專利名稱：光纖和使用該光纖的光纜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有由可以區(qū)分多條光纖的墨水組成的鑒別性涂層的光纖，還涉及一種使用該光纖的光纜。
背景技術：
隨著光學通信領域的傳輸容量的增加，包含許多光纖的光纜的應用也在迅猛發(fā)展。伴隨著這一發(fā)展進程，需要光纖本身具有多種特殊的功能，以便工作人員可以瞬間辨別組成光纜的每一光纖。為了滿足上述需求，傳統(tǒng)上使用以下兩種方法。第一種方法是，通過給覆蓋光纖纖芯的諸如聚酰亞胺樹脂等涂覆樹脂本身著色，將一光纖同其它光纖區(qū)分開。第二種方法是，通過在光纖纖芯上噴涂紫外線可硬化墨水或者熱固墨水形成著色涂層，使一光纖同其它光纖區(qū)分開。然而，由于在通過著色進行區(qū)分的情況下顏色的種類是有限的，因此這些方法不能應付組成光纜的光纖的數量急劇增加的局面。
因此，曾經考慮通過沿著光纖的長度方向在著色涂層上斷續(xù)地噴涂墨水等再形成一鑒別性涂層，給光纖提供新的鑒別性功能。然而，在通過著色涂層上的鑒別性涂層的分布型式(pattern)進行區(qū)分的情況下，由墨水或者類似物組成的鑒別性涂層容易由于與物體在該部分接觸而剝落，由墨水組成的鑒別性涂層也容易由于和化學制劑等接觸而被溶解，從而產生光纖的鑒別性功能被外界因素所抵銷的問題。
因此，也曾考慮為了獲得鑒別性功能不被外界因素所抵銷的光纖，而在光纖纖芯和著色涂層之間形成由墨水等組成的鑒別性涂層。然而，正如以前所指出的，即使在具有上述結構的光纖中也存在一個問題，即光纖的傳輸損耗會由于在光纖纖芯和著色涂層之間形成的鑒別性涂層而加大。

發(fā)明內容
因此，考慮到如上所述的實際情況提出了本發(fā)明，其目標是提供一種鑒別性光纖，該光纖包含不容易因為外界因素而失效或者剝落的清楚的鑒別性涂層，其中光纖的傳輸損耗不增加，并且該鑒別性光纖包含多種鑒別性的功能。進一步，本發(fā)明的另一目標是，提供使用這種鑒別性光纖的光纜，在該光纜的接線端處不會出現(xiàn)任何光纖的錯接等問題。
為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明提供一種鑒別性光纖，其中包括一光纖纖芯、一覆蓋光纖纖芯的著色涂層，和許多由沿著光纖纖芯的長度方向在光纖纖芯和著色涂層之間斷續(xù)分布的墨水組成的鑒別性涂層。
根據本發(fā)明，由于具有諸如分布型式等多種鑒別性功能的鑒別性涂層設置在光纖纖芯和著色涂層之間，因此，鑒別性涂層不會輕易地因為外界因素而失效或者剝落，并且鑒別性涂層包括多種鑒別性功能。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，鑒別性涂層的厚度大于等于0.5μm且小于等于2.5μm，著色涂層的厚度大于等于2μm且小于等于10μm。
根據本實施例，由于鑒別性涂層的厚度范圍選定在大于等于0.5μm和小于等于2.5μm之間，著色涂層的厚度范圍選定在大于等于2μm和小于等于10μm之間，因此鑒別性涂層和著色涂層具有適當的厚度，從而形成由墨水組成的清晰的鑒別性涂層。進一步，當許多鑒別性涂層在光纖的長度方向上按照預先確定的間隔設置時，一種墨水的分布型式變得可以更容易地和其它分布型式區(qū)分開，從而提高了鑒別性光纖的鑒別性。而且，由于鑒別性涂層絕對不會變得太厚，因此位于鑒別性涂層上的著色涂層中不會產生突起。因此，即使例如彎曲這樣的外力施加于光纖，在鑒別性涂層和著色涂層之間或者鑒別性涂層和光纖纖芯之間也不會出現(xiàn)分層。進一步，即使不均勻的力施加在光纖纖芯上，也不會使傳輸損耗加大。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，鑒別性涂層的長度大于等于1mm且小于等于15mm。
