申请/专利权人：安徽光纤光缆传输技术研究所(中国电子科技集团公司第八研究所)

申请日：2018-12-12

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN109459829B

主分类号：G02B6/44

分类号：G02B6/44

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2019.04.05#实质审查的生效;2019.03.12#公开

摘要：一种制导光纤光缆，包括光纤包层、光纤涂覆层、纤维增强层、外护层，所述光纤包层、光纤涂覆层、纤维增强层、外护层自内向外依次设置。本发明光纤光缆在同等直径的条件下，强度、弯曲性能均大幅度高于现有的光纤光缆，可以满足通讯光纤强度要求。

主权项：1.一种制导光纤光缆，其特征在于，包括光纤包层1、光纤涂覆层2、纤维增强层3、外护层4，所述光纤包层1、光纤涂覆层2、纤维增强层3、外护层4自内向外依次设置；所述光纤包层1外直径为99-101um；所述光纤涂覆层2外直径为195um-205um；所述纤维增强层3外直径为290um-350um；所述外护层4外直径为340um-380um；所述外护层4由自内向外设置的粘合剂层及涂料层组成，所述粘合剂层外直径为350um-360um，所述涂料层外直径为360um-380um，且涂料层表面光滑；所述纤维增强层3为均匀致密的网状层结构，且为聚酰亚胺纤维、改性芳纶纤维、特种玻璃纤维或者超高分子量聚乙烯纤维。

