直径减小的光纤和制造方法技术

本发明专利技术涉及一种光纤1，其包括芯2和围绕所述芯2且外径为125μm的包层3，所述光纤1包括直接围绕所述包层3的固化的一次涂层4和直接围绕所述固化的一次涂层4的固化的二次涂层5，所述固化的一次涂层4的厚度t1在10～18μm之间且原位拉伸模量Emod1在0.10～0.18MPa之间，所述固化的二次涂层5的厚度t2小于或等于18μm且原位拉伸模量Emod2在700～1200MPa之间，其中所述第一厚度和第二厚度以及所述第一原位拉伸模量和第二原位拉伸模量满足下式：4％

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】直径减小的光纤和制造方法
本专利技术涉及光纤种类的光波导结构体的领域。
技术介绍
光纤用于以光在玻璃中的速度经长距离传输信息。由于FTTx业务(例如光纤到户(FTTH)、光纤到路边(FTTC))的发展，光纤的发展已显示出巨大的增长。在这方面，在高密度或减小尺寸的光缆设计方面存在日益增加的需求，所述设计减小用于给定数量的光纤的光缆尺寸或者对于给定的光缆截面放置更多的光纤。专利文献US8,600,206公开了小直径的光纤，其包括芯和包层、围绕包层的一次涂层和围绕一次涂层的二次涂层。然而，由该文献公开的一次涂层的原位模量过高以至于不能使180μm直径的光纤的微弯曲损耗水平接近在1550nm处为约1.5dB/km的标准245μm光纤的微弯曲损耗(microbendingloss)水平。专利文献WO2014/172143A1公开了小直径的涂布的光纤，其中一次涂层的原位模量为0.50MPa以下，并且二次涂层的原位模量为1500MPa以上。然而，由于二次涂层原位模量与一次模量以及一次厚度与二次厚度相比的过高的水平，导致与标准245μm光纤相比，由WO2014/172143A1描述的光纤具有增加微弯曲损耗的缺点。此外，一次模量与二次模量之间的过大的差异还转化为不同的材料热膨胀系数之间的过大的间距，并且特别是在低的操作温度下引起涂层脱层和光纤衰减增加。因此，将期望提供180μm直径的光纤，所述光纤的特征还在于与标准245μm光纤相比令人满意的性质、特别是关于主涂层属性(剥离能力、对玻璃的粘合性)以及在微弯曲损耗和在应力下的机械可靠性方面的光纤性能。
技术实现思路
在本专利技术的一个特定的实施方案中，公开了一种光纤，其包括芯和围绕所述芯且外径为125μm的包层，所述光纤包括直接围绕所述包层的固化的一次涂层和直接围绕所述固化的一次涂层的固化的二次涂层，所述固化的一次涂层的厚度t1在10～18μm之间且原位拉伸模量Emod1在0.10与0.18MPa之间，所述固化的二次涂层的厚度t2小于或等于18μm且原位拉伸模量Emod2在700～1200MPa之间，其中所述第一厚度和第二厚度以及所述第一原位拉伸模量和第二原位拉伸模量满足下式：4％<(t1×t2×Emod1×Emod23)/(t1_norm×t2_norm×Emod1_norm×Emod2_norm3)<50％其中，(t1_norm；t2_norm；Emod1_norm；Emod2_norm)为标准245μm直径的光纤的特征值并且等于(33.5μm；25μm；0.4MPa；800MPa)。尽管其直径减小，但是根据本专利技术的180μm直径的光纤的特征在于，与标准245μm光纤相比令人满意的性质，特别是关于主涂层属性(剥离能力、对玻璃的粘合性)以及在微弯曲损耗和在应力下的机械可靠性方面的光纤性能。在这种情况下，当这样的180μm的直径减小的光纤不具有特定的弯曲不敏感设计时，其特征可以在于，在1625nm处低于5dB/km的微弯曲损耗(砂纸试验：IEC-62221文献的方法B)。在使用标准125μm外径的玻璃包层的同时获得该技术优势。的确，该包层直径对于工业中的所有主要的光纤类别是共同的，其使得光纤易于在操作中实施。由于已经设定了玻璃包层直径，本专利技术主要依赖于以双层涂层为特征的相互作用参数的非显而易见的选择。这些参数的选择对光纤属性具有显著的影响，这不仅是由于它们的个体变化，还由于不同的参数变化的特定的组合。具体地，一次厚度t1高于18μm的选择对于微弯曲性能的观点是积极的，但是损害平均光纤剥离力和光纤机械可靠性。的确，在180μm直径的光纤的情况下，成为厚度t2低于10μm的二次涂层，这对于确保良好的对光纤的机械保护是不充分的，尤其是具有非常低的拉伸模量的一次涂层。相反，一次厚度t1低于10μm的选择首先使微弯曲损耗增加至期望的范围以外，这不能通过利用其它参数(一次模量和二次模量)来校正。其次，其对光纤剥离能力具有影响，这是因为即使在清洁之后也非常难以避免具有残留在裸光纤上的一次涂层的片。考虑到一次涂层厚度t1导致的限制，二次厚度t2高于18μm的选择也是如此。一次模量Emod1(也称为“杨氏模量”或“弹性模量”)低于0.10MPa的选择对于微弯曲性能的观点也是积极的，但是，另一方面，其不利地影响衡量一次涂层对包层玻璃表面的粘合性的拉拔力(pulloutforce)水平，这会在老化时转化为脱层问题。相反，一次模量Emod1高于0.18MPa的选择增加光纤的微弯曲损耗。为了在二次厚度低于18μm的情况下得到充分的光纤强度，二次模量Emod2低于700MPa的选择不能补偿非常低的一次模量Emod1。当二次模量Emod2高于1200MPa时，微弯曲损耗模型显示无法使180μm设计的光纤微弯曲损耗水平保持接近于目前的245μm产品的光纤微弯曲损耗水平。此外，清楚地了解将不同的参数彼此适当地组合的重要性，比率(t1×t2×Emod1×Emod23)/(t1_norm×t2_norm×Emod1_norm×Emod2_norm3)低于4％或高于50％转化为一次模量与二次模量之间的过大的差异，并且因此转化为一次涂层和二次涂层的各自的材料热膨胀系数(TEC)之间的过大的差异。结果，其在使光纤微弯曲损耗增加的同时引起潜在的涂层脱层问题，特别是在非常低的操作温度下。因此，有必要进行不仅关于它们对光纤属性的适当的影响，还关于它们的相互作用对光纤属性、并且特别是对微弯曲损耗的影响的不同的参数的选择。在一个特定的实施方案中，芯和包层二者均由掺杂或未掺杂的二氧化硅制成。在一个特定的实施方案中，固化的一次涂层在拉丝后一周的上述UV固化后的固化率在80～90％之间，优选在82～87％之间。该比率使用傅立叶变换红外光谱(FTIR)技术对从光纤直接除去的固化的涂层片计算。其测量存在于涂层中的残余的UV反应性丙烯酸酯官能团相比于存在于树脂状态下的初始量的量。以下描述FTIR程序。在一个特定的实施方案中，固化的二次涂层在拉丝后一周的上述UV固化后的固化率在94～98％之间，优选在95～97％之间。用于二次涂层的固化率的特征在于，与一次涂层基本上相同的程序，并且在以下描述。之前的涂层固化可以通过借助例如微波动力UV灯或UV-LED技术对光纤进行UV辐射的本领域已知的方式来获得。在一个特定的实施方案中，一次涂层的厚度t1在10～16μm之间。这样的一次厚度t1范围的选择使二次厚度t2增加，并且因此改善光纤的机械行为。在一个特定的实施方案中，二次涂层的拉伸模量Emod2高于1000MPa。这样的二次拉伸模量Emod2的选择使得改善光纤的机械行为。在一个特定的实施方案中，光纤1的特征在于弯曲不敏感设计。弯曲不敏感设计帮助降低光纤的微弯曲损耗。在一个特定的实施方案中，包层3包括凹陷区域，其优选为槽。在一个特定的实施方案中，光纤具有与石英外包层具有正的折射率差的芯2。芯被包层3围绕，其中包层的一部分包括与外包层具有负的折射率差的槽。优选直径减小的光纤与标准单模光纤相容，以使：直径减小的光纤呈现低于或等于1260nm的光缆截止值。直径减小的光纤呈现在1310nm处在8.6～9.5μm之间的模场直径(MFD)值。直径减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤(1)，其包括芯(2)和围绕所述芯(2)且外径为125μm的包层(3)，所述光纤(1)包括直接围绕所述包层(3)的固化的一次涂层(4)和直接围绕所述固化的一次涂层(4)的固化的二次涂层(5)，所述固化的一次涂层(4)的厚度t1在10～18μm之间且原位拉伸模量Emod1在0.10～0.18MPa之间，所述固化的二次涂层(5)的厚度t2小于或等于18μm且原位拉伸模量Emod2在700～1200MPa之间，其中所述第一厚度和第二厚度以及所述第一原位拉伸模量和第二原位拉伸模量满足下式：4％<(t1×t2×Emod1×Emod2

