带低收缩率缓冲层的光纤及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种带缓冲的光纤及其生产方法。带缓冲的光纤包括一根光纤和一缓冲层，缓冲层通常包裹光纤并具有低收缩率特性，以便在象温度变化等情况下，仍能保证光纤的光学性能。在另一个实施例中，至少一条带缓冲的光纤可能是一光纤带。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光纤，特别是具有至少一缓冲层的光纤。为了满足这些要求，光纤可能包括一保护层。比如，可在光纤周围包裹缓冲层以在光纤被弯曲时保护光纤。缓冲层可以松散地也可以紧密地布置在光纤周围。松散缓冲的光纤在光纤和缓冲层之间有一个较小的间隙，比如说100微米。而紧密缓冲的光纤的光纤和缓冲层之间的间隙更小甚至没有间隙。美国5,917,978号专利申请公开了一个松散缓冲的光纤的实例，在此一并讨论以供参考。此外，一界面层可能完全包围光纤以隔离缓冲层和光纤涂层，从而提高光纤和缓冲层之间的可剥离性。带缓冲的光纤可以用作带缓冲的光纤互联组件，该带缓冲的光纤互联组件包括一根带缓冲的光纤和至少一个与之相连的光学连接器。带缓冲的光纤互联组件可以用于连接光学设备等。带缓冲的光纤互联组件的光学性能是可以测量的，比如通过测量其插入损失。插入损失是指在互联组件中损失的光信号的片断，通常采用分贝为测量单位。总的说来，插入损失导致传输的光信号变弱，因此插入损失是不合需要的。并且，如果光纤的末端面被分开的话，也会出现光信号的损失；因此光纤的末端面必须采用光连接器进行有效的连接加以维护。光纤和光纤的分离，由于两个玻璃末端界面中的某一个会发生菲涅尔反射，也会产生插入损失。缓冲层通常采用挤压工艺制造，即将缓冲层制造材料在较高的温度下熔化，然后挤压在正通过比如十字头模具的光纤上。当缓冲材料被挤压在光纤上之后，使带缓冲的光纤通过一冷却水槽。当缓冲层材料如聚氯乙烯(PVC)冷却时，缓冲层材料会出现收缩。缓冲层的收缩会在光纤上产生无法预计的轴向压力，该压力会导致光纤上出现无法预计的大张力，从而导致无法预计的光纤性能的降低。此外，还有其他一些导致光学性能降低的引起缓冲层收缩的原因。比如，在野外环境中，带缓冲的光纤互联组件要承受较大的环境温度和/或湿度变化。这些变化能够导致，比如，缓冲层的膨胀和收缩。缓冲层的膨胀和收缩产生的拉力和压力能够传送到互联组件内的光纤上，进而导致互联组件的光学性能降低。专利技术综述本专利技术为具有以下特征的带缓冲的光纤，光纤具有一纤芯，一包层和至少一涂层，缓冲层通常包裹光纤，其中，缓冲层的一部分通常和至少一涂层的一部分相接触。从带缓冲的光纤的第一末端开始算，缓冲层具有平均约3mm或更小的收缩量。本专利技术也可为具有以下特征的带缓冲的光纤，该带缓冲的光纤包括一缓冲层，该缓冲层通常包裹光纤，并且，带缓冲的光纤作为互联组件的一部分，其中，互联组件在-40℃～85℃之间循环温度的热循环测试中、在基准波长约为1625nm时具有约0.04dB或更小的平均最大插入损失增量。本专利技术可进一步为生产带缓冲的光纤的方法，包括开卷放好至少一根光纤；在至少一根光纤周围挤压一缓冲层，带缓冲的光纤的一部分通常和至少一涂层的一部分相接触。其中，从带缓冲的光纤的第一末端开始算，缓冲层具有平均约3mm或更小的收缩量。本专利技术还可进一步为具有以下特征的带缓冲的光纤，该带缓冲的光纤包含至少一根光纤，一缓冲层通常包裹光纤。从带缓冲的光纤的第一末端开始算，缓冲层具有平均约0.5mm或更小的收缩量。本专利技术也可为具有以下特征的带缓冲的光纤，该带缓冲的光纤至少包含一根光纤，一缓冲层通常包裹光纤。其中，当50cm长的缓冲层从带缓冲的光纤的一端部剥离时，缓冲层具有约为5牛顿的平均剥离力。图2所示柱状图比较了采用按照本专利技术要求的示例性缓冲层材料和采用传统用缓冲层材料制成的附图说明图1所示带缓冲的光纤的平均收缩率。图3所示柱状图比较了在不同光源波长下，采用按照本专利技术要求的示例性缓冲层材料和采用传统用缓冲层材料制成的图3a所示带缓冲的光纤互联电缆组件的平均最大插入损失增量。图3a是依照本专利技术的示例性带缓冲的光纤互联组件的示意图。图4是用于生产本专利技术实施例光纤的示例性生产线的示意图。