一種光導(dǎo)纖維的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光導(dǎo)纖維。
【背景技術(shù)】
[0002]光導(dǎo)纖維因具有能在長(zhǎng)距離內(nèi)攜帶大量信息的能力而被廣泛使用，它在通信領(lǐng)域的重要性日益增加。光導(dǎo)纖維表面非常容易受到磨損以及其他外界環(huán)境污染物。同時(shí)為了有利于其長(zhǎng)距離傳輸，通常需要在光導(dǎo)纖維外涂覆防護(hù)涂層對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。光導(dǎo)纖維通常包括纖芯，包層和至少兩層的涂覆層，即第一涂覆層(內(nèi)涂層)和第二涂覆層(外涂層)。內(nèi)涂層直接涂覆在包層上，固化時(shí)形成一種柔軟、彈性的材料，內(nèi)涂層起緩沖的作用，以便在光導(dǎo)纖維收到彎曲、捆綁或纏繞時(shí)緩沖和保護(hù)纖芯。對(duì)光導(dǎo)纖維施加的應(yīng)力可能會(huì)誘發(fā)光導(dǎo)纖維的微彎曲，并使通過光導(dǎo)纖維的光發(fā)生衰減，從而導(dǎo)致低效率的信號(hào)傳輸。外涂層涂覆在內(nèi)涂層上，它作為堅(jiān)韌的保護(hù)外層在加工和使用過程中防止對(duì)光導(dǎo)纖維芯造成損害。
[0003]為了防止涂覆層從光導(dǎo)纖維分層，涂覆層應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出對(duì)光導(dǎo)纖維芯良好的粘附性。分層的涂覆層可以沿著光導(dǎo)纖維滑動(dòng)而產(chǎn)生極小的劃痕，從而使光導(dǎo)纖維強(qiáng)度變差。最終，這種分層將導(dǎo)致光導(dǎo)纖維傳輸?shù)膿p失。
[0004]現(xiàn)有的技術(shù)中，通過熱固化聚合物形成涂覆層將可能形成氣泡，這些氣泡可能會(huì)永久性的困在聚合物中導(dǎo)致產(chǎn)品缺陷，引起微彎損耗或降低光導(dǎo)纖維可靠性。金屬涂覆層可能造成玻璃-金屬交界面硬化導(dǎo)致微彎損耗的增加。有機(jī)材料，如熱塑性塑料以及紫外光固化聚合物由于沒有形成氣密封口通常只能提供短時(shí)間的保護(hù)。此外，聚合物涂覆層通常會(huì)滲水，這將嚴(yán)重限制光導(dǎo)纖維在惡劣環(huán)境中的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請(qǐng)實(shí)施例通過提供一種光導(dǎo)纖維，解決了現(xiàn)有技術(shù)中光導(dǎo)纖維微彎損耗較高，涂覆層氣密性較差的問題。
[0006]本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種光導(dǎo)纖維，包括:纖芯；包層，圍繞在所述纖芯的周圍；雙涂覆層，所述雙涂覆層包括第一涂覆層和第二涂覆層，所述第一涂覆層為環(huán)繞在所述包層周圍的內(nèi)涂層；所述第二涂覆層為涂覆在所述內(nèi)涂層上的外涂層；所述雙涂覆層在加熱處理后被修飾為碳化狀態(tài)。
[0007]優(yōu)選的，所述光導(dǎo)纖維碳化后包括未修飾段，過渡段和修飾段；其中，所述未修飾段，包括:所述纖芯、所述包層、所述第一涂覆層和所述第二涂覆層；所述修飾段，包括:所述纖芯、所述包層和所述環(huán)繞在包層周圍的被碳化涂層。
[0008]優(yōu)選的，所述外涂層的厚度在40-125微米范圍內(nèi)。
[0009]優(yōu)選的，以重量百分比計(jì)，所述外涂層包括至少60%的第一丙烯酸聚氨酯涂層成分和5% -40%的第二丙烯酸聚氨酯涂層成分。
[0010]優(yōu)選的，所述第一丙烯酸聚氨酯涂層成分包括至少一種紫外光固化單體、至少一種紫外光固化低聚物和至少一種光引發(fā)劑；其中，所述第一丙烯酸聚氨酯涂層成分的楊氏彈性模量至少為400兆帕。
[0011]優(yōu)選的，所述第二丙烯酸聚氨酯涂層成分包括至少一種單體和至少一種低聚物；其中，所述第二丙烯酸聚氨酯涂層成分的楊氏彈性模量小于50兆帕。
[0012]優(yōu)選的，所述光導(dǎo)纖維的加熱時(shí)間在4-48小時(shí)范圍內(nèi)；所述光導(dǎo)纖維的加熱溫度在150-300°C范圍內(nèi)。
[0013]優(yōu)選的，所述光導(dǎo)纖維的加熱環(huán)境為空氣。
[0014]優(yōu)選的，所述光導(dǎo)纖維的加熱環(huán)境為氮?dú)?；所述光?dǎo)纖維的加熱環(huán)境為真空。
[0015]本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，雙涂覆層經(jīng)加熱處理碳化后整個(gè)涂覆層致密、厚度小，碳化均勻，可以有效地增強(qiáng)涂覆層和光導(dǎo)纖維芯間的粘附性，同時(shí)光導(dǎo)纖維的整體強(qiáng)度不會(huì)降低。
