CN102770380B - 机械强度提高的光纤 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机械强度得到提高的光纤。该光纤包含压缩应力至少为100兆帕的外包层。

Description

机械强度提高的光纤
相关申请的交叉参考
本申请要求2010年2月26日提交的题为“机械强度提高的光纤”（OpticalFiber with Increased Mechanical Strength）的美国临时专利申请第61/308583号的权益和优先权，本文以该申请的内容为依据并通过参考将其全文结合于此。
技术领域
本发明一般涉及光纤，更具体地涉及机械强度得到改善的光纤。
背景技术
光纤的机械性质十分重要，因为它们影响将光纤编织成光缆的方式，还影响光缆本身的性质。特别重要的一种机械性质是机械强度。
包括通常用来制备光纤的基本上纯的或者稍微掺杂的二氧化硅在内，玻璃材料的机械强度至少部分随着用来制备玻璃的组分或成分变化。此外，玻璃材料的机械强度可能受到用来制备玻璃的处理条件的影响。例如，在平面玻璃产品中，若玻璃外表面经处理后处于压缩应力状态，则玻璃强度可能显著增加。
发明内容
本发明的一个实施方式涉及一种光纤，所述光纤包含纤芯、包围所述纤芯的内包层和包围所述内包层的外包层。所述外包层的压缩应力至少为100兆帕。
本发明的另一个实施方式涉及一种光纤，所述光纤包含纤芯和包围所述纤芯的外包层。所述外包层的压缩应力至少为100兆帕。
本发明的另一个实施方式涉及一种制备光纤的方法。所述方法包括从光纤预制件拉制光纤，其中所述光纤包含纤芯、包围所述纤芯的内包层和包围所述内包层的外包层。在成品光纤中，所述外包层的压缩应力至少为100兆帕。
在以下的详细描述中给出了本发明的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言是容易理解的，或按文字描述和其权利要求书以及附图中所述实施其实施方式而被认识。
应理解，上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求的性质和特点的总体评述或框架。
包括的附图提供了对本发明的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了本发明的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。
附图说明
图1示出了光导纤维的一个实施方式的示意图；
图2示出了光导纤维的另一个实施方式的示意图；以及
图3绘出了对应于图2所示实施方式的光纤的应力-径向位置关系图。
具体实施方式
本发明揭示了机械强度得到提高的光纤及其制造方法。该光纤包含压缩应力至少为100兆帕的外包层。我们说外包层的压缩应力至少为100兆帕的意思是，该外包层处于压缩状态，压缩应力的大小或者说绝对值至少为100兆帕。压缩应力值可利用Wissuchek等报告的光纤应力测量技术测定，参见“Analysis of Residual Stress in Optical Fiber”（光纤残余应力分析）,关于光纤可靠性和测试的SPIE会议（SPIE Conference on Optical FiberReliability and Testing）的一部分，美国马萨诸塞州波士顿市（Boston,Massachusetts），1999年9月，SPIE第3848卷,第34-43页，该文献的完整内容通过参考结合于此。玻璃层或区域的软化点定义为这样的温度，即玻璃在该温度或区域的黏度约等于107.6泊（即3.981x107泊）。玻璃的软化点和玻璃在该软化点附近的温度下的黏度可利用ASTM C338-93（2008）“玻璃软化点标准测试方法”（Standard Test Method for Softening Point ofGlass）测定。
图1示意性地呈现了本文所揭示的光纤的一个示例性实施方式。光纤10包含纤芯区12、包围所述纤芯12的内包层14和包围所述内包层14的外包层16，其中外包层16的压缩应力至少为100兆帕，如至少为150兆帕，又如至少为200兆帕。该光纤也可涂覆一个或多个涂层（未示出），如包含聚合物材料的涂层。
图2示意性地呈现了本文所揭示的光纤的另一个示例性实施方式。光纤10’包含纤芯区12’和包围所述纤芯12’的外包层16’，其中所述外包层16’的压缩应力至少为100兆帕，如至少为150兆帕，又如至少为200兆帕。该光纤也可涂覆一个或多个涂层（未示出），如包含聚合物材料的涂层。
具有压缩应力至少为100兆帕的外包层的光纤可用本文所揭示的方法制造，其中外包层的黏度和径向厚度被控制在规定的范围内。此外，外包层中的压缩应力也可能受到拉制光纤的张力的影响。这种光纤可具有提高的机械强度特性，不会由于应力-光学效应而对光纤的折射率分布造成明显的负面影响。
应力-光学效应是因为光纤中的应力而发生的效应，该效应改变光纤的折射率，使其偏离单独根据组成所预期的数值。例如，由于拉制引起的应力，玻璃中原子间的距离以及原子的电子壳层可能受到影响。这些影响导致玻璃的折射率发生变化，所述变化可用圆柱坐标表示为：
Δnr=nr-n=-B2σr-B1(σθ+σz)
Δnθ=nr-n=-B2σθ-B1(σr+σz)
