[其他]光學纖維的氣密涂層

無效

• 申請號: 85104315
• 申請日: 1985-06-07
• 公開（公告）號: CN85104315A
• 公開（公告）日: 1986-12-03
• 發明（設計）人: 蒂帕克蘭簡·比斯瓦斯;薩泰亞布拉特·雷昌德赫里;S·W·羅恩諾克;N·W·羅恩諾克
• 申請（專利權）人: 國際標準電器公司
• 主分類號: C03C25/04
• 分類號: C03C25/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 王憲模,王申

一般來說本發明是關于玻璃質光學纖維（以下簡稱光纖）的涂層方法的，特別涉及到這樣一種涂層方法，它緊接在拉制成光纖后進行，它能減少光纖的磨損以及光纖與環境的相互作用，同時提高光纖的貯存與使用壽命。

玻璃質光纖在其初始形成階段是有很高抗張強度的。經過一段時間使用或貯存后，就可能在大大低于該光纖額定的原始抗張強度之張應力作用下斷裂。造成這種斷裂的原因之一是所謂靜態疲勞，即光纖表面缺陷沿著此玻璃材料的外周擴展而形成微裂紋。這樣一種疲勞的產生，至少部分地是由于光纖的玻璃表面存在有水分子和羥基。此種水侵蝕著光纖表面，導致在應力作用下斷裂的弱鍵形成。

對于芯子和包層二者的材料全屬玻璃的所謂全玻璃質光纖，外部玻璃表面上的水份子存在，常促成此外部表面層的玻璃結構經過一段時間后顯著減弱，導致光纖在這樣的應力作用下斷裂，而當不存在水或水蒸氣時這種應力是不可能造成此光纖斷裂的。

在光纖的成形作業例如拉絲作業中，這種全玻璃質的光纖通常在緊接其成形之后，涂以一層硅酮樹脂類的聚合物，即為了維持住它的初始強度，也為了便于處理。雖則硅酮材料能有效地防止塵粒與光纖的外層玻璃表面接觸。但它頗易為水滲透。在空氣中暴露一段時間后，在通常的水蒸氣濃度下水就能滲透此硅酮材料層而與外層玻璃表面反應，導致上述的有害結果。

相同的靜態疲勞機理也見之于塑料包層光纖，該光纖的芯子材料為石英玻璃或其他玻璃，而包層則用硅酮材料或其他聚合物。

為了克服水的滲透問題，對以上類光纖都采用過一種在硅酮材料層上再涂敷一層熱塑性樹脂的方法。盡管覆蓋著硅酮樹脂材料層的擠塑上的熱塑性套，能在一定程度上減少水滲透過硅酮層，但水仍能滲透過此熱塑外套而到硅酮材料層，并經此而抵達芯料玻璃的表面，這樣仍會降低芯料玻璃的強度。

代替采用硅酮材料處理的另一種方法是，對初始拉制成的光纖，涂以一層鋁或鎳之類的金屬材料，或涂以一層氮化硅或氧化錫的介質材料，使此光纖的表面與周圍環境隔離。這樣的密封工藝可用化學蒸汽沉積法（CVD法）來完成。然而，此種CVD法有著一些缺點，例如，按氣相介質形成的涂層顆粒會碰撞初始的玻璃光纖而造成表面損傷;涂層厚度不均勻以及大顆粒的涂層材料等。

借助一種非均勻的核化熱化學沉積（HNTD）法，可以消除涂層顆粒與光纖表面的相互作用，并可在光纖表面上獲得一種初始的氣密涂層，從而防止光纖強度在其壽命期內降低。這一HNTD法可把一種金屬膜或介質膜涂復到光纖表面。采用HNTD法需要考慮的重大因素是光纖的表面溫度與沉積時間。要是光纖的表面溫度能保持得合適，此初始涂層的厚度可以很薄，即在光纖拉絲速度約為分鐘20～40米時，這種預涂層的厚度可以遠小于1微米。為了保持氣密性，最好采用較厚的涂層。

按以上所述，本發明的第一個目的在于避免先有技術中的缺點。

更為特別的是，本發明的第二個目的在于發展一種涂層方法，在光纖的表面上形成一層均勻和厚度適當的膜，以提供氣密封。

本發明的第三個目的在于給光纖上提供足夠厚度的氣密涂層，以保證機械強度。

本發明的第四個目的在于開發一種實現上述方法的設備。

本發明的第五個目的在于使考慮中的上述設備，結構簡單，造價低廉，運行可靠。

本發明的第六個目的在于將上述類型的設備設計成能在光纖上沉積氣密涂層而不降低光纖的機械強度。

遵循上述和其它目的，從下文可以看清，本發明所提供的方法與設備，是用在緊接光纖成形之后對之進行氣密封包的。這種可以給光纖提供兩層涂膜來實現，而這兩種膜層都是金屬質的。

本發明的特點之一即在于提供一種形成二次涂層的方法，使光纖通過含有一種液體介質的液體沉積浴，而此種液體介質至少包括有一種反應劑，能在預定的溫度下沉積到初始涂層之上來形成二次涂層。

對照所附的圖并參看下文的描述，就能更清楚地理解本發明上述或其他的特點與目的。

圖1是按照本發明來生產一種涂層光纖時所用設備的側視示意圖;

圖2與圖1相類似，但表明的是本發明中設備的一種改進了的結構;

圖3是依照圖1或圖2設備生產出的光纖的橫截面圖。