双层涂敷的光纤制造技术

一种双层涂敷的光纤和方法，所述方法包括：提供用做光传输介质的芯。包层环绕该芯，并其反射率小于所述芯的反射率。主涂敷层由环绕该包层的经ＵＶ固化的聚合物形成，次涂敷层由环绕主涂敷层的经ＵＶ固化的聚合物形成，其厚度范围为２２至３７．５μｍ，从而可获得其范围为１．０至１．６３Ｎ的涂敷层剥离力以及其范围为２０至２９的动态应力腐蚀参数。采用湿叠湿或者湿叠干工艺形成该主涂敷层和次涂敷层。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及一种光纤。更具体地说，本专利技术涉及一种双层涂敷的光纤及其涂敷层剥离力。
技术介绍
一般来说，光纤包括提供光传输介质的芯；围绕该芯的包层，用于将光限制在该芯内。涂敷层围绕包层，用于保护光纤内部不受外部环境的影响。涂敷层是用于确定物理光纤特性，例如弯曲、耐化学腐蚀性以及机械强度的、相当重要的部件。为了测量光纤的机械特性，本领域公知方案是，进行动态疲劳测试和涂敷层剥离测试，以评价光纤的质量。因为当光纤应用于实际领域的用途中时，由于外部因素的影响使得光纤经历物理变化，因此动态疲劳测试可用于评估光纤使用期间的机械寿命和老化情况。把动态应力腐蚀参数(Nd)定义为断裂应力分布的变化量相对于所施加的应力率(stress rate)变化量的比率。根据GR-20-CORE 4.4.4测试标准下的FOTP-28，动态应力腐蚀参数等于或大于18。通常使用拉力试验机进行涂敷层剥离测试，该拉力试验机可测量用于从包层的表面剥离涂敷层的拉力。所述拉力也称作涂敷层剥离力。涂敷层剥离力测试就是对涂敷层的附着力进行测试。根据GR-20-CORE 4.4.2下的FOTP-178，峰值范围为1.0至9.0N。如果涂敷层剥离力太大，这种值的不理想之处在于，会导致纤维断裂和过量的涂敷层残留物。但是相反，如果涂敷层剥离力太小，则光纤和涂敷层之间的附着力不足，并会发生涂敷层脱层。因此，设定适当的涂敷层剥离力是非常重要的。至于双层涂敷光纤的机械特性、UV固化条件、以及物理、化学和热倾向都是已知的。但是，对于随时间流逝的特性，光纤的几何涂敷层结构和机械特性是未知的。例如，在现有规定下，具体规定为光纤的直径为125±1.0μm、以及次涂敷层的外径为245±10μm。还有，也没有针对主涂敷层外径的明确规定(测试标准IEC60793-2，GR-20-CORE，TIA/EIA-492c000，等等)。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种双层涂敷的光纤，可满足机械特性的要求并具有延长的使用寿命。通过提供一种双层涂敷的光纤可实现上述目的，该双层涂敷的光纤具有用做光传输介质的芯；环绕该芯的包层，该包层的反射率小于所述芯的反射率；由环绕包层的经UV固化的聚合物形成的主涂敷层；以及由环绕主涂敷层的经UV固化的聚合物形成的次涂敷层。次涂敷层的厚度范围为22至37.5μm，从而可获得其范围为1.0至1.63N的涂敷层剥离力以及其范围为20至29的动态应力腐蚀参数。附图说明从下面结合附图所作的详细说明中，本专利技术的上述和其他目的、特征和优点将变得更清楚。图1表示根据本专利技术优选实施例所述的双层涂敷光纤的截面示意图；图2所示的曲线显示了图1所示次涂敷层的涂敷层剥离测试结果。图3所示的曲线表示每一个次涂敷层厚度的涂敷层剥离力分布情况。图4所示的曲线表示针对图1所示的次涂敷层的每一老化时间的动态应力腐蚀参数的分布情况。具体实施例方式下面将参照附图说明本专利技术的优选实施例。技术人员可以理解，要求权利的本专利技术并不局限于附图中所示的实施例。例如，本领域的普通技术人员在本专利技术的精神实质和保护范围之内还可以对其作出许多改进。为清晰和简化起见，鉴于对公知功能或者结构的不必要的详细说明将会使本专利技术变得不明显，因此不再对它们进行详细描述。图1为根据本专利技术优选实施例所述的双层涂敷光纤的截面示意图。参照图1，光纤100包括芯110、包层120、主涂敷层130和次涂敷层140。上述所有组成部分通常都环绕共同的中心点设置。芯110设置在光纤100的中心。于是，芯用做光传输介质，并且具有可允许光经其传输的预定反射率分布。包层120环绕芯110，并具有比芯110较低的反射率。