Δnz=nr-n=-B2σz-B1(σθ+σr)
其中n是无应力玻璃的折射率，nr、nθ和nz分别是径向、方位角和轴向的有效折射率，B1和B2是应力-光学系数。相应地，对外包层材料、外包层厚度以及拉制张力加以选择，使得应力-光学效应引起的纤芯折射率的变化不会大到足以影响纤芯的波导能力。
通过调节外包层相对于该外包层直接包围的层或区域的黏度，当在张力下拉制光纤时，光纤中不同的层承受不同的负荷，导致在一边拉制一边冷却光纤的过程中，外包层产生压缩应力。外包层的黏度可以通过例如将一种或多种掺杂剂掺入外包层来调节。这种掺杂剂可在沉积阶段，如在外气相沉积（OVD）过程中加入外包层，或者在固结阶段加入外包层。可在沉积阶段优选加入的掺杂剂的例子包括氧化锗、硼、磷、氧化钛、氧化铝、磷和碱金属，如钠和钾。可在固结阶段优选加入的掺杂剂的例子包括氟和氯。
外包层中掺杂剂的量应优选足以将外包层的黏度相对于它直接包围的层或区域的黏度调节至预定范围内，其中外包层的黏度至少在预定温度范围内低于它直接包围的层或区域的黏度。较佳的是，所述温度范围是从光纤预制件拉制光纤时，光纤所经历的温度范围，如外包层所包围的层或区域的软化点±100℃，又如外包层所包围的层或区域的软化点±200℃，甚至又如外包层所包围的层或区域的软化点±400℃。优选温度范围的例子包括约1200-2000℃，如约1400-1800℃。较佳的是，在光纤处于预定温度范围内的任何温度时，外包层的黏度与该外包层直接包围的层或区域的黏度之比约为0.1-0.9，更优选约为0.1-0.5，如约为0.1-0.2，又如约为0.2-0.5。
例如，在图1所示的实施方式中，当光纤处于内包层软化点±200℃范围内的任何温度时，外包层的黏度与内包层的黏度之比优选约为0.1-0.9，更优选约为0.1-0.5，如约为0.1-0.2，又如约0.2-0.5。在具体的优选实施方式中，当光纤处于约1400-1800℃范围内的任何温度时，外包层的黏度与内包层的黏度之比约为0.1-0.9，更优选约为0.1-0.5，如约为0.1-0.2，又如约0.2-0.5。
例如，在图1所示的实施方式中，外包层的软化点与内包层的软化点之差优选大于40℃，如大于60℃，又如大于80℃，再如大于100℃，更如大于120℃。例如，在优选的实施方式中，外包层的软化点与内包层的软化点之差在40-150℃之间，如在60-150℃之间，又如在80-150℃之间，再如在100-150℃之间，其中外包层的软化点低于内包层的软化点。
在图2所示的实施方式中，当光纤处于纤芯软化点±200℃范围内的任何温度时，外包层的黏度与纤芯的黏度之比优选约为0.1-0.9，更优选约为0.1-0.5，如约为0.1-0.2，又如约0.2-0.5。在具体的优选实施方式中，当光纤处于约1400-1800℃范围内的任何温度时，外包层的黏度与纤芯的黏度之比约为0.1-0.9，更优选约为0.1-0.5，如约为0.1-0.2，又如约0.2-0.5。
在图2所示的实施方式中，外包层的软化点与纤芯的软化点之差优选大于40℃，如大于60℃，又如大于80℃，再如大于100℃，更如大于120℃。例如，在优选的实施方式中，外包层的软化点与纤芯的软化点之差在40-150℃之间，如在60-150℃之间，又如在80-150℃之间，再如在100-150℃之间，其中外包层的软化点低于纤芯的软化点。
在优选的实施方式中，掺杂剂可以这样的量和比例加入，即它们不仅调节外包层相对于该外包层直接包围的层或区域的黏度，而且调节外包层相对于该外包层直接包围的层或区域的折射率。在一组优选的实施方式中，可加入一种或多种掺杂剂，以降低外包层相对于该外包层直接包围的层或区域的折射率。这种掺杂剂的例子包括硼和氟。在另一组优选的实施方式中，可加入一种或多种掺杂剂，以提高外包层相对于该外包层直接包围的层或区域的折射率。这种掺杂剂的例子是氧化锗。在又一组优选的实施方式中，可加入一种或多种掺杂剂，使得外包层的折射率与该外包层直接包围的层或区域的折射率大致相同。例如，若外包层直接包围的层或区域是纯的或基本上纯的二氧化硅，则外包层可以一定比例共同掺杂氧化锗（提高折射率的掺杂剂）和氟（降低折射率的掺杂剂），使外包层的折射率与纯的或基本上纯的二氧化硅的折射率大致相同。
除了外包层的黏度外，可将外包层的径向厚度控制在预定范围内。为了检验黏度和径向厚度的效果，模拟了一系列具有不同外包层径向厚度和外包层/内包层黏度比的示例性单模光纤。每根模拟光纤的直径为125微米，纤芯半径为4.4微米，其中模拟的纤芯用约7重量%的氧化锗掺杂（相当于它相对于纯二氧化硅的最大折射率约为0.35%），并被基本上为纯二氧化硅的内包层包围，而内包层又被外包层包围，其中为了得到不同的示例性光纤，外包层的黏度和径向厚度允许变化。对于表1所报告的每个实施例，外包层与内包层的黏度比在约1650℃的温度下测定，该温度约等于内包层的软化点，每个实施例的内包层在此温度下的黏度约为3.981x107泊。表1列出了示例性光纤。
表1
如表1所示，外包层相对于内包层的更低黏度可通过例如按表1A所列的量在外包层中加入掺杂剂来实现。
表1A
  外包层与内包层的黏度比   掺杂剂   掺杂剂重量%
  0.9   氟   0.09
  0.5   氟   0.61
  0.2   氟   1.43
  0.1   氟   2.04
