具有大的模场直径和低弯曲损耗的小半径的经涂覆的光纤。经涂覆的光纤可具有小于或等于110μm的外半径，同时提供大于或等于9.0μm的模场直径，以及当绕着15mm的心轴缠绕时，波长1550nm处小于或等于0.5dB/km的弯曲损耗。经涂覆的光纤可具有大于或等于9.2μm的模场直径，绕着15mm的心轴缠绕时，波长1550nm处小于或等于0.5dB/圈的弯曲损耗，或者绕着20mm的心轴缠绕时，波长1550nm处小于或等于0.25dB/km的弯曲损耗，或者绕着30mm的心轴缠绕时，波长1550nm处小于或等于0.02dB/km的弯曲损耗。所述第一涂层的原位模量小于或等于0.50Mpa，所述第二涂层的原位模量大于或等于1500MPa。
【技术实现步骤摘要】
低直径光纤本专利技术专利申请是国际申请号为PCT/US2014/033280，国际申请日为2014年4月8日，进入中国国家阶段的申请号为201480021480.8，专利技术名称为“低直径光纤”的专利技术专利申请的分案申请。本申请根据35U.S.C.§120，要求2013年4月15日提交的美国申请序列第13/862,755号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
本专利技术一般地涉及光纤。更具体地，本专利技术涉及经涂覆的光纤，其具有凹陷折射率包层区域的折射率分布以及薄的低模量第一涂层。最具体地，本专利技术涉及小半径的、经涂覆的光纤，其展现出高模场直径和低弯曲损耗。
技术介绍
具有小半径的经涂覆的光纤是吸引人的，这是由于光缆尺寸的下降、光缆成本的降低以及有效地利用现有管道基础设施来进行光缆安装。半径降低的光纤通常具有与标准光纤相同的玻璃半径(125μm)，但是使用较薄的层作为第一和/或第二涂层。但是，涂层厚度的下降，损害了涂层的保护功能。作为结果，本领域已经做出许多努力来开发新的涂层材料，其在小的厚度下维持充分的保护，以及新的玻璃组合物或折射率分布，其能够容忍更明显的弯曲而不损害信号强度或质量。虽然现有技术已经提出了直径下降的弯曲不敏感的经涂覆的光纤设计(参见例如，美国专利申请公开第20100119202号)，这些光纤在1310nm处的标称模场直径(MFD)通常仅仅约为8.6-8.8μm。此类模场直径导致直径下降的光纤与标准单模光纤(SMF)(其标称MFD约为9.2μm)连接之后的高接合/连接器连接损耗。为了避免低直径光纤与现有标准单模光纤连接之后的信号损失，会希望开发一种具有降低的半径和模场直径的光纤，其与标准单模光纤是相容的。
技术实现思路
本专利技术提供经涂覆的光纤，其半径小于或等于110μm，或者小于或等于105μm，或者小于或等于100μm，所述经涂覆的光纤具有大的模场直径，而不经受明显的弯曲诱发的信号退化。半径下降的经涂覆的光纤可包括半径至少为50μm，或者至少55μm，或者至少60μm，或者至少62.5μm的内玻璃区域，其与围绕的第一和第二涂层相结合。以同心顺序，代表性光纤可包括：玻璃纤芯、玻璃包层、第一涂层和第二涂层。纤芯可以是较高折射率的玻璃区域，并且可以被较低折射率的包层围绕。包层可以包括一个或多个内包层区域和外包层区域，其中，内包层区域中的至少一个可具有比外包层区域低的折射率。第一涂层可以由较低模量的材料形成，第二涂层可以由较高模量的材料形成。纤芯可包括石英玻璃或者基于石英的玻璃。基于石英的玻璃可以是由碱金属(例如，Na、K)、碱土金属(例如，Mg、Ca)、第III列元素(例如，B)或者第V列元素(例如，P)或者掺杂剂改性的石英玻璃。纤芯上的折射率可以是恒定或者变化的。纤芯折射率可以是在纤芯的中心处或者靠近中心处最大，并以较外纤芯边界的方向连续下降。纤芯折射率分布可以是或者近似高斯分布、超高斯分布、α分布或阶梯式分布。包层可包括石英玻璃或者基于石英的玻璃。基于石英的玻璃可以是由碱金属(例如，Na、K)、碱土金属(例如，Mg、Ca)、第III列元素(例如，B)或者第V列元素(例如，P)或者掺杂剂改性的石英玻璃。包层可以包括内包层区域和外包层区域，其中，内包层区域的折射率可以低于外包层区域。内包层区域可以具有恒定或连续变化的折射率。内包层区域的折射率可以从其内边界向其外边界连续下降。连续下降可以是线性下降。内包层区域的折射率可以在经涂覆的光纤的折射率分布中形成凹陷(trench)。折射率凹陷可以是矩形或三角形。外包层区域可以具有恒定折射率。包层可包括与纤芯相邻的第一内包层区域和布置在第一内包层区域和外包层区域之间的第二内包层区域。第二内包层区域的折射率可以低于第一内包层区域的折射率。第二内包层区域的折射率可以低于外包层区域的折射率。第二内包层区域的折射率可以低于第一内包层区域和外包层区域的折射率。第二内包层区域的折射率可以是恒定或者连续变化的。第二内包层区域的折射率可以从其内边界向其外边界连续下降。连续下降可以是线性下降。第二内包层区域的折射率可以在经涂覆的光纤的折射率分布中形成凹陷。凹陷是下陷(depressed)折射率的区域，并且可以是矩形或三角形的。外包层区域可以具有恒定折射率。可以通过石英或基于石英的玻璃中的正掺杂剂和/或负掺杂剂的空间分布的控制，来实现纤芯和包层的折射率分布。第一涂层可以由包含低聚物和单体的可固化组合物形成。低聚物可以是氨基甲酸酯丙烯酸酯或具有丙烯酸酯取代的氨基甲酸酯丙烯酸酯。