图5是用于生产依照本专利技术的带缓冲的光纤的示例性挤压设备的截面示意图。图5a是图5所示挤压设备的局部放大图。图5b是从图5中线b-b处看过去的挤压设备出口面的局部放大图。图6表示的是图1所示使用依据本专利技术的缓冲层材料制造的带缓冲的光纤的缓冲层的平均收缩率和工艺参数之间的关系。图7表示的是图1所示使用依据本专利技术的缓冲层材料制造的带缓冲的光纤的缓冲层的平均收缩率和相对湿度之间的关系。图7a表示的是图1所示依据本专利技术的缓冲层材料的缓冲层内径以及光纤的水分含量同相对湿度之间的关系。图8是根据本专利技术的另一个实施例制造的示例性带缓冲的光纤的结构的截面图。图9是依据本专利技术制造的带缓冲的光纤带的截面图。图9a是根据本专利技术的另一个实施例制造的示例性带缓冲的光纤带的截面图。专利技术的详细描述参考图1，以示例性带缓冲的光纤10为参照描述本专利技术。带缓冲的光纤10包括至少一根光纤12，在其附近至少有一缓冲层14。依据本专利技术的缓冲层14具有低收缩率的特性以保证在温度变化和/或高湿度环境等条件下光纤的光学特性。缓冲层14的一部分能够和光纤10的涂层接触；在其他的实施例中，可以在缓冲层14和光纤12的外涂层之间插入界面层15。如果在缓冲层14和光纤12之间插入了界面层可以提高缓冲层14的尺寸控制和可剥离性。但是，在本专利技术中即使不采用界面层15，带缓冲的光纤10的可剥离性能依然可以得到保证。缓冲层14可相对松散或紧密地布置在光纤12的周围。比如，光纤12的标称外径可以约为245微米，则缓冲层14的标称内径可以选择为255～350微米，255～320微米范围内更好，最好为255～270微米，而外径则可以高达900微米。当然，也可以选择其他的尺寸以提供合适的收缩率和可剥离性能。此外，在另一个实施例中，布置在光纤12周围的缓冲层14由许多层和/或材料构成。不要把本专利技术中的缓冲层14和缓冲管相混淆。缓冲管典型结构包括一条或多条光纤放置在缓冲管中，光纤漂浮在防水油脂层中。而且，和置于其中的光纤的外径相比，缓冲管的内径相对较大。还有，防水油脂层也不能和界面层相混淆。防水油脂层的作用是抑制缓冲管中水的流动，而界面层的作用是提高光纤缓冲层的可剥离性。在一个实施例中，采用了单模光纤12；当然也可以采用其他类型和/或结构的光纤，如光纤12可以是着色的、带状的、多模的、全模的、铒掺杂质的，极化保持光纤和/或其他适合的光导材料。每一光纤12都包含一个硅基的纤芯用于传输光，在纤芯上包裹了一折射指数比纤芯低的硅基包层。此外，在光纤12上可以有一层或多层的涂层，比如，在包层外是第一软性涂层，在第一软性涂层上涂以硬度较高的第二涂层。涂层可以采用墨水或其他适合标记等辨识手段进行区分，通常界面层被排除在外。纽约康宁公司可以提供合适的光纤。也可使用由Teflon为主要材料制成的界面层15；此外，也可以使用其他合适的界面层，如UV丙烯酸酯和/或PVC。如果加入了界面层，界面层15就可以作为控制光纤12和缓冲层14之间的结合度的释放层，从而使得工作人员在进行终端程序期间，可以很容易地从光纤12上剥离缓冲层14。由于内径ID(图1)和/或缓冲层14选用的材料，本专利技术的实施例能够提供和传统的具有界面层的带缓冲的光纤相同或更好的剥离性能。在某些应用中，剥离较长长度的缓冲层14，如50cm或更长，是很便利的。但是，如果没有界面层15和需要剥离较长的长度，则需要不同的剥离技术，比如一种可实现长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带缓冲的光纤，包括：至少一根具有一纤芯、一包层和至少一涂层的光纤；以及缓冲层通常包裹所述的光纤，其中，所述的缓冲层的一部分通常和所述的至少一涂层的一部分相接触，所述的缓冲层，从所述带缓冲的光纤的第一末端算起，其具有约为３ｍｍ或更小的平均收缩量。

【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：珍妮弗K拉尼尔，纳伦I帕特尔，唐纳德K霍尔，詹姆斯A雷吉斯特III，丹尼尔J拉特曼，
申请(专利权)人：康宁光缆系统有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]