  0.9   氧化锗   1.58
  0.5   氧化锗   10.38
  0.2   氧化锗   24.10
  0.1   氧化锗   34.48
  0.9   氧化钛   0.73
  0.5   氧化钛   4.78
  0.2   氧化钛   11.09
  0.1   氧化钛   15.87
此外，外包层可按一定比例共同掺杂氧化锗和氟，使外包层的折射率与纯的或基本上纯的二氧化硅的折射率大致相同，例如，如表1B所示。
表1B
  外包层与内包层的黏度比   氧化锗重量%   氟重量%
  0.9   0.42   0.07
  0.5   2.79   0.45
  0.2   6.47   1.04
  0.1   9.26   1.49
在图1所示实施方式的优选实施方式中，当用氟作为外包层中的掺杂剂时，它可单独存在于外包层中或者与一种或多种其他掺杂剂同时存在于外包层中，其含量为0.05-2.5重量%，如0.1-1.5重量%，又如0.2-1.0重量%。当用氧化锗作为外包层中的掺杂剂时，它可单独存在于外包层中或者与一种或多种其他掺杂剂同时存在于外包层中，其含量为0.25-35重量%，如0.5-25重量%，又如1-10重量%。当用氧化钛作为外包层中的掺杂剂时，它可单独存在于外包层中或者与一种或多种其他掺杂剂同时存在于外包层中，其含量为0.25-20重量%，如0.5-10重量%，又如1-5重量%。当氧化锗和氟同时作为外包层中的共掺杂剂时，它们的含量可以是例如0.3-10重量%的氧化锗加上0.05-1.5重量%的氟，如0.6-6重量%的氧化锗加上0.1-1重量%的氟，又如1-3重量%的氧化锗加上0.15-0.5重量%的氟。
从表1可以看出，纤芯的有效折射率似乎受外包层的径向厚度的影响，特别是外包层与内包层的黏度比较低时。据信，这种影响是上述应力-光学效应的结果。
因此，外包层的径向厚度优选足够大，以获得足够高的压缩应力，而纤芯区的应力又不太大，以免对纤芯的有效折射率造成明显影响。较佳的是，外包层的径向厚度约为光纤的径向厚度的3%-30%，甚至更优选约为光纤的径向厚度的5%-20%。例如，当光纤直径为125微米时，外包层的径向厚度可以是例如约2.5-17.5微米，如约7.5-12.5微米。当光纤直径为250微米时，外包层的径向厚度可以是例如约5-35微米，如约15-25微米。
外包层压缩应力的大小也受拉制光纤的张力的影响。较佳的是，拉制光纤的拉制张力约为100-400克，如拉制张力约为200-300克。
表2列出了模拟单模光纤的其他实施例，所述模拟单模光纤的直径为125微米，纤芯半径为4.4微米，纤芯用约7重量%的氧化锗掺杂。纤芯被基本上为纯二氧化硅的内包层包围，内包层又被外包层包围，其中对于不同的示例性光纤，外包层的黏度和径向厚度跟拉制光纤的张力一样可以变化。对于表2所报告的每个实施例，外包层与内包层的黏度比在约1650℃的温度下测定，该温度约等于内包层的软化点，每个实施例的内包层在此温度下的黏度约为3.981x107泊。表2所报告的内包层与外包层的软化点之差也可理解为外包层的软化点低于约1650℃的量（℃）。
表3列出了经过处理的多模光纤的实施例，所述多模光纤的直径为250微米，纤芯直径约为190微米。纤芯由基本上纯的二氧化硅组成，被用硼和氟共同掺杂的外包层包围。
表3
图3显示了表3中光纤的应力随径向位置的变化（负值表示压缩应力，换句话说，压缩应力的大小是图3所示负值的绝对值）。从图3可以看出，当拉制张力如实施例31那样大于300克时，径向厚度约为30微米的外包层的压缩应力大于150兆帕。相比之下，如图3所示的实施例32-35（它们属于对比例），当拉制张力较低时，压缩应力小于100兆帕。
在优选的实施方式中，对应于表3所列实施方式的光纤的外包层可掺杂约12重量%与1重量%之间的硼以及2.5重量%与1重量%之间的氟，如约5重量%与1重量%之间的硼以及2重量%与1重量%之间的氟，又如约3重量%与1重量%之间的硼以及1.5重量%与1重量%之间的氟。
通过拥有压缩应力至少为100兆帕的外包层，本文所述的光纤可具有得到改善的机械性质，特别是得到改善的机械强度。例如，这种光纤预期可具有高拉伸强度。通过比较可知，没有这种外包层的常规光纤的外部压缩应力小得多，如小于25兆帕，并且具有明显更低的拉伸强度。
除非另有明确说明，否则，不应将本文所述的任何方法解释为必须按照特定的顺序进行其步骤。因此，当方法权利要求实际上没有陈述其步骤应遵循的顺序的时候，或者当权利要求或说明书中没有另外具体说明所述步骤应限于特定顺序的时候，不应推断任何特定顺序。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不偏离本发明的范围和精神的情况下对本发明进行各种修改和变动。因为本领域技术人员可以结合本发明的精神和实质，对所述的实施方式进行各种改良组合、子项组合和变化,应认为本发明包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。

Claims (5)

1.一种光纤，它包含纤芯、包围所述纤芯的内包层和包围所述内包层的外包层，其中所述外包层的压缩应力至少为100兆帕，并且当光纤处于内包层软化点±200℃范围内的任何温度时，外包层的黏度与内包层的黏度之比为0.1-0.9。
