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专利名称:光导纤维的制作方法
本发明讲述一种用于传输光线的光导纤维,它具有第一层外套和第二层外套。更详细地说,它讲述的光导纤维在低温下光传输衰减增加得少,另外不仅在室温,而且在低温下由于横向压力引起的传输衰减增加得也少。
发明的背景一种所知的光导纤维,具有密封的结构;它有第一层外套,例如它是紫外照射过的树脂制成的;还有第二层外套,它是诸如聚酰***热树脂(即片尼12)制成的。在密封结构的光导纤维中,考虑第一层外套所采用材料的杨氏模量,但不是在低温估算低温传输特性。,但在0到-30℃的低温,它要增加几十到几百倍。虽然在室温时,密封结构的光导纤维的光传输衰减小;可是低温时,由于横向压力和/或第二层外套收缩畸变,衰减极大地增加,甚至在极端情况中,由于第一层外套的杨氏模量极大地增加,不吸收横向压力,使之在低温时不能传输光。
本发明的一个目的是提供一种密结构的光导纤维,在低温时,它的光传输衰减增加得少。
发明的另一个目的是提供一种密封结构的光导纤维,它第一层外套的杨氏模量随温度变化小。
发明的进一步目的是提供一种密封结构的光导纤维,在低温时,由于外力引起的光传输衰减增加小。
我们将解释本发明,以23℃作为室温的典型值,以-30℃作为低温的典型值。
因此,本发明提供一种密封结构的光导纤维,光导纤维外由第一层外套包围,第二层外套包围着第一层外套,第一层外套的低温(-30℃)杨氏模量比室温(23℃)的值不大于十倍。
附图的简要说明图1到3是按照本发明三种实施方案的横截面图。
图4和图5表明,紫外线照射过的树脂的氏模量随温度变化的关系。这种材料是作为本发明的光导纤维第一层外套的举例材料。
在密封缓冲结构的光导纤维中,低温时光传输衰减的增加,主要是由于第二层外套的收缩引起的;横向压力引起的衰减增加是半径方向的力造成的。在上述任何一种情况中,光导纤维中形成微弯曲;这是因为第二层外套收缩和/或横向压力引起的畸变,没有缓冲地传递给光导纤维。
因此,有必要给出一种光导纤维,它的外套材料缓冲畸变,甚至在低温时也能起缓冲作用,从而防止形成微弯曲,于是减少低温下光传输衰减的增加。
按照这一发现,本发明光导纤维的第一层外套材料的氏模量最好是-30℃时的值不超过23℃时的10倍。进而,当第一层外套含有多层时,至少有一层的氏模量在23℃时不大于
。因为第一层外套有缓冲层,它的23℃,所以第一层外套可以再包括一层,它材料氏模量23℃。
当第一层外套包括两层或多层时,它们的氏模量相同或不同;几层可以用不同的方法结合在一起。具体地说,当缓冲层薄时,它的-30℃。
相反,当第一层外套的材料氏模量,-30℃时的值超过23℃时的10倍时;密封结构的光导纤维在-时呈现很大的衰减,。另外,横向压力也极大地增加-30℃的光传输衰减。
最好采用紫外线辐照或电子辐照过的树脂来制造本发明的光导纤维第一层外套。几种树脂可做为特例,它们是氨基甲酸乙酯树脂(如,聚氨基甲酸乙酯丙烯酸酯等Polyurethaneacrylate),环氧树脂(如聚环氧丙烯酸脂等Polyepoxyacrylate),丁二烯树脂(如,聚丁二烯丙烯酸脂等Polybatadieneacrylate),硅树脂(如,硅丙烯酸脂等Siliconeacrylate)和它们的混合物。
用于制造第二层外套的材料的特别是热塑料,诸如聚酰***树脂(Polyamideresins),聚酯(Polyesters),聚烯烃树脂(Polyolefin如Polyethylene等),乙烯树脂(如聚***乙烯Polyvinychloride)和***塑料(如乙烯/四***乙烯聚物等ethylene/tetraflurvoethyleneCopolymer)即紫外或电子辐照过的树脂,它们的氏模量高于
