CN109643000A - 光纤着色芯线、光纤电缆以及光纤着色芯线的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供光纤着色芯线、光纤电缆以及光纤着色芯线的制造方法。光纤着色芯线具备：光纤裸线；由覆盖上述光纤裸线的UV固化型树脂形成的第一层；由覆盖上述第一层的UV固化型树脂形成的第二层；以及被配置于上述第二层的外侧，由已着色的UV固化型树脂形成的着色层，上述第一层的杨氏模量是上述第一层的饱和杨氏模量的70％以上。

Description

光纤着色芯线、光纤电缆以及光纤着色芯线的制造方法

技术领域

本发明涉及光纤着色芯线、光纤电缆以及光纤着色芯线的制造方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月30日在日本申请的特愿2016-194549号的优先权，并在这里引用其内容。

背景技术

以往公知有如专利文献1所示那样的光纤着色芯线。该光纤着色芯线具备：光纤裸线、覆盖光纤裸线的第一层、覆盖第一层的第二层以及被配置于第二层的外侧的着色层。第一层由杨氏模量小的柔软的材质形成，从而缓和对光纤裸线施加的外力，能够抑制因外力而增加光的传送损失的情况。另外，关于被配置于第一层的外侧的第二层由杨氏模量大的硬的材质形成，从而能够保护光纤裸线以及第一层不受外力的影响。并且，对着色层进行了用于识别光纤着色芯线彼此的着色。

专利文献1：日本特开2013-134477号公报

然而，上述第一层有时由UV固化型树脂形成。在该情况下，在对作为第一层的UV固化型树脂照射UV光而使其固化时，因固化不充分，而存在光纤着色芯线的可靠性降低的可能性。

发明内容

本发明正是考虑这样的情况而完成的，目的在于确保第一层由UV固化型树脂形成的光纤着色芯线的可靠性。

为了解决上述课题，本发明的第一实施方式的光纤着色芯线具备：光纤裸线；第一层，其由覆盖上述光纤裸线的UV固化型树脂形成；第二层，其由覆盖上述第一层的UV固化型树脂形成；以及着色层，其被配置于上述第二层的外侧，由已着色的UV固化型树脂形成，上述第一层的杨氏模量是上述第一层的饱和杨氏模量的70％以上。

根据本发明的上述实施方式，能够确保第一层由UV固化型树脂形成的光纤着色芯线的可靠性。

附图说明

图1是本实施方式的光纤着色芯线的剖视图。

图2是本实施方式的光纤电缆的剖视图。

具体实施方式

以下，参照图1以及图2对本实施方式的光纤着色芯线以及光纤电缆的结构进行说明。此外，在图1以及图2中，为了能够识别各构成部件的形状而适当地改变比例尺。

图1是本实施方式的光纤着色芯线的剖视图。如图1所示，光纤着色芯线1具备：光纤裸线2、第一层3、第二层4以及着色层5。

光纤裸线2例如由石英系玻璃等形成，并传递光。光纤裸线2的模场直径(MFD)例如在波长1310nm的光中是8.2～9.6μm。第一层3由UV固化型树脂形成，覆盖光纤裸线2。第二层4由UV固化型树脂形成，覆盖第一层3。着色层5由被着色了的UV固化型树脂形成，被配置于第一层3以及第二层4的外侧。

此外，作为第一层3、第二层4以及着色层5的UV固化型树脂的具体的材质可以相互相同，也可各自不同。作为上述UV固化型树脂例如能够使用丙烯酸树脂等。

光纤着色芯线1例如能够作为间歇固定型的光纤带而使用。间歇固定型的光纤带是使多个光纤着色芯线1并列，使相邻的光纤着色芯线1彼此通过多个连结部间歇地连结的光纤带。间歇固定型的光纤带能够在宽度方向卷绕而成为筒状，或折叠。因此，能够通过使用间歇固定型的光纤带，高密度地捆扎多个光纤着色芯线1。

