金属化光纤制造技术

金属化光纤，其包含：A)光纤，和B)导电金属，所述导电金属围绕光纤并且与光纤接触，所述导电金属的厚度为光纤厚度的至少0.15倍。金属化光纤可形成混合光纤/共轴缆线部件，提供良好的保护以使沿光纤传播的数据信号免受来自邻近或附近导电体的电流的干扰。

Metallized optical fiber

Metallized fiber, which contains: A) fiber and B) conductive metal, which surrounds the optical fiber and contacts with the optical fiber, and the thickness of the conductive metal is at least 0.15 times of the thickness of the optical fiber. Metallized fibers can form hybrid fiber / coaxial cable components, providing good protection to prevent the propagation of data signals along the fiber from current from nearby or nearby conductors.

【技术实现步骤摘要】
金属化光纤本专利技术申请是基于申请日为2013年9月5日，申请号为201380061311.2(国际申请号为PCT/US2013/058182)，专利技术名称为“金属化光纤”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及光纤。一方面，本专利技术涉及包含金属化条或涂层的光纤，而另一方面，本专利技术涉及作为混合光纤/共轴缆线一部件的金属化光纤。
技术介绍
自20世纪90年代初，组合光纤和共轴缆线的混合光纤/共轴缆线已被有线电视运营商全球性普遍使用。有需要电力和数据传输二者的许多应用。例如，在智能住宅中，存在用于照明、温度控制、多媒体、安全设备、窗与门操作和许多其它功能的高级自动化系统。该智能功能通过将编码信号借助于家里布线发送到开关和插座实现，所述开关和插座程序化以操作在住宅每一部分的电器和电子设备。信号发送包括电力和数据信号二者。另一实例为塔顶无线基站(TTR)手机信号塔。将TTR经由小直径缆线与常见设备连接，所述小直径缆线包含输送数字信号的玻璃或塑料纤维和供应电力的一对铜线。在需要电力和数据传输二者的应用中，需要混合缆线。然而，许多消费者应用需要尺寸小和重量更轻的布线或缆线，这使得混合缆线的电力和数据承载部件总是较紧密地在一起。这反过来可导致电力信号干扰数据信号的问题，或反之亦然。因此，存在混合缆线的需要，所述混合缆线可包含彼此接近的电力和数据导线但不彼此干扰的功能。
技术实现思路
在一个实施方式中，本专利技术为金属化光纤，其包含：A)光纤，和B)导电金属，导电金属围绕光纤并且与光纤接触，导电金属的厚度为光纤厚度的至少0.15倍。在一个实施方式中，本专利技术为混合光纤/共轴缆线，其包含：A)共轴缆线，和B)金属化光纤，其包含：1)光纤；和2)导电金属，导电金属围绕光纤并且与光纤接触，导电金属的厚度为光纤厚度的至少0.15倍。在一个实施方式中，本专利技术为金属化光纤或混合光纤/共轴缆线，二者如上所述与电源连接。在一个实施方式中，本专利技术为通过金属化光纤传输数据信号的方法，所述方法包括通过金属化光纤传输数据信号的步骤，金属化光纤包含光纤以及围绕光纤并且与光纤接触的金属涂层，金属涂层的厚度大于数据信号的波长。附图说明图1为金属化光纤的示意图。图2为现有技术混合光纤/共轴缆线的示意图。图3为本专利技术混合光纤/共轴缆线的一个实施方式的示意图。具体实施方式定义除非相反指出，否则从上下文暗示或现有技术惯例，所有的份和百分比均基于重量。针对美国专利实践的目的，任何涉及的专利、专利申请或公开的内容在此全部引入作为参考(或其等价的US同族也引入作为参考)，特别是关于本领域中的合成技术、定义(不与本申请具体提供的任何定义不一致)和常识的披露。本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有所指，否则其可以包括该范围以外的值。数值范围包括以1个单位增加的从较低值到较高值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果组成、物理或其它性质，如分子量、粘度、熔融指数等是100至1,000，意指明确地列举了所有的单个数值，如100、101、102等，以及所有的子范围，如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1、1.5等)的范围，适当时将1个单位看作0.0001、0.001、0.01或0.1。对于包含小于10(例如1至5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1。这些仅仅是具体所意指的内容的示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数字范围尤其提供了金属涂层围绕光纤缆线的厚度。“包含”、“包括”、“具有”和它们的派生词，并不意指排除存在任何另外的部件、步骤或程序，无论是否具体公开相同内容。为了消除任何怀疑，使用术语“包含”要求保护的所有组合物可以包括任何另外的添加剂、辅料或混配物，无论是聚合物还是其它物质，除非相反指出。相比之下，术语“基本由......组成”从任何随后记述的范围内排除任何其它部件、步骤或程序，除去了对操作不必要的那些部件、步骤或程序。术语“由……组成”排除没有具体叙述或列举的任何部件、步骤或程序。“缆线”、“电缆”等术语意指保护性夹套或护套内的至少一根线材或光纤。典型地，缆线为两根或更多根捆缚在一起的线材或光纤，其典型地在同一保护性夹套或护套中。夹套内部的单根线材或纤维可以是裸露的、包覆的或绝缘的。混合缆线或组合缆线可以包含电线和光纤二者。可设计缆线等用于低压、中压和高压应用。典型的缆线设计描述于USP5,246,783、6,496,629和6,714,707中。“光纤”等术语意指由芯和包覆层组成的纤维，其选择用于由于二者间的折射率差引起的全内反射。包覆层通常涂布有丙烯酸酯聚合物或聚酰亚胺层。该涂层保护纤维免受破坏但不有助于它的光的波长性质。“共轴缆线”、“同轴缆线”等术语意指缆线，其包含通过挠性、管状绝缘层围绕，通过管状导电屏蔽围绕的内部导体。术语“同轴”是指内部导体和外部屏蔽共有一条几何轴线。金属化光纤在一个实施方式中，本专利技术为金属化光纤。一种设计示于图1中。金属化光纤10包含光纤11和金属条12。光纤11具有一般的圆柱体构造，尽管它的构造可根据需要变化。芯的组成(例如，玻璃或塑料；未示出)以及包覆层(一层或多层)的层数、厚度和组成(例如，丙烯酸酯、酰亚胺等；未示出)也可根据需要变化。关于光纤组成和结构的这些和其它考虑因素，以及它们的构造方法在本领域中是公知的。金属条11与光纤10接触。金属条11可包含任何导电金属，例如铜、铝、铂系元素的金属(铂、钯等)、贵金属(例如金、银)等，金属条11的尺寸、构造和厚度可变化。铜为优选的用于本专利技术的金属。在一个实施方式中，金属条完全、或几乎完全(例如，小于100％但大于90％、或大于95％、或大于99％)包覆光纤的整个表面。在一个实施方式中，金属条包覆得小于光纤的整个表面，在这种实施方式中，金属条包覆至少89％、优选至少50％、更优选至少20％和甚至更优选至少10％的光纤表面。如果金属条包覆得小于光纤的整个表面积，则金属条的构造可根据需要变化，例如直线、Z字形、蛇形、螺旋形等，金属条沿光纤纵轴延伸。金属条的厚度大于所传输的信号频率。对于设计为承载60赫兹(Hz)频率信号的光纤，金属(例如，铜)厚度为典型地约8.5毫米(mm)。只要金属条的厚度大于由光纤承载的信号频率，那么所传输的信号与通过具有相同表面积的金属棒传输的信号相同。由于金属的厚度，电力信号将在金属条皮上传送，而电力信号不通过光纤本身，因此电力信号将不干扰、或仅以标称水平干扰由光纤承载的数据信号。对于任何给定信号频率的金属厚度计算在本领域中是已知的，如在以下文献中示例的：ElectricalLossesinCoaxialCablebyEatonandKmiec,InternationalWire&CableSymposium,Proceedingsofthe57thIWCS,pp.515-520(Nov2008)。导体的皮层效应是电流本身分布在导体内使得密度导体表面附近的电流密度大于导体的芯处的电流密度的趋势。皮深度δ与频率的平方成反比：δ(m)＝sqrt((2*ρ)/*ω*μ))其中ρ为导体的电阻率，ω本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属化光纤，其包含：A)光纤，和B)金属，所述金属围绕所述光纤并且与所述光纤接触，金属化光纤的特征在于，所述金属的厚度为所述光纤厚度的至少1倍。

【技术特征摘要】
2012.09.27 US 61/706,3811.金属化光纤，其包含：A)光纤，和B)金属，所述金属围绕所述光纤并且与所述光纤接触，金属化光纤的特征在于，所述金属的厚度为所述光纤厚度的至少1倍。2.权利要求1的光纤，其中所述金属包含以下物质的至少一种：铜，铝，铂系元素的金属，或贵金属族的金属。3.权利要求1或2的光纤，其中所述金属包覆所述光纤的整个表面。4.权利要求1或2的光纤，其进一步特征在于，所述金属包覆得小于所述光纤的整个表面。5.权利要求4的光纤，其中所述金属为沿所述纤维纵轴延伸的条形式。6.权利要求5的...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·福，A·弗洛里，D·波兰克西，C·J·科密艾克，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US