一种用于长距离通讯的海底通讯用传感光纤的制作方法

1.本发明涉及海底传感光纤领域，更具体地说，涉及一种用于长距离通讯的海底通讯用传感光纤。


背景技术：

2.光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具，由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。
3.在长距离通讯的选择上，无线电通讯一般是首选，其技术壁垒较低，使用成本较低，因此常用于各种长距离通信中，但是随着人类科技和生活水平的发展，无线电通讯应用逐渐频繁后，其抗干扰能力差，保密效果低的缺点也逐渐显现出来，因此，抗干扰能力高，保密效果好的线路传输由此诞生。
4.相较于传统的电线传导，光导纤维传导的损耗效率大幅降低，更加实用于海底的长距离通讯，然而海水的环境较为复杂，一方面海水中的各种盐类成分通常会具有一定的腐蚀效果，会对光纤进行腐蚀，使得光纤提前老化，影响其正常使用，而传统的修复液又难以在海水中固化生效，需要安排专业人员进行定时维护修理，大幅增加海底光纤的使用成本。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于长距离通讯的海底通讯用传感光纤，可以对海底光纤进行及时的修复，大幅增加海底光纤的使用寿命，不无需安排专业人员进行定时维护修理，大幅降低海底光纤的使用成本。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种用于长距离通讯的海底通讯用传感光纤，包括光纤主体，所述光纤主体的外侧固定连接有外敷胶层，所述外敷胶层的外侧固定连接有防腐蚀外壳，所述防腐蚀外壳靠近外敷胶层的一端开凿有多个弹性空腔，多个所述弹性空腔均匀分布在光纤主体的外侧，所述弹性空腔内填充有多个防护球，所述防护球包括弹性球壳，所述弹性球壳内放置有弹性骨架杆，所述弹性骨架包括多个骨架杆，相邻所述骨架杆之间相互搭接形成三维空间结构，所述骨架杆靠近弹性球壳内壁的一端与弹性球壳固定连接，所述弹性球壳的外壁上固定连接有倒刺，所述倒刺的长度小于弹性纤维自然状态厚度的二分之一，所述弹性空腔和弹性球壳内均填充有氮气，所述氮气气压为1.1个所在海域深度的水压，可以对海底光纤进行及时的修复，大幅增加海底光纤的使用寿命，不无需安排专业人员进行定时维护修理，大幅降低海底光纤的使用成本。
10.进一步的，所述光纤主体的外壁上开凿有多个示位槽，多个所述示位槽的位置与
相邻两个弹性空腔之间间隔的位置相匹配，方便工作人员切断光纤主体，用于调整光纤主体整体的长度。
11.进一步的，所述弹性空腔内填充的氮气掺有少量的刺激性气味气体，用于驱赶海洋生物，不易影响防护球修复工作，不易被海洋生物感染而造成失败。
12.进一步的，多个所述防护球在弹性空腔内单层排布，使得防护球不易在弹性空腔内错乱分布，不易影响后续修补工作。
13.进一步的，所述弹性球壳的外壁上固定连接有多个弹性纤维，相邻所述弹性纤维缠绕在一起，一方面相邻两个防护球之间通过弹性纤维的填充实现位置的相对稳定，另一方面，在一个防护球被弹射出去后，可以通过弹性纤维的拉扯将弹性空腔内的多个防护球重新均匀分布。
14.进一步的，多个所述弹性纤维均呈三维螺旋状，相邻所述弹性纤维相互缠绕在一起形成多个密闭的空间，增加弹性纤维的气密效果，防护球被射出进行修补时，不易泄漏过量的氮气，不易造成存储在弹性空腔内的防护球提前破裂失效。
15.进一步的，所述弹性纤维为中空结构，所述弹性纤维的壁厚为自身直径的三分之二，增加弹性纤维的弹性，增加弹性纤维的弹性形变量，使得弹性纤维不易因外力冲击而发生过量形变，不易导致弹性纤维损坏失效。
16.进一步的，所述预制槽位于防护球远离光纤主体的一端，所述弹性球壳的深度为弹性球壳壁厚的二分之一，使得防护球整体被射出后，可以顺利打开并形成花瓣形补丁进行修补，而相邻两个防护球之间通过弹性纤维的牵引作用，也会保持位置的相对固定，不易造成防护球内预制槽的位置发生偏移。