[0017]2、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，雙涂覆層經(jīng)加熱處理碳化后將提供氣密封口，使光導(dǎo)纖維維持足夠的機(jī)械強(qiáng)度，防止光導(dǎo)纖維因微彎曲導(dǎo)致的傳輸損失發(fā)生。
[0018]3、在本申請(qǐng)實(shí)施例中，碳化修飾光導(dǎo)纖維將減少丙烯酸酯類聚合物中有機(jī)物的蒸發(fā)、在加熱或減壓條件下的排氣，提高光導(dǎo)纖維的性能。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供又一種光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光導(dǎo)纖維的形成方法流程圖。
[0023]其中，10-光導(dǎo)纖維，12-纖芯，14-包層，16-內(nèi)涂層，18-外涂層，22-碳化涂覆層，20-未修飾段，25-過渡段，30-修飾段。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本申請(qǐng)實(shí)施例通過提供一種光導(dǎo)纖維，解決了現(xiàn)有技術(shù)中光導(dǎo)纖維微彎損耗較高，涂覆層氣密性較差的問題。
[0025]本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，總體思路如下:
[0026]一種光導(dǎo)纖維，所述光導(dǎo)纖維包括:纖芯；包層，圍繞在所述纖芯的周圍；雙涂覆層，所述雙涂覆層包括第一涂覆層和第二涂覆層，所述第一涂覆層為環(huán)繞在所述包層周圍的內(nèi)涂層；所述第二涂覆層為涂覆在所述內(nèi)涂層上的外涂層；所述雙涂覆層在加熱處理后被修飾為碳化狀態(tài)。
[0027]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0028]本實(shí)施例提供了一種光導(dǎo)纖維，請(qǐng)參閱圖1，光導(dǎo)纖維10的基本結(jié)構(gòu)包括纖芯12，圍繞在纖芯周圍的包層14，環(huán)繞在包層周圍的內(nèi)涂層16，涂覆在內(nèi)涂層上的外涂層18。纖芯和包層可為已有技術(shù)中已知的任何種類。例如，纖芯可以包含摻入鍺或亞磷的氧化物或其他雜質(zhì)的二氧化硅。包層可以包含純凈或摻雜的硅酸鹽。
[0029]以重量百分比計(jì)，所述外涂層18包括至少60%的第一丙烯酸聚氨酯涂層組分，它的楊氏彈性模量至少為400兆帕；包含大約5% -40%的第二丙烯酸聚氨酯涂層組分，它的楊氏彈性模量小于50兆帕。優(yōu)選的，以重量百分比計(jì)，外涂層18包含至少70%的第一丙烯酸聚氨酯涂層組分，它的楊氏彈性模量至少為400兆帕；更優(yōu)選的，以重量百分比計(jì)，外涂層18包含80% -90%的第一丙烯酸聚氨酯涂層組分。
[0030]外涂層18的厚度在40-125微米之間。外涂層18的斷裂延伸率在10_55%之間；優(yōu)選的，外涂層18的斷裂延伸率小于20%。外涂層18的抗拉強(qiáng)度在9-33兆帕之間；優(yōu)選的，外涂層18的抗拉強(qiáng)度在15-25兆帕之間。外涂層18的楊氏彈性模量小于850兆帕；優(yōu)選的，外涂層18的楊氏彈性模量小于800兆帕。
[0031]第一丙烯酸聚氨酯涂層組分無限溶于第二丙烯酸聚氨酯涂層組分，同時(shí)第二丙烯酸聚氨酯涂層組分無限溶于第一丙烯酸聚氨酯涂層組分。
[0032]第一丙烯酸聚氨酯涂層組分典型的是包含丙烯酸聚氨酯液體的涂料成分聚合后的產(chǎn)物，其中丙烯酸聚氨酯液體聚合后分子會(huì)交聯(lián)。第一丙烯酸聚氨酯涂層組分典型的包含至少一種紫外光固化單體、至少一種紫外光固化低聚物和至少一種光引發(fā)劑。所述的單體或低聚物可以參與聚合，是第一丙烯酸聚氨酯涂層的主要組成部分。一個(gè)合適的單體可以是烯鍵式不飽和單體，烯鍵式不飽和單體包含很多官能團(tuán)，可以使其交聯(lián)。烯鍵式不飽和單體最好是多官能團(tuán)的，盡管單官能團(tuán)的單體也可以加入到涂層中。因此，烯鍵式不飽和單體可以是多官能團(tuán)單體，單官能團(tuán)單體和它們的混合物。合適的烯鍵式不飽和單體包括，但不限于丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺，乙烯酯，酸性酯，以及其組合物。
[0033]低聚物成分可以只包含單個(gè)類型的低聚物，也可以是兩個(gè)或更過低聚物的組合。例如，可以是烯鍵式不飽和低聚物。合適的低聚物可以是單官能團(tuán)低聚物或多官能團(tuán)低聚物，優(yōu)選的為多官能團(tuán)低聚。低聚物也可以是單官能團(tuán)低聚物和多官能團(tuán)低聚物的混合物