CN118444424A - 光纤 - Google Patents

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相马一之
冈崎岩
野村卓弘
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Abstract

提供能够抑制低温特性和耐侧压特性的劣化并且实现细径化的光纤。一种光纤,具备:包含芯部和包层的玻璃纤维、和被覆玻璃纤维的外周的被覆树脂层。被覆树脂层具有:被覆玻璃纤维的外周的初级树脂层、和被覆初级树脂层的外周的次级树脂层。玻璃纤维的外径为79μm以上81μm以下。初级树脂层的厚度为5μm以上。次级树脂层的厚度为5μm以上。次级树脂层的外径为120μm以上170μm以下。初级树脂层的in‑situ弹性模量为0.1MPa以上0.4MPa以下。次级树脂层的in‑situ弹性模量为1200MPa以上2800MPa以下。玻璃纤维的偏心量的振幅的最大值为10μm以下。

Description

光纤
技术领域
本公开涉及光纤。
背景技术
专利文献1中记载了一种光纤。该光纤具备:玻璃纤维、包围玻璃纤维的一次被覆、以及包围一次被覆的二次被覆。玻璃纤维具有125μm的直径,并且具有满足ITU-T G.657.A标准规格和/或ITU-T G.657.B标准规格的结构。一次被覆具有超过0.2MPa且小于0.65MPa的in situ弹性系数和-50℃或其以下的玻璃化转变温度,并且具有135μm至175μm的外径。在具有油墨层的情况下,光纤的外径为210μm以下。
专利文献2中记载了一种光纤。在包层的外侧表面上设置有外径为210μm以下的非玻璃保护涂层。非玻璃保护涂层包括:与包层的外侧表面直接相邻的一次涂层、和与一次涂层直接相邻的二次涂层。一次涂层的in situ弹性模量小于1MPa。二次涂层的弹性模量超过1200MPa。
专利文献3中记载了一种光纤。在玻璃纤维上涂布有一次涂层和二次涂层。二次涂层的外径小于210μm。
专利文献4中记载了一种光纤。该光纤具备:芯部、形成于芯部的外周的中间层、形成于中间层的外周的沟槽(trench)层、以及形成于沟槽层的外周的包层部。
专利文献5中记载了一种光纤。该光纤具备:芯部、位于芯部的外周的包层部、以及覆盖包层部的外周的涂层部。玻璃直径为80μm以上180μm以下。包括涂层部的纤维直径为220μm以下。芯部由中心芯、包围中心芯的外周的中间层、以及包围中间层的外周的沟槽层构成。
专利文献6中记载了一种光纤。该光纤具备:玻璃纤维、包围玻璃纤维的一次被覆、以及包围一次被覆的二次被覆。玻璃直径为75μm至105μm。一次被覆的弹簧常数小于0.50MPa。被覆直径为145μm至245μm。
专利文献7中记载了一种光纤。该光纤具备:玻璃纤维、包围玻璃纤维的一次被覆、以及包围一次被覆的二次被覆。玻璃直径为90μm以下。一次被覆的弹簧常数小于1.6MPa。被覆直径为170μm以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010/053356号
专利文献2:美国专利申请公开第2021/0041623号说明书
专利文献3:国际公开第2017/172714号
专利文献4:日本特开2020-129037号公报
专利文献5:国际公开第2020/162406号
专利文献6:美国专利第11181685号说明书
专利文献7:美国专利第11181687号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
随着近年来光通信容量的增大,期望在光缆内安装更多的光纤。为此,重要的是,将通常具有250μm的外径的光纤芯线细径化。
