光纤及使用它的光缆和光纤线圈制造技术

一种包括具有纤芯（２）和包层（３）的玻璃部分（２、３）、和在玻璃部分（２、３）周围形成的至少一层覆盖层（４ａ、４ｂ）的光纤（１），其特征是除去玻璃部分（２、３）后的覆盖层（４）在２３℃的杨氏模量在４００ＭＰａ以下，不易受作用的侧压的影响，可以实现优良的传送特性。覆盖层（４）的杨氏模量的测量，可以通过对从光纤（１）中取出玻璃部分（２、３）后剩下的覆盖层（４）进行拉伸试验来进行。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传送特性优良、很适合在光缆和光纤线圈中使用的光纤。光纤在其内部具有由纤芯和包层构成的玻璃部分，在该包层的再往外一侧具有由1层或多层构成的树脂覆盖层。大家知道光纤会因受侧压而产生局部的弯曲，且传送损耗会因该弯曲而恶化。由弯曲引起的传送损耗被称之为‘弯曲损耗’。弯曲损耗有起因于光纤彼此间互相重叠彼此加上侧压等形成的局部的微小弯曲部分发生的‘微弯曲损耗’和在光纤布线时因光纤本身弯成弧状而发生的‘宏弯曲损耗’。另外，如果光纤本身弯曲成弧的弧的曲率半径大则不会发生微弯曲损耗(或者说小到可以忽略不计的程度)。这样的弯曲损耗，由于会在光传送通路上的各个位置发生，故即使在一个地方的损耗不怎么大，在整个光传送通路上也会大到不能忽视。为此，人们要求一种不怕弯曲损耗的光纤。此外，对于那些在内部具有光纤的光缆来说同样也要求不怕弯曲损耗的光缆。此外，通过把光纤环状地卷绕成多圈成线圈束状而形成的光纤线圈，是一种弯曲损耗易于增加的状态。光纤线圈是一种可以在光放大器、模式色散补偿器、光纤陀螺仪等中使用的光学部件。在这样的光纤线圈中，特别是具有为使处于卷绕状态的光纤小型化而把上述树脂覆盖层减薄的倾向，在这样的情况下，更易于发生微弯曲损耗。为此，光纤线圈有易于发生由弯曲损耗引起的传送损耗恶化的倾向。另外，作为光纤线圈，已公知在日本专利特开平10-123342号公报中讲述的光纤线圈。此外，作为具体的产品，有住友电器工业株式会社生产的产品型号为DCFM-340、DCFM-680、DCFM-1020、DCFM-1360等的产品。光纤线圈在其光路径上对信号发挥所希望的作用。例如，在光放大器中使用的光纤线圈是使掺入了铒的EDF(掺铒光纤)线圈化的光纤线圈，在光纤线圈的光路径上放大光信号。在这里，由于为了对光进行放大，需要某种程度的长度的EDF，故为了效率良好地收纳于光放大器的内部，要把光纤作成线圈束。对于那些在除光纤线圈光放大器以外的波长色散补偿器、模式色散补偿器、光纤陀螺仪等其它光学部件中使用的光纤线圈来说也是同样的。现有的光纤线圈一般是把光纤绕制在绕线管上构成的。但是，在重叠绕起来的光纤内残存有张力，因此会发生微弯曲损耗。此外，由于因绕线管与光纤之间的线膨胀系数不同而向光纤加上因绕线管变形产生的应力，故传送损耗将随着温度变化而变化。于是，就象在上述公报中所述的产品那样，人们正认真研究无绕线管的光纤线圈或可以得到与此同等效果的绕线管的构造。即使借助于这些种种钻研，也不可能完全除去因光纤的微小的弯曲而发生的弯曲损耗(微弯曲损耗)。于是，光纤线圈也要求进行进一步提高传送特性的改良。本专利技术的光纤包括具有纤芯和包层的玻璃部分、和在玻璃部分的外周形成的至少一层覆盖层，其特征是除去玻璃部分后的覆盖层在23℃下的杨氏模量在400MPa以下。另外，这里所说的光纤，不仅仅是单芯的光纤，也包括多芯的光纤(例如带状光纤)。在这里，理想的是把覆盖层作成为内层覆盖和外层覆盖两层，用PIM法测量的该内层覆盖的杨氏模量为0.8MPa以下。如果这样，借助于使内覆盖层吸收加在外层覆盖上的侧压，使得不能到达光纤的玻璃部分的效果，就可以降低传送损耗的增加。此外，在这里，理想的是使覆盖层的最外层的滑动摩擦系数为0.20以下。另外，该滑动摩擦系数是关于在内部具有玻璃部分的光纤的覆盖层的滑动摩擦系数。至于滑动摩擦系数的测量方法，将在后边讲述。借助于此，相邻的光纤彼此间的接触部位就易于相互滑动，对光纤的表面的法线成分以外的侧压成分被减轻，互相施加的侧压减小。结果是，倘采用本专利技术的光纤，就可以抑制传送损耗的增加。再有，在内部具有上述的光纤的光缆是理想的。另外，这里所说的光缆，指的是在内部具有光纤，在其外侧具有保护用的覆盖铠装的光缆。有时候在光缆内，除去光纤以外，还配置有用来承受作用到光缆上的张力的钢丝(抗张力线)或收容光纤的沟的衬垫。此外，这里所说的光缆，既包括内部有多条光纤的光缆，也包括只有一根光纤的光缆，这些光纤单芯多芯都可以。此外，理想的是光缆的内部光纤是色散补偿光纤。另外，这里所说的色散补偿光纤(Dispersion Compensating optical-Fiber；以下，也叫做DCF)，是具有与单模光纤等的传送通道用光纤符号相反的波长色散特性的光纤，是可以抵消光传送通道的波长色散的光纤。通常在组件化后作为DCFM(Dispersion Compensating optical-Fiber Module)使用。另外，DCFM可以在色散补偿器等中使用。色散补偿器，由于要使用在1.3微米波段具有0色散波长的单模光纤，进行在波长1.55微米波段下的长距离大容量的光传送，故要抵消在1.55微米波段中的波长色散。这样的色散补偿器，是采用把具有与在1.3微米波段内具有0色散波长的单模光纤在1.55微米波段下的波长色散符号相反的波长色散的很长的DCF，绕制到直径小的绕线管上等的办法作成为线圈束状而小型化的色散补偿器。此外，通过把上述的光纤环状地多圈卷绕起来来形成的光纤线圈是理想的。此外，在该光纤线圈中，理想的是光纤是色散补偿光纤。至于使用色散补偿光纤的光缆，与上述的相同。此外，在这样的光纤线圈中，理想的是，已向线圈束状的光纤的周围填充进填充材料，填充材料是其由JIS K2220规定的贮藏稠度在测量温度-40℃～100℃的全范围内处于5～200的范围内的树脂，把线圈束状的整个光纤的周围都包起来以保持线圈束状的状态。至于贮藏稠度，由日本工业标准的JIS K2220-1993规定。但是，在JIS K2220中，虽然测量温度定为25℃，但是在这里，使用在测量温度-40℃～100℃的全范围内，贮藏稠度处于上述范围内的树脂。附图说明图1A是本专利技术的光纤的实施形态的剖面图。图1B的模式图示出了本专利技术光纤的一个实施形态的一个剖面上的折射率分布。图2是图1所示的光纤的斜视图。图3A是说明用PIM法测量杨氏模量的样品的制作方法的斜视图。图3B是用来用PIM法测量杨氏模量的样品的斜视图。图4A是说明求解向图3B所示样品中的任意光纤玻璃部分加上荷重时的荷重与位移之间关系的剖面图(负荷荷重前)。图4B是说明求解向图3B所示样品中的任意光纤玻璃部分加上荷重时的荷重与位移之间的关系的剖面图(正在负荷荷重)。图5A是在测量滑动摩擦系数时使用的夹具的平面图。图5B是在测量滑动摩擦系数时使用的夹具的平面图。图5B是在测量滑动摩擦系数时使用的夹具的平面图。图6A是在光纤线圈中使用的绕线管(绕上线圈前)的斜视图。图6B是在光纤线圈中使用的绕线管(绕上线圈后)的斜视图。图7是光缆的斜视图。图8是光纤组件的平面图(打开盖的状态)。图9是光纤组件的剖面图。参看附图对本专利技术的光纤的实施形态进行说明。图1A示出了本实施形态的光纤1的剖面图。本实施形态的光纤1，在其内部具有由石英系玻璃构成的玻璃部分(纤芯2、包层3)。在该石英系玻璃部分的外侧，形成有树脂覆盖层4，树脂覆盖层4保护内部的石英系玻璃部分。包层3由位于纤芯2的紧接外侧的抑制(depress)包层3a和位于该抑制包层3a外侧的外层包层3b构成。就是说，本实施形态的光纤1是两层包层型的DCF。纤芯2的直径为2.7微米，抑制光纤3a的外径为6.6微米，外层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤，包括具有纤芯和包层的玻璃部分、和在所述玻璃部分的外周形成的至少一层覆盖层， 其特征是：除去所述玻璃部分之后的所述覆盖层在２３℃下的杨氏模量在４００ＭＰａ以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤井隆志，细谷俊史，玉野研治，福田啓一郎，笹冈英资，田中茂，小林宏平，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]