一种高性能防窃听阻燃光缆及其制造方法与流程

1.本发明涉及光缆制造技术领域，具体地讲，涉及一种高性能防窃听阻燃光缆及其制造方法。


背景技术：

2.光缆(optical fiber cable)是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件；光缆主要是由光导纤维和塑料保护套管及塑料外皮构成；相对于普通电缆，光缆更难以窃听，其根本原因在于光纤通信的载体光波是在光纤这种密闭介质内部传输的，很难从光纤中扩散出来。
3.现有技术中对光缆进行窃听的形式主要有如下四种：第一种是使用一根极细的针管，针管为中空结构，其内部穿过一根光纤引线，针管将光缆铠装层开剥后用长针刺入光缆内护套，直达光纤，使得针管中的光纤与窃听的光纤相互连通，光束会被部分地引入窃听仪器，但光缆中激光的光强衰减并不影响光缆的正常工作；第二种是采用光线对比法摄取光的信号，就是让和激光不同波段的光线沿光纤的直径方向射过光纤，从而得到相应脉冲信号的光信号，进而翻译成电信号，达到窃听的目的；第三种是将光缆开剥至裸纤，将裸纤略弯曲，在弯曲处提取泄露信号；第四种是利用中继站窃听，就是通过在打开光缆中继器加装窃听装置来实现窃听，但中继站窃听不涉及光缆本身，因此不在本发明考虑的范围内。
4.鉴于现有光缆容易被窃听，公开号为cn206479687u的中国专利公开了一种防窃听光缆，特点是采用金属外监测层和金属内监测层，以及金属内监测层和金属外监测层之间采用薄的绝缘薄层使其相互绝缘，若毛刺刺破绝缘薄层，金属内监测层和金属外监测层就连通，进而触发报警装置，在发生窃听现象时可及时报警；公开号为cn105068203b的中国专利也公开了一种防窃听光纤光缆、防窃听方法及光缆制造方法，其通过将监测装置与光缆进行融合，尽可能的将光缆的外径减小到极限，有效的防止通过破坏护套表层来接触光纤，从而达到防窃听的目的；但上述防窃听光缆均无法从技术上完全防止被窃听，且光缆生产工艺存在结构复杂且成本高的技术问题，由此亟需本领域技术人员对光缆本身进行进一步创新改进，以提高光缆本身的防窃听性能，同时解决防窃听光缆结构复杂成本昂贵的技术问题，具有非常重要的研究价值。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高性能防窃听阻燃光缆，旨在解决传统陆地光缆因防护不足造成光缆容易被窃听的技术问题，可有效克服现有防窃听光缆通过单一手段进行防窃听的保护措施，且结构设计简单，安全性系数高，具有很好的应用前景和使用价值。
6.本发明采用的技术方案如下：
7.一种高性能防窃听阻燃光缆，所述光缆包括包裹有多根光纤的缆芯，每根所述光
纤的包层表面均涂设有金属层以构成含金属涂层光纤，所述缆芯的外侧由内至外依次包裹有不锈钢套管、高阻燃护套层、金属加强件、内护套、铠装层和外护套。
8.本技术方案高性能防窃听阻燃光缆是在光纤的包层涂设金属层以构成含金属涂层光纤，一方面使用常规光纤涂层剥纤器无法对金属涂层进行剥离至裸光纤，能有效的防止通过将含金属涂覆层光纤剥离至裸纤从而达到防窃听的目的；另一方面缆芯中光纤由于金属涂层的保护，若是利用窃听仪器长针刺破金属层直达光纤包层，但由于金属涂层的折射，光信号也不能够通过窃听仪器长针泄露出去，从而进一步达到防止窃听的目的；且具有金属涂层的光纤还具有较高的耐高温性，并且能提升光纤的机械性能和抗湿性；再一方面，缆芯外侧包裹的高阻燃护套层、金属加强件、铠装层以及内护套和外护套采用合理布置顺序构成高强度防护结构，能够有效的防止通过将光缆铠装层开剥后用长针刺入光缆内护套接触光纤，克服了现有防窃听光缆通过单一手段进行防窃听的保护措施，使得该高性能防窃听阻燃光缆既能防御现阶段相应窃听技术方法，也能满足抵御鼠患、火灾等等一系列外部影响，由此结构设计简单，安全性系数高，具有很好的应用前景和使用价值。
9.上述技术方案优选地，在所述光纤的包层表面涂设的金属层为金、铜或铝或其混合物金属涂层中的一种；本技术方案中金属层材料便于获得，且光纤的包层表面涂设金属层制作简单，但可有效的防止通过剥离光纤金属涂层来达到窃听的目的，该结构设计简单但巧妙合理。
10.上述技术方案优选地，所述金属层的厚度范围为15