然而,当在保持通常的玻璃纤维的外径(125μm±1μm)的同时将光纤芯线细径化时,被覆树脂层变薄。当被覆树脂层变薄时,由对光纤赋予侧压时而产生的微小弯曲所引起的传输损耗(微弯损耗)容易增加。即,光纤的耐侧压特性劣化。通过减小初级树脂层的杨氏模量,可以在某种程度上抑制这样的耐侧压特性的劣化。但是,当初级树脂层的杨氏模量过小时,可能会产生低温特性劣化(在将光纤置于-60℃的低温的情况下,相对于室温的波长为1550nm的光的传输损耗增加超过+0.5dB/km)的问题。
本公开的目的在于提供能够抑制低温特性和耐侧压特性的劣化并且实现细径化的光纤。
用于解决课题的手段
本公开的一个方式涉及的光纤具备:包含芯部和包层的玻璃纤维、和被覆玻璃纤维的外周的被覆树脂层。被覆树脂层具有:被覆玻璃纤维的外周的初级树脂层、和被覆初级树脂层的外周的次级树脂层。玻璃纤维的外径为79μm以上81μm以下。初级树脂层的厚度为5μm
以上。次级树脂层的厚度为5μm以上。次级树脂层的外径为120μm以上170μm以下。初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.4MPa以下。次级树脂层的in-situ弹性模量为1200MPa以上2800MPa以下。在玻璃纤维的轴向上以预定的间隔设定的多个测定点处,测定玻璃纤维距以次级树脂层的外周为基准的中心轴的偏心量,在通过对表示偏心量相对于多个测定点的各自的位置的波形进行傅里叶变换而得的光谱中,偏心量的振幅的最大值为10μm以下。
发明的效果
根据本公开,可以提供能够抑制低温特性和耐侧压特性的劣化并且实现细径化的光纤。
附图说明
[图1]图1为示出与第1实施方式涉及的光纤的轴向垂直的剖面的图。
[图2]图2为用于说明玻璃纤维的偏心量的定义的示意性剖面图。
[图3]图3为示出玻璃纤维的偏心量相对于玻璃纤维的轴向的位置的偏心量波形的图。
[图4]图4为示出对偏心量波形进行傅里叶变换而得的光谱的一个例子的图。
[图5]图5为示出第1实施方式涉及的光纤制造装置的示意性构成图。
[图6]图6为示出与第1实施方式的变形例涉及的光纤的轴向垂直的剖面的图。
[图7]图7为示出玻璃纤维的半径方向上的折射率分布的图。
[图8]图8为示出与第2实施方式涉及的光纤的轴向垂直的剖面的图。
[图9]图9为示出与第5实施方式涉及的光纤的轴向垂直的剖面的图。
符号的说明
10A、10B、10C、10D…光纤
11…芯部
12、120…包层
13A、13B…玻璃纤维
14…初级树脂层
15…次级树脂层
16A、16B、16C…被覆树脂层
17…涂层
18…环形标记
50…光纤制造装置
120…包层
121…内包层
122…沟槽
123…外包层
510…拉丝炉
520…偏心量测定装置
523…冷却装置
530…树脂被覆装置
540…固化装置
550…输送部
552…导辊
554…绞盘
555…振动抑制部
556…导辊
560…线轴
G…玻璃母材
GC、RC…中心轴
D1…直径
D2、D3、D4、D5…外径
t1、t2、t3…厚度
d…偏心量
Δ1、Δ2、Δ3…比折射率差
E1、E2、E3、E4…范围
r1、r2、r3、r4…半径
具体实施方式
[本公开的实施方式的说明]
首先,列举本公开的实施方式并进行说明。
(1)本公开的一个方式涉及的第1光纤具备:包含芯部和包层的玻璃纤维、和被覆玻璃纤维的外周的被覆树脂层,被覆树脂层具有:被覆玻璃纤维的外周的初级树脂层、和被覆初级树脂层的外周的次级树脂层,玻璃纤维的外径为79μm以上81μm以下,初级树脂层的厚度为5μm以上,次级树脂层的厚度为5μm以上,次级树脂层的外径为120μm以上170μm以下,初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.4MPa以下,次级树脂层的in-situ弹性模量为1200MPa以上2800MPa以下,在玻璃纤维的轴向上以预定的间隔设定的多个测定点处,测定玻璃纤维距以次级树脂层的外周为基准的中心轴的偏心量,在通过对表示偏心量相对于多个测定点的各自的位置的波形进行傅里叶变换而得的光谱中,偏心量的振幅的最大值为10μm以下。
根据实验,通过具有这些参数的光纤,能够抑制低温特性和耐侧压特性的劣化并且实现细径化。
