光纤制造技术

本发明专利技术提供一种构成包覆物的组成物不复杂，因此制造方面的制约少，并且在玻璃光纤与主层的层间很难产生剥离，主层中很难产生水泡的光纤。本发明专利技术的光纤，包括：在中心部具有光信号可通过的纤芯（１）和覆盖它的包层（２）的玻璃光纤；包覆在该玻璃光纤上的一次保护层（３）；形成在该一次保护层（３）上的二次保护层（４）；以及形成在该二次保护层（４）的外周的三次保护层（５），一次保护层（３）的玻璃化温度大于－２０℃，且在１０℃以下，二次保护层（４）的玻璃化温度在－１０℃以下，并且，一次保护层（３）的玻璃化温度设定成高于二次保护层（４）的玻璃化温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种传送光信号的光纤方面的、具有可靠性高的包覆 层的光纤。
技术介绍
以往的光纤， 一般来说，具有如图4所示的结构，在中心部具有 光信号可通过的纤芯1和设置在其外侧的包层2的由石英玻璃构成的 玻璃光纤的上面，包覆有柔软主层13，在该主层13上还包覆有硬质副 层14。并且一般来说，上述主层13使用扬氏模量3Mpa以下的紫外线固 化型树脂，而副层14使用扬氏模量500Mpa以上的紫外线固化型树脂。然而，高分子材料以玻璃化温度(以下仅称作Tg)为界，物质特 性变化很大。特别是，针对光纤下功夫，利用作为包覆材料的紫外线 固化型树脂Tg引起的物质特性变化的不同，使得透过光纤的光信号传 送损失更加不受外力影响。.具体地说，在主层13方面，为了具有缓冲作用，利用Tg较低的 材料作为柔软的材料。S卩，选择具有比使用环境温度低的Tg的材料， 在正常情况下，使用具有低于室温的较低Tg的材料。换句话说，由于 使用环境温度是高于Tg的温度，所以，主层13在使用环境温度下， 会变成柔软的橡胶状态，因而具有作为缓冲层的功能。另一方面，称作副层14的硬质层，由于具有高于使用环境温度的 Tg，在使用环境温度下是在玻璃状态下使用，可以作为硬质保护层而起作用。在将这种光纤浸渍在水中的情况下，有时会在玻璃光纤与主层13 之间产生剥离。当然，对图4所示的光纤施以着色层，并且，把多个带有该着色层的光纤即光纤的芯线排列成平面状，在其上形成带层，构成带芯线，在这种情况下，有可能在副层14与着色层之间，或者在着色层与带层 之间产生剥离。在产生这种剥离的情况下，尤其是在玻璃光纤与主层13的界面上 产生剥离的情况下，由于这种原因，在玻璃光纤上会作用不均匀的力， 产生微弯曲，增加了传送损失。鉴于此，为了在包覆层之间不产生剥离，要更好地斟酌各包覆层 的材质，尤其是，为了确保玻璃光纤与主层13的界面上有充分的粘着 性，付出了极大努力。作为以提高玻璃光纤与主层13的界面的粘着性为目的的一个例 子，有特开2001 — 114535号公报(专利文献l)公开的专利技术。在专利文献1中，公开了一种以提高玻璃光纤与主层之间的粘着 性为目的，用多层包覆层形成主层的光纤。具体地说，提出了这样一 种方法，形成多层软质的主层，并且，越靠近内侧的包覆层，光聚合 引发剂的浓度越高，从而提高玻璃光纤与主层之间的粘着性。然而，在光纤包覆用的主层13用的紫外线固化型树脂方面，首先， 为了提高对微弯曲的耐久性，强烈要求柔软性。特别是，假设使用环 境温度处于低温的冬季时，优选的是，主层13用的紫外线固化型树脂 的Tg要低于光纤的使用环境温度。主层13的Tg越低，低温的传送特性越好，越柔韧则对微弯曲的 耐久性越好。为此， 一般来说，对于主层13，在材料设计方面，考虑到耐寒性，应使其Tg较低，考虑到柔软性，交联点之间分子量应该大。 可是，当包覆材料的Tg较低而交联点之间分子量大时，虽然是柔软的，但是，由于交联的网眼变粗，所以，在光纤暴露于水中、水分浸透包覆层时，就会出现很容易在主层13内产生所谓水泡的问题。因 此，实际上，为了防止这种水泡的发生，以主层13的扬氏模量为标准， 调整交联点之间分子量，然而，作为满足此要求的主层13，大多使用 Tg为一20'C以上的材料。特别是，在玻璃光纤与主层13的界面或玻璃光纤附近产生水泡时， 非常容易产生微弯曲。为此，致力于使主层13的水泡不容易产生的材 料方面的研究。
技术实现思路