2.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述外包层的软化点与所述内包层的软化点之差大于40℃。
3.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述外包层的径向厚度为所述光纤的径向厚度的3％-30％。
4.一种光纤，它包含纤芯和包围所述纤芯的外包层，其中所述外包层的压缩应力至少为100兆帕，并且当光纤处于纤芯软化点±200℃范围内的任何温度时，外包层的黏度与纤芯的黏度之比为0.1-0.9。
5.一种制备光纤的方法，所述方法包括从光纤预制件拉制光纤，其中所述光纤包含纤芯、包围所述纤芯的内包层和包围所述内包层的外包层，其中所述外包层的压缩应力至少为100兆帕，并且当光纤处于内包层软化点±200℃范围内的任何温度时，外包层的黏度与内包层的黏度之比为0.1-0.9。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140328565A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Multimode optical fiber and method of manufacturing the same
US9658394B2 (en) 2014-06-24 2017-05-23 Corning Incorporated Low attenuation fiber with viscosity matched core and inner clad
JP5995923B2 (ja) 2014-08-06 2016-09-21 古河電気工業株式会社 光ファイバ母材および光ファイバの製造方法
US9772445B2 (en) * 2015-04-07 2017-09-26 Corning Incorporated Low attenuation fiber with stress relieving layer and a method of making such
CN111801609B (zh) 2018-03-06 2022-09-13 住友电气工业株式会社 光纤
US11243348B2 (en) * 2018-12-12 2022-02-08 Corning Incorporated High-density optical fiber ribbon with cladding-strengthened glass optical fibers in a common protective coating and fiber ribbon interconnects employing same
US11287588B2 (en) 2018-12-12 2022-03-29 Corning Incorporated High-density optical fiber ribbon interconnect and method of making
US11327242B2 (en) * 2019-11-27 2022-05-10 Corning Research & Development Corporation Optical fiber connector assembly with ferrule microhole interference fit and related methods
WO2021231083A1 (en) 2020-05-12 2021-11-18 Corning Incorporated Reduced diameter single mode optical fibers with high mechanical reliability
CN116261683A (zh) * 2020-07-23 2023-06-13 江苏亨通光纤科技有限公司 一种压应力光纤及其制造工艺
EP4317066A1 (en) * 2021-03-31 2024-02-07 Mitsubishi Chemical Corporation Fluorine-containing silica glass powder and method for producing fluorine-containing silica glass powder
CN113568093B (zh) * 2021-07-27 2022-10-28 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种掺钛石英光纤及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102664A (en) * 1977-05-18 1978-07-25 Corning Glass Works Method for making glass articles with defect-free surfaces
US4243298A (en) * 1978-10-06 1981-01-06 International Telephone And Telegraph Corporation High-strength optical preforms and fibers with thin, high-compression outer layers
DE3820217A1 (de) * 1988-06-14 1989-12-21 Rheydt Kabelwerk Ag Lichtwellenleiter, insbesondere einmodenfaser
CN102043194A (zh) * 2009-10-14 2011-05-04 住友电气工业株式会社 光纤及光纤制造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57145043A (en) * 1981-03-05 1982-09-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of optical fiber
JPH0378707A (ja) * 1989-08-23 1991-04-03 Fujikura Ltd 高強度光ファイバ
US5140665A (en) * 1989-12-22 1992-08-18 Corning Incorporated Optical waveguide fiber with titania-silica outer cladding
JP3049697B2 (ja) * 1992-07-29 2000-06-05 住友電気工業株式会社 モードフィールド径変換ファイバ
EP0762159B1 (en) * 1995-08-31 2003-10-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Dispersion-compensating fiber and method of fabricating the same
JP3068013B2 (ja) * 1995-08-31 2000-07-24 住友電気工業株式会社 分散補償ファイバ
JPH1184151A (ja) * 1997-09-11 1999-03-26 Fujikura Ltd 光ファイバグレーティングおよびその製造方法
US6768849B2 (en) * 2002-07-03 2004-07-27 Fitel Usa Corp. Systems and methods for fabricating varying waveguide optical fiber device
JP4093553B2 (ja) * 2002-08-07 2008-06-04 信越化学工業株式会社 光ファイバプリフォームとその製造方法、及びこれを線引きして得られる光ファイバ
US6917740B2 (en) * 2003-05-30 2005-07-12 Corning Incorporated Optical fiber having reduced viscosity mismatch

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102664A (en) * 1977-05-18 1978-07-25 Corning Glass Works Method for making glass articles with defect-free surfaces
US4243298A (en) * 1978-10-06 1981-01-06 International Telephone And Telegraph Corporation High-strength optical preforms and fibers with thin, high-compression outer layers
DE3820217A1 (de) * 1988-06-14 1989-12-21 Rheydt Kabelwerk Ag Lichtwellenleiter, insbesondere einmodenfaser
CN102043194A (zh) * 2009-10-14 2011-05-04 住友电气工业株式会社 光纤及光纤制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Increased durability of optical fiber through the use of compressive cladding;S.M.Oh;《Optics Letters》;19820531;第7卷(第5期);241-243 *

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Publication number Publication date
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US8488932B2 (en) 2013-07-16
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RU2012141057A (ru) 2014-04-10

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