(2)在上述(1)中,次级树脂层可以是含有颜料或染料的着色层。在这种情况下,可以通过颜色识别光纤。
(3)在上述(1)或(2)中,初级树脂层的in-situ弹性模量可以为0.1MPa以上0.3MPa以下。在这种情况下,可以特别地提高耐侧压特性。
(4)本公开的一个方式涉及的第1光纤具备:包含芯部和包层的玻璃纤维、和被覆玻璃纤维的外周的被覆树脂层。被覆树脂层具有:被覆玻璃纤维的外周的初级树脂层、被覆初级树脂层的外周的次级树脂层、以及被覆次级树脂层的外周的涂层。玻璃纤维的外径为79μm以上81μm以下。次级树脂层的外径为120μm以上160μm以下。涂层的外径为130μm以上170μm以下。初级树脂层的厚度为5μm以上。次级树脂层的厚度为5μm以上。初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.5MPa以下。次级树脂层的in-situ弹性模量为1200MPa以上2800MPa以下。在玻璃纤维的轴向上以预定的间隔设定的多个测定点处,测定玻璃纤维距以次级树脂层的外周为基准的中心轴的偏心量,在通过对表示偏心量相对于多个测定点的各自的位置的波形进行傅里叶变换而得的光谱中,偏心量的振幅的最大值为10μm以下。
根据实验,通过具有这些参数的光纤,能够抑制低温特性和耐侧压特性的劣化并且实现细径化。
(5)在上述(4)中,涂层可以是含有颜料或染料的着色树脂层。在这种情况下,紫外线容易到达涂层的深部,因此能够使涂层充分地固化。
(6)在上述(4)中,次级树脂层可以是含有颜料或染料的着色树脂层,涂层可以是透明树脂层。在这种情况下,可以通过颜色识别光纤。
(7)在上述(4)至(6)中的任一项中,涂层可以包含防粘剂。在这种情况下,可以容易地剥离用于带化的带材。
(8)在上述(4)至(7)中的任一项中,被覆树脂层可以进一步具有配置在次级树脂层与涂层之间的环形标记。在这种情况下,可以增加可识别的颜色数。
(9)在上述(4)至(8)中的任一项中,初级树脂层的in-situ弹性模量可以为0.1MPa以上0.4MPa以下。在这种情况下,可以特别地提高耐侧压特性。
(10)在上述(1)至(9)中的任一项中,在以0.7kg的张力进行筛选后,在以束状态在23℃和-60℃测定波长1550nm的传输损耗的情况下,传输损耗差可以为+0.5dB/km以下。在这种情况下,特别是可以抑制由筛选引起的空隙的产生,并且提高低温特性。例如,连接数据中心间的缆线铺设在室外管道中,因此在寒冷地区可能为低温。通过提高低温特性,也可以在寒冷地区使用。
(11)在上述(1)至(10)中的任一项中,包层可以包括:覆盖芯部的外周的内包层、覆盖内包层的外周的沟槽、以及覆盖沟槽的外周的外包层,内包层的折射率可以低于芯部的折射率,沟槽的折射率可以低于内包层的折射率,外包层的折射率可以高于沟槽的折射率且低于芯部的折射率。在这种情况下,可以进一步降低微弯损耗。
(12)上述(11)的光纤可以依据ITU-T G.657.A2、G.657.B2及G.657.B3当中的至少一者。在这种情况下,例如,由于光纤与布线在数据中心内的光纤的连接亲和性好,因此可以抑制连接损耗。
(13)在上述(11)中,1310nm的模场直径可以为7.0μm以上8.6μm以下。在这种情况下,可以满足ITU-T G.657.A2和G.657.B2中规定的弯曲损耗的水平。
[本公开的实施方式的详细情况]
根据需要,参照附图对本实施方式涉及的光纤的具体例进行说明。需要说明的是,本发明不限于这些示例,而是由权利要求书的范围所表示,并且旨在包括与权利要求书的范围同等的含义和范围内的所有变更。在附图的说明中,对相同的要素标注相同的符号,并省略重复的说明。
(第1实施方式)
图1为示出与第1实施方式涉及的光纤10A的轴向垂直的剖面的图。光纤10A是所谓的光纤素线。光纤10A依据ITU-T G.652.A1规格。当光纤10A的模场直径为7.0μm以上8.6μm以下时,其弯曲损耗满足ITU-T G.657.A2规格中规定的范围。