17.进一步的，所述防护球上开凿有多个预制裂纹，多个所述预制裂纹均位于骨架杆的远离弹性球壳的一侧，在防护球对防腐蚀外壳表面进行修补后，骨架杆会裸露在外侧，一方面在传感光纤埋设位置洋流过大，对骨架杆造成较大冲击时，会使得骨架杆沿预制裂纹部位断裂，减小对防护球整体的冲击，另一方面，骨架杆可以为海底的底栖生物提供固着点，使得底栖生物可以固着在骨架杆上，并生长形成生物保护层，用于共同抵抗海底洋流的冲击。
18.进一步的，所述预制裂纹所处位置离骨架杆与弹性球壳连接点越远其长度和深度越大，即骨架杆远离弹性球壳的一端各易断裂，不影响海洋生物的正常固着。
19.3.有益效果
20.相比于现有技术，本发明的优点在于：
21.本方案中，通过弹性空腔内填充的高压氮气形成保护层，减小外界冲击和洋流冲刷对防腐蚀外壳形成的侵蚀，而防腐蚀外壳表面出现裂纹并生长成为贯穿防腐蚀外壳的撕裂口后，则在上述高压氮气的作用下将防护球喷射出去，而防护球在自身的内存储的高压氮气作用下，会沿自身内部开凿有的预制槽和引导槽方向撕裂，形成花瓣状布丁，并对撕裂口进行修补。
22.在修补完成后，骨架杆会裸露在外侧，一方面骨架杆可以形成三维空间结构的类似防浪堤的结构，减小洋流冲刷所形成的冲击，另一方面，骨架杆还可以供海洋生物附着生长，形成生物保护层，并对修补的防护球进行保护，使得防护球不易在外力作用下被撕下。
23.同时骨架杆上开凿的预制裂纹又会在外界洋流冲击过大时，及时将骨架杆局部断
裂，避免对防护球造成过量伤害，而断裂舍弃骨架杆部分则会在海洋生物的生长下重新填满，不易影响对作为补丁的防护球的保护作用。
24.可以对海底光纤进行及时的修复，大幅增加海底光纤的使用寿命，不无需安排专业人员进行定时维护修理，大幅降低海底光纤的使用成本。
附图说明
25.图1为本发明的传感光纤的局部结构示意图；
26.图2为本发明的传感光纤的侧面剖视结构示意图；
27.图3为图2中a处的结构示意图；
28.图4为本发明的传感光纤的正面剖视结构示意图；
29.图5为本发明的传感光纤表面破裂后经过修复后的正面剖视图；
30.图6为本发明的传感光纤表面经过修复后一端时间后的正面剖视图；
31.图7为本发明的防护球的剖面结构示意图；
32.图8为本发明的弹性球壳撕裂后的俯视图；
33.图9为本发明的弹性骨架的结构示意图；
34.图10为本发明的弹性纤维的结构示意图。
35.图中标号说明：
36.1光纤主体、2外敷胶层、3防腐蚀外壳、4弹性空腔、5示位槽、6防护球、601弹性球壳、602骨架杆、603预制裂纹、604预制槽、605引导槽、606弹性纤维、607倒刺、7撕裂口、8生物保护层。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.实施例1：
41.请参阅图1
‑
8，一种用于长距离通讯的海底通讯用传感光纤，包括光纤主体1，光纤主体1的外侧固定连接有外敷胶层2，外敷胶层2的外侧固定连接有防腐蚀外壳3，防腐蚀外
壳3靠近外敷胶层2的一端开凿有多个弹性空腔4，多个弹性空腔4均匀分布在光纤主体1的外侧，弹性空腔4内填充有多个防护球6，防护球6包括弹性球壳601，弹性球壳601内放置有弹性骨架杆，弹性骨架包括多个骨架杆602，相邻骨架杆602之间相互搭接形成三维空间结构，骨架杆602靠近弹性球壳601内壁的一端与弹性球壳601固定连接，弹性球壳601的外壁上固定连接有倒刺607，倒刺607的长度小于弹性纤维606自然状态厚度的二分之一，弹性空腔4和弹性球壳601内均填充有氮气，氮气气压为1.1个所在海域深度的水压。
42.特别的，为了展示方便，本方案各个结构的尺寸均经过一定程度的放大和缩小，并不能代表在实际生产中各结构的尺寸比例，而本方案的各个结构的尺寸需要本领域技术人员根据实际需求进行合理的设计。
43.由于本方案的弹性空腔4内填充有高压氮气，在传感光纤整体埋设在海床上时，防腐蚀外壳3具有向外膨胀的趋势，此时防腐蚀外壳3受到外力冲击会有更多的形变量，增加防腐蚀外壳3整体的保护效果，同时由于防护球6内骨架杆602和弹性纤维606的设计也可以有效的缓解外界所造成的冲击，可以对光纤主体1进行保护，减小海底洋流和生物撞击索造成的损伤，而当防腐蚀外壳3长时间受到海水浸泡而出现损伤，并在外力作用下生长成为贯穿防腐蚀外壳3的撕裂口7，并在弹性空腔4内填充的高压氮气作用下进一步生长，同时高压氮气还会将防护球6从弹性空腔4内射出，而防护球6一旦脱离弹性空腔4内高压气氛，在自身填充的气压作用下，会沿预制槽604和引导槽605的方向快速爆炸撕裂，形成图8所示的花瓣形补丁，并爆炸所产生的冲击下向弹性球壳601的外壁甩去，并通过倒刺607的作用牢牢固定在弹性球壳601的外壁表面，修复撕裂口7，由于相邻两个防护球6之间通过弹性纤维606实现相对连接，在一个防护球6从撕裂口7中射出后，会带动其他的防护球6发生相对位移，使得防护球6在弹性空腔4内整体排布相对均匀，方便应对后续撕裂口7的出现。
