一种双层紧套稳相光缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双层紧套稳相光缆及其制备方法。所述稳相光缆由内至外依次包括：光纤、第一紧套层和第二紧套层；所述第一紧套层与光纤剥离力在2N至9N之间，其为分子定向排列的LCP材料，厚度在0.05mm至0.3mm之间，弹性模量为10GPa至13GPa，热膨胀系数为‑1～1×10

Double layer tight sleeve stable phase optical cable and preparation method thereof

The invention discloses a double-layer tight sleeve stable phase optical cable and a preparation method thereof. The phase-stabilized optical cables include: optical fibers, the first tight sleeve layer and the second tight sleeve layer in turn from inside to outside; the first tight sleeve layer and the optical fiber peeling force are between 2N and 9N, which are LCP materials arranged in molecular orientation, with thickness ranging from 0.05mm to 0.3mm, elastic modulus ranging from 10GPa to 13GPa, and thermal expansion coefficient ranging from 1 to 1*10.

【技术实现步骤摘要】
一种双层紧套稳相光缆及其制备方法
本专利技术属于特种光缆
，更具体地，涉及一种双层紧套稳相光缆及其制备方法。
技术介绍
常规光纤光缆产品，其光程差随着温度变化会发生变化。这一变化过程主要由于光纤的热胀冷缩以及玻璃芯子的光折射率变化引起。一般常规光纤的温度漂移系数为(40Ps/km/K)，该光程差变化导致光传输过程中发生相位偏移。在一些要求精度较高的领域，例如雷达应用领域，该相位偏移对信号的精确传输有较大影响，因此目前对于稳相光缆有很多迫切的需求。常规紧套光纤存在光程差随温度变化波动较大的问题，常规紧套产品的温度漂移系数典型值在40～60Ps/km/K范围，甚至处于更大的范围，而且在高低温环境中使用时附加衰减较大，光纤机械性能弱化。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种双层紧套稳相光缆及其制备方法，其目的在于通过双层紧套结构并针对每一层紧套层的材料和性能做优化，由此解决现有的稳相光缆温度漂移系数较高、附加衰减较大或的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种双层紧套稳相光缆，由内至外依次包括：光纤、第一紧套层和第二紧套层；所述第一紧套层与光纤剥离力在2N至9N之间，其为分子定向排列的LCP材料，厚度在0.05mm至0.3mm之间，弹性模量为10GPa至13GPa，热膨胀系数为-1～1×10-7/K。优选地，所述双层紧套稳相光缆，其所述第一紧套层为聚对亚苯基对苯二甲酰胺，熔流指数在15～35之间，优选在17～26之间。优选地，所述双层紧套稳相光缆，其第二紧套层为乙烯四氟乙烯共聚物，熔流指数在10至25之间，厚度在0.05mm至0.15mm之间，其与第一紧套层的剥离力在0.8N至6N之间。优选地，所述双层紧套稳相光缆，其第二紧套层形变率>400％。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种所述的双层紧套稳相光缆的制备方法，包括以下步骤：(1)第一次挤塑成型：将光纤和第一紧套层材料通过挤塑机挤塑成型，获得一次挤塑稳相光缆；(2)第二次挤塑成型，将步骤(1)中获得的一次挤塑稳相光缆和第二紧套层材料通过挤塑机挤塑成型，获得所述双层紧套稳相光缆。优选地，所述双层紧套稳相光缆的制备方法，其步骤(1)包括：(1-1)将所述第一紧套层材料进行预烘处理，将光纤预热；(1-2)将步骤(1-1)中获得的经预烘处理的第一紧套层材料注入挤塑模，与预热的光纤一同通过挤塑机进行挤塑；(1-3)将步骤(1-2)中挤塑得到的带有第一紧套层的光纤空气冷却。优选地，所述双层紧套稳相光缆的制备方法，其步骤(1-1)所述光纤预热温度230℃～280℃，预热时间1s至3s。优选地，所述双层紧套稳相光缆的制备方法，其所述第一紧套层材料为亚苯基对苯二甲酰胺，熔流指数在15～35之间，优选在17～26之间；步骤(1-1)所述第一紧套层材料预烘温度100℃至150℃，预烘时间6h至15h；步骤(1-2)挤塑出模口温度为320～400℃，生产速度为150～250m/min；步骤(1-3)空气冷却至20℃至50℃。优选地，所述双层紧套稳相光缆的制备方法，其所述步骤(2)包括：(2-1)将所述第二紧套层材料进行预烘处理；(2-2)将步骤(2-1)中获得的经预烘处理的第二紧套层材料注入挤塑模，与步骤(1)中获得的一次挤塑稳相光缆一同通过挤塑机进行挤塑；(2-3)将步骤(2-2)中挤塑得到的带有双层紧套层的光纤空气冷却收线。优选地，所述双层紧套稳相光缆的制备方法，其所述第二紧套层材料为乙烯四氟乙烯共聚物，熔流指数在10至25之间；步骤(2-1)所述第二紧套层材料预烘温度40℃至100℃，预烘时间3h至8h；步骤(2-2)挤塑出模口温度为310～350℃，生产速度为20～60m/min；步骤(2-3)空气冷却至20℃至50℃，0.6N至2.0N张力下收线。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本专利技术提供的双层紧套稳相光缆，通过对第一紧套层的材料理化性质进行优化选择，尤其是对弹性模量和热膨胀系数的优化选择，同时对几何尺寸优化，所述第一紧套层与光纤剥离力进行优化，能降低光缆的温度漂移系数，温度漂移系数达5～10Ps/km/K控制，较常规类紧套光纤的40～60Ps/km/K左右，较宽范围内温度稳定性大幅度增加，从而提高相位偏移对信号的传输精确性，能应用于雷达等领域。优选方案，通过对第一紧套层、第二紧套层的材料理化性能选择及几何参数优化，能在降低光缆的温度漂移系数的同时，降低光衰耗、提高机械性能，进一步满足应用要求，延长使用寿命，双层紧套材料结构耐久性增加，且外观美观；产品外径较小，使用方便。本专利技术提供的双层紧套稳相光缆的制备方法，能提高第一紧套层和光纤之间、第一紧套层和第二紧套层之间的结合稳定性和材料成型的几何尺寸一致性，从而提高光纤性能和成品率。附图说明图1是本专利技术提供的双层紧套稳相光缆结构示意图；图2是本专利技术实施例1提供的稳相光缆的温度漂移系数与常规G652D光纤该系数对比图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术提供的双层紧套稳相光缆，由内至外依次包括：光纤、第一紧套层和第二紧套层。所述第一紧套层与光纤剥离力在2N至9N之间，其为分子定向排列的LCP材料，厚度在0.05mm至0.3mm之间，弹性模量为10～13GPa，热膨胀系数为-1～1×10-7/K。优选地，所述第一紧套层为聚对亚苯基对苯二甲酰胺，熔流指数在15至35之间，优选在17至26之间。所述第二紧套层为乙烯四氟乙烯共聚物，熔流指数在10至25之间，厚度在0.05mm至0.15mm之间，其与第一紧套层的剥离力在0.8N至6N之间。所述第二紧套层形变率大于或等于400％。本专利技术提供的双层紧套稳相光缆，针对现有光缆光程差随温度变化波动较大的问题，采用第一紧套层，相对于光纤其热膨胀系数非常小，能稳定光纤，降低产品的温度漂移系数。为了达到这一效果，LCP紧套层与光纤之间的剥离力需要达到2N～9N的标准。因此在LCP材料中不仅要选择热膨胀系数、弹性模量满足相应要求的材料，同时还要考虑到LCP材料和光纤的结合紧密程度。进一步的，如果使用一层LCP紧套层，由于LCP材料直接暴露在应用环境中，容易老化，使用容易折断的问题；而且由于LCP材料的机械性能欠佳，单层紧套层造成弯折性能差。本专利技术采用双层紧套结构，避免了LCP的微裂纹增长，最大限度地保持了光缆整体的温度漂移系数、衰耗、机械强度处于最优。本专利技术提供的双层紧套稳相光缆的制备方法，包括以下步骤：(1)第一次挤塑成型：将光纤和第一紧套层材料通过挤塑机挤塑成型，获得一次挤塑稳相光缆；(1-1)将所述第一紧套层材料进行预烘处理，将光纤预热；(1-2)将步骤(1-1)中获得的经预烘处理的第一紧套层材料注入挤塑模，与预热的光纤一同通过挤塑机进行挤塑；(1-3)将步骤(1-2)中挤塑得到的带有第一紧套层的光纤空气冷却。(2)第二次挤塑成型，将步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层紧套稳相光缆，其特征在于，由内至外依次包括：光纤、第一紧套层和第二紧套层；所述第一紧套层与光纤剥离力在2N至9N之间，其为分子定向排列的LCP材料，厚度在0.05mm至0.3mm之间，弹性模量为10GPa至13GPa，热膨胀系数为‑1～1×10‑7/K。