在上述光纤中，例如存在着在玻璃光纤与主层的层间产生剥离， 或者在主层内产生水泡时因微弯曲带来传送损失增加的问题。为了解决上述问题，作为对主层的要求特性，要满足对玻璃的粘 着性和耐水性、以及对来自外部的应力的缓冲性等多种要求特性，这 都是不可或缺的。然而，专利文献1所揭示的光纤，基本上是仅仅追求提高玻璃光 纤与主层之间的粘着性，完全没有涉及防止主层内的水泡产生的问题。而且，在专利文献1所揭示的光纤结构中，为了解决粘着性的课 题，必须以多层形成主层，并且，使光聚合引发剂的添加量越接近主 层的内侧的层，浓度越高等，不得不做成非常复杂的结构，制造方面的制约也特别大。鉴于上述问题，本专利技术的目的是，提供一种构成包覆物的组成物 不复杂，因此制造方面的制约也少，并且在玻璃光纤与主层的层间很 难产生剥离或主层中很难产生水泡的光纤。为了完成上述目的，权利要求1记载的光纤，包括具有纤芯与 包层的玻璃光纤；包覆在该玻璃光纤上的一次保护层；形成在该一次 保护层上的二次保护层；以及形成在该二次保护层的外周的三次保护 层，上述一次保护层的玻璃化温度大于一20'C，且在10。C以下，上述 二次保护层的玻璃化温度在一 IO'C以下，并且上述一次保护层的玻璃 化温度高于上述二次保护层的玻璃化温度。根据这样的权利要求1记载的光纤，由于一次保护层的Tg大于一 20'C，且在10。C以下，而且，高于二次保护层的Tg，所以，很难引起 与玻璃光纤接触的一次保护层的水泡发生。这样，可以推测，在玻璃 光纤与 一 次保护层的层间很难产生剥离。还有，由于一次保护层的Tg大于一20'C，且在10'C以下，而且， 高于二次保护层的Tg，所以，从动态机械分析得出的tan5的值，即使 在常温，即在使用环境温度附近，也能得到高的值。其结果是，可以 推测， 一次保护层的对玻璃光纤的粘着性在常温下也会提髙。再有，由于二次保护层的Tg低于一次保护层的Tg，且在10'C以 下，低于使用环境温度，所以，在使用环境温度的范围内，也能维持 柔软性。因此，对玻璃光纤的微弯曲很难产生。这样提高耐微弯曲特性，因而也很难引起热循环中的传送损失增 加，可提高作为所谓的传送路径的性能，并且，可得到高的可靠性。简言之，根据权利要求l记载的光纤，通过设计Tg高的一次保护 层，在一次保护层上就很难引起水泡，在玻璃光纤与一次保护层的层 间很难产生剥离。其结果是能得到占缓冲层的一大半的二次保护层的 Tg,与以往的光纤相比，可以更低，通过其柔软性可提高二次保护层 的耐微弯曲性，至于热循环方面也良好的光纤。而且，其包覆物结构也仅仅是单纯的3层结构，并且，形成这些 包覆层的组成物，也不是专利文献1记载的光纤那样的必须将光聚合 引发剂的浓度沿着其厚度方向进行控制的复杂的组成物，因此制造方 面的制约少，很容易制造。另外，本专利技术的权利要求2记载的光纤是权利要求l记载的光纤，其中，上述一次保护层的厚度在上述二次保护层的厚度以下。根据这样的权利要求2记载的光纤，由于一次保护层的Tg高于二 次保护层的Tg，柔软性差的一次保护层的厚度小于二次保护层的厚度， 所以，能将对玻璃光纤的影响限制在最小限度。即，为了提髙与玻璃 光纤的粘着性，使一次保护层的Tg高于二次保护层的Tg，可将对耐 微弯曲特性带来的恶劣影响抑制到最小限度。另外，本专利技术的权利要求3记载的光纤是权利要求2记载的光纤， 其中，上述一次保护层的厚度在l(Him以下。根据这样的光纤，由于一次保护层的厚度在以下，是非常 薄的，所以，确实能得到上述权利要求2记载的光纤的作用、效果。综上所述，根据本专利技术，能提供一种构成包覆物的组成物不复杂， 因此制造方面的制约少，并且在玻璃光纤与主层的层间很难产生剥离， 主层中很难产生水泡的光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤，包括：具有纤芯和包层的玻璃光纤；包覆在该玻璃光纤上的一次保护层；形成在该一次保护层上的二次保护层；以及形成在该二次保护层的外周的三次保护层，其特征是，所述一次保护层的玻璃化温度大于－２０℃，且在１０℃以下，所述二次保护层的玻璃化温度在－１０℃以下，并且所述一次保护层的玻璃化温度高于所述二次保护层的玻璃化温度。

【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，田中广树，新子谷悦宏，望月浩二，冈田光范，
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]