根據本實施例，由于鑒別性涂層的長度范圍選定在大于等于1mm和小于等于15mm之間，因此鑒別性涂層具有合適的長度，從而使鑒別性光纖的鑒別性提高。通常情況下，由于不均勻的力在鑒別性涂層涂在光纖纖芯上的部分沿著光纖的周圍施加于鑒別性的光纖，因此光纖在該區(qū)域略微彎曲。雖然這種不均勻的力只對一個鑒別性涂層的傳輸損耗具有很小的影響，但是在許多鑒別性涂層存在于鑒別性光纖的長度方向的情況下，這種對于傳輸損耗的影響應引起注意。特別的，對于彎曲損耗大的光纖纖芯，影響更大。然而，由于每個鑒別性涂層之間是相隔開的，限定其長度大于等于1mm且小于等于15mm，所以可以減少對傳輸損耗的影響。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，鑒別性涂層的間隔大于等于1mm且小于等于200mm。
根據本實施例，由于鑒別性涂層的間隔范圍選擇在大于等于1mm和小于等于200mm之間，因此鑒別性涂層的間隔可以隨意選擇，以便增強鑒別性光纖的鑒別性。也就是說，通過從大于等于1mm且小于等于200mm的范圍內任意選擇鑒別性涂層的間隔，可以在不降低鑒別性光纖的鑒別性的情況下產生許多鑒別性涂層的分布型式。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，鑒別性涂層的總長度對光纖纖芯的長度的占用比小于等于20％。
根據本實施例，由于鑒別性涂層的總長度對鑒別性光纖的長度的占用比選定為小于等于20％，所以可以減少光纖纖芯的彎曲損耗。通常，由于不均勻的力在光纖纖芯上形成鑒別性涂層的部分沿著光纖纖芯的周圍施加到光纖上，因此光纖纖芯在該區(qū)域略微彎曲。雖然這種不均勻的力只對一個鑒別性涂層的傳輸損耗產生很小的影響，但是在許多鑒別性涂層存在于鑒別性光纖的長度方向的情況下，這種對于傳輸損耗的影響應引起注意。特別的，對于彎曲損耗大的光纖纖芯，影響更大。因此，通過使鑒別性涂層的總長度對光纖纖芯長度的占用比小于20％，可以減小對傳輸損耗的影響。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，鑒別性涂層由大直徑大于等于100μm且小于等于400μm的墨水微滴形成。
根據本實施例，由于鑒別性涂層是由大直徑大于等于100μm且小于等于400μm的墨水微滴形成，因此墨水可以充分地附著于光纖纖芯上，從而增強鑒別性光纖的鑒別性，并更有效地使用墨水。進一步，由于墨水量是合適的，所以在鑒別性光纖中沒有出現(xiàn)傳輸損耗。
為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明還提供一包括許多鑒別性光纖的光纜，鑒別性光纖由一光纖纖芯、一覆蓋光纖纖芯的著色涂層，和由墨水組成的多個鑒別性涂層，墨水沿著光纖纖芯的長度方向斷續(xù)地設置在光纖纖芯和著色涂層之間。
根據這種結構，由于光纜是由鑒別性很強的鑒別性光纖所組成，因此在連接光纜時可以消除錯接的情況，實現(xiàn)高效的連接。


圖1A和圖1B是顯示本發(fā)明的鑒別性光纖的結構圖圖1A是示意的剖視圖；圖1B是局部透視圖。
圖2是顯示用于實驗1的鑒別性光纖的結構圖。
圖3是顯示實驗1的結果的表格。
圖4A和圖4B是顯示用于實驗2的鑒別性光纖的結構圖圖4A是示意剖視圖；而圖4B是局部透視圖。
圖5是顯示實驗2的結果的表格。
圖6A、圖6B和圖6C是顯示用于實驗3的鑒別性光纖的結構圖；圖6A是示意剖視圖；而圖6B和圖6C是局部透視圖。
圖7是顯示實驗3的結果的表格。
圖8A和圖8B是顯示用于實驗4的鑒別性光纖的結構圖；圖8A是示意的剖視圖；圖8B是透視圖。
圖9是顯示實驗4的結果的表格。
圖10A和圖10B是顯示用于實驗5的鑒別性光纖的結構圖圖10A是示意剖視圖；而圖10B是局部透視圖。
圖11是顯示實驗5的結果的表格。
具體實施例方式
圖1A是本發(fā)明的鑒別性光纖1的示意剖視圖，圖1B是本發(fā)明的鑒別性光纖1的局部透視圖。鑒別性光纖1包括一光纖纖芯2、鑒別性涂層3和著色涂層4。許多包含多個具有特定尺寸墨水微滴5的鑒別性涂層3沿著光纖纖芯2的長度方向斷續(xù)地設置在光纖纖芯2上。另外，著色涂層4設置在鑒別性涂層3以及沒有設置鑒別性涂層3的光纖纖芯2上面。
光纖纖芯2包括一裸光纖和覆蓋裸光纖周圍的諸如聚酰亞胺樹脂的紫外線可硬化的樹脂。
用來構成優(yōu)選地附著于光纖纖芯2的鑒別性涂層3的墨水的微滴5，具有很好的適應性和較高的快干和固化速率。對于滿足上述要求的墨水，可以使用有機溶劑型墨水、紫外線可硬化墨水、電子束凝固墨水、和熱固化墨水等等。在這些墨水中，通常使用的是有機溶劑型墨水，以便使色料或者顏料在揮發(fā)性的有機溶劑中擴散。
有機溶劑型墨水在適當的時間以微滴從噴墨打印機頭噴射在光纖纖芯2上。通過以所需的時間間隔連續(xù)地重復這樣的操作，許多鑒別性涂層3斷續(xù)地設置在光纖纖芯2的長度方向上。在本實施例中，鑒別性涂層3的長度大于等于1mm且小于等于15mm，鑒別性涂層3的間隔大于等于1mm且小于等于200mm。另外，鑒別性涂層3的總長對鑒別性光纖1長度的占用比小于等于20％。鑒別性涂層3的厚度是通過調整噴墨打印機的墨水噴嘴和光纖纖芯2的距離或者通過預先將墨水從噴墨打印機噴射到光纖纖芯2時墨水的微滴5的大小設置為特定大小控制的。在本實施例中，鑒別性涂層3的厚度的選定范圍在大于等于0.5μm和小于等于2.5μm之間，而墨水微滴5的大(major)直徑選定為大于等于100μm且小于等于400μm。根據這樣的過程，每一組成光纜的光纖可以通過在光纖纖芯2上形成不同分布型式的鑒別性涂層3而和其它光纖區(qū)分開。另外，即使光纖的數量變得很大，每一組成光纜的光纖可以通過在相應的光纖上面形成新的分布型式而明顯地區(qū)別于其它光纖。
關于著色涂層4，雖然可以使用傳統(tǒng)的著色涂層，但是為了看清楚由墨水微滴5組成的鑒別性涂層3，最好選用透明的或者半透明的著色涂層。通常，紫外線可硬化的樹脂等材料用于著色涂層4。在本實施例中，著色涂層4的厚度選定為大于等于2μm且小于等于10μm。
鑒別性光纖1的鑒別性和傳輸損耗主要取決于鑒別性涂層3的厚度和著色涂層4的厚度、鑒別性涂層3的長度和著色涂層4的厚度、鑒別性涂層3的長度和間隔、鑒別性涂層3對光纖纖芯2的占用比、墨水微滴5的大小。因此，為了獲得能夠產生具有合適的鑒別性和低傳輸損耗的鑒別性光纖1的最佳條件，也為了證明上述的不同數值范圍的合理性，順序執(zhí)行下列五項實驗。