‑
250um，根据光缆应用于陆地环境做适应性选择，含该厚度范围的金属涂层光纤可有效防止通过窃听仪器长针将光信号泄露出去。
11.上述技术方案优选地，所述外护套采用的材质为阻燃尼龙材料，且阻燃尼龙材料的厚度范围为0.8
‑
1mm；本技术方案中采用阻燃尼龙材料制作外护套，具有很好的耐高温特性，其防火等级能够达到v0级别，加上尼龙材质自身的硬度高(邵氏硬度约为70)，使得光缆难以被松鼠、白蚁等生物破环。
12.上述技术方案优选地，所述铠装层为加厚的不锈钢带，且不锈钢带的厚度范围为0.28
‑
0.3mm；该结构设计可有效抵御外力的冲击和破坏。
13.上述技术方案优选地，所述内护套采用的材质为高阻燃护套料，且高阻燃护套料的厚度范围为0.8
‑
1mm；该结构的设计既可有效提升光缆的阻燃性能以保护内层结构，也可以作为光缆内置监测装置的护套层，而内护层外侧的铠装层和外护套也可以作为监测装置的保护结构，能够将监测装置与光缆融合结构做到安全且结构稳定。
14.上述技术方案优选地，在所述内护套内设置有多个监测装置，所述监测装置沿内护套周向等间距布置在内护套的环形部分中；且所述监测装置与所述内护套粘接在一起；本技术方案中监测装置可以选择现有技术中的监测导线，当然具体并不局限于此，也可以选用现有技术中其他监测装置以达到监测光缆内护层结构是否受到外部机械应力损伤的功能，从而防止光缆中光信息出现被恶意窃听的可能。
15.上述技术方案优选地，所述金属加强件为镀锌钢丝，所述镀锌钢丝绕所述高阻燃护套层表面周向缠绕，且镀锌钢丝的直径≥1mm；本技术方案中金属加强件可作为光缆缆芯进一步的保护结构，即便内护套结构及监测装置受到损坏，还能够通过该层保护结构的设计使得光缆被人为破坏的难度提升，也可以有效加强光缆的机械性能；同时高阻燃护套层
及其内置的不锈钢套管能够提升光缆抗侧压能力的同时，保护内部光纤的稳定性。
16.另一方面，本发明还提供有一种上述高性能防窃听阻燃光缆的制造方法，包括如下步骤：
17.第一步:光纤入库；
18.第二步:光纤涂敷金属层并着色；
19.第三步:制作含金属涂层光纤的不锈钢管套，并采用由高阻燃护套料制作的高阻燃护套层包裹不锈钢套管；
20.第四步:制作缆芯，并使用绕包机将金属加强件缠绕在高阻燃护层表面；
21.第五步:制作内护套，并使用内护套包裹在金属加强件外侧；
22.第六步:制作外护套，并使用铠装层对内护套包裹后，再采取外护套包裹在铠装层外侧；
23.第七步:光缆检测，检测光缆是否满足衰减指标和各项性能；
24.第八步:成品光缆出库，光缆检测合格后即可出库。
25.上述制造方法进一步优选地，在所述第五步的制作内护套中，还包括制作监测装置，并使用监测装置沿内护套周向等间距布置在内护套的环形部分中。
26.本发明至少具有以下有益效果：
27.1.本发明高性能防窃听阻燃光缆采用多根含金属涂层光纤制作缆芯，相当于在缆芯中的裸光纤的包层表面涂设au、cu、al等金属层，该结构设计使得常规光纤涂层剥纤器无法对金属涂层进行剥离至裸光纤，能有效的防止通过将该含金属涂覆层光纤剥离至裸纤从而达到防窃听的目的；同时缆芯中光纤由于金属涂层的保护而具有折射性能，光信号也不能够通过窃听仪器长针泄露出去，从而达到防止窃听的目的，能够全面提高光缆防窃听性能，可有效解决传统陆地光缆因防护不足造成光缆容易被窃听的技术问题。
28.2.本发明高性能防窃听阻燃光缆在缆芯外侧设置包裹高阻燃护套层、金属加强件、铠装层以及内护套和外护套并采用合理布置顺序，以形成整体机械性能好的光纤结构，能够进一步有效的防止通过将光缆缆芯外保护结构剥后用长针刺入光缆内护套接触光纤，能够提高破坏光缆保护结构的难度，可以抵御外力的冲击和破坏的同时保护内部缆芯结构的稳定性。
29.3.本发明高性能防窃听阻燃光缆在内护套内设置有多个监测装置，在光缆的外护套、铠装层以及达到内护套受到破损时，能够触动监测装置，通过脉冲发生接收装置发射和接收高压电子脉冲，监测出监测装置发生触动，从而进一步达到防窃听的目的；而外护套和铠装层能够保护缆芯及监测装置，以彻底防止光缆中光信息出现被恶意窃听的可能。