全文数据：一种制导光纤光缆及生产方法技术领域本发明涉及一种光纤，尤其是涉及一种制导光纤光缆及生产方法。背景技术制导光纤光缆是一种微细光缆，具有外径细、重量轻、传输带宽大、抗电磁干扰、成本低等优点,广泛应用于有线制导导弹、鱼雷、潜空弹、水下无人航行器等装备领域。其应用原理是制导光纤光缆从由其专门绕制的线团上快速释放，连接在导弹鱼雷航行器与发射平台之间，成为二者之间的双向信号传输线，从而可以实现不同运载平台如导弹、鱼雷、水下潜航器等的远程遥控、航行状态监测及视频数据等大容量信息的远程传输。制导光纤光缆是光纤制导遥控武器系统的关键部件，其连续长度决定了武器系统的射航程，其抗拉强度决定了武器系统的飞航行速度和信号传输的可靠性，其抗弯曲性能决定了武器系统信号传输的可靠性，一旦在导弹鱼雷航行器飞航行过程中发生断线，导弹鱼雷航行器将完全失去控制。因此，制导光纤光缆是光纤制导遥控武器系统的生命线。制导光纤光缆在使用时，需要从专门绕制的线团上高速释放，直接采用光纤其强度是难以满足要求的，而需要对光纤进行额外的增强，目前对光纤的增强方法一般为采用细旦高性能纤维对光纤进行增强，并经涂覆外护层后制成制导光缆，相较于制导光纤，制导光缆的强度显著提高；然而采用细旦纤维进行增强时，在同样的直径条件下，仅采用细旦纤维，其强度无法满足要求。发明内容本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题之一，提供一种同直径条件下，强度较高、弯曲性能更优异的制导光纤光缆。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：一种制导光纤光缆，包括光纤包层、光纤涂覆层、纤维增强层、外护层，所述光纤包层、光纤涂覆层、纤维增强层、外护层自内向外依次设置。本发明所述的制导光纤光缆，其中，所述光纤包层外直径为99-101um。本发明所述的制导光纤光缆，其中，所述光纤涂覆层外直径为195um-205um。本发明所述的制导光纤光缆，其中，所述纤维增强层外直径为290um-350um。本发明所述的制导光纤光缆，其中，所述外护层外直径为340um-380um。本发明所述的制导光纤光缆，其中，所述外护层由自内向外设置的粘合剂层及涂料层组成，所述粘合剂层外直径为350um-360um，所述涂料层外直径为360um-380um，且涂料层表面光滑。本发明所述的制导光纤光缆，其中，所述纤维增强层为均匀致密的网状层结构，且为聚酰亚胺纤维、改性芳纶纤维、特种玻璃纤维或者超高分子量聚乙烯纤维。一种制导光纤光缆的生产方法，包括以下步骤：在光纤预制棒上通过光纤拉丝工艺制作光纤包层；在光纤包层表面进行UV涂覆，在光纤包层外面形成涂覆层；在涂覆完成的光纤表面编织一层纤维增强层；在编织完纤维增强层的前卫表面涂覆一层外护层。本发明所述的制导光纤光缆的生产方法，其中，所述预制的光纤包层外直径为99-101um，所述光纤涂覆层外直径为195um-205um，所述纤维增强层外直径为290um-350um，所述外护层外直径为340um-380um。本发明所述的制导光纤光缆的生产方法，其中，所述纤维增强层中的纤维为聚酰亚胺纤维、改性芳纶纤维、特种玻璃纤维或者超高分子量聚乙烯纤维。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制导光纤光缆在同等直径的条件下，强度、弯曲性能均大幅度高于现有的光纤光缆，可以满足通讯光纤强度要求。附图说明图1为本发明的主视图；图2为本发明生产流程图；具体实施方式请参阅图1所示，本实施例为一种制导光纤光缆，包括光纤包层1，需要说明的是光纤包层内设置有纤芯，纤芯直径为4um-10um，光纤包层材料是石英玻璃，此为现有技术，在此不作描述，光纤涂覆层2、纤维增强层3及外护层4，光纤包层1、光纤涂覆层2、纤维增强层3及外护层4自内向外依次设置，需要说明的是光纤涂覆层2由聚氨酯丙烯酸酯UV涂料固化而成，此为现有技术，在此不作详细描述，光纤涂覆层2的作用是避免光纤包层1划伤，光纤包层1直径为99um-101um，需要说明的是，光纤包层100um的情况下，现有的光纤光缆强度均较低，光纤涂覆层外直径为195um-205um、纤维增强层外直径为290um-350um，需要说明的是纤维增强层为聚酰亚胺纤维、改性芳纶纤维、特种玻璃纤维、超高分子量聚乙烯纤维、外护层直径为340um-380um，需要说明的是，外护层4包括粘合剂层与涂料层，粘合剂层外直径为350um-360um，涂料层外直径为360um-380um，粘合剂层用于粘合剂粘合时，由于限位保护层存在一定的缝隙，粘合剂层可以将纤维增强层与光纤涂覆层粘合在一起，同时对纤维增强层3进行保护，涂料层用于对粘合剂层进行保护，同时可以将涂料层制成光滑表面，增加性能，纤维增强层采用高强度、高模非金属连续增强纤维，可以采用的是聚酰亚胺纤维、改性芳纶纤维、特种玻璃纤维、超高分子量聚乙烯纤维，形成致密的网状层，外护层包括粘合剂层和涂料层，粘合剂层为脂肪族线性聚酯甲基丙烯酸树脂与丙氧化三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯，涂料层为芳香族聚氨酯丙烯酸酯与二缩三丙二醇二丙烯酸酯和丙烯酸异辛酯，涂料层包裹在粘合剂层外，涂料层外表面光滑本实施例的光纤光缆性能远高于一般的光纤光缆。表1下面通过表1说明光纤的性能远高于现有的光纤。需要说明的是，由于对光纤测试时，采用的是对每种型号光纤产品，进行了不小于1000次的测试结果，因此以上数值是个范围，表1中，本实施例光缆直径是360um，光纤包层直径为100um，光纤包层的材料与纤芯的材料为同一材质，均为石英玻璃，仅仅密度略有不同，纤芯直径对性能影响极小，小于1％，可以忽略不计，在此不对纤芯直径进行限制，测试时，纤芯直径采用的是7um，涂覆层外直径为200um，纤维增强层外直径320um，外护层外直径为360um，外护层中的粘合剂层与涂料层的厚度比例，不影响光纤光缆的性能，在此不作限制，测试时粘合剂层外直径为350um，涂料层外直径为360um，只要粘合剂层可以粘合涂料层，粘合剂粘合纤维增强层与光纤涂覆层即可。表1中光纤断裂强度是指光纤拉断时所需要的力，工作拉伸负荷是指光纤在正常工作的情况下光纤所能承受的拉伸力，抗弯曲性能是指在半径5mm的棒上缠绕十圈之后光的衰减损耗值，抗侧压是指光纤在正常工作的状态下所能承受的最大侧压力。表1中本实施例与类似产品1相比，本实施例的光纤断裂强度、抗弯曲性能、抗侧压性能均优于类似产品1，在此基础之上，本实施例的工作拉伸负荷是类似产品1的两倍，工作拉伸负荷远高于类似产品1。表1中本实施例与类似产品2相比，本实施例的光纤断裂强度、抗弯曲性能、抗侧压性能均优于类似产品1，在此基础之上，本实施例的工作拉伸负荷是类似产品1的两倍，工作拉伸负荷远高于类似产品1。表1中本实施例与类似产品3相比，在类似产品直径高于本产品的基础之上，本实施例抗弯曲性能远高于类似产品3，且类似产品3的光纤外直径为245mm是本实施例的两倍还要多。表1中本实施与类似产品4相比断裂强度，抗弯曲性能均是类似产品4的两倍，性能远高于类似产品。参阅图2所示，为本发明制导光纤光缆的生产方法，首先在光纤预制棒上进行光纤拉丝，制成光纤包层，包层外径为99-101um，具体的是，光纤预制棒包括光纤预制棒可以从市场购得，光纤包层制作完成后在光纤包层外进行UV涂覆，制作光纤涂覆层，光纤涂覆层外直径为195um-205um，在光纤涂覆层表面编制纤维增强层，纤维增强层为纤维为聚酰亚胺纤维、改性芳纶纤维、特种玻璃纤维或者超高分子量聚乙烯纤维中的一种，纤维增强层外径为290um-350um，在纤维增强层外涂覆一层外保护层，外保护层外径为340um-380um，外护层涂覆时，先在增强层外涂覆一层粘合剂，粘合剂层外直径为350um-360um，可以采用紫外光固化粘合剂、热固化粘合剂或者常温固化粘合剂，更优选的实施例是，采用脂肪族线性聚酯甲基丙烯酸树脂与丙氧化三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯粘合，之后再在粘合剂上涂上一层涂料，涂料层外直径为360um-380um，形成外护层，粘合剂可以可以填充纤维与纤维、纤维与光纤之间缝隙，实现纤维与光纤的紧密连接，该涂料可以采用紫外光固化涂料、热固化涂料或者常温固化涂料，更优选的实施例是涂料层为芳香族聚氨酯丙烯酸酯与二缩三丙二醇二丙烯酸酯和丙烯酸异辛酯混合而成涂料，外护层可以实现光缆表面光滑，耐磨。