具有丙烯酸酯取代的氨基甲酸酯丙烯酸酯可以是氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯。低聚物可以包含氨基甲酸酯基团。低聚物可以是包含一个或多个氨基甲酸酯基团的氨基甲酸酯丙烯酸酯。低聚物可以是包含一个或多个氨基甲酸酯基团的具有丙烯酸酯取代的氨基甲酸酯丙烯酸酯。可以作为异氰酸酯基团和醇基团的反应产物形成氨基甲酸酯基团。第一涂层的原位弹性模量可以小于或等于1MPa，或者小于或等于0.5MPa，或者小于或等于0.25MPa，或者小于或等于0.20MPa，或者小于或等于0.19MPa，或者小于或等于0.18MPa，或者小于或等于0.17MPa，或者小于或等于0.16MPa，或者小于或等于0.15MPa。第一涂层的玻璃转化温度可以小于或等于-15℃、或者小于或等于-25℃、或者小于或等于-30℃、或者小于或等于-40℃。第一涂层的玻璃转化温度可以大于-60℃、或者大于-50℃、或者大于-40℃。第一涂层的玻璃转化温度可以是-60℃至-15℃，或者-60℃至-30℃，或者-60℃至-40℃，或者-50℃至-15℃，或者-50℃至-30℃，或者-50℃至-40℃。第二涂层可以由包含一种或多种单体的可固化第二组合物形成。所述一种或多种单体可以包括双酚A二丙烯酸酯、或者取代的双酚A二丙烯酸酯、或者烷氧基化的双酚A二丙烯酸酯。烷氧基化的双酚A二丙烯酸酯可以是乙氧基化的双酚A二丙烯酸酯。可固化第二组合物还可包含低聚物。低聚物可以是氨基甲酸酯丙烯酸酯或具有丙烯酸酯取代的氨基甲酸酯丙烯酸酯。第二组合物可以不含氨基甲酸酯基团、氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物、氨基甲酸酯低聚物或者氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。第二涂层可以是弹性模量和玻璃转化温度高于第一涂层的材料。第二涂层的原位弹性模量可以大于或等于1200MPa，或者大于或等于1500MPa，或者大于或等于1800MPa，或者大于或等于2100MPa，或者大于或等于2400MPa，或者大于或等于2700MPa。第二涂层的原位模量可以约为1500-10000MPa，或者1500-5000MPa。第二涂层的原位玻璃转化温度可以至少为50℃，或者至少55℃，或者至少60℃，或者55-65℃。经涂覆的光纤的半径与第二涂层的外直径一致。经涂覆的光纤的半径可以小于或等于110μm，或者小于或等于105μm，或者小于或等于100μm。在经涂覆的光纤内，玻璃半径(与包层的外直径一致)可以至少为50μm，或者至少55μm，或者至少60μm，或者至少6本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光纤，其包括：/n纤芯，所述纤芯具有外半径r
【技术特征摘要】
20130415 US 13/862,7551.一种光纤，其包括：
纤芯，所述纤芯具有外半径r1；以及
围绕所述纤芯的包层，所述包层具有外半径r4；所述包层具有凹陷折射率区域，所述凹陷折射率区域具有槽体积，槽体积的大小是30％μm2-75％μm2；
其中，所述光纤在1310nm波长处的模场直径大于或等于9.1μm，光缆截止波长小于或等于1260nm，零色散波长λ0为1300nm≤λ0≤1324nm，当绕着直径为15mm的心轴缠绕时，在1550nm波长处的弯曲损耗为小于0.5dB/圈，并且当绕着直径为30mm的心轴缠绕时，在1550nm波长处的弯曲损耗为小于0.004dB/圈。
2.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，当绕着直径为30mm的心轴缠绕时，在1550nm波长处所述光纤的弯曲损耗为小于或等于0.003dB/圈。
3.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，当绕着直径为15mm的心轴缠绕时，在1550nm波长处所述光纤的弯曲损耗为小于或等于0.25dB/圈。
4.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述模场直径大于或等于9.2μm。
5.如权利要求1所述的光纤，还包括：
围绕所述包层的第一涂层，所述第一涂层的原位模量小于或等于0.50MPa；以及
围绕所述第一涂层的第二涂层，所述第二涂层的原位模量大于或等于1500MPa。
6.如权利要求5所述的光纤，其特征在于，所述第一涂层的原位模量小于或等于0.20MPa，所述第二涂层的原位模量大于或等于1800MPa。
7.如权利要求5所述的光纤，其特征在于，所述第一涂层的玻璃转化温度为小于-15℃和...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·C·布克班德，S·B·道斯，I·I·库兹米娜，李明军，M·欧坎坡，P·坦登，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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