30.综上所述，本发明高性能防窃听阻燃光缆采用多层防护铠装和阻燃防护结构，在同样的条件下，能够相对于单层或双层防护结构如gyts、gyta53等型号光缆，能够大大提升光缆防窃听、防鼠、阻燃、抗冲击性能，保护光缆不轻易被破坏，减少运营商的维护成本，能广泛应用于防火等级严格的隧道、管道等国防、金融通信专网工程，具有很好的应用前景及推广使用价值。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地
介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
32.图1是本发明实施例高性能防窃听阻燃光缆中结构截面示意图；
33.图2是本发明实施例中高性能防窃听阻燃光缆剥离开的结构示意图。
34.图中：1
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含金属涂层光纤；2
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不锈钢套管；3
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高阻燃护套层；4
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金属加强件；5
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内护套；6
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监测装置；7
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铠装层；8
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外护套。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
37.实施例一
38.结合图1和图2所示，本实施例提供了一种空高性能防窃听阻燃光缆，应用于陆地上，该光缆结构包括包裹有多根光纤的缆芯，每根光纤的包层表面均涂设有金属层以构成含金属涂层光纤1，也就是说是在每根光纤的包层表面涂设 au、cu、al等金属层，本实施例在光纤的包层表面涂设的金属层优选为金、铜或铝或其混合物金属涂层中的一种，且金属层的厚度范围为15
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250um，本实施例以涂设金属层厚度约为125um为例，金属层材料便于获得，且光纤的包层表面涂设金属层制作简单，金属层厚度根据光缆应用于陆地环境做适应性选择，经过多次实验可得，含该厚度范围的金属涂层光纤可有效防止通过窃听仪器长针将光信号泄露出去。
39.在图示的实施例中，该光缆缆芯的外侧由内至外依次包裹有不锈钢套管2、高阻燃护套层3、金属加强件4、内护套5、铠装层7和外护套8；具体地，本实施例外护套8采用的材质为阻燃尼龙材料，且阻燃尼龙材料的厚度范围为 0.8
‑
1mm，本实施例提供的外护套8阻燃尼龙材料厚度以1mm为例，采用阻燃尼龙材料制作外护套8，具有很好的耐高温特性，其防火等级能够达到v0级别，加上尼龙材质自身的硬度高(邵氏硬度约为70)，使得光缆难以被松鼠、白蚁等生物破环。
40.具体地，本实施例包裹在内护层上的铠装层7为加厚的不锈钢带，且不锈钢带的厚度范围为0.28
‑
0.3mm，本实施例提供的不锈钢带的厚度以0.29mm为例，该结构设计可有效抵御外力的冲击和破坏；且本实施例提供的包裹在金属加强件4上的内护套5采用的材质为高阻燃护套料，且高阻燃护套料的厚度范围为 0.8
‑
1mm，本实施例提供高阻燃护套料的厚度以0.9mm为例，该结构的设计可有效提升光缆的阻燃性能以保护内层结构。
41.本实施例提供的包裹在高阻燃护套层3外侧的金属加强件4为镀锌钢丝，镀锌钢丝绕高阻燃护套层3表面周向缠绕，且镀锌钢丝的直径≥1mm；本实施例提供的镀锌钢丝的直径以1mm为例，金属加强件4可作为光缆缆芯进一步的内部保护结构，即便内护套5结构受到损坏，还能够通过该层保护结构的设计使得光缆被人为破坏的难度提升，也可以有效加强光缆的机械性能；同时高阻燃护套层3及其内置的不锈钢套管2能够提升光缆抗侧压能力的
