光纤芯线与其评价方法技术

本发明专利技术提供一种即使在高湿度状态或浸水状态下，传输损失也不易增加的光纤芯线。本发明专利技术的光纤芯线，于在玻璃光纤外周具有至少２层被覆层的光纤素线的外周具有着色被覆层，其特征在于：所述光纤素线与从所述光纤素线除去所述玻璃光纤所得的被覆层在－１００～１００℃的温度范围的外径方向的各热膨胀量之差为１．８μｍ以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及收纳于光纤缆线内的光纤芯线。具体而言，涉及抑制 了由于使用环境或经年老化所引起的光纤传输损耗增加的光纤芯线， 尤其涉及即使在浸水状态下，经过长时间，传输损失也不易增加的耐 水性优良的光纤芯线。
技术介绍
在光纤制造之际，在石英玻璃的拉丝工序中，为了防止光纤强度 降低，直接在其外周被覆被覆树脂。作为光纤用被覆树脂，主要使用 紫外线硬化型树脂。作为紫外线硬化型树脂，可使用氨基甲酸酯丙烯 酸酯系列或环氧丙烯酸酯系列。在光纤中，传输损耗因各种外部的应力或由这些外部应力所产生 的微弯曲而增加。因此，为了针对这种外部应力而保护光纤， 一般是对光纤芯线实施由2层结构组成的被覆。在与石英玻璃接触的内层使用杨氏弹性模量比较低的树脂来制成缓冲层(以下称为一次被覆层)， 在外层使用杨氏弹性模量比较高的树脂来制成保护层(以下称为二次被覆层)。 一般而言， 一次被覆层使用杨氏弹性模量为3MPa以下的树 脂，二次被覆层使用杨氏弹性模量为500MPa以上的树脂。光纤素线按如下方式制造于在拉丝炉中加热、熔融以石英玻璃 为主要成分的预成形体而拉丝形成的石英玻璃制光纤上，使用涂布模 涂布液体状的紫外线硬化型树脂，接着对其照射紫外线而使紫外线硬 化型树脂硬化，从而被覆一次被覆层、二次被覆层。再在己得到的光 纤素线的外周被覆由着色树脂等构成的被覆层而制成光纤芯线。图1 表示光纤芯线的结构。在本说明书中，将这样由一次被覆层及二次被覆层被覆玻璃光纤后所得的制品称为光纤素线，将在光纤素线外周再 被覆由着色树脂等构成的着色被覆层而成的制品称为光纤芯线，将再 使多根光纤芯线按平面状排列，由带状树脂统一被覆所得的制品称为 光纤带状芯线。另外，将在玻璃光纤外周具有被覆层的制品，即包括 光纤素线及光纤芯线，称为被覆光纤。为了制成即使在使光纤浸水状态下使用也可防止传输损耗增大的 可靠性较高的光纤，人们曾提出改善一次被覆层与玻璃光纤之间的贴 紧力等的各种方案。例如，在日本特开平03 —29卯7号公报中记载了如下方案为了 取得良好的传输损失，根据保护层的内径收缩率与保护层的杨氏弹性 模量来限制被覆与玻璃界面上所产生的紧固力，降低传输损耗的增加。可是，在专利文献1中，仅提及与常温下传输损耗增大有关的内 容，对于在大的温度范围内使用的情形或浸水情形等所产生的传输损 失增大等的深层问题没有考虑。
技术实现思路
专利技术要解决的问题由于近年来光纤显著普及，所以光纤缆线的适用范围大大地扩大。 这就意味着使用光纤缆线的环境多样化，对光纤缆线长期可靠性的要 求变得非常高。因此，要求即使在浸水状态下使用，传输损耗也不增 加的光纤芯线或光纤带状芯线。由于这种状况，人们正在研究即使置于水中也不易产生传输损失 增加的光纤芯线。可是，在取得各层界面粘着性的平衡的同时，处理 上述问题，是有局限性的，在对缆线结构或涂层、外皮材质加以研究 的情况下，把避开水分到达光纤芯线的结构、减少水分到达量的结构 组合起来投入实用，这是现实的状况，但其可靠性不够。本专利技术的目的在于提供一种即使在浸水状态下使用，传输损耗也 不易增加的光纤芯线、光纤带状芯线。本专利技术的另一个目的在于提供一种测定光纤素线的热膨胀量，判 定使用该光纤素线所制造的光纤芯线对于各种使用环境是否具有充分 的抗性的光纤芯线的评价方法。解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术的光纤芯线，于在玻璃光纤外周具有 至少2层被覆层的光纤素线的外周具有着色被覆层，其特征在于，所 述光纤素线与从所述光纤素线除去所述玻璃光纤所得的被覆层在-100 100°。温度范围的外径方向的各热膨胀量之差为1.8/un以下。