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光纤(1)，其包括芯(2)和围绕所述芯(2)且外径为125μm的包层(3)，所述光纤(1)包括直接围绕所述包层(3)的固化的一次涂层(4)和直接围绕所述固化的一次涂层(4)的固化的二次涂层(5)，所述固化的一次涂层(4)的厚度t1在10～18μm之间且原位拉伸模量Emod1在0.10～0.18MPa之间，所述固化的二次涂层(5)的厚度t2小于或等于18μm且原位拉伸模量Emod2在700～1200MPa之间，其中所述第一厚度和第二厚度以及所述第一原位拉伸模量和第二原位拉伸模量满足下式：4％<(t1×t2×Emod1×Emod23)/(t1_norm×t2_norm×Emod1_norm×Emod2_norm3)<50％其中，t1_norm为标准245μm直径的光纤的固化的一次涂层的厚度，其等于33.5μm，t2_norm为标准245μm直径的光纤的固化的二次涂层的厚度，其等于25μm，Emod1_norm为标准245μm直径的光纤的固化的一次涂层的原位拉伸模量，其等于0.4MPa，并且Emod2_norm为标准245μm直径的光纤的固化的二次涂层的原位拉伸模量，其等于800MPa。2.根据权利要求1所述的光纤(1)，其中所述芯(2)和所述包层(3)二者均由掺杂或未掺杂的二氧化硅制成。3.根据权利要求1和2任一项所述的光纤(1)，其中所述固化的一次涂层(4)在拉丝后一周的UV固化后的固化率在80～90％之间、优选在82～87％之间。4.根据权利要求1～3任一项所述的光纤(1)，其中所述固化的二次涂层(5)的UV固化后的固化率在94～98％之间，优选在95～97％之间。5.根据权利要求1～4任一项所述的光纤(1)，其中所述一次涂层(4)的厚度t1在1...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·帕斯图雷特，P·斯拉德，路易斯安妮·德蒙莫里昂，
申请(专利权)人：德拉克通信法国集团公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR