專利名稱:光導(dǎo)纖維的制作方法
本發(fā)明講述一種用于傳輸光線的光導(dǎo)纖維，它具有第一層外套和第二層外套。更詳細(xì)地說，它講述的光導(dǎo)纖維在低溫下光傳輸衰減增加得少，另外不僅在室溫，而且在低溫下由于橫向壓力引起的傳輸衰減增加得也少。
發(fā)明的背景一種所知的光導(dǎo)纖維，具有密封的結(jié)構(gòu);它有第一層外套，例如它是紫外照射過的樹脂制成的;還有第二層外套，它是諸如聚酰胺熱樹脂(即片尼12)制成的。在密封結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)纖維中，考慮第一層外套所采用材料的楊氏模量，但不是在低溫估算低溫傳輸特性。普通第一層外套所采用材料的楊壓模量是從0.1到0.2kg/mm2，但在0到-30℃的低溫，它要增加幾十到幾百倍。雖然在室溫時(shí)，密封結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)纖維的光傳輸衰減小;可是低溫時(shí)，由于橫向壓力和/或第二層外套收縮畸變，衰減極大地增加，甚至在極端情況中，由于第一層外套的楊氏模量極大地增加，不吸收橫向壓力，使之在低溫時(shí)不能傳輸光。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種密結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)纖維，在低溫時(shí)，它的光傳輸衰減增加得少。
發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種密封結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)纖維，它第一層外套的楊氏模量隨溫度變化小。
發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種密封結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)纖維，在低溫時(shí)，由于外力引起的光傳輸衰減增加小。
我們將解釋本發(fā)明，以23℃作為室溫的典型值，以-30℃作為低溫的典型值。
因此，本發(fā)明提供一種密封結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)纖維，光導(dǎo)纖維外由第一層外套包圍，第二層外套包圍著第一層外套，第一層外套的低溫(-30℃)楊氏模量比室溫(23℃)的值不大于十倍。
附圖的簡要說明圖1到3是按照本發(fā)明三種實(shí)施方案的橫截面圖。
圖4和圖5表明，紫外線照射過的樹脂的氏模量隨溫度變化的關(guān)系。這種材料是作為本發(fā)明的光導(dǎo)纖維第一層外套的舉例材料。
在密封緩沖結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)纖維中，低溫時(shí)光傳輸衰減的增加，主要是由于第二層外套的收縮引起的;橫向壓力引起的衰減增加是半徑方向的力造成的。在上述任何一種情況中，光導(dǎo)纖維中形成微彎曲;這是因?yàn)榈诙油馓资湛s和/或橫向壓力引起的畸變，沒有緩沖地傳遞給光導(dǎo)纖維。
因此，有必要給出一種光導(dǎo)纖維，它的外套材料緩沖畸變，甚至在低溫時(shí)也能起緩沖作用，從而防止形成微彎曲，于是減少低溫下光傳輸衰減的增加。
按照這一發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明光導(dǎo)纖維的第一層外套材料的氏模量最好是-30℃時(shí)的值不超過23℃時(shí)的10倍。進(jìn)而，當(dāng)?shù)谝粚油馓缀卸鄬訒r(shí)，至少有一層的氏模量在23℃時(shí)不大于0.5kg/mm2。因?yàn)榈谝粚油馓子芯彌_層，它的23℃氏模量不大于0.5kg/mm2，所以第一層外套可以再包括一層，它材料氏模量23℃時(shí)高于0.5kg/mm2。
當(dāng)?shù)谝粚油馓装▋蓪踊蚨鄬訒r(shí)，它們的氏模量相同或不同;幾層可以用不同的方法結(jié)合在一起。具體地說，當(dāng)緩沖層薄時(shí)，它的-30℃氏模量最好低于0.5kg/mm2。
相反，當(dāng)?shù)谝粚油馓椎牟牧鲜夏Ａ浚?30℃時(shí)的值超過23℃時(shí)的10倍時(shí);密封結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)纖維在-時(shí)呈現(xiàn)很大的衰減，例如對應(yīng)0.85μm的波長20dB/Km或更多。另外，橫向壓力也極大地增加-30℃的光傳輸衰減。
最好采用紫外線輻照或電子輻照過的樹脂來制造本發(fā)明的光導(dǎo)纖維第一層外套。幾種樹脂可做為特例，它們是氨基甲酸乙酯樹脂(如，聚氨基甲酸乙酯丙烯酸酯等Polyurethane acrylate)，環(huán)氧樹脂(如聚環(huán)氧丙烯酸脂等Polyepoxy acrylate)，丁二烯樹脂(如，聚丁二烯丙烯酸脂等Polybatadiene acrylate)，硅樹脂(如，硅丙烯酸脂等Silicone acrylate)和它們的混合物。