44.可以对海底光纤进行及时的修复，大幅增加海底光纤的使用寿命，不无需安排专业人员进行定时维护修理，大幅降低海底光纤的使用成本。
45.请参阅图2
‑
3，光纤主体1的外壁上开凿有多个示位槽5，多个示位槽5的位置与相邻两个弹性空腔4之间间隔的位置相匹配，方便工作人员切断光纤主体1，用于调整光纤主体1整体的长度，弹性空腔4内填充的氮气掺有少量的刺激性气味气体，用于驱赶海洋生物，不易影响防护球6修复工作，不易被海洋生物感染而造成失败，多个防护球6在弹性空腔4内单层排布，使得防护球6不易在弹性空腔4内错乱分布，不易影响后续修补工作。
46.请参阅图10，弹性球壳601的外壁上固定连接有多个弹性纤维606，相邻弹性纤维606缠绕在一起，一方面相邻两个防护球6之间通过弹性纤维606的填充实现位置的相对稳定，另一方面，在一个防护球6被弹射出去后，可以通过弹性纤维606的拉扯将弹性空腔4内的多个防护球6重新均匀分布，多个弹性纤维606均呈三维螺旋状，相邻弹性纤维606相互缠绕在一起形成多个密闭的空间，增加弹性纤维606的气密效果，防护球6被射出进行修补时，不易泄漏过量的氮气，不易造成存储在弹性空腔4内的防护球6提前破裂失效，弹性纤维606为中空结构，弹性纤维606的壁厚为自身直径的三分之二，增加弹性纤维606的弹性，增加弹性纤维606的弹性形变量，使得弹性纤维606不易因外力冲击而发生过量形变，不易导致弹性纤维606损坏失效，预制槽604位于防护球6远离光纤主体1的一端，弹性球壳601的深度为弹性球壳601壁厚的二分之一，使得防护球6整体被射出后，可以顺利打开并形成花瓣形补丁进行修补，而相邻两个防护球6之间通过弹性纤维606的牵引作用，也会保持位置的相对
固定，不易造成防护球6内预制槽604的位置发生偏移。
47.请参阅图6和9，防护球6上开凿有多个预制裂纹603，多个预制裂纹603均位于骨架杆602的远离弹性球壳601的一侧，在防护球6对防腐蚀外壳3表面进行修补后，骨架杆602会裸露在外侧，一方面在传感光纤埋设位置洋流过大，对骨架杆602造成较大冲击时，会使得骨架杆602沿预制裂纹603部位断裂，减小对防护球6整体的冲击，另一方面，骨架杆602可以为海底的底栖生物提供固着点，使得底栖生物可以固着在骨架杆602上，并生长形成生物保护层8，用于共同抵抗海底洋流的冲击，预制裂纹603所处位置离骨架杆602与弹性球壳601连接点越远其长度和深度越大，即骨架杆602远离弹性球壳601的一端各易断裂，不影响海洋生物的正常固着。
48.本方案中，通过弹性空腔4内填充的高压氮气形成保护层，减小外界冲击和洋流冲刷对防腐蚀外壳3形成的侵蚀，而防腐蚀外壳3表面出现裂纹并生长成为贯穿防腐蚀外壳3的撕裂口7后，则在上述高压氮气的作用下将防护球6喷射出去，而防护球6在自身的内存储的高压氮气作用下，会沿自身内部开凿有的预制槽604和引导槽605方向撕裂，形成花瓣状布丁，并对撕裂口7进行修补，而在修补完成后，骨架杆602会裸露在外侧，一方面骨架杆602可以形成三维空间结构的类似防浪堤的结构，减小洋流冲刷所形成的冲击，另一方面，骨架杆602还可以供海洋生物附着生长，形成生物保护层8，并对修补的防护球6进行保护，使得防护球6不易在外力作用下被撕下，同时骨架杆602上开凿的预制裂纹603又会在外界洋流冲击过大时，及时将骨架杆602局部断裂，避免对防护球6造成过量伤害，而断裂舍弃骨架杆602部分则会在海洋生物的生长下重新填满，不易影响对作为补丁的防护球6的保护作用。
49.可以对海底光纤进行及时的修复，大幅增加海底光纤的使用寿命，不无需安排专业人员进行定时维护修理，大幅降低海底光纤的使用成本。
50.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。