,及它们的混合物。
现在参考附图,用一实例,说明本发明的光导纤维实施方案。
在图中,数字1表示光导纤维,数字2,4和5表示第一层外套,它由紫外或电子辐照的树脂制成,数字3表示第二层外套。在第一层外套的三层中,2,4层的材料是23℃,层5的材料是23℃时氏模量为30kg/mm2的树脂。
紫外辐照树脂和电子辐照树脂,虽然它们的辐照名称不同,但经辐照后它们的性质相同。因此,在下述几个例子中采用紫外辐照树脂。虽然在说明书中仅说明了单蕊光导纤维,但发明也可用于多蕊光导纤维,诸如束光纤缆和带光纤缆,在它们的外套中包有多个光导纤维。
第一层外套的厚度最好不超过200微米,第二层不超过400μm。第一层和/或第二层外套可以由两层或多层相同或不同树脂构成,它们的氏模量基本相同。
本发明的密封结构光导纤维可以用一种本来普通方法制造。例如,将裸光纤维通过含有树脂的涂模。
在说明书中,,是按照日本工业标准JISK7113测量的,将树脂制成2号哑铃状试件,以1mm/mih速度拉伸,夹卡距离为25mm。
后文将用下面几个例子,进一步详细解释本发明。
例1GI型光导纤维的内蕊直径为50μm,光纤本身直径为125μm,h为1%。紫外辐照树脂A,B或C被涂作第一层外套,尼龙12被涂作第二层,如此制成具有两层外套的光导纤维。第一层外层的半径是400μm,。
,树脂C的氏模量在-30℃时值超23℃或低于此温度时的值的10倍。
对于有包覆的光导纤维,。测量条件是没有任何横向压力地盘成卷,或对包覆光纤加横向压力。加横向压力的方法是用两张60号沙纸以30kg力夹光导纤维。测量结果列在表1中表一
例2同样在GI型光导纤维外围涂两层树脂A,C,D或E,作为第一层外套,组合方式如表2所示。第二层外套是尼龙12。如此制成具有两层外套的光导纤维第一层外套的第一层半径是300μm,第一层外套的第二层半径是400μm,。图5中给树脂D和E的氏模量和温度的关系。树脂D和E23℃,树脂E-30℃的氏模量超过23℃时的10倍。
包覆光导纤维的光传输衰减测量方法和例1相同。结果列在表2。
表二
树脂A到E可以下面列出的商品名称从各厂商得到树脂A“0×118”MitsuiToatsu化学制品公司。(MitsuiToatsuChemicals
,Inc.)树脂B“TN1017”Toray工业有限公司。(TorayIndustries,Inc.)树脂C“RC3450-7”Desoto公司。(DesotoInc.)树脂D“DICURECOAT8701”DainipponInkandChemicals,。
树脂E“UVU370F”SanyoChemicalIndustries,。
勘误表
勘误表
权利要求
,在光纤外围有一层外套包覆,第二层外套又包覆第一层外套。构成第一层外套的材料的杨氏模量-30℃时的值不比23℃时的值大十倍。
,其中第一层外套的材料是紫外或电子束辐照树脂。
,其中第一层外套由一层紫外或电子束辐照树脂组成,它的杨氏模量在23℃。
,其中第一外套至少由2层紫外或电子束辐照树脂组成,至少其中一层树脂的杨氏模量23℃。
,其中第二层外套由热塑树脂构成。
专利摘要
一种光导纤维,在光纤外面包有第一层外套,第二层外套又包覆第一层外套,构成第一层外套的材料的杨氏模量在-30℃时的值不比23℃时的值大十倍。在低温下,光导纤维的光传输衰减增加不大,不仅在室温,而且在低温,由于横向压力引起的传输衰减增加也不大。