專利名稱：光學纖維的制作方法
技術領域：
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：
通常而言，光纖包括玻璃纖維結構(裸光纖)；第一套層，直接覆蓋玻璃纖維結構 的外表面；和第二套層，通過第一套層覆蓋玻璃纖維結構的外表面。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 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，以保護玻璃纖維結構免受外力。當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 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 在玻璃纖維結構和第二套層之間，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束時，而且在硬化結束之后都 受到張應力。因此，如果玻璃纖維結構的機械因素、第一套層的機械因素以及第二套層的機械 因素不適當，則在硬化結束后，施加于第一套層的三維張應力的平均張應力超過預定的破 壞應力，從而導致第一套層出現(xiàn)空隙或裂縫。因此第一套層對玻璃纖維結構的支持條件變 得不穩(wěn)定，從而發(fā)生玻璃纖維結構的微小彎曲，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，包括玻璃纖維結構；第一套層，由軟 固化樹脂制成，并直接覆蓋所述玻璃纖維結構的外表面；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構的外表面，其中選擇所述玻璃纖維結構的機械 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 束時的溫度時施加于所述第一套層的平均張應力(σΓ+σ θ+σζ)/3。其中，所述的光纖中所述玻璃纖維結構的機械因素包括所述玻璃纖維結構的半 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。


圖1 本發(fā)明光學纖維結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖1包括玻璃纖維結構3 ；第一套層5，直接 覆蓋玻璃纖維結構3的外表面；和第二套層7，通過第一套層5覆蓋玻璃纖維結構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?shù)奶砑觿鏿hoto initiators，混合而準備所 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 束時的溫度時，平均張應力(or+σ Θ+σζ)/3施加于第一套層5。選擇玻璃纖維結構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的三維張應力的平均張應力 (or+σ θ+σζ)/3總是不大于第一套層5的楊氏模量El。在這種情況下，or代表第一套層5在徑向上的張應力；0 θ代表第一套層5在外 圍方向上的張應力；ο ζ代表第一套層5在軸向上的張應力。更具體地，玻璃纖維結構3的 機械因素是玻璃纖維結構3的半徑RO ；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Ε1、熱脹系數(shù)α 1和泊松比Vl ；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Ε2、熱脹系數(shù)α2和泊松比ν2。不僅 在硬化結束時，而且在硬化結束之后在環(huán)境溫度可能變化時，都必須滿足上述需求。因為玻璃纖維結構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的三維張應力的平均張應力 (or+σ θ+σζ)/3總是不大于第一套層5的楊氏模量Ε1，所以當硬化結束時第一套層5內(nèi) 不再發(fā)生由于三維張應力(or，σ θ，σζ)引起的空隙V或裂縫如上面所解釋的，根據(jù)本發(fā)明的實施例，由于當硬化結束時，第一套層5內(nèi)不再發(fā) 生由于三維張應力(σι·，σ θ，σζ)引起的空隙V或裂縫，所以通過穩(wěn)定第一套層5對玻 璃纖維結構3的支持條件，以將由于玻璃纖維結構的微小彎曲而引起的光纖1的傳輸損耗 最小化，有可能提高光纖1的質(zhì)量。不必說，在由上述光纖1組成的光纜(未顯示)中具有 同樣的優(yōu)點。在這種情況下，這種光纜包括光纖帶和光纖軟線，以及對狹義定義的光纜。同 時，在上述實施例中，套層5和7由硬UV固化樹脂形成。然而套層5和7可以由其它類型 的固化樹脂形成。可以確定，如果施加于第一套層5的三維張應力的平均張應力(or+ο θ+σζ)/3 大于第一套層5的楊氏模量Ε1，則在第一套層5內(nèi)發(fā)生空隙V或裂縫；并且如果施加于第 一套層5的三維張應力的平均張應力(or+σ θ+σ ζ)/3不大于第一套層5的楊氏模量El， 則在第一套層5內(nèi)不再發(fā)生空隙V或裂縫。如上所述，本發(fā)明能夠提供雙套層光學纖維，第一套層對玻璃纖維結構的支持條 件穩(wěn)定，從而減小發(fā)生玻璃纖維結構的微小彎曲，避免引起傳輸損耗以及光纖質(zhì)量下降。本發(fā)明不限于上述實施例，在本發(fā)明的構思范圍內(nèi)，根據(jù)上述說明書的描述，本領 域的普通技術人員還可作出一些顯而易見的改變，但這些改變均應落入本發(fā)明權利要求的 保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種光學纖維，包括玻璃纖維結構；第一套層(5)，由軟固化樹脂制成，并直接覆蓋 所述玻璃纖維結構(3)的外表面；和第二套層(7)，由硬固化樹脂制成，并通過所述第一套 層(5)覆蓋所述玻璃纖維結構(3)的外表面，其中選擇所述玻璃纖維結構(3)的機械因素、 所述第一套層(5)的機械因素以及所述第二套層(7)的機械因素，使得所述第一套層(5) 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 硬化結束時的溫度時施加于所述第一套層(5)的平均張應力為(or+σ θ+σζ)/3。
2.如權利要求1所述的光學纖維，其特征在于所述玻璃纖維結構(3)的機械因素包括 所述玻璃纖維結構的半徑；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(7)的機械因素包 括所述第二套層(7)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。
3.如權利要求1所述的光學纖維，其特征在于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。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學纖維，包括玻璃纖維結構；第一套層，由軟固化樹脂制成，并直接覆蓋所述玻璃纖維結構的外表面；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構的外表面，其中選擇所述玻璃纖維結構的機械因素、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束時的溫度時施加于所述第一套層的平均張應力(σr+σθ+σz)/3。
文檔編號G02B6/036GK102122024SQ20101050479
公開日2011年7月13日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權日2010年10月13日
發(fā)明者孫義興, 廖鄭洪, 張華 , 張臘生, 李濤, 李炳惠, 許建國, 謝河彬, 譚會良, 陳曲 申請人:成都亨通光通信有限公司