包层120的功能为将光限制在芯110中。芯110和包层120统称为“原玻璃(bare glass)”。该原玻璃(110和120)的直径大约为125μm。主涂敷层130的弹性模量比次涂敷层140的弹性模量低，以相对于包层120获得附着力，并在很宽的温度范围内保持稳定性。主涂敷层130由经UV固化的聚合物形成，而且其直径范围为大约180至210μm。为保护纤维内部不受外部冲击，次涂敷层140的弹性模量比主涂敷层130的大，而且具有阻止从外部引入潮气的作用。对于平均涂敷层剥离力范围为大约1.0至1.63N、动态应力腐蚀参数范围为大约20至29的双层涂敷光纤，次涂敷层140的厚度大约在22至37.5μm之间。从光学预成型件牵拉原光纤(bare optical fiber)，再依次将具有不同性质的液态UV固化聚合物涂敷在原光纤上，然后利用UV光辐射UV固化聚合物并将其固化，通过这样的过程就可形成主涂敷层130和次涂敷层140。这种工艺称作“湿叠湿(wet on wet)”。可供选择地是，从光学预成型件牵拉原光纤，再依次将液态UV固化聚合物涂敷在原光纤上，然后利用UV辐射方法固化涂覆的聚合物，接着在涂覆的光纤上涂覆另一种具有不同性质的液态UV固化聚合物，并利用UV辐射方法固化被涂覆的聚合物，通过这样也可形成主涂敷层130和次涂敷层140。这种工艺称作“湿叠湿干(wet on dry)”。在本专利技术中，(C-B)/2的厚度范围产生大约为1.0-1.63N的平均涂敷层剥离力，而且通过澄清次涂敷层140的机械特性相对于厚度和老化时间的变化，而为次涂敷层140确定大约为20-29的动态应力腐蚀参数。图2所示的曲线突出显示了图1所示次涂敷层140的涂敷层剥离测试结果。利用拉力试验机和涂敷层剥离器进行涂敷层剥离测试。当利用等于或大于阀值的负载或涂敷层剥离力，从包层120上剥离主涂敷层130和次涂敷层140时，可得到峰值210和平均值220。图3所示的曲线图表示图1所示次涂敷层140的每一厚度的平均涂敷层剥离力。正如从线性近似所示出的，随着次涂敷层140的厚度(C-B)/2的增加，平均涂敷层剥离力也线性增加。但是，峰值涂敷层剥离力并没有明显的倾向。次涂敷层140的涂敷层剥离力与UV固化条件和涂敷层的性质有关，而UV固化条件和涂敷层的性质与光致聚合作用有关。如果在辐射在主涂敷层130和次涂敷层140上的UV光量不充足的情况下，则在主涂敷层130和次涂敷层140上会残留有未固化聚合物凝胶体。随着时间的流逝，暴露在阳光下的主涂敷层130和次涂敷层140上的未固化的聚合物凝胶体的一部分就会挥发，而且仍然留下残留物。残留物随时间而逐渐后固化，这样就改变了主涂敷层130和次涂敷层140的机械性质。图4所提供的曲线图表示在次涂敷层140为22μm和28μm的情况下，针对次涂敷层140的每一个老化时间的动态应力腐蚀参数的分布情况。这两种情况相同，动态应力腐蚀参数随时间增加。还有，比(specific)动态应力腐蚀参数的变化量随次涂敷层厚度的不同而不同。动态应力腐蚀参数的范围大约为20至29。根据上述的本专利技术，针对厚度和时间澄清了的次涂敷层的机械性质能够优化双层涂敷光纤的几何结构的设计。进一步地，形成厚度大约为22至37.5μm的次涂敷层可产生其范围为1.0至1.63N的平均涂敷层剥离力、以及其范围为20至29的动态应力腐蚀参数。虽然参照其特定的优选实施例示出并说明了本专利技术，但本领域的技术人员可以理解，不超出由随附权利要求书所限定的精神实质和保护范围，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双层涂敷的光纤，包括：用做光传输介质的芯；环绕该芯的包层，该包层的反射率小于所述芯的反射率；由环绕该包层的经ＵＶ固化的聚合物形成的主涂敷层；以及由环绕主涂敷层的经ＵＶ固化的聚合物形成的次涂敷层，其厚度范围 为２２至３７．５μｍ，从而可获得其范围为１．０至１．６３Ｎ的涂敷层剥离力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金永锡，吴成国，李载昊，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]