同时，保护内部光纤的稳定性。
42.图1示出了本施例高性能防窃听阻燃光缆中结构截面示意图，根据本发明，本实施例还提供有一种上述高性能防窃听阻燃光缆的制造方法，该制造方法包括如下步骤：
43.第一步:光纤入库；
44.第二步:光纤涂敷125um厚度的金属铝作为金属层并着色；
45.第三步:制作含金属涂层光纤1的不锈钢管套，并采用由高阻燃护套料制作的高阻燃护套层3包裹不锈钢套管2；
46.第四步:制作缆芯，并使用绕包机将直径为1mm的镀锌钢丝密集缠绕在高阻燃护层表面，以作为缆芯的内部保护结构；
47.第五步:利用厚度为0.9mm的高阻燃护套料制作内护套5，并使用内护套5 包裹在镀锌钢丝外侧；
48.第六步:利用厚度为1mm的阻燃尼龙材料制作外护套8，并使用厚度为 0.29mm的不锈钢带对内护套包裹后，再采取阻燃尼龙材料包裹在不锈钢带外侧；
49.第七步:光缆检测，检测光缆是否满足衰减指标和各项性能；
50.第八步:成品光缆出库，光缆检测合格后即可出库。
51.本实施例中高性能防窃听阻燃光缆采用多根含金属涂层光纤1制作缆芯，该结构设计使得常规光纤涂层剥纤器无法对金属涂层进行剥离至裸光纤，能有效的防止通过将该含金属涂覆层光纤剥离至裸纤从而达到防窃听的目的；同时缆芯中光纤由于金属涂层的保护而具有折射性能，光信号也不能够通过窃听仪器长针泄露出去，从而达到防止窃听的目的，能够全面提高光缆防窃听性能，可有效解决传统陆地光缆因防护不足造成光缆容易被窃听的技术问题，可有效克服现有防窃听光缆通过单一手段进行防窃听的保护措施，且结构设计简单，安全性系数高。
52.实施例二
53.实施例二与实施例一基本相同，其不同之处在于：本实施例提供了一种高性能防窃听阻燃光缆，结合图1所示，本实施例在内护套5内设置有多个监测装置6，监测装置6沿内护套5周向等间距布置在内护套5的环形部分中；且监测装置6与所述内护套5粘接在一起；本实施例中监测装置6可以选择现有技术中的监测导线，具体将监测导线与中继站的脉冲发生接收装置连接，光缆的外护套8、铠装层7以及达到内护套5受到破损时，触动监测装置6，通过脉冲发生接收装置发射和接收高压电子脉冲，监测出监测装置6发生触动，从而达到防窃听的目的；当然具体并不局限于此，也可以选用现有技术中其他监测装置6以达到监测光缆内护层结构是否受到外部机械应力损伤的功能，从而防止光缆中光信息出现被恶意窃听的可能。
54.根据本发明，本实施例还提供有一种上述高性能防窃听阻燃光缆的制造方法，该制造方法包括如下步骤：
55.第一步:光纤入库；
56.第二步:光纤涂敷150um厚度的金属铜作为金属层并着色；
57.第三步:制作含金属涂层光纤1的不锈钢管套，并采用由高阻燃护套料制作的高阻燃护套层3包裹不锈钢套管2；
58.第四步:制作缆芯，并使用绕包机将直径为1.2mm的镀锌钢丝密集缠绕在高阻燃护
层表面，以作为缆芯的内部保护结构；
59.第五步:利用厚度为1mm的高阻燃护套料制作内护套5，并使用内护套5包裹在镀锌钢丝外侧；本步骤中还包括制作监测导线，并将监测导线给成缆时沿内护套5周向等间距装入在内护套5的环形部分中；
60.第六步:利用厚度为0.9mm的阻燃尼龙材料制作外护套8，并使用厚度为 0.28mm的不锈钢带对内护套包裹后，再采取阻燃尼龙材料包裹在不锈钢带外侧；
61.第七步:光缆检测，检测光缆是否满足衰减指标和各项性能；
62.第八步:成品光缆出库，光缆检测合格后即可出库。
63.综上所述，本发明高性能防窃听阻燃光缆采用含金属涂层光纤1制作缆芯，采用监测装置6与光缆内护套5层相融合，并在缆芯外侧采用多层防护铠装和阻燃防护结构，具有结构设计制作简单但巧妙合理的特点，在同样条件下，比单层或双层防护结构如gyts、gyta53等型号光缆，能够显著提升光缆防窃听、防鼠、阻燃、抗冲击性能，保护光缆不轻易被破坏，减少运营商的维护成本，能广泛应用于防火等级严格的隧道、管道等国防、金融通信专网工程，具有很好的应用前景和使用价值，适合推广应用。
64.本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。