光纤着色芯线1能够用于松套管电缆、槽型电缆、带状中心管电缆、缠绕管电缆以及微管电缆等。微管电缆是松套管电缆的一种，是将光纤高密度地填充在细径的松套管的电缆。由于这样的构造，所以在松套管电缆中对光纤着色芯线1作用比较强的侧压，往往因微弯而光的传递损失增加。

为了抑制侧压作用时的光的传递损失而提高耐微弯特性，由硬的材质形成第二层4或者着色层5，由柔软的材质形成第一层3是有效的。这样，使与光纤裸线2接触的第一层3柔软，而使位于第一层3的外侧的第二层4或者着色层5变硬，从而能够有效地保护光纤裸线2不受外力的影响。优选作为第二层4或者着色层5的杨氏模量例如是700MPa以上1400MPa以下的范围。

图2是表示使用了光纤着色芯线1的光纤电缆50的一个例子的图。该光纤电缆50具备：多个光纤着色芯线1、捆扎件53、缠绕管54、筒状的护套55、一对抗张力体56以及一对撕裂绳57。

捆扎件53捆扎着多个光纤着色芯线1。缠绕管54覆盖被捆扎件53捆扎的光纤着色芯线1。护套55按每个缠绕管54覆盖光纤着色芯线1。一对抗张力体56被埋设于护套55内。一对撕裂绳57被埋设于与护套55内的内周面接近的位置。在护套55的外周面中的、配置了一对撕裂绳57的位置的外侧分别突出地设置有标记突起58。标记突起58沿着撕裂绳57而形成，示出了撕裂绳57的埋设位置。此外，光纤电缆50也可不具备缠绕管54、抗张力体56、撕裂绳57以及标记突起58。

接下来，对光纤电缆50的制造工序进行说明。

在制造光纤电缆50时，首先，进行裸线形成工序。在裸线形成工序中，形成光纤裸线2。光纤裸线2例如被从加热到2000℃左右的玻璃母材中抽出并形成为所希望的外径。光纤裸线2的外径例如是数百μm左右。

接下来，进行第一层形成工序。在第一层形成工序中，在光纤裸线2的周围涂覆作为第一层3的UV固化型树脂。然后，对已涂覆的UV固化型树脂照射UV光而使其固化，形成第一层3。

接下来，进行第二层形成工序。在第二层形成工序中，在第一层3的周围涂覆作为第二层4的UV固化型树脂。然后，对已涂覆的UV固化型树脂照射UV光而使其固化，形成第二层4。此外，也可在光纤裸线2的周围涂覆作为第一层3的UV固化型树脂后，在其上接着涂覆作为第二层4的UV固化型树脂，对其照射UV光从而一起使第一层3以及第二层4固化。即也可同时进行第一层形成工序以及第二层形成工序。

接下来，进行着色层形成工序。在着色层形成工序中，在第二层4的周围涂覆作为着色层5的UV固化型树脂。然后，对已涂覆的UV固化型树脂照射UV光而使其固化，形成着色层5。由此，得到光纤着色芯线1。

接下来，将光纤着色芯线1收纳于护套55的内部，从而得到光纤电缆50。

这样，在光纤着色芯线1的制造工序中多次地进行UV光的照射。这里，本申请发明者发现了有时在第一层形成工序之后的工序中，也进行第一层3的固化。详细地说在第一层形成工序的第一层3的固化不充分的情况下，在之后的工序中照射UV光时，透过了第二层4、着色层5的UV光被第一层3吸收，进行第一层3的固化。

若产生这样的现象，则往往第一层3的杨氏模量超过所希望的范围而变硬，由第一层3起到的外力的缓和作用变得不充分，从而光的传递损失增加。另外，第一层3的固化不充分，由此在光纤着色芯线1与水接触时，往往第一层3从光纤裸线2剥离，或在第一层3与光纤裸线2之间夹入水泡而对光纤裸线2作用侧压。

着眼于上述课题，使用表1来说明对光纤电缆50的光的传递损失、可靠性等进行了验证的结果。此外，在表1所示的各例中，使用了在波长1310nm的光中MFD是9.1μm、光纤裸线2的外径是125μm、第一层3的外径是190μm、第二层4的外径是239μm、着色层5的外径是252μm、的光纤着色芯线1。该光纤着色芯线1例如以国际电信联盟的电信标准化部门(ITU-T：International Telecommunication Union Telecommunication StandardizationSector)确定的G652D或者G657A1为依据。此外，上述第一层3、第二层4、着色层5的各外径是设计值，实际的尺寸存在±3μm左右的误差。另外，上述尺寸等是一个例子，从表1所示的各例得到的结果也能够应用在基于上述值改变了尺寸以及MDF的光纤着色芯线1。

[表1]

(定义)

表1的“第一杨氏模量”是指在光纤电缆50的制造工序中的各状态下的第一层3的杨氏模量。例如“着色前的第一杨氏模量”表示第二层形成工序后的第一层3的杨氏模量。另外，“着色后的第一杨氏模量”表示着色层形成工序后的第一层3的杨氏模量。

在固定了光纤裸线2的状态下对第一层3施加剪切应力来测定变形，通过描绘应力-变形曲线而求出上述第一层3的杨氏模量。

例如若着眼于实施例1的第一杨氏模量，则着色前是0.50MPa，着色后是0.60MPa。这样，随着工序的推进而第一层3的杨氏模量上升的情况是指利用透过了第二层4、着色层5的UV光，进行了第一层3的固化的情况。该趋势在实施例1～6以及比较例1～5中是一样的。

此外，在表1中，与各第一杨氏模量的数值一起记载了固化度。固化度是第一杨氏模量相对于后述的饱和第一杨氏模量的数值的比例。例如实施例1的着色前的第一杨氏模量是0.50MPa，饱和第一杨氏模量是0.70MPa。此时，实施例1的着色前的固化度能够计算为0.50÷0.70≈0.71(71％)。因此，在实施例1的“着色前的第一杨氏模量”的栏中与0.50MPa的数值一起记载了表示固化度的71％的数值。

表1的“饱和第一杨氏模量”表示第一层3的饱和杨氏模量。更详细地说，是指在对光纤裸线2涂覆了第一层3的UV固化型树脂的状态下，照射了为了第一层3完全固化而足够的光量的包含有助于固化反应的波长的UV光的情况下的第一层3的杨氏模量。例如在本实施例中，对第一层3的UV固化型树脂照射了1J/cm²的中心波长处于365nm附近的UV光的情况下，即使照射其以上UV光，第一层3的杨氏模量也不会上升。将该状态定义为第一层3完全地固化了的状态。另外，上述“固化度”是以该饱和杨氏模量为基准而计算出的，所以表示各状态的第一层3是哪种程度地固化了的指标。

表1的“微弯特性”示出了光的传递相对于光纤着色芯线1的侧压的稳定性。具体而言，在IEC-TR62221Method-B中，在张力1N、砂纸#360号、条长600m、筒管尺寸φ400mm的条件下，测定了在光纤裸线2中传递的光的传递损失的大小。

表1的“电缆特性”示出了测定了使用光纤着色芯线1来制成光纤电缆时的、光的传递损失的大小的结果。具体而言，在具有288根光纤着色芯线1的微管电缆中，在-50℃～+85℃的范围内使环境气温变化时，若波长1550nm的光的传递损失是0.05dB/km以下则为OK(良好)，若比其大则为NG(不良)。

此外，在前述的微弯特性的数值大的情况下，对光纤着色芯线1施加侧压从而光的传递损失容易增大，所以电缆特性也容易降低。例如比较例2的“着色状态下的微弯特性”的数值是0.32dB/km，是表1中最大的，“电缆特性”的试验结果也成为不良。

表1的“带60℃温水浸渍试验”是表示被带化了的光纤着色芯线1相对于水的稳定性。具体而言，将连结了12根光纤着色芯线1而带化的部件在60℃的温水中浸泡一个月。在浸渍了的状态下，或者从温水取出后，若波长1550nm的光的传递损失是0.05dB/km以下则为OK(良好)，若比其大则为NG(不良)。

(着色后的第一杨氏模量)

接下来，考察着色后的第一杨氏模量的最佳数值范围。

在着色后的第一杨氏模量高的情况下，在电缆化并对光纤着色芯线1施加了外力的情况下，对光纤裸线2施加的外力的缓和变得不充分，光的传递损失增加。另外，在着色后的第一杨氏模量过度低的情况下，受到了外力的第一层3较大地变形，从而对光纤裸线2施加的外力的缓和也变得不充分，光的传递损失增加。因此，根据电缆特性的试验结果能够判断着色后的第一杨氏模量的最佳数值范围。

首先，在表1中，着眼于着色后的第一杨氏模量的值比较大的实施例5以及比较例1。着色后的第一杨氏模量是0.72MPa的实施例5的电缆特性的试验结果良好。另一方面，着色后的第一杨氏模量是0.74MPa，比实施例5稍大的比较例1的电缆特性的试验结果变为不良。基于该结果，优选着色后的第一杨氏模量是0.72MPa以下。

接下来，在表1中，着眼于着色后的第一杨氏模量的值比较小的实施例4以及比较例5。着色后的第一杨氏模量是0.17MPa的实施例4的电缆特性的试验结果良好。另一方面，着色后的第一杨氏模量是0.15MPa，比实施例4稍小的比较例5的电缆特性的试验结果变为不良。基于该结果，优选着色后的第一杨氏模量是0.17MPa以上。

通过以上的考察，优选着色后的第一杨氏模量是0.17MPa以上0.72MPa以下的范围。

(着色后的第一杨氏模量相对于饱和第一杨氏模量的比例)

接下来，考察着色后的第一杨氏模量相对于饱和第一杨氏模量的比例(以下，仅称为“着色后固化度”)的最佳数值范围。

在着色后固化度低的情况下，在实施带60℃温水浸渍试验时，第一层3在与光纤着色芯线1接触的水中溶出，光的传递损失变大。因此，能够根据带60℃温水浸渍试验的结果判断着色后固化度的最佳数值范围。

在表1中，着眼于着色后固化度的值比较小的实施例4以及比较例3。

着色后固化度是70％的实施例4的带60℃温水浸渍试验的结果良好。另一方面，着色后固化度是比实施例4稍小的68％的比较例3的带60℃温水浸渍试验的结果变为不良。基于该结果，优选着色后固化度是70％以上。

此外，表1中的着色后固化度的最大值虽是实施例5的97％，但在着色后固化度比97％大的情况下，被认为能够更可靠地抑制第一层3的溶出。因此，着色后固化度也可比97％大。

(饱和第一杨氏模量)

接下来，考察饱和第一杨氏模量的最佳数值范围。

着眼于表1的比较例2时，着色后固化度是80％，无论比较大与否，电缆特性变为不良。被认为这是因为饱和第一杨氏模量是1.10MPa比较大，作为第一层3使用了硬的材质。

这里，表1中的、饱和第一杨氏模量比比较例2稍大的是实施例3的0.88MPa，实施例3的电缆特性良好。

基于该结果，优选第一层3的饱和杨氏模量是0.88MPa以下。

如以上说明那样，优选将形成着色层5并成为了光纤着色芯线1的状态的第一层3的杨氏模量相对于第一层3的饱和杨氏模量设为70％以上。若这样设置，则光纤着色芯线1的状态下的第一层3的固化度为了满足光纤着色芯线1的特性而达到充分的程度。由此，能够抑制光纤着色芯线1与水接触时第一层3溶出的情况。因此，能够抑制因光纤着色芯线1与水接触而产生的光的传送损失的增加，能够确保可靠性。

另外，在由饱和杨氏模量是0.88MPa以下的材质形成了第一层3的情况下，即使在第一层形成工序后进行了第一层3的固化，第一层3为了满足光纤着色芯线1的特性也变得充分的柔软。因此，能够缓和向光纤裸线2传递的外力，能够确保耐微弯特性。

另外，将成为了光纤着色芯线1的状态下的第一层3的杨氏模量设为0.72MPa以下，由此能够抑制对光纤着色芯线1施加了侧压的情况下所产生的光的传递损失，能够确保耐微弯特性。另外，将上述杨氏模量设为0.17MPa以上，由此第一层3变得过于柔软而能够抑制对光纤裸线2施加的外力的缓和不充分的情况。

另外，将第二层4或者着色层5的杨氏模量设为700MPa以上1400MPa以下，由此能够保护第一层3以及光纤裸线2不受外力、冲击等的影响。

另外，优选光纤电缆50使用第一层3的着色后固化度是70％以上的光纤着色芯线1来制造。由此，例如即使在护套55内进入了水的情况下，也能够抑制第一层3从光纤裸线2剥离，能够确保光纤电缆50的可靠性。

此外，本发明的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种改变。

例如在上述实施方式中，虽对具备了第二层4以及着色层5的光纤着色芯线1进行了说明，但着色层5也可兼作第二层4，从而使第一层3与着色层5邻接。在该情况下，着色前的第一杨氏模量是指第一层形成工序后的第一层3的杨氏模量。

其它，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够适当地将上述实施方式结构要素替换为公知的结构要素，另外，也可适当地组合上述实施方式、变形例。

附图标记的说明

1…光纤着色芯线；2…光纤裸线；3…第一层；4…第二层；5…着色层；50…光纤电缆；54…缠绕管；55…护套；56…抗张力体。

Claims (8)

1.一种光纤着色芯线，其具备：

光纤裸线；

第一层，其由覆盖上述光纤裸线的UV固化型树脂形成；

第二层，其由覆盖上述第一层的UV固化型树脂形成；以及

着色层，其被配置于上述第二层的外侧，由已着色的UV固化型树脂形成，

上述第一层的杨氏模量是上述第一层的饱和杨氏模量的70％以上。

2.根据权利要求1所述的光纤着色芯线，其中，

上述第一层的饱和杨氏模量是0.88MPa以下。

3.根据权利要求1或2所述的光纤着色芯线，其中，

上述第一层的杨氏模量是0.17MPa以上0.72MPa以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的光纤着色芯线，其中，

上述着色层的杨氏模量是700MPa以上1400MPa以下。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的光纤着色芯线，其中，

上述第二层的杨氏模量是700MPa以上1400MPa以下。

6.一种光纤电缆，其具备：

权利要求1～权利要求5中任一项所述的光纤着色芯线；以及

将上述光纤着色芯线收纳在内部的护套。

7.一种光纤着色芯线的制造方法，其具有以下工序：

形成光纤裸线的裸线形成工序；

在上述光纤裸线的周围涂覆UV固化型树脂，照射UV光而形成第一层的第一层形成工序；以及

在上述第一层的周围涂覆UV固化型树脂，照射UV光而形成着色层的着色层形成工序，

上述着色层形成工序后的上述第一层的杨氏模量是上述第一层的饱和杨氏模量的70％以上。

8.一种光纤着色芯线，其具备：

光纤裸线；

第一层，其由覆盖上述光纤裸线的UV固化型树脂形成；以及

着色层，其被配置于上述第一层的外侧，由已着色的UV固化型树脂形成，

上述第一层的杨氏模量是上述第一层的饱和杨氏模量的70％以上。