在實驗1中，分別改變鑒別性涂層3和著色涂層4的厚度，以便研究對鑒別性光纖1的鑒別性和傳輸損耗的影響，其中鑒別性涂層3具有固定長度和固定的間隔。在實驗2中，分別改變鑒別性的涂層3和著色涂層4的厚度，以便研究對鑒別性光纖1的鑒別性和傳輸損耗的影響，其中的鑒別性涂層3具有固定的厚度和固定的間隔。在實驗3中，分別改變鑒別性涂層3的長度和間隔，以便研究對鑒別性光纖1的鑒別性的影響，其中鑒別性涂層3具有固定的厚度且著色涂層4也具有固定的厚度。在實驗4中，改變鑒別性涂層3的總長度占鑒別性光纖1的長度的比率(占用比)，以便研究對鑒別性光纖1的鑒別性和傳輸損耗的影響，其中的鑒別性涂層3具有固定的厚度，其中的著色涂層4也具有固定的厚度。在實驗5中，改變墨水微滴5的大直徑以研究對鑒別性光纖1的鑒別性的影響，其中的鑒別性涂層3具有固定的厚度、長度和間隔，而其中的著色涂層4具有固定的厚度。
在鑒別性光纖1中，多個鑒別性涂層3的清晰度根據著色涂層4的厚度和鑒別性涂層3的厚度而改變。另外，當如彎曲這樣的外力施加于鑒別性光纖1時，在鑒別性涂層3和著色涂層4之間或者在鑒別性涂層3和光纖纖芯2之間有可以出現(xiàn)分層，不均勻的力也可能施加于光纖纖芯2從而增加傳輸損耗。因此，分別改變鑒別性涂層3的厚度和著色涂層4的厚度，以便研究對鑒別性光纖1的鑒別性和傳輸損耗的影響。
如圖2所示，借助于噴墨打印機的打印頭，由有機溶劑型墨水組成的長度為2mm的多個鑒別性涂層3以50mm為間隔，沿著鑒別性光纖1的長度方向，設置在外徑為250μm的單模光纖纖芯2上。每一鑒別性涂層3是通過噴涂大約四滴有機溶劑型墨水形成的。然后，紫外線可硬化的樹脂組成的著色涂層4分別以5μm、10μm、11μm的厚度設置在許多鑒別性涂層3和沒有設置鑒別性涂層3的光纖纖芯2上面。使用這樣配置的鑒別性光纖1產生內徑為3mm、外徑為5mm的松動管。將松動管作為試驗樣品使用，測量鑒別性和傳輸損耗的變化(dB/km)。另外，在將鑒別性光纖1從已被拆開的松動管中取出以后，可通過視覺分辨鑒別性。使用符號O描述那些容易區(qū)分的；使用符號X描述那些難以區(qū)分的。另外，用在形成著色涂層4以前到在松動管內裝配著色涂層4以后光纖的傳輸損耗增量表示傳輸損耗的變化。如果傳輸損耗的變化小于等于0.02dB/km，表示變化在實驗的容許范圍內。樣品的長度是1000m，測量操作是使用波長為1.55μm的OTDR(一種光脈沖測試儀器)執(zhí)行的。實驗1的結果如圖3所示。
從圖3可知，為了獲得鑒別性優(yōu)異、傳輸損耗低的鑒別性光纖1，必須指定鑒別性涂層3的厚度范圍和著色涂層4的厚度范圍。也就是說，從試驗2、3、5、6的結果可知，鑒別性涂層3的厚度必須選定在大于等于0.5μm且小于等于2.5μm的范圍，著色涂層4的厚度必須選定在大于等于2μm且小于等于10μm的范圍，最好選定在大于等于5μm且小于等于10μm的范圍。而且，一般而言，由于著色涂層的最小厚度最好比鑒別性涂層的厚度最小值大4倍，因此從實驗1的結果中選擇2μm。例如，如試驗7所示，如果著色涂層4的厚度達到11μm，與上述范圍的偏離將使清晰的墨水由于著色涂層4的厚度較大變得模糊，從而形成鑒別性光纖1的鑒別性問題。另外，如試驗1所示，如果鑒別性涂層的厚度減小到0.4μm，墨水的清晰度將由于墨水本身的厚度較小而變得模糊，即使著色涂層4的厚度是5μm，也將產生鑒別性光纖1的鑒別性問題。另外，如試驗4所示，如果鑒別性涂層3的厚度增加到2.6μm，傳輸損耗的變化值將超過0.02dB/km，從而在裝配光纜時產生問題。