用于制造第二層外套的材料的特別是熱塑料，諸如聚酰胺樹脂(Polyamide resins)，聚酯(Polyesters)，聚烯烴樹脂(Polyolefin如Polyethylene等)，乙烯樹脂(如聚氯乙烯Polyviny chloride)和氟塑料(如乙烯/四氟乙烯聚物等ethylene/tetraflurvo ethylene Copolymer)即紫外或電子輻照過的樹脂，它們的氏模量高于1.000kg/cm2，及它們的混合物。
現(xiàn)在參考附圖，用一實(shí)例，說明本發(fā)明的光導(dǎo)纖維實(shí)施方案。
在圖中，數(shù)字1表示光導(dǎo)纖維，數(shù)字2，4和5表示第一層外套，它由紫外或電子輻照的樹脂制成，數(shù)字3表示第二層外套。在第一層外套的三層中，2，4層的材料是23℃及氏模量為0.1kg/mm2的樹脂，層5的材料是23℃時(shí)氏模量為30kg/mm2的樹脂。
紫外輻照樹脂和電子輻照樹脂，雖然它們的輻照名稱不同，但經(jīng)輻照后它們的性質(zhì)相同。因此，在下述幾個(gè)例子中采用紫外輻照樹脂。雖然在說明書中僅說明了單蕊光導(dǎo)纖維，但發(fā)明也可用于多蕊光導(dǎo)纖維，諸如束光纖纜和帶光纖纜，在它們的外套中包有多個(gè)光導(dǎo)纖維。
第一層外套的厚度最好不超過200微米，第二層不超過400μm。第一層和/或第二層外套可以由兩層或多層相同或不同樹脂構(gòu)成，它們的氏模量基本相同。
本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)光導(dǎo)纖維可以用一種本來普通方法制造。例如，將裸光纖維通過含有樹脂的涂模。
在說明書中，氏模量被定義為2.59的正交模量，是按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK7113測量的，將樹脂制成2號啞鈴狀試件，以1mm/mih速度拉伸，夾卡距離為25mm。
后文將用下面幾個(gè)例子，進(jìn)一步詳細(xì)解釋本發(fā)明。
例1GI型光導(dǎo)纖維的內(nèi)蕊直徑為50μm，光纖本身直徑為125μm，h為1%。紫外輻照樹脂A，B或C被涂作第一層外套，尼龍12被涂作第二層，如此制成具有兩層外套的光導(dǎo)纖維。第一層外層的半徑是400μm，第二層半徑是0.9μm。
圖4中示出紫外輻照樹脂的氏模量大約是0.1kg/mm2，樹脂C的氏模量在-30℃時(shí)值超23℃或低于此溫度時(shí)的值的10倍。
對于有包覆的光導(dǎo)纖維，測量它對于波長為0.85μm的光傳輸衰減。測量條件是沒有任何橫向壓力地盤成卷，或?qū)Π补饫w加橫向壓力。加橫向壓力的方法是用兩張60號沙紙以30kg力夾光導(dǎo)纖維。測量結(jié)果列在表1中表一
例2同樣在GI型光導(dǎo)纖維外圍涂兩層樹脂A，C，D或E，作為第一層外套，組合方式如表2所示。第二層外套是尼龍12。如此制成具有兩層外套的光導(dǎo)纖維第一層外套的第一層半徑是300μm，第一層外套的第二層半徑是400μm，第二層外套半徑是0.9mm。圖5中給樹脂D和E的氏模量和溫度的關(guān)系。樹脂D和E23℃的氏模量大于0.5kg/cm2，樹脂E-30℃的氏模量超過23℃時(shí)的10倍。
包覆光導(dǎo)纖維的光傳輸衰減測量方法和例1相同。結(jié)果列在表2。
表二
樹脂A到E可以下面列出的商品名稱從各廠商得到樹脂A“0×118”Mitsui Toatsu化學(xué)制品公司。(Mitsui Toatsu Chemicals，Inc.)樹脂B“TN1017”Toray工業(yè)有限公司。(Toray Industries，Inc.)樹脂C“RC3450-7”Desoto公司。(Desoto Inc.)樹脂D“DICURECOAT 8701”Dainippon Ink and Chemicals，Inc.Dainippon墨水和化學(xué)制品公司。
樹脂E“UVU 370F”Sanyo Chemical Industries，Ltd.三友化學(xué)工業(yè)股份有限公司。
勘誤表
勘誤表
權(quán)利要求
1.一種光導(dǎo)纖維，在光纖外圍有一層外套包覆，第二層外套又包覆第一層外套。構(gòu)成第一層外套的材料的楊氏模量-30℃時(shí)的值不比23℃時(shí)的值大十倍。
2.按照權(quán)項(xiàng)1所說的光導(dǎo)纖維，其中第一層外套的材料是紫外或電子束輻照樹脂。
3.按照權(quán)項(xiàng)2所說的光導(dǎo)纖維，其中第一層外套由一層紫外或電子束輻照樹脂組成，它的楊氏模量在23℃時(shí)是0.5kg/mm2或低于這值。
4.按照權(quán)項(xiàng)2所說的光導(dǎo)纖維，其中第一外套至少由2層紫外或電子束輻照樹脂組成，至少其中一層樹脂的楊氏模量23℃時(shí)為0.5kg/mm2或低些。
5.按照權(quán)項(xiàng)1所說的光導(dǎo)纖維，其中第二層外套由熱塑樹脂構(gòu)成。
專利摘要
一種光導(dǎo)纖維，在光纖外面包有第一層外套，第二層外套又包覆第一層外套，構(gòu)成第一層外套的材料的楊氏模量在-30℃時(shí)的值不比23℃時(shí)的值大十倍。在低溫下，光導(dǎo)纖維的光傳輸衰減增加不大，不僅在室溫，而且在低溫，由于橫向壓力引起的傳輸衰減增加也不大。
文檔編號G02B6/44GK85104363SQ85104363
公開日1987年2月4日 申請日期1985年6月8日
發(fā)明者中筋正章, 青木徹治 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan