包层厚度减小的多模光纤制造技术

本说明书提供了包层厚度减小的多模光纤。光纤包括直径减小的玻璃光纤和/或厚度减小的涂层。光纤的总直径小于210μm并且呈现了直径小于160μm的实例。抗刺穿的次级涂层实现了在不损害对于玻璃光纤保护的情况下的次级涂层的薄化。光纤适用于数据中心应用并且特征在于高模态带宽、低衰减、低的微弯曲敏感性以及耐穿刺性，其处于紧凑型构造。其处于紧凑型构造。其处于紧凑型构造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包层厚度减小的多模光纤
[0001]本申请要求2019年2月22日提交的美国临时申请系列第62/809,261号的优先权，本文以其作为基础并将其全文通过引用结合于此。


[0002]本公开内容属于光纤。更具体来说，本公开内容属于多模光纤。最具体来说，本公开内容涉及特征在于高模态带宽和高的耐穿刺性的直径减小的多模光纤。

技术介绍

[0003]数据中心(DC)正不断努力应对提供更多带宽的挑战，而该努力的关键部分将会是部署更高容量互连和具有更高带宽密度的光缆。提出的实现容量增长的技术包括更高的线速率、先进调制格式、波分复用、空分复用和直径减小的光纤。
[0004]直径减小的光纤对于降低给定光纤数量的光缆尺寸、增加给定直径光缆的光纤数量、降低光缆成本、有效利用现有基础设施升级光缆安装以及减少新光缆安装的占地面积具有吸引力。
[0005]光纤包括被涂层围绕的波导玻璃光纤。玻璃光纤包括被较低折射率包层区域围绕的较高折射率纤芯区域。涂层通常包括与玻璃光纤接触的软的(低模量)初级涂层以及围绕且接触初级涂层的硬的(高模量)次级涂层。次级涂层提供机械完整性并实现了能够将光纤搬运进行加工和安装在光缆中，而初级涂层起到消散外部作用力防止它们传输到玻璃光纤的作用。通过消退外部作用力，初级涂层防止了玻璃光纤发生破损并且使得由于微弯曲所导致的光线信号的衰减最小化。
[0006]降低光纤直径的策略包括：降低玻璃光纤的直径以及降低初级和/或次级涂层的厚度。但是，这些策略导致光纤性能受损。较小的包层直径倾向于使得微弯曲敏感性增加，并且增加了纤芯中传播的光学信号的衰减。例如，使得包层直径从125μm降低到90μm，导致现有光纤设计中的微弯曲敏感性增加约1个数量级。在加工过程中，较薄的初级涂层更容易发生剪切诱发的缺陷，而较薄的次级涂层更容易发生刺穿。
[0007]多模光纤广泛地用于数据中心。为了在数据中心中实现更高容量，希望开发直径减小的多模光纤。迄今为止，对于降低多模光纤的直径的努力所实现的成功是有限的。对于数据中心应用，仍然需要直径减小的多模光纤。具体来说，需要直径减小的多模光纤，其能够被整合成更高光纤数的光缆中并用更高密度的连接器端接。直径减小的多模光纤必须维持数据中心中的高传输容量所需的高模态带宽，并且必须具有对于减轻微弯曲进行了优化而没有牺牲耐穿刺性和其他机械性质的涂层。