因此，關于獲得具有合適的鑒別性功能和低傳輸損耗的鑒別性光纖1的條件，鑒別性涂層3的厚度必須在大于等于0.5μm且小于等于2.5μm的范圍中選擇，著色涂層4的厚度必須在大于等于2μm且小于等于10μm的范圍中選擇，最好在大于等于5μm且小于等于10μm的范圍中。

在鑒別性光纖1中，鑒別性涂層3的清晰度根據鑒別性涂層3的長度和著色涂層4的厚度改變。另外，由于光纖1在覆蓋了鑒別性涂層3的部分形成了輕微的彎曲，在光纖纖芯2中，由于不均勻的力沿圓周方向施加于鑒別性光纖1，所以傳輸損耗有可能根據鑒別性涂層3的長度而增加。因此，分別改變鑒別性涂層3的長度和著色涂層4的厚度，以便研究對鑒別性光纖1的鑒別性和傳輸損耗的影響。
如圖4A和圖4B所示，由紫外線可硬化的墨水組成的具有不同長度的鑒別性涂層3通過控制噴墨打印機打印頭的噴涂時間，而沿著鑒別性光纖1的長度方向，以100mm為間隔設置在外徑為250μm的單模光纖纖芯2上。這里，鑒別性涂層3的厚度選定為2μm。然后，紫外線可硬化的樹脂組成的著色涂層4分別以5μm、10μm、11μm的厚度設置在鑒別性涂層3和沒有設置鑒別性涂層3的光纖纖芯2上面。使用這樣配置的鑒別性光纖1，生產內徑為3mm、外徑為5mm的松動管。將該松動管作為試驗樣品使用，測量鑒別性和傳輸損耗的變化(dB/km)。另外，在將鑒別性光纖1從已被拆開的松動管中取出以后，可通過視覺分辨鑒別性。使用符號O描述那些容易區(qū)分的結果，使用符號X描述那些難以區(qū)分的結果。另外，關于傳輸損耗的變化，是用光纖纖芯在形成著色涂層4以前和在松動管內裝配著色涂層4以后傳輸損耗的增量表示。如果傳輸損耗的變化值小于等于0.02dB/km，表明變化在實驗的容許范圍內。樣品的長度是1000m，測量是使用波長為1.55μm的OTDR(一種光脈沖測試儀器)執(zhí)行的。實驗2的結果如圖5所示。
從圖5可知，為了獲得鑒別性優(yōu)異、傳輸損耗低的鑒別性光纖1，必須指定鑒別性涂層3的長度范圍和著色涂層4的厚度范圍。也就是說，從試驗2、3、4、6、7的試驗結果可知，鑒別性涂層3的長度必須在大于等于1mm且小于等于15mm的范圍中選擇，著色涂層4的厚度必須在大于等于2μm且小于等于10μm的范圍中選擇，最好在大于等于5μm且小于等于10μm的范圍中。而且，一般而言，由于著色涂層的最小厚度最好比鑒別性涂層的厚度最小值大4倍，因此從實驗1的結果中選擇2μm。例如，如試驗1所示，如果鑒別性涂層3的長度縮短為0.8mm，則對上述范圍的偏離將使墨水的清晰度由于鑒別性涂層3的長度較短變得模糊，從而形成鑒別性的光纖1的鑒別性問題。另外，如試驗5所示，如果鑒別性涂層3的長度達到20mm，雖然鑒別性光纖1的鑒別性沒有問題，但是傳輸損耗的變化值大于0.02dB/km，從而在此情況下裝配光纜時產生問題。另外，如試驗8、9所示，如果著色涂層4的厚度達到11μm，墨水的清晰度將因為著色涂層4的厚度較大而變得模糊，結果導致鑒別性光纖1的鑒別性問題。
因此、關于獲得具有合適的鑒別性功能和低傳輸損耗的鑒別性光纖1的條件，鑒別性涂層3的長度必須在大于等于1mm且小于等于15mm的范圍中選擇，著色涂層4的厚度必須在大于等于2μm且小于等于10μm的范圍中選擇，最好在大于等于5μm且小于等于10μm的范圍中。
由于鑒別性涂層3的不同的分布型式是通過改變鑒別性涂層3的長度和間隔形成的，因此一鑒別性光纖1可以包含多種鑒別性功能。所以，分別改變鑒別性涂層3的長度和間隔，以研究對鑒別性光纖1的鑒別性的影響。
