[發明專利]制造光纖的方法以及光纖

有效

• 申請號: 201210339307.5
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102992610A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 中西哲也;小西達也;藤井隆志;高田崇志;橘久美子
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: C03B37/012
• 分類號: C03B37/012;C03B37/02;G02B6/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

技術領域

本發明涉及制造光纖的方法以及光纖。

背景技術

在光傳輸系統通常所采用的光纖中，需要在使用環境下保證例如20年的長期的機械可靠性。因此，基于測量到的光纖的疲勞系數和屏蔽強度以及在使用環境下要施加到光纖上的應變，計算光纖的機械可靠性（使用壽命和斷裂概率）。為了評估機械可靠性，主要使用靜疲勞系數或動疲勞系數的值、屏蔽強度和斷裂頻率，而不使用斷裂時間和斷裂強度。

近年來，由于開發出了光纖到戶（FTTH）網絡，因此用于接入系統（access?system）的光纖傳輸線路的鋪設增加。在接入系統中，通信運營商難以對鋪設進行控制。此外，用戶在其房屋等中接觸光纖的機會增加。在這種接入系統或房屋中，存在如下擔心：光纖可能在安裝和處置期間發生紐結或被踩踏，因而可能將過大的應變暫時施加至光纖。

如W.Griffioen等人的“Reliability?of?Bend?Insensitive?Fibers（不易彎曲光纖的可靠性）”,Proceedings?of?the?58th?IWCS/IICIT,pp.251-257(2009)中描述的，已知在光纖以小的半徑彎曲（例如，彎曲半徑為2.4mm以下）的情況下，光纖的玻璃的固有強度會影響斷裂概率。然而，沒有報道過當光纖以小的半徑彎曲時可以保證斷裂時間的光纖及制造這種光纖的方法。

日本未審查的專利申請公開No.6-250053和No.2005-55779均描述了如下內容：通過控制光纖涂層的pH值，可以改善光纖的疲勞系數。然而，通過僅僅控制pH值不是總能改善疲勞系數。此外，在這些文獻中，沒有對光纖以小的半徑彎曲時的斷裂強度和斷裂時間進行驗證。

日本未審查的專利申請公開No.2006-215445描述了如下內容：通過在一次涂層中將四乙氧基硅烷的含量設為0.1質量份至3.0質量份并且將二乙胺的含量設為0.001質量份至0.2質量份，可以在移除光纖涂層之后對玻璃纖維的表面進行清潔的處理中，防止玻璃纖維的強度降低，其中一次涂層是光纖涂層的一部分并與玻璃纖維的外周接觸。然而，通過向一次涂層中添加二乙胺等胺基添加劑，使光硬化后的一次涂層的堿度增加，結果光纖的長期可靠性顯著降低。此外，在該文獻中，沒有對光纖以小的半徑彎曲時的斷裂強度和斷裂時間進行驗證。

如上所述，對于光纖以非常小的半徑彎曲時的斷裂時間，還沒有充分的知識積累。還不知道如下光纖及其制造方法：當以小的半徑彎曲時可以保證斷裂時間的光纖。此外，還沒有對光纖以小的半徑彎曲時的斷裂強度和斷裂時間進行驗證。

發明內容

本發明旨在提供如下光纖及其制造方法：即使當該光纖暫時地以小的半徑彎曲時，光纖也不會發生斷裂。

根據本發明的制造光纖的方法，所述方法是制造在玻璃纖維的外周上具有光纖涂層的光纖的方法，所述方法包括：（1）第一步，將光纖預制件拉伸成玻璃纖維，并且在所述玻璃纖維的外周上設置光纖涂層，以形成母光纖；（2）第二步，將所述母光纖切割成多根單獨光纖；（3）第三步，確定所述母光纖的至少一個位置處的斷裂強度F1以及斷裂時間T，所述斷裂強度F1是在所述母光纖的張力以1%/min的張力試驗速度增大的情況下所述母光纖斷裂時的拉力，所述斷裂時間T是纏繞在半徑為1.3mm的芯軸上的所述母光纖發生斷裂為止的時長；（4）第四步，確定所述多根單獨光纖各自的斷裂強度F2；以及（5）第五步，從由斷裂強度F1[kgf]和斷裂時間T[min]滿足不等式T＞2.6×10^-11×exp(4.736×F1)的所述母光纖切出的單獨光纖中選擇斷裂強度F2為5.5kgf以上的光纖。

在根據本發明的制造光纖的所述方法中，優選地，在所述光纖預制件的從外周面起向內延伸到等于0.98D?1的內徑的區域中，所述光纖預制件的OH濃度為10重量ppm至10000重量ppm，D1是所述光纖預制件的外徑；并且用于形成一次涂層的樹脂在被光硬化之前具有50重量ppm至20000重量ppm的含水量以及7以下的pH值，所述一次涂層是所述光纖涂層的一部分并與所述玻璃纖維的外周接觸。在所述第三步中，優選地，一次涂層中所含有的未反應的硅烷偶聯劑的量的減少率小于0.1/7天。

在根據本發明的制造光纖的所述方法中，優選地，用于形成一次涂層的樹脂在被光硬化之前含有：0.1重量%至10重量%的未添加低聚物的惰性四乙氧基硅烷、以及0.001重量%以下的胺基添加劑。更優選地，用于形成一次涂層的樹脂在被光硬化之前含有0.3重量%至2重量%的未添加低聚物的惰性四乙氧基硅烷。