权利要求：1.一种制导光纤光缆，其特征在于，包括光纤包层1、光纤涂覆层2、纤维增强层3、外护层4，所述光纤包层1、光纤涂覆层2、纤维增强层3、外护层4自内向外依次设置。2.根据权利要求1所述的制导光纤光缆，其特征在于：所述光纤包层1外直径为99-101um。3.根据权利要求2所述的制导光纤光缆，其特征在于，所述光纤涂覆层2外直径为195um-205um。4.根据权利要求3所述的制导光纤光缆，其特征在于，所述纤维增强层3外直径为290um-350um。5.根据权利要求4所述的制导光纤光缆，其特征在于：所述外护层4外直径为340um-380um。6.根据权利要求5所述的制导光纤光缆，其特征在于，所述外护层4由自内向外设置的粘合剂层及涂料层组成，所述粘合剂层外直径为350um-360um，所述涂料层外直径为360um-380um，且涂料层表面光滑。7.根据权利要求3所述的制导光纤光缆，其特征在于，所述纤维增强层3为均匀致密的网状层结构，且为聚酰亚胺纤维、改性芳纶纤维、特种玻璃纤维或者超高分子量聚乙烯纤维。8.一种制导光纤光缆的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：在光纤预制棒上通过光纤拉丝工艺制作光纤包层；在光纤包层表面进行UV涂覆，在光纤包层外面形成涂覆层；在涂覆完成的光纤表面编织一层纤维增强层；在编织完纤维增强层的纤维表面涂覆一层外护层。9.根据权利要求8所述的一种制导光纤光缆的生产方法，其特征在于，所述预制的光纤包层外直径为99-101um，所述光纤涂覆层外直径为195um-205um，所述纤维增强层外直径为290um-350um，所述外护层外直径为340um-380um。10.根据权利要求8所述的一种制导光纤光缆的生产方法，其特征在于，所述纤维增强层中的纤维为聚酰亚胺纤维、改性芳纶纤维、特种玻璃纤维或者超高分子量聚乙烯纤维。

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