如圖6A和圖6B所示，由有機溶劑型墨水組成的長2mm厚2μm的相對較短的鑒別性涂層3，通過噴墨打印機打印頭，以Ls為最小間隔，以L1為最大間隔，沿著鑒別性光纖1的長度方向設置在外徑為250μm的單模光纖纖芯2上。按照同樣的方式，如圖6A和圖6C所示，由有機溶劑型墨水組成的長4mm厚2μm的相對較長的鑒別性涂層3，通過噴墨打印機，以L為間隔沿鑒別性光纖1的長度方向設置在外徑為250μm的單模光纖纖芯2上。然后，厚度為5μm的紫外線可硬化的樹脂制成的著色涂層4，設置在鑒別性涂層3的上面和沒有設置鑒別性涂層3的光纖纖芯2的上面。使用這樣配置的鑒別性光纖1，可以生產內徑為3mm、外徑為5mm的松動管。使用該松動管作為試驗樣品測量鑒別性。另外，在將鑒別性光纖1從已被拆開的松動管中取出以后，可通過視覺分辨鑒別性。使用符號O描述那些容易區(qū)分的結果，使用符號X描述那些難以區(qū)分的結果。實驗3的結果如圖7所示。
從圖7可知，為了獲得具有優(yōu)異鑒別性的鑒別性光纖1，必須指定鑒別性涂層3的間隔范圍。也就是說，在鑒別性涂層3的長度為2mm的情況下，通過試驗2、3、4、5的結果可知，長度為2mm的相鄰墨水截面之間的最小間隔Ls必須選定為大于等于1mm，而最大間隔L1也必須選定為小于等于200mm。例如，如試驗1所示，如果長度為0.5mm的最小間隔Ls和長度為50mm的最大間隔L1結合在一起時，對該范圍的偏離將使得間隔為0.5mm的部分不能和鄰近的鑒別性涂層3區(qū)分開，從而產生鑒別性光纖1的鑒別性問題。另外，例如試驗6所示，如果長度為2mm的最小間隔Ls和長度為300mm的最大間隔L1結合在一起時，由于間隔為300mm的部分和相鄰的鑒別性涂層3離得太遠，從而當在這個部分裝配光纜時，會導致光纖的鑒別性很差。
此外，在鑒別性涂層3的長度為4mm的情況下，通過試驗8至12的結果可知，長度為4mm的相鄰墨水截面之間的間隔L必須選定在大于等于1mm且小于等于200mm的范圍之間。例如試驗7所示，如果間隔L的長度為0.5mm，對上述范圍的偏離將使得該部分難以同相鄰的鑒別性涂層3區(qū)分，從而形成鑒別性光纖1的鑒別性問題。另外，如試驗13所示，如果間隔L的長度是300mm，則它們將與相鄰鑒別性涂層3相距太遠，從而當在這個部分裝配光纜時，會導致光纖的鑒別性很差。
因此，關于獲得具有合適的鑒別性功能的鑒別性光纖1的條件，鑒別性涂層3的間隔必須選定在大于等于1mm且小于等于200mm的范圍內。
在鑒別性光纖1中，鑒別性涂層3的清晰度根據鑒別性涂層3的長度而改變。另外，由于鑒別性光纖1在覆蓋了由墨水組成的鑒別性涂層3的部分形成了輕微的彎曲，所以在光纖纖芯2中，由于不均勻的力沿圓周方向施加于鑒別性光纖1，傳輸損耗根據鑒別性涂層3的長度而增加。因此，改變鑒別性涂層3對光纖纖芯2的占用比，以便研究對鑒別性光纖1的傳輸損耗和鑒別性的影響。
如圖8A和圖8B所示，由紫外線可硬化的墨水組成的鑒別性涂層3，通過控制噴墨打印機打印頭的噴涂時間，如圖9所示，在鑒別性涂層3的長度方向L2上以鑒別性涂層3的間隔L3(無鑒別性涂層部分)，設置在外徑為250μm的單模光纖纖芯2上。這里，鑒別性涂層3的厚度選定為1μm。然后，由紫外線可硬化的樹脂形成的著色涂層4以5μm的厚度設置在鑒別性涂層3的上面和沒有鑒別性涂層的部分。通過使用具有這樣配置的長度L1的鑒別性光纖1，可形成內徑為3mm、外徑為5mm的松動管。使用該松動管作為試驗樣品，可以測量鑒別性和傳輸損耗的變化(dB/km)。在將鑒別性的光纖1從已經拆散的松動管中取出中，可以從視覺上分辨鑒別性。對于那些容易區(qū)分的結果，使用符號O描述；對于那些難以區(qū)分的結果，使用符號X描述。另外，傳輸損耗的變化通過形成著色涂層4以前光纖的傳輸損耗到在松動管內裝配著色涂層4后傳輸損耗的增量表示。如果傳輸損耗的變化值小于等于0.02dB/km，表明變化在實驗的容許范圍內。樣品的長度是1000m，測量是通過使用波長為1.55μm的OTDR(光脈沖測試儀器)執(zhí)行的。實驗4的結果如圖9所示。
從圖9可知，為了獲得鑒別性優(yōu)異、傳輸損耗低的鑒別性光纖1，必須在鑒別性光纖的長度方向上指定鑒別性涂層3的總長度對鑒別性光纖1的長度L1的占用比。也就是說，從試驗1，2，3，5，6，7的結果可知，鑒別性涂層3的占用比必須選定為小于或等于20％。例如，如果占用比達到30％，偏離了如實驗4、8所示的上述范圍，雖然在鑒別性方面不會出現(xiàn)問題，但是傳輸損耗的變化將大于0.20dB/km，從而在此情況下裝配光纜時會產生問題。
因此，關于獲得具有合適的鑒別性功能和低傳輸損耗鑒別性光纖1的條件，鑒別性涂層3的占用比必須選定為小于等于20％。
另外，關于占用比的計算，在具有相同長度的鑒別性涂層3連續(xù)地配置在鑒別性光纖1上時，請注意，只有一個鑒別性涂層3，其占用比可以通過使用公式L2/(L2+L3)×100計算得出，其中L2是鑒別性涂層3的長度，L3是其與相鄰鑒別性涂層3之間的間隔。
在鑒別性光纖1中，由墨水組成的鑒別性涂層3的清晰度以及所耗費的墨水量根據墨水微滴5的大小而改變。墨水微滴5本身呈現(xiàn)球體形狀，然而當通過噴涂粘附在光纖纖芯2上面時，墨水微滴5沿著光纖纖芯2的長度方向作為鑒別性涂層3的橢圓形的粘附體設置在鑒別性涂層3上面。這告訴我們，墨水微滴5的大小大致是通過指定其大直徑決定的。因此，通過改變墨水微滴5的大直徑可以研究鑒別性光纖1的鑒別性和墨水的合適用量。
如圖10A和圖10B所示，通過使用噴墨打印機以100mm為間隔噴涂具有不同大直徑的紫外線可硬化的墨水微滴5，在外徑為250μm的單模光纖纖芯2上設置鑒別性涂層3。這里，鑒別性涂層3的長度和厚度分別選定為2mm和1μm。然后，紫外線可硬化樹脂的著色涂層4設置在鑒別性涂層3和沒有設置鑒別性涂層3的光纖纖芯2上，形成5μm的厚度。這樣配置的鑒別性光纖1的鑒別性可以通過視覺測量。對于那些容易區(qū)分的結果，使用符號O描述；對于那些難以區(qū)分的結果，使用符號X描述。另外，對于墨水微滴5的每個大直徑，使用相同量(100g)的墨水制造的包括鑒別性涂層3在內的鑒別性光纖1的長度(光纖的制造長度)，對應于墨水微滴5的每個大直徑，被稱為相對于制造長度的制造長度相對值，使用大直徑為100μm的墨水的微滴5時這個相對值設置為100。實驗5的結果如圖11所示。
從圖11可知，為了獲得低成本且具有優(yōu)異鑒別性的鑒別性光纖1，必須指定墨水微滴5的大直徑范圍。也就是說，從試驗2至7的結果可知，墨水微滴5的大直徑范圍必須選定在大于等于100μm和小于等于600μm之間。例如，如果大直徑達到80μm，偏離了試驗1所示的上述范圍，鑒別性涂層只占據光纖纖芯周圍狹窄的部分并且只顯示細的紋線，結果就形成輕微的鑒別性問題。進一步結合上述問題考慮，耗費的墨水量被描述為光纖的制造長度，那么從制造費用考慮，最好使用制造長度達到80至100μm的墨水微滴5。
