一种耐纵向水压的水密光纤连接器的制作方法

本发明涉及深海水下通信装备，具体为一种耐纵向水压的水密光纤连接器。

背景技术：

1、深海光纤通信技术是海底观测网、声呐探测系统及水下无人潜航器等装备实现大容量数据传输的核心支撑。在600米以浅的深海环境中，连接器需承受6.15mpa的静水压力，任何微小渗漏通道均可能导致设备舱进水、光通信中断甚至设备报废。目前，深海水密光纤连接器普遍采用插头-插座对插结构，通过壳体接合面处布置多重o型密封圈实现径向密封，插头与插座对插锁紧后，各o型圈受压变形填满壳体接合面间隙，构成水密屏障。

2、然而，现有技术中密封方案的水密性高度依赖于插头与插座的对接锁紧状态。当连接器处于分离状态，例如设备运输、维护检修或意外松脱时，插座作为安装在设备端面板上的转接器，其内部光纤通道直接暴露于深海高压环境。海水沿两条隐蔽的微观路径纵向渗入设备舱：其一，陶瓷插针内孔与光纤玻璃包层之间存在微米级环形间隙，该间隙沿光纤轴向贯通，构成海水直达设备舱内部的毛细渗漏通道；其二，光纤玻璃包层与外部高分子外皮之间存在径向间隙，海水可沿该间隙纵向渗透，绕过尾部灌胶层进入设备舱。由于常规的尾部灌胶密封仅能封堵光纤外皮外壁与座壳体之间的间隙，无法对光纤外皮内部的包层-外皮间隙及更内层的陶瓷-包层间隙进行密封，因此在插座独立承受纵向水压的工况下，上述两条渗漏路径畅通无阻，成为导致设备进水故障的结构性短板。

技术实现思路

1、针对背景技术中提出的现有水密光纤连接器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种耐纵向水压的水密光纤连接器，具备实现对接与分离双状态全路径水密防护的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种耐纵向水压的水密光纤连接器，包括座壳体、套接于所述座壳体前端的锁紧套、以及设于所述座壳体内部的光纤插针，所述光纤插针具有陶瓷插针，所述陶瓷插针开设有内孔，所述内孔中穿设有光纤，所述光纤具有光纤包层和套设于所述光纤包层外部的光纤外皮，所述陶瓷插针的内孔与所述光纤包层之间填充有环氧灌封胶层；所述光纤包层的外壁套设有光纤包层密封圈，所述光纤包层密封圈位于所述光纤包层与所述光纤外皮之间，以封堵所述光纤包层与所述光纤外皮之间的径向间隙、限定灌胶区域。

3、优选的，所述座壳体的内部设置有针上绝缘体和针下绝缘体，所述针上绝缘体与所述针下绝缘体上下配合安装，所述光纤插针装配于所述针上绝缘体与所述针下绝缘体之间。

4、优选的，所述针上绝缘体与所述针下绝缘体之间卡接有定位爪，所述定位爪套设于所述光纤插针的外周，用于对所述光纤插针进行径向定位。

5、优选的，所述座壳体的内部还设置有绝缘体，所述绝缘体位于所述针下绝缘体的后方，所述光纤穿设于所述绝缘体中。

6、优选的，所述座壳体的内壁嵌设有卡簧，所述卡簧抵接于所述绝缘体的后端面，用于对所述绝缘体进行轴向限位。

7、优选的，所述座壳体的内壁和外壁开设有多个密封槽，内外壁上各所述密封槽内分别嵌设有内孔o型圈和外o型圈，多个所述内孔o型圈与多个所述外o型圈各自沿轴向间隔布置。

8、优选的，所述座壳体的对接端面密封槽内嵌设有座o型圈，所述座壳体的法兰安装面密封槽内嵌设有法兰o型圈；所述绝缘体的光纤通孔内壁还嵌设有第一o型圈和第二o型圈，所述第一o型圈与所述第二o型圈沿轴向间隔设置。

9、优选的，所述座壳体的前端可拆卸地连接有座保护帽，所述座保护帽用于在未对接状态下封堵所述座壳体的前端接口。

10、优选的，所述锁紧套的侧壁设置有固定螺钉，并通过所述固定螺钉锁紧固定于所述座壳体的外壁。

11、优选的，所述环氧灌封胶层为高压耐海水环氧灌封胶，所述光纤包层密封圈为丁腈橡胶密封圈，其截面直径为0.8mm。

12、本发明具备以下有益效果：

13、1、本发明在陶瓷插针的内孔与光纤包层之间填充环氧灌封胶层，并使光纤包层密封圈封堵光纤包层与光纤外皮之间的径向间隙，能够使海水沿光纤轴向的两条微观渗透通道被同时阻断，环氧灌封胶层从光纤最内层根源隔水、光纤包层密封圈从光纤包层外壁径向封堵，二者协同实现光纤纵向零渗漏。

14、2、本发明通过使光纤包层密封圈同时封堵光纤包层与光纤外皮之间的径向间隙并限定灌胶区域，能够使尾部灌胶密封层在座壳体尾部被精确限定于预定密封区域内，避免灌封胶沿光纤间隙向对接端溢流，保证灌胶工艺的重复一致性，降低装配工艺难度，提高产品批量生产时的密封良品率。

