[發(fā)明專利]光學(xué)纖維

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010504795.1
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN102122024A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫義興;張臘生;譚會良;許建國;廖鄭洪;李炳惠;張華;李濤;陳曲;謝河彬
• 申請（專利權(quán)）人: 成都亨通光通信有限公司
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所 51213
• 代理人: 楊剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有第一套層和第二套層的光纖和光纜。

背景技術(shù)

通常而言，光纖包括：玻璃纖維結(jié)構(gòu)(裸光纖)；第一套層，直接覆蓋玻璃纖維結(jié)構(gòu)的外表面；和第二套層，通過第一套層覆蓋玻璃纖維結(jié)構(gòu)的外表面。

第一套層由軟UV固化樹脂制成，而第二套層由硬UV固化樹脂制成。這是因為當(dāng)向光纖施加外力時，整個光纖的變形由第二套層抑制，而第一套層用于抑制在第二套層的抑制之后殘留的小的變形，以保護(hù)玻璃纖維結(jié)構(gòu)免受外力。

當(dāng)UV固化樹脂的樹脂溫度從硬UV固化樹脂開始變硬時的溫度大幅度降至硬化結(jié)束時的溫度時，第一套層趨向于在三維方向上發(fā)生熱縮。由于第一套層的三維熱縮被限制在玻璃纖維結(jié)構(gòu)和第二套層之間，所以第一套層在三維方向受到均一的張應(yīng)力。在這種情況下，盡管環(huán)境溫度可能發(fā)生變化，但第一套層不僅在硬化結(jié)束時，而且在硬化結(jié)束之后都受到張應(yīng)力。

因此，如果玻璃纖維結(jié)構(gòu)的機械因素、第一套層的機械因素以及第二套層的機械因素不適當(dāng)，則在硬化結(jié)束后，施加于第一套層的三維張應(yīng)力的平均張應(yīng)力超過預(yù)定的破壞應(yīng)力，從而導(dǎo)致第一套層出現(xiàn)空隙或裂縫。因此第一套層對玻璃纖維結(jié)構(gòu)的支持條件變得不穩(wěn)定，從而發(fā)生玻璃纖維結(jié)構(gòu)的微小彎曲，引起傳輸損耗以及光纖質(zhì)量下降。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述弊端，本發(fā)明提供一種光纖，包括：玻璃纖維結(jié)構(gòu)；第一套層，由軟固化樹脂制成，并直接覆蓋所述玻璃纖維結(jié)構(gòu)的外表面；和第二套層，由硬固化樹脂制成，并通過所述第一套層覆蓋所述玻璃纖維結(jié)構(gòu)的外表面，其中選擇所述玻璃纖維結(jié)構(gòu)的機械因素、所述第一套層的機械因素以及所述第二套層的機械因素，使得所述第一套層的楊氏模量大于在UV固化樹脂的樹脂溫度從硬UV固化樹脂開始硬化時的溫度大幅度降至硬化結(jié)束時的溫度時施加于所述第一套層的平均張應(yīng)力(σr+σθ+σz)/3。

其中，所述的光纖中所述玻璃纖維結(jié)構(gòu)的機械因素包括所述玻璃纖維結(jié)構(gòu)的半徑；所述第一套層的機械因素包括所述第一套層的外半徑、所述軟UV固化樹脂的楊氏模量、熱脹系數(shù)和泊松比；以及所述第二套層的機械因素包括所述第二套層的外半徑、所述硬UV固化樹脂的楊氏模量、熱脹系數(shù)和泊松比。

其中，所述的光纖中所述軟固化樹脂是軟UV固化樹脂，而所述硬固化樹脂是硬UV固化樹脂。

附圖說明

圖1：本發(fā)明光學(xué)纖維結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖1包括：玻璃纖維結(jié)構(gòu)3；第一套層5，直接覆蓋玻璃纖維結(jié)構(gòu)3的外表面；和第二套層7，通過第一套層5覆蓋玻璃纖維結(jié)構(gòu)3的外表面。在這種情況下，第一套層5由軟UV固化樹脂制成，而第二套層7由硬UV固化樹脂制成。

同時，通過將UV固化樹脂和適當(dāng)?shù)奶砑觿鏿hoto?initiators，混合而準(zhǔn)備所述軟固化樹脂和所述硬固化樹脂，以得到如下所述的物理特性。此類UV固化樹脂包括UV固化預(yù)聚物以及UV固化單體，諸如UV固化環(huán)氧丙烯酸酯樹脂、UV固化聚氨酯丙烯酸酯樹脂，以及其它可用于制備所需UV固化樹脂組合物的聚氨酯基樹脂。

當(dāng)UV固化樹脂的樹脂溫度從硬UV固化樹脂開始硬化時的溫度大幅度降至硬化結(jié)束時的溫度時，平均張應(yīng)力(σr+σθ+σz)/3施加于第一套層5。

選擇玻璃纖維結(jié)構(gòu)3的機械因素、第一套層5的機械因素以及第二套層7的機械因素，使它們滿足這樣的要求：施加于第一套層5的三維張應(yīng)力的平均張應(yīng)力(σr+σθ+σz)/3總是不大于第一套層5的楊氏模量E1。

在這種情況下，σr代表第一套層5在徑向上的張應(yīng)力；σθ代表第一套層5在外圍方向上的張應(yīng)力；σz代表第一套層5在軸向上的張應(yīng)力。更具體地，玻璃纖維結(jié)構(gòu)3的機械因素是玻璃纖維結(jié)構(gòu)3的半徑R0；第一套層5的機械因素是第一套層5的外半徑R1、所述軟UV固化樹脂的楊氏模量E1、熱脹系數(shù)α1和泊松比v1；第二套層7的機械因素是第二套層7的外半徑R2、所述硬UV固化樹脂的楊氏模量E2、熱脹系數(shù)α2和泊松比v2。不僅在硬化結(jié)束時，而且在硬化結(jié)束之后在環(huán)境溫度可能變化時，都必須滿足上述需求。

因為玻璃纖維結(jié)構(gòu)3的機械因素、第一套層5的機械因素和第二套層7的機械因素被選擇為滿足如下要求：施加于第一套層5的三維張應(yīng)力的平均張應(yīng)力(σr+σθ+σz)/3總是不大于第一套層5的楊氏模量E1，所以當(dāng)硬化結(jié)束時第一套層5內(nèi)不再發(fā)生由于三維張應(yīng)力(σr，σθ，σz)引起的空隙V或裂縫