因此，關于獲得具有合適的鑒別性功能的鑒別性光纖的條件，墨水微滴5的大直徑必須選定在大于等于100μm和小于等于400μm的范圍內。
可以使用許多鑒別性光纖1形成光纜，這些鑒別性光纖1滿足從實驗1至5中獲得的每一種條件。
鑒別性光纖1可以應用于被稱為絞合型、管型、細縫型等各種型式的光纜。例如，對于管型光纜，在成型管內容納了許多鑒別性光纖1后，成型管被其中設置了受拉桿件和裂索等的塑性體所覆蓋。在其中所使用的鑒別性光纖的數量在4到64根之間。
在光纜的最終處理過程中，所需要的光纖可以從具有多種鑒別性功能的鑒別性光纖1中成功選擇。因此可以預期不會出現(xiàn)錯接，工作效率將大幅度提高。另外，鑒別性光纖1可以用于被稱為光纖單元的組合體，這樣的組合體中裝配了許多光纖，并且被一層或多層涂層所覆蓋，并且可以獲得與光纜中相同的效果。
權利要求
1.一鑒別性光纖，包括光纖纖芯；覆蓋在光纖纖芯上面的著色層；以及由墨水組成的多個鑒別性涂層，這些涂層沿著光纖纖芯的長度方向斷續(xù)地設置在光纖纖芯和著色層之間。
2.如權利要求1所述的鑒別性光纖，其中鑒別性涂層的厚度大于等于0.5μm且小于等于2.5μm，著色層的厚度大于等于2μm且小于等于10μm。
3.如權利要求2所述的鑒別性光纖，其中鑒別性涂層的長度大于等于1mm且小于等于15mm。
4.如權利要求3所述的鑒別性光纖，其中鑒別性涂層的間隔大于等于1mm且小于等于200mm。
5.如權利要求4所述的鑒別性光纖，其中鑒別性涂層的總長度對鑒別性光纖的長度的占用比小于等于20％。
6.如權利要求5中所述的鑒別性光纖，其中鑒別性涂層由大直徑大于等于100μm且小于等于400μm的墨水微滴組成。
7.如權利要求1所述的鑒別性光纖，其中鑒別性涂層的總長度對鑒別性光纖纖芯的長度的占用比小于等于20％。
8.如權利要求7所述的鑒別性光纖，其中鑒別性涂層的長度大于等于1mm且小于等于15mm。
9.如權利要求1所述的鑒別性光纖，其中著色層的厚度大于等于2μm且小于等于10μm。
10.如權利要求9所述的鑒別性光纖，其中鑒別性涂層由大直徑大于等于100μm且小于等于400μm的墨水微滴所組成。
11.一種光纜，包含許多鑒別性光纖，其中這些光纖包括光纖纖芯；覆蓋在光纖纖芯上面的著色層；以及由墨水組成的許多鑒別性涂層，這些涂層沿著光纖纖芯的長度方向斷續(xù)地設置在光纖纖芯和著色層之間。
全文摘要
鑒別性光纖包括一光纖纖芯、鑒別性涂層和一著色層。許多包括具有特定粒徑的墨水微滴的鑒別性涂層，沿著光纖纖芯的長度方向斷續(xù)地設置在光纖纖芯上。著色層設置在鑒別性涂層上和沒有設置鑒別性涂層的光纖纖芯上。為了獲得具有優(yōu)異鑒別性和低傳輸損耗的鑒別性光纖，下列五項要求是需要達到的。著色層的厚度范圍選定在大于等于2μm和小于等于10μm之間。鑒別性涂層的厚度選定在大于等于0.5μm和小于等于2.5μm之間。鑒別性涂層的長度范圍選定在大于等于1mm和小于等于15mm之間。鑒別性涂層的間隔選定在1mm和200mm之間。鑒別性涂層占用比選定為小于或等于20％。墨水微滴的大直徑范圍選定在大于等于100μm和小于等于400μm之間。
文檔編號G02B6/44GK1487314SQ03127589
公開日2004年4月7日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權日2002年8月9日
發(fā)明者渡邊裕人, 三橋惠子, 下道毅, 大橋圭二, 二, 子 申請人:株式會社藤倉