【技术特征摘要】
1.一种双层紧套稳相光缆，其特征在于，由内至外依次包括：光纤、第一紧套层和第二紧套层；所述第一紧套层与光纤剥离力在2N至9N之间，其为分子定向排列的LCP材料，厚度在0.05mm至0.3mm之间，弹性模量为10GPa至13GPa，热膨胀系数为-1～1×10-7/K。2.如权利要求1所述的双层紧套稳相光缆，其特征在于，所述第一紧套层为聚对亚苯基对苯二甲酰胺，熔流指数在15～35之间，优选在17～26之间。3.如权利要求1所述的双层紧套稳相光缆，其特征在于，所述第二紧套层为乙烯四氟乙烯共聚物，熔流指数在10至25之间，厚度在0.05mm至0.15mm之间，其与第一紧套层的剥离力在0.8N至6N之间。4.如权利要求3所述的双层紧套稳相光缆，其特征在于，所述第二紧套层形变率大于或等于400％。5.如权利要求1至4任意一项所述的双层紧套稳相光缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)第一次挤塑成型：将光纤和第一紧套层材料通过挤塑机挤塑成型，获得一次挤塑稳相光缆；(2)第二次挤塑成型，将步骤(1)中获得的一次挤塑稳相光缆和第二紧套层材料通过挤塑机挤塑成型，获得所述双层紧套稳相光缆。6.如权利要求5所述的双层紧套稳相光缆的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括：(1-1)将所述第一紧套层材料进行预烘处理，将光纤预热；(1-2)将步骤(1-1)中获得的经预烘处理的第一紧套层材料注入挤塑模，与预热的光纤一同通过挤塑机进行挤塑；(1-3)将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志新，张心贲，杨晨，汪松，曹蓓蓓，
申请(专利权)人：长飞光纤光缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42