CN109716195A - 光纤带、光缆以及光纤带的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供光纤带、光缆以及光纤带的制造方法。该光纤带是利用由UV固化型树脂形成的连结部将多个光纤着色芯线彼此相互连结而成的光纤带，所述光纤着色芯线分别具备：光纤裸线；第一层，其由覆盖所述光纤裸线的UV固化型树脂形成；第二层，其由覆盖所述第一层的UV固化型树脂形成；以及着色层，其配置于所述第二层的外侧，由着色后的UV固化型树脂形成，所述第一层的杨氏模量相对于所述第一层的饱和杨氏模量为75％以上。

Description

光纤带、光缆以及光纤带的制造方法

技术领域

本发明涉及光纤带、光缆以及光纤带的制造方法。

本申请主张2016年9月30日在日本申请的特愿2016-194548号的优先权，并在此引用其内容。

背景技术

以往，公知有专利文献1所示的光纤带。该光纤带通过连结部将多个光纤着色芯线相互连结而形成。各光纤着色芯线具备：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，从而能够缓和对光纤裸线施加的外力，抑制光的传送损失因该外力而增加。另外，关于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。进而对着色层进行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，上述第一层存在由UV固化型树脂形成的情况。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，由于固化不充分，有可能使光纤带的可靠性降低。

发明内容

本发明是考虑这样的情况所做出的，目的在于确保由UV固化型树脂形成第一层的光纤带的可靠性。

为了解决上述课题，本发明的第一方式的光纤带利用由UV固化型树脂形成的连结部将多个光纤着色芯线彼此相互连结而成，其特征在于，所述光纤着色芯线分别具备：光纤裸线；第一层，其由覆盖所述光纤裸线的UV固化型树脂形成；第二层，其由覆盖所述第一层的UV固化型树脂形成；以及着色层，其配置于所述第二层的外侧，由着色后的UV固化型树脂形成，所述第一层的杨氏模量相对于所述第一层的饱和杨氏模量为75％以上。

根据本发明的上述实施方式，能够确保由UV固化型树脂形成第一层的光纤带的可靠性。

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是说明本实施方式的光纤带的结构的图。

图3是本实施方式的光缆的剖视图。

具体实施方式

以下，参照图1～图3对本实施方式的光纤带以及光缆的结构进行说明。另外在图1～图3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，用于传递光。光纤裸线2的模场直径(MFD)例如在波长1310nm的光中为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由着色后的UV固化型树脂形成，配置于第一层3以及第二层4的外侧。

另外，成为第一层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彼此相同，也可以各自不同。作为上述UV固化型树脂例如能够使用丙烯酸树脂等。

图2是说明具备图1的光纤着色芯线1的光纤带51的结构的图。如图2所示，光纤带51通过空开间隔地配置的连结部115将多个光纤着色芯线1彼此连结而形成。更详细而言，排列多个光纤着色芯线1，并且通过连结部115将相邻的光纤着色芯线1彼此连结。以下，将光纤着色芯线1延伸的方向称为长度方向，将多个光纤着色芯线排列的方向称为宽度方向。宽度方向与长度方向正交。连结部115在光纤着色芯线1的长度方向上隔开恒定间隔而配置。相对于将相邻的光纤着色芯线1彼此连结的连结部115的位置，将该相邻的光纤着色芯线1的一方和与其相邻的其他光纤着色芯线1连结的连结部115，配置于在长度方向上错开的位置。这样，连结部115相对于宽度方向以及长度方向以交错状配置。

通过形成图2所示的光纤带51，从而能够将光纤带51倒圆而成为筒状，或将其折叠。因此能够高密度地捆扎多个光纤着色芯线1。此外，相邻的光纤着色芯线1彼此由在长度方向上空开间隔地配置的连结部115连结。因此能够剥离一部分的连结部115而容易地取出特定的光纤着色芯线1。

连结部115由UV固化型树脂形成。另外在图2的例子中，光纤带51虽具备4根光纤着色芯线1，但也可以使用5根以上的光纤着色芯线1来形成光纤带51。

光纤带51能够用于松套管线缆、槽型线缆、带型中心管线缆、包装管线缆以及微管线缆等。微管线缆是松套管线缆的一种，是将光纤高密度装入细径的松套管而成的。由于这样的构造，因此在松套管线缆中对光纤着色芯线1作用比较强的侧压，存在因微弯而使光的传递损失增加的情况。

为了抑制作用有侧压时的光的传递损失并提高耐微弯特性，由硬的材质形成第二层4或着色层5、并由柔的材质形成第一层3是有效的。这样，使与光纤裸线2接触的第一层3较柔，使位于第一层3外侧的第二层4或着色层5较硬，从而能够有效地保护光纤裸线2不受外力的影响。作为第二层4或着色层5的杨氏模量例如优选为700MPa以上且1400MPa以下的范围。

图3是表示使用光纤带51的光缆50的一个例子的图。该光缆50具备：多个光纤带51、捆扎件53、包装管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捆扎光纤带51。包装管54覆盖由捆扎件53捆扎的光纤带51。护套55以包装管54为单位覆盖光纤带51。一对抗张力体56埋设在护套55内。一对撕裂绳57埋设在接近护套55内的内周面的位置。在护套55的外周面中的配置有一对撕裂绳57的位置的外侧分别突出设置有标记突起58。标记突起58沿着撕裂绳57形成，并示出撕裂绳57的埋设位置。另外光缆50也可以不具备包装管54、抗张力体56、撕裂绳57以及标记突起58。另外，光缆50也可以仅具备一个光纤带51。

接下来，对光缆50的制造工序进行说明。

在制造光缆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例如从加热到2000℃左右的玻璃母材拉出，并形成为预期的外径。光纤裸线2的外径例如为数百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的周围涂覆成为第一层3的UV固化型树脂。然后，对涂覆的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的周围涂覆成为第二层4的UV固化型树脂。然后对涂覆的UV固化型树脂照射UV光而使其固化，形成第二层4。另外，也可以在光纤裸线2的周围涂覆成为第一层3的UV固化型树脂之后，在其上接着涂覆成为第二层4的UV固化型树脂，对它们照射UV光，从而使第一层3以及第二层4一起固化。即也可以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的周围涂覆成为着色层5的UV固化型树脂。然后，对涂覆的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，进行带形成工序。在带形成工序中，对多个光纤着色芯线1在长度方向上空开间隔地在多个位置涂覆成为连结部115的UV固化型树脂。然后，对涂覆的UV固化型树脂照射UV光而使其固化，形成连结部115。由此使多个光纤着色芯线1相互连结而得到光纤带51。

接下来，将光纤带51收纳于护套55的内部，从而得到光缆50。

这样，在光纤带51的制造工序中多次进行UV光的照射。在此本申请的发明人发现了：在第一层形成工序后的工序中也存在第一层3的固化推进的情况。详细而言，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，透过第二层4、着色层5后的UV光被第一层3吸收，从而第一层3的固化推进。

若产生这样的现象，则第一层3的杨氏模量超过预期的范围而变硬，第一层3的外力的缓和作用变得不充分，从而存在光的传递损失增加的情况。另外，由于第一层3的固化不充分，由此在水接触到光纤带51时，存在第一层3从光纤裸线2剥离、或在第一层3与光纤裸线2之间存在水泡而导致对光纤裸线2作用侧压的情况。

着眼于上述课题，使用表1来说明对光缆50的光的传递损失、可靠性等进行验证的结果。另外，在表1所示的各例中，使用在波长1310nm的光中MFD为9.1μm、光纤裸线2的外径为125μm、第一层3的外径为190μm、第二层4的外径为239μm、着色层5的外径为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G657A1为基准。另外，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于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：在光缆50的制造工序中的各状态下第一层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。另外“带化后的第一杨氏模量”表示带形成工序后的第一层3的杨氏模量。

上述第一层3的杨氏模量通过在固定有光纤裸线2的状态下对第一层3施加剪切应力来测定变形并描绘应力-变形曲线而求出。

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，带化后是0.63MPa。这样，随着工序的推进，第一层3的杨氏模量上升是指：利用透过第二层4、着色层5后的UV光，来推进第一层3的固化的情况。该趋势在实施例1～6以及比较例1～5中共通。

另外，在表1中，与各第一杨氏模量的数值一起记载有固化度。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”一栏中，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。更详细地是指：在对光纤裸线2涂覆有成为第一层3的UV固化型树脂的状态下，照射了为了使第一层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光的情况下第一层3的杨氏模量。例如在本实施例中，对成为第一层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，即使再照射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计算的，因此表示各状态下的第一层3是哪种程度的固化的指标。

表1的“微弯特性”示出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、条长度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“线缆特性”示出对使用光纤带51制成光缆时的、光的传递损失的大小进行测定的结果。具体而言，示出在具有864根光纤着色芯线1的光缆中，使环境气温在-40℃～+85℃的范围变化后的结果。其结果为若波长1550nm的光的传递损失是0.15dB/km以下，则为OK(良好)，若比其大，则为NG(不良)。

另外，在前述的微弯特性的数值大的情况下，由于对光纤着色芯线1施加侧压而光的传递损失容易增大，因此线缆特性也容易降低。例如比较例2的“带状态下的微弯特性”的数值是0.40dB/km，在表1中最大，“线缆特性”的试验结果也成为不良。

表1的“带60℃温水浸渍试验”是表示光纤带51相对于水的稳定性。具体而言，将具有12根光纤着色芯线1的光纤带51在60℃的温水中浸渍一个月。在浸渍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)。

(带化后的第一杨氏模量)

接下来，考察带化后的第一杨氏模量的最佳数值范围。

在带化后的第一杨氏模量高的情况下，在线缆化并对光纤着色芯线1施加有外力的情况下，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，在带化后的第一杨氏模量过低的情况下，受到了外力的第一层3发生较大的变形，从而对光纤裸线2施加的外力的缓和也变得不充分，从而光的传递损失增加。因此带化后的第一杨氏模量的最佳数值范围，能够根据线缆特性的试验结果进行判断。

首先，在表1中着眼于带化后的第一杨氏模量的值比较大的实施例3以及比较例1。带化后的第一杨氏模量为0.72MPa的实施例3，线缆特性的试验结果良好。另一方面，带化后的第一杨氏模量是0.73MPa且比实施例3稍大的比较例1的线缆特性的试验结果变为不良。基于该结果，带化后的第一杨氏模量优选为0.72MPa以下。

接下来，在表1中着眼于带化后的第一杨氏模量的值比较小的实施例4以及比较例5。带化后的第一杨氏模量为0.20MPa的实施例4，线缆特性的试验结果良好。另一方面，带化后的第一杨氏模量是比实施例4稍小的0.17MPa的比较例5，线缆特性的试验结果变为不良。基于该结果，带化后的第一杨氏模量优选为0.20MPa以上。

通过以上的考察，带化后的第一杨氏模量优选为0.20MPa以上且0.72MPa以下的范围。

(带化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，考察带化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“带化后固化度”)的最佳的数值范围。

在带化后固化度低的情况下，在实施带60℃温水浸渍试验时，水与光纤带51接触，从而第一层3从光纤裸线2剥离，光的传递损失变大。因此带化后固化度的最佳数值范围能够根据带60℃温水浸渍试验的结果进行判断。

在表1中，着眼于带化后固化度的值比较小的实施例2以及比较例3。带化后固化度是75％的实施例2，带60℃温水浸渍试验的结果良好。另一方面，带化后固化度是比实施例2稍小的73％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，带化后固化度优选为75％以上。

另外，表1中的带化后固化度的最大值虽然是实施例5的97％，但在带化后固化度大于97％的情况下，被认为能够更可靠地抑制第一层3从光纤裸线2剥离。因此带化后固化度也可以大于97％。

(饱和第一杨氏模量)

接下来，考察饱和第一杨氏模量的最佳的数值范围。

若着眼于表1的比较例2，则带化后固化度为92％，无论是否比较大，线缆特性都变为不良。这被认为是因为饱和第一杨氏模量是1.10MPa比较大，且使用硬的材质作为第一层3。

在此，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的线缆特性变得良好。

根据该结果，第一层3的饱和杨氏模量优选为0.88MPa以下。

如以上说明的那样，优选将多个光纤着色芯线1彼此连结而成为光纤带51的状态下的第一层3的杨氏模量相对于第一层3的饱和杨氏模量设为75％以上。若这样，则光纤带51的状态下的第一层3的固化度为了满足光纤带51的特性而达到充分的程度。由此，能够抑制光纤带51与水接触时第一层3从光纤裸线2剥离。因此能够抑制因光纤带51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，在由饱和杨氏模量为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第一层3的固化推进，第一层3为了满足光纤带51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，通过将成为光纤带51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施加有侧压的情况下产生的光的传递损失，从而能够确保耐微弯特性。另外，通过将上述杨氏模量设为0.20MPa以上，由此第一层3足够柔软，从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，通过将第二层4或着色层5的杨氏模量设为700MPa以上且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，光缆50优选使用第一层3的带化后固化度为75％以上的光纤带51来制造。由此例如即使在水浸入到护套55内的情况下，也能够抑制第一层3从光纤裸线2剥离，能够确保光缆50的可靠性。

另外，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变更。

例如在上述实施方式中，虽然对具备有第二层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也可以兼作第二层4，从而使第一层3与着色层5相邻。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。

另外，上述实施方式的光纤带51虽然将连结部115配置为图2那样的交错状，但本发明并不限定于此。例如连结部115也可以不配置为交错状，连结部115也可以一体地覆盖多个光纤着色芯线1。

此外，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中的构成要素替换为公知的构成要素，另外，也可以将上述实施方式、变形例适当地组合。

附图标记说明：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…光缆；51…光纤带；54…包装管；55…护套；56…抗张力体；115…连结部。

Claims (8)

1.一种光纤带，利用由UV固化型树脂形成的连结部将多个光纤着色芯线彼此相互连结而成，其特征在于，

所述光纤着色芯线分别具备：

光纤裸线；

第一层，其由覆盖所述光纤裸线的UV固化型树脂形成；

第二层，其由覆盖所述第一层的UV固化型树脂形成；以及

着色层，其配置于所述第二层的外侧，由着色后的UV固化型树脂形成，

所述第一层的杨氏模量相对于所述第一层的饱和杨氏模量为75％以上。

2.根据权利要求1所述的光纤带，其特征在于，

所述第一层的饱和杨氏模量为0.88MPa以下。

3.根据权利要求1或2所述的光纤带，其特征在于，

所述第一层的杨氏模量为0.20MPa以上且0.72MPa以下。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的光纤带，其特征在于，

所述着色层的杨氏模量为700MPa以上且1400MPa以下。

5.根据权利要求1～3中的任一项所述的光纤带，其特征在于，

所述第二层的杨氏模量为700MPa以上且1400MPa以下。

6.一种光缆，其特征在于，具备：

权利要求1～5中的任一项所述的光纤带；以及

护套，其在内部收纳所述光纤带。

7.一种光纤带的制造方法，其特征在于，具有以下工序：

裸线形成工序，形成光纤裸线；

第一层形成工序，在所述光纤裸线的周围涂覆UV固化型树脂并照射UV光而形成第一层；

着色层形成工序，在所述第一层的周围涂覆UV固化型树脂并照射UV光而形成着色层；以及

带形成工序，对经过所述裸线形成工序、所述第一层形成工序以及所述着色层形成工序而形成的多个光纤着色芯线涂覆UV固化型树脂，并照射UV光而使该UV固化型树脂固化，从而将多个所述光纤着色芯线彼此连结而形成光纤带，

所述带形成工序后的所述第一层的杨氏模量相对于所述第一层的饱和杨氏模量为75％以上。

8.一种光纤带，利用由UV固化型树脂形成的连结部将多个光纤着色芯线彼此相互连结而成，其特征在于，

所述光纤着色芯线分别具备：

光纤裸线；

第一层，其由覆盖所述光纤裸线的UV固化型树脂形成；以及

着色层，其配置于所述第一层的外侧，由着色后的UV固化型树脂形成，

所述第一层的杨氏模量相对于所述第一层的饱和杨氏模量为75％以上。