技术实现思路

[0008]本说明书提供了直径减小的多模光纤。直径减小的多模光纤适用于数据中心应用并且特征在于高模态带宽、低衰减、低的微弯曲敏感性以及耐穿刺性，其处于紧凑型构造(compact form factor)。
[0009]本说明书延伸至：
[0010]一种光纤，其包括：
[0011]多模玻璃光纤，所述多模玻璃光纤包含：半径r1为17.5μm至32.5μm的纤芯区域，以及半径r4小于或等于50.0μm的包层区域；
[0012]围绕且与包层区域直接相邻的半径为r5的初级涂层，所述初级涂层的厚度r5‑
r4小于或等于30.0μm且原位模量小于0.30MPa；以及
[0013]围绕且与初级涂层直接相邻的半径r6小于或等于100.0μm的次级涂层，所述次级涂层的厚度r6‑
r5小于30.0μm且标准化的刺穿负荷大于3.6x10
‑4g/μm2；
[0014]其中，光纤在850nm或1300nm波长处的满载发射(OFL)带宽大于500MHz
‑
km。
[0015]在以下的详细描述中给出了其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域技术人员而言是容易理解的，或通过实施文字描述和其权利要求书以及附图中所述实施方式而被认识。
[0016]要理解的是，上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求书的性质和特点的总体评述或框架。
[0017]所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图是对本公开内容所选择方面的示意，并且与说明书一起用来对属于本公开内容的方法、产品和组合物的原理与操作进行解释。
附图说明
[0018]图1是根据一个实施方式的经涂覆的光纤的示意图。
[0019]图2是代表性光纤带的示意图。
[0020]图3是代表性光纤光缆的示意图。
[0021]图4显示多模光纤的横截面。
[0022]图5显示多模光纤的相对折射率分布。
[0023]图6显示对于三种次级涂层，刺穿负荷与横截面面积的依赖性关系。
[0024]图7显示代表性多模光纤的相对折射率分布。
[0025]图8显示代表性多模光纤的相对折射率分布。
[0026]图9显示代表性多模光纤的相对折射率分布。
[0027]图10显示代表性多模光纤在850nm处的衰减。
[0028]图11显示代表性多模光纤在1300nm处的衰减。
[0029]图12显示代表性多模光纤的宏弯曲诱发的衰减。
具体实施方式
[0030]提供的本公开内容作为实现教导，并且可以通过参考以下描述、附图、实施例和权利要求更容易地理解。为此，本领域技术人员会意识和体会到，可以对本文所述的实施方式的各个方面进行各种变化，同时仍然获得有益结果。还显而易见的是，本实施方式所需的有益结果中的一部分可以通过选择一些特征而不利用其他的特征来获得。因此，本领域技术人员会认识到，许多更改和修改都是可能的，在某些情况下甚至是希望的，并且是本公开的一部分。因此，要理解的是，除非另有说明，否则本公开内容不限于所揭示的具体组合物、制
品、装置和方法。还要理解的是，本文所使用的术语的目的仅为了描述特定的方面而不是限制性的。
[0031]在本说明书和下面的权利要求书中提到许多术语，这些术语应定义为具有以下含义：
[0032]“包括”、“包含”、“包含有”或类似术语意为包括但不限于，即内含而非排他。
[0033]如本文所用，术语“约”表示量、尺寸、制剂、参数和其他变量和特性不是也不需要是确切的，而是可以按照需要是近似的和/或更大或更小的，反映了容差、转换因子、舍入和测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。当数值描述为约为或者约等于某个数字时，该数值与该数字相差在
±
10％之内。例如，约为10的数值指的是9至11之间的数值，包括端点。当使用术语“约”来描述范围的值或端点时，应理解本公开内容包括所参考的具体值或者端点。无论本说明书的数值或者范围的端点有没有陈述“约”，该数值或者范围的端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，一种没有用“约”修饰。还会理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时，都是有意义的。
[0034]除非另有说明，否则术语“约”还修饰了所有范围内的术语。例如，约1、2或3相当于约1、约2或约3，并且还包括约1
‑
3，约1
‑
2以及约2
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光纤，其包括：多模玻璃光纤，所述多模玻璃光纤包含：半径r1为17.5μm至32.5μm的纤芯区域，以及半径r4小于或等于50.0μm的包层区域；围绕且与包层区域直接相邻的半径为r5的初级涂层，所述初级涂层的厚度r5‑
r4小于或等于30.0μm且原位模量小于0.30MPa；以及围绕且与初级涂层直接相邻的半径r6小于或等于100.0μm的次级涂层，所述次级涂层的厚度r6‑
r5小于30.0μm且标准化的刺穿负荷大于3.6x10
‑4g/μm2；其中，光纤在850nm或1300nm波长处的满载发射(OFL)带宽大于500MHz
‑
km。2.如权利要求1所述的光纤，其中，半径r1是17.5μm至27.5μm。3.如权利要求1或2所述的光纤，其中，纤芯区域具有通过α
‑
分布描述的相对折射率Δ1，α的范围是1.90至2.30。4.如权利要求3所述的光纤，其中，相对折射率Δ1具有范围是0.50％至1.40％的最大Δ
1最大值
。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的光纤，其中，半径r4小于或等于45.0μm。6.如权利要求1
‑
4中任一项所述的光纤，其中，半径r4小于或等于40.0μm。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的光纤，其中，包层区域包括：具有半径r2以及相对折射率Δ2的范围是
‑
0.20％至0.20％的内包层区域；具有半径r3以及相对折射率Δ3的最小相对折射率Δ
3最大值
的范围是
‑
0.10％至
‑
0.80％的凹槽折射率包层区域；以及具有半径r4以及相对折射率Δ4的范围是
‑
0.20％至0.20％的外包层区域。8.如权利要求7所述的光纤，其中，内包层区域的厚度r2‑
r1是0.3μm至6.0μm。9.如权利要求7或8所述的光纤，其中，凹槽折射率包层区域的厚度r3‑
r2是1.0μm至8.0μm。10.如权利要求1
‑
9中任一项所述的光纤，其中，半径r5小于或等于75.0μm。11.如权利要求1
‑
9中任一项所述的光纤，其中，半径r5小于或等于65.0μm。12.如权利要求1
‑
11中任一项所述的光纤，其中，厚度r5‑
r4小于或等于25.0μm。13.如权利要求1
‑
12中任一项所述的光纤，其中，初级涂层的原位模量小于0.20MPa。14.如权利要求1
‑
13中任一项所述的光纤，其中，初级涂层是初级涂料组合物的固化产品，所述初级涂料组合物包含：具有下式的分子式的聚醚氨基甲酸酯二丙烯酸酯化合物和具有下式的二加合物化合物其中，R1、R2和R3包括亚烷基基团。15.如权利要求1
‑
14中任一项所述的光纤，其中，半径r6小于或等于85.0μm。16.如权利要求15所述的光纤，其中，半径r4小于或等于45.0μm。17.如权利要求1
‑
16中任一项所述的光纤，其中，厚度r6‑
r5小于或等于30.0μm。
18.如权利要求17所述的光纤，其中，厚度r5‑
r4小于或等于25.0μm。19.如权利要求1
‑
18中任一项所述的光纤，其中，次级涂层具有大于4.0x10
‑4g/μm2的标准化刺穿负荷。20.如权利要求1
‑
18中任一项所述的光纤，其中，次级涂层具有大于4.4x10
‑4g/μm2的标准化刺穿负荷。21.如权利要求1
‑
18中任一项所述的光纤，其中，次级涂层具有大于4.8x10
...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：