15、3、本发明通过在座壳体的前端可拆卸连接座保护帽，并使环氧灌封胶层、光纤包层密封圈及尾部灌胶密封层在插座内部形成独立封闭的纵向密封体系，能够使插座在脱离插头、仅依靠座保护帽封堵接口的状态下，独立承受6.15mpa纵向静水压力而不渗漏，首次突破常规水密连接器仅可在插头插座对插状态下防水的技术局限。

16、4、本发明通过使定位爪卡接于针上绝缘体与针下绝缘体之间并套设于光纤插针的外周，能够使光纤插针在绝缘腔体内获得径向精确定位，在连接器反复插拔及深水高压导致壳体微量变形的情况下，仍能保证光纤插针与对侧插针的精准对中耦合，避免因对中偏差引起的插接光信号损耗增大。

17、5、本发明通过使内孔o型圈、外o型圈、座o型圈、法兰o型圈、第一o型圈和第二o型圈在座壳体各接合面及光纤通孔内形成多层径向密封，并与环氧灌封胶层、光纤包层密封圈及尾部灌胶密封层构成的纵向密封体系协同，能够使连接器形成从光纤-陶瓷插针微观间隙到壳体外部接口的全路径多级密封屏障，在对接状态、分离状态及插合密封失效状态三种工况下均保持完整水密防护，大幅提升深海声呐系统光纤通信的可靠性。

1.一种耐纵向水压的水密光纤连接器，包括座壳体（1）、套接于所述座壳体（1）前端的锁紧套（2）、以及设于所述座壳体（1）内部的光纤插针（14），所述光纤插针（14）具有陶瓷插针（141），所述陶瓷插针（141）开设有内孔，所述内孔中穿设有光纤，所述光纤具有光纤包层和套设于所述光纤包层外部的光纤外皮，其特征在于：所述陶瓷插针（141）的内孔与所述光纤包层之间填充有环氧灌封胶层（17）；所述光纤包层的外壁套设有光纤包层密封圈（18），所述光纤包层密封圈（18）位于所述光纤包层与所述光纤外皮之间，以封堵所述光纤包层与所述光纤外皮之间的径向间隙、限定灌胶区域。

2.根据权利要求1所述的一种耐纵向水压的水密光纤连接器，其特征在于：所述座壳体（1）的内部设置有针上绝缘体（3）和针下绝缘体（4），所述针上绝缘体（3）与所述针下绝缘体（4）上下配合安装，所述光纤插针（14）装配于所述针上绝缘体（3）与所述针下绝缘体（4）之间。

3.根据权利要求2所述的一种耐纵向水压的水密光纤连接器，其特征在于：所述针上绝缘体（3）与所述针下绝缘体（4）之间卡接有定位爪（13），所述定位爪（13）套设于所述光纤插针（14）的外周，用于对所述光纤插针（14）进行径向定位。

4.根据权利要求2所述的一种耐纵向水压的水密光纤连接器，其特征在于：所述座壳体（1）的内部还设置有绝缘体（9），所述绝缘体（9）位于所述针下绝缘体（4）的后方，所述光纤穿设于所述绝缘体（9）中。

5.根据权利要求4所述的一种耐纵向水压的水密光纤连接器，其特征在于：所述座壳体（1）的内壁嵌设有卡簧（10），所述卡簧（10）抵接于所述绝缘体（9）的后端面，用于对所述绝缘体（9）进行轴向限位。

6.根据权利要求1所述的一种耐纵向水压的水密光纤连接器，其特征在于：所述座壳体（1）的内壁和外壁开设有多个密封槽，内外壁上各所述密封槽内分别嵌设有内孔o型圈（5）和外o型圈（6），多个所述内孔o型圈（5）与多个所述外o型圈（6）各自沿轴向间隔布置。

7.根据权利要求6所述的一种耐纵向水压的水密光纤连接器，其特征在于：所述座壳体（1）的对接端面密封槽内嵌设有座o型圈（7），所述座壳体（1）的法兰安装面密封槽内嵌设有法兰o型圈（8）；所述绝缘体（9）的光纤通孔内壁还嵌设有第一o型圈（15）和第二o型圈（16），所述第一o型圈（15）与所述第二o型圈（16）沿轴向间隔设置。

8.根据权利要求1所述的一种耐纵向水压的水密光纤连接器，其特征在于：所述座壳体（1）的前端可拆卸地连接有座保护帽（12），所述座保护帽（12）用于在未对接状态下封堵所述座壳体（1）的前端接口。

9.根据权利要求1所述的一种耐纵向水压的水密光纤连接器，其特征在于：所述锁紧套（2）的侧壁设置有固定螺钉（11），并通过所述固定螺钉（11）锁紧固定于所述座壳体（1）的外壁。

10.根据权利要求1所述的一种耐纵向水压的水密光纤连接器，其特征在于：所述环氧灌封胶层（17）为高压耐海水环氧灌封胶，所述光纤包层密封圈（18）为丁腈橡胶密封圈，其截面直径为0.8mm。