[发明专利]一种空间用光纤柔性辐照保护套及其制备方法

说明书

本发明公开一种空间用光纤柔性辐照保护套及其制备方法，该保护套包括依次包裹的光纤紧套管、内编织层、外编织层和外层保护套，所述光纤紧套管和外层保护套为塑料，所述内、外编织层分别以光纤紧套管和内编织层为编织芯径，编织材料为金属线，如铜线。本发明通过采用高密度金属线和高密实度编织工艺在光纤外层形成柔性辐照保护层，使得光纤在恶劣的辐照条件下不会发生功能失效且在较小的力矩作用下能够展开和弯曲。

技术领域

本发明涉及一种空间用光纤柔性辐照保护套及其制备方法，属于光纤辐照保护技术领域。

背景技术

光纤作为光信号传递的特殊载体，在国民生活、工业生产和科学研究中得到广泛应用。随着光纤及光纤相应衍生技术日臻成熟，光纤应用已经逐渐拓展到宇航领域，如光纤陀螺、原子磁力仪(张衡01号卫星)和量子单元(墨子号卫星)等。

光纤主要材质为SiO₂，是一种特殊玻璃，该材料在宇宙射线的照射下会发生损伤，导致光纤出现不可逆的光功率传递损失，使得依靠光纤传递光信号的仪器设备发生失效。

当前，光纤生产厂家主要针对地面使用环境进行光纤研发，没有考虑太空中的辐照影响而进行相应的抗辐照设计，而且由于光纤制作基材自身的局限性，在无外界保护的条件下很难承受较大剂量的宇宙射线照射而不发生功能失效。因此亟需提供一种光纤辐照保护套。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足和缺陷，提供一种空间用光纤柔性辐照保护套及其制备方法，保证光纤在恶劣的辐照条件下不会发生功能失效且在较小的力矩作用下能够展开和弯曲。

本发明的技术解决方案是：一种空间用光纤柔性辐照保护套，该套筒包括光纤紧套管、内编织层、外编织层和外层保护套，所述光纤紧套管、内编织层、外编织层和外层保护套由内到外依次紧密包裹在光纤纤芯外。

所述光纤紧套管和外层保护套采用ETFE聚乙烯塑料或聚酰亚胺塑料制成。

所述内编织层、外编织层均由金属丝编织而成，并且，内编织层以光纤紧套管为编织芯径，外编织层以内编织层为编织芯径。

所述内编织层、外编织层的编织密实度≥95％。

所述内、外编织层的单边厚度均≥0.1mm。

所述编织用金属线直径≤0.05mm。

所述外层保护套通过热拉塑成型工艺紧密包裹在外编织层外。

本发明的另一个技术解决方案是：一种空间用光纤柔性辐照保护套的制备方法，该方法包括如下步骤：

s1、在光纤纤芯外部紧密包裹光纤紧套管；

s2、在光纤紧套管外部紧密包裹内编织层；

s3、在内编织层外部紧密包裹外编织层，所述内编织层、外编织层由金属丝编织而成；

s4、在外编织层外部紧密包裹外层保护套。

所述光纤紧套管和外层保护套为ETFE聚乙烯塑料或聚酰亚胺塑料。

所述步骤s4采用热拉塑成型工艺包裹外层保护套，所述热拉塑成型温度≤275℃，所述热拉塑成型速度为30m/min～35m/min。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)、本发明的空间用光纤柔性辐照保护套筒采用高密度金属线和高密实度编织工艺在光纤外层形成双层柔性辐照保护层，使得光纤在恶劣的辐照条件下不会发生功能失效。

(2)、本发明的空间用光纤柔性辐照保护套筒采用柔性细金属线编织辐照保护层、采用柔性塑料制作光纤紧套管和外层保护套，使得光纤抗辐照的同时具有较好的柔性，在较小的力矩作用下能够展开和弯曲。