另外，本专利技术的光纤带状芯线，其特征在于，是将多根上述光纤 素线或光纤芯线按平面状排列，由带状树脂统一被覆。另外，本专利技术的光纤芯线或光纤带状芯线，其特征在于，所述被 覆层、着色被覆层及带状树脂由紫外线硬化型树脂构成。另外，本专利技术的光纤芯线的评价方法是于在玻璃光纤外周具有至 少2层被覆层的光纤素线的外周具有着色被覆层的光纤芯线的评价方 法，其特征在于，包括测定所述光纤素线与从所述光纤素线除去所述玻璃光纤所得的被覆层在规定的温度范围的外径方向的各热膨胀量的步骤；算出所述光纤素线与除去所述玻璃光纤所得的所述被覆层的 各热膨胀量之差的步骤；及基于该算出了的各热膨胀量之差来推断所 述光纤芯线伴随使用环境的传输损失的增加量的步骤。另外，本专利技术的光纤芯线的评价方法，其特征在于，还具有如下 步骤在所述规定的温度范围为-100 10(TC时，在算出的各热膨胀量之差为1.8/mi以下的情况下，判定为伴随使用环境的该光纤芯线的传输损失的增加量足够小。 专利技术效果根据本专利技术的光纤芯线，通过使用在-100 100'C温度范围内的热 膨胀量之差为1.8Atm以下的光纤素线，可抑制使传输损耗增加的玻璃/ 一次被覆层界面等玻璃光纤与被覆树脂的界面脱层。另外，根据本专利技术的光纤带状芯线，通过使用所述光纤素线或光 纤芯线，可构成合适的光纤带状芯线。另外，根据本专利技术的光纤芯线的评价方法，通过比较包含玻璃光 纤的光纤素线与除去玻璃光纤所得的被覆层在外径方向的各热膨胀 量，算出各热膨胀量之差，可推断使用该光纤素线的光纤芯线的传输 损耗增加。而且，可以在温度范围为-100 10(TC时，在算出的光纤素 线的各热膨胀量之差为1.8Mm以下的情况下，判定为伴随使用环境的 使用了该光纤素线的光纤芯线的传输损失的增加量足够小。附图说明图1是本专利技术的光纤素线的横截面图。图2是本专利技术的光纤带状芯线的横截面图。图3是通过热机械分析得到的光纤素线热膨胀量的图。符号说明11 玻璃光纤12 —次被覆层13 二次被覆层 14光纤素线 15光纤芯线 21带状树脂22光纤带状芯线 具体实施例方式本专利技术者们专心研究了置于浸水状态的被覆光纤的传输损耗增大 的原因，结果发现传输损耗增大的光纤芯线在玻璃光纤/一次被覆层界 面上会剥离即脱层。而且，发现在二次被覆层/着色层界面、着色层/带 层界面上的剥离也较多。各层之间的脱层在下述情况下产生即在玻璃光纤与被覆层的界 面，剥离被覆层的力超过玻璃光纤与被覆层的界面之间的粘着力。当 在界面产生剥离时，则施加在玻璃上的力不均匀，会产生微弯曲，所 以传输损耗增加。因此，在专心研究了测定在大范围温度下使用或浸水时的光纤芯 线的被覆层上所产生的变形的方法后，可知通过使用热机械分析(TMA， Thermo Mechanical Analysis)，从低温至高温测定外径变化， 可以推断光纤芯线的被覆层上所产生的变形。即，该测定方法是这样 一种方法测定内部包含玻璃光纤的光纤素线的外径变化量和从该光 纤素线已抽出玻璃光纤后的仅被覆层的管样品的外径变化量，比较这 些外径变化量。通过仅对被覆层进行TMA测定，可以测定被覆层自身 原来具有的热量特性。与此相对，当包含玻璃光纤时，则被覆层本来 的特性受一次被覆层与玻璃光纤的粘着所约束。根据以上所述，通过 比较包含玻璃光纤的状态的外径变化量与没有玻璃光纤的仅被覆层的 外径变化量，来测定被覆层引起的变形，从而完成了本专利技术。作为用于实施本专利技术的最佳方式，优选以下方式。S卩，制作在玻 璃光纤上被覆了一次被覆层、二次被覆层的光纤素线，由着色层被覆 该光纤素线，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤芯线，于在玻璃光纤外周具有至少２层被覆层的光纤素线的外周具有着色被覆层，其特征在于，　所述光纤素线与从所述光纤素线除去所述玻璃光纤所得的被覆层在－１００～１００℃的温度范围的外径方向的各热膨胀量之差为１．８μｍ以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛康雄，望月浩二，田中广树，佐藤哲夫，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]