且是連續分布式或準分布式監測，但由于這些傳感單元是可辨認的，對訓練有素的非法竊聽者而言，在開剝光纜時使用特殊工具分離這些可辨識的傳感單元并不會十分困難。
[0007]因此，需要提供一種新的技術方案來解決上述問題。
【發明內容】
[0008]本發明要解決的技術問題是提供一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜。因傳感光纖與絕緣層融為一體，傳感光纖隱形在絕緣層中，不但對自身和周邊事件的分布式監測具有足夠的靈敏度，還有效阻止絕緣層被開剝從而反竊聽。
[0009]為解決上述技術問題，本發明的一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜，它包括纜芯、傳感光纖及外鎧裝加強保護層，所述纜芯具有絕緣護層，所述絕緣護層分為內絕緣層和外絕緣層，所述內絕緣層和外絕緣層之間隱形植入傳感光纖，傳感光纖以適當的節距繞包在內絕緣層上并用扎紗纏繞綁扎。
[0010]所述纜芯由通信光纖單元、內鎧加強件及擠包在內鎧加強件絞層外的絕緣護層構成；所述通信光纖單元包括各類通信光纖、阻水化合物及在外的通信光纖保護管；所述內鎧加強件是絞合在通信光纖單元外的一層或多層金屬或非金屬單線，各單線間和各絞層間填充阻水材料；所述絕緣護層擠包在內鎧加強件外。
[0011]所述通信光纖保護管為不銹鋼管或銅管。
[0012]所述傳感光纖是多根平行排列的光纖帶或者是在這種光纖帶外加有與絕緣層材料相同扁平護套的帶狀光纜。
[0013]所述外鎧裝加強保護層包括填充防腐瀝青的一層或多層外鎧加強件及繞包在外的外被層。
[0014]所述外鎧加強件為鋼絲絞線組成的絞層；所述外被層是一層或多層由多根聚丙烯繩組成的絞層。
[0015]本發明的有益效果:在常規海底光纜的外形、主要機械性能和光通信傳輸性能保特不變的前提下，在絕緣護層中隱形植入傳感光纖，利用適用的探測儀器和系統，不但能分布式在線監測到纜本身的位置移動和彎曲、扭轉等纜體形態的應變，還能靈敏地探測到離海底光纜一定范圍內的水聲、地震波、船艇接近、船錨勾拉等信息，由于傳感光纖隱形植入在纜芯絕緣層中并與絕緣層粘連，能及時識別開剝纜芯的行為，有效地防止通信光纖被竊聽，是集通信和傳感為一體的反竊聽智能海底光纜。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的結構示意圖。
[0017]其中:A、纜芯，B、外鎧裝加強保護層，
1、通信光纖單元，1-1、通信光纖，1-2、阻水化合物，1-3、通信光纖保護管，2、內鎧加強件，3、絕緣護層，3-1、內絕緣層，3-2、外絕緣層，4、傳感光纖，5、扎紗，6、外鎧加強件，7、防腐瀝青，8、外被層，9、阻水材料。
【具體實施方式】
[0018]為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例和附圖對本發明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明的保護范圍的限定。
[0019]如圖1所示，本發明的一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜，它包括纜芯A、傳感光纖4及外鎧裝加強保護層B，纜芯A具有絕緣護層3，絕緣護層3分為內絕緣層3-1和外絕緣層3-2，內絕緣層3-1和外絕緣層3-2之間隱形植入傳感光纖4，傳感光纖4以適當的節距繞包在內絕緣層3-1上并用扎紗5纏繞綁扎。
[0020]纜芯A由通信光纖單元1、內鎧加強件2及擠包在內鎧加強件2絞層外的絕緣護層3構成；通信光纖單元I包括各類通信光纖1-1、阻水化合物1-2及在外的通信光纖保護管1-3 ;內鎧加強件2是絞合在通信光纖單元I外的一層或多層金屬或非金屬單線，各單線間和各絞層間填充阻水材料9 ;絕緣護層3擠包在內鎧加強件2外。
[0021]通信光纖單元I在專用設備上制造，由若干通信光纖1-1和阻水化合物1-2及通信光纖保護管1-3組成。通信光纖保護管1-3為不銹鋼管或銅管，通信光纖1-1是各類用于光通信的單模或多模光纖，在管內的最大數量由光纖特性和保護管的內徑決定，光纖在管內應有合適的余長；阻水化合物1-2應與光纖相容，在管內的填充率不低于75% ;通信光纖保護管1-3由不銹鋼帶或銅帶經成型、焊接和拉拔制成，通信光纖1-1和阻水化合物1-2在金屬帶材焊接成管前的成型過程中同步輸入至通信光纖保護管1-3中。
[0022]內鎧加強件2利用絞線機將一層或多層金屬或非金屬單線(圖1中為一層)直按絞合在通信光纖單元I外，金屬單線通常是鍍鋅鋼線、銅線或它們的組合，每層單線覆蓋率不低于95% ;各單線間和各絞層間填充阻水材料9，其材質應與絞線材料相容。
[0023]絕緣護層3的材質通常是高密度聚乙烯或其他熱塑性材料，分為內絕緣層3-1和外絕緣層3-2兩部分。先將內絕緣層3-1擠包在內鎧元件絞層2外，然后用成纜機將傳感光纖4以適當的節距繞包在內絕緣層上并用扎紗5纏繞綁扎，扎紗5是聚乙烯纖維、紡綸纖維或其他適用的纖維，隨后用與內絕緣層3-1相同的材料擠制外絕緣層3-2形成纜芯A，由于內外兩層絕緣層和扁平帶狀光纜護套的熔融溫度相同，傳感光纖4與兩層絕緣層粘結為一體從而隱形。
[0024]傳感光纖4是多根平行排列的經UV涂料固化成的光纖帶或者是在這種光纖帶外加有與絕緣層材料相同扁平護套的帶狀光纜。傳感用光纖是常規光纖或對某些參數敏感的特種光纖。
[0025]外鎧裝加強保護層B包括填充防腐瀝青7的一層或多層外鎧加強件6及繞包在外的外被層8 ;外鎧裝加強保護層B在海纜外鎧裝生產線上完成。在纜芯A上絞合一層或多層外鎧加強件6 (圖1中為一層)，外鎧加強件6通常是鍍鋅鋼線絞線組成的絞層，每層單線覆蓋率不低于95%，各單線間和各絞層間填充防腐瀝青7，最后繞包外被層8，外被層是一層或多層由多根聚丙烯繩組成的絞層。
[0026]在常規海底光纜的外形、主要機械性能和光通信傳輸性能保特不變的前提下，在絕緣護層中隱形植入傳感光纖，利用適用的探測儀器和系統，不但能分布式在線監測到纜本身的位置移動和彎曲、扭轉等纜體形態的應變，還能靈敏地探測到離海底光纜一定范圍內的水聲、地震波、船艇接近、船錨勾拉等信息，由于傳感光纖隱形植入在纜芯絕緣層中并與絕緣層粘連，能及時識別開剝纜芯行為，有效地防止通信光纖被竊聽，是集通信和傳感為一體的反竊聽智能海底光纜。
【主權項】
1.一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜，其特征在于:它包括纜芯、傳感光纖及外鎧裝加強保護層，所述纜芯具有絕緣護層，所述絕緣護層分為內絕緣層和外絕緣層，所述內絕緣層和外絕緣層之間隱形植入傳感光纖，傳感光纖以適當的節距繞包在內絕緣層上并用扎紗纏繞綁扎。2.根據權利要求1所述的一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜，其特征在于:所述纜芯由通信光纖單元、內鎧加強件及擠包在內鎧加強件絞層外的絕緣護層構成；所述通信光纖單元包括各類通信光纖、阻水化合物及在外的通信光纖保護管；所述內鎧加強件是絞合在通信光纖單元外的一層或多層金屬或非金屬單線，各單線間和各絞層間填充阻水材料；所述絕緣護層擠包在內鎧加強件外。3.根據權利要求2所述的一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜，其特征在于:所述通信光纖保護管為不銹鋼管或銅管。4.根據權利要求1所述的一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜，其特征在于:所述傳感光纖是多根平行排列的光纖帶或者是在這種光纖帶外加有與絕緣層材料相同扁平護套的帶狀光纜。5.根據權利要求1所述的一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜，其特征在于:所述外鎧裝加強保護層包括填充防腐瀝青的一層或多層外鎧加強件及繞包在外的外被層。6.根據權利要求5所述的一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜，其特征在于:所述外鎧加強件為鋼絲絞線組成的絞層；所述外被層是一層或多層由多根聚丙烯繩組成的絞層。
【專利摘要】本發明公開了一種在纜芯絕緣層中隱形植入傳感光纖的智能海底光纜，它包括纜芯、傳感光纖及外鎧裝加強保護層，纜芯具有絕緣護層，絕緣護層分為內絕緣層和外絕緣層，內絕緣層和外絕緣層之間隱形植入傳感光纖，傳感光纖以適當的節距繞包在內絕緣層上并用扎紗纏繞綁扎。利用在絕緣護層中隱形植入的傳感光纖，配以適用的探測儀器和系統，不但能分布式地在線監測到纜本身的位置移動和彎曲、扭轉等纜體形態的應變，還能靈敏地探測到離海底光纜一定范圍內的水聲、地震波、船艇接近、船錨勾拉等信息，由于傳感光纖隱形植入在纜芯絕緣層中并與絕緣層粘連，能及時識別開剝纜芯的行為，有效地防止通信光纖被竊聽，是集通信和傳感為一體的反竊聽智能海底光纜。
【IPC分類】G02B6/44
【公開號】CN105044864
【申請號】CN201510429338
【發明人】徐軍, 黃俊華, 林劍, 黃卓杰, 范健生, 丁國鋒
【申請人】江蘇通光海洋光電科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月21日