光纤10A具备玻璃纤维13A和被覆玻璃纤维13A的外周的被覆树脂层16A。玻璃纤维13A包含芯部11和包层12。包层12包围着芯部11。芯部11和包层12主要包含石英玻璃等玻璃。例如,芯部11可以使用添加有锗的石英玻璃、或纯石英玻璃。包层12可以使用纯石英玻璃、或添加有氟的石英玻璃。这里,纯石英玻璃是指实质上不包含杂质的石英玻璃。
芯部11的直径D1为6μm以上12μm以下。玻璃纤维13A的外径D2(即包层12的外径)为80μm±1μm(即79μm以上81μm以下)。通过使玻璃纤维13A的外径D2像这样与普通的玻璃纤维的外径相同,可以在连接器等周边治具、熔接机等周边设备中使用普通的玻璃纤维。因此,光纤10A和既有的光纤容易替换。例如,容易将光纤10A应用于微导管缆线、数据中心用超多芯缆线、其他各种缆线等。
被覆树脂层16A具有:被覆玻璃纤维13A的外周的初级树脂层14、和被覆初级树脂层14的外周的次级树脂层15。次级树脂层15是透明或半透明树脂层。初级树脂层14的厚度t1为5μm以上。初级树脂层14的外径D3为89μm以上151μm以下。
初级树脂层14的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.4MPa以下。初级树脂层14的in-situ弹性模量是初级树脂层14在23℃的杨氏模量。当初级树脂层14的in-situ弹性模量为0.1MPa以上时,即使在以0.7kg的张力进行筛选的情况下,也难以在初级树脂层14中产生被称为空隙的被覆裂纹和被覆的剥离(分层)。当产生空隙时,在低温下空隙膨胀,从而低温下的传输损耗增加。光纤10A是耐空隙特化型的光纤,不存在低温特性的问题。在以0.7kg的张力对光纤10A进行筛选后,在以束状态在23℃和-60℃测定波长1550nm的传输损耗的情况下,传输损耗差为+0.5dB/km以下。当初级树脂层14的in-situ弹性模量为0.4MPa以下时,可以在上述初级树脂层14的厚度t1的范围内得到特别优异的耐侧压特性。
初级树脂层14的in-situ弹性模量可以为0.1MPa以上0.3MPa以下。当初级树脂层14的in-situ弹性模量为0.3MPa以下时,可以特别地降低微弯损耗,并且特别地提高耐侧压特性。具备具有0.3MPa以下的in-situ弹性模量的初级树脂层14的光纤10A是耐微弯特化型的光纤。
初级树脂层14例如可以通过使含有包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物、单体、光聚合引发剂以及硅烷偶联剂的树脂组合物固化而形成。(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或与其相对应的甲基丙烯酸酯。对于(甲基)丙烯酸等也是同样的。
作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可以使用使多元醇化合物、多异氰酸酯化合物以及含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物反应而得的低聚物。作为多元醇化合物,例如可以列举出聚四亚甲基二醇等。作为多异氰酸酯化合物,例如可以列举出2,4-甲苯二异氰酸酯等。作为含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可以列举出(甲基)丙烯酸2-羟乙酯等。
形成初级树脂层14的树脂组合物也可以进一步包含环氧(甲基)丙烯酸酯作为低聚物。作为环氧(甲基)丙烯酸酯,可以使用使具有(甲基)丙烯酰基的化合物与具有2个以上缩水甘油基的环氧树脂反应而得的低聚物。
作为单体,可以使用选自由具有1个可聚合基团的单官能单体和具有2个以上可聚合基团的多官能单体组成的组中的至少1种。单体也可以2种以上混合使用。作为单官能单体,例如可以列举出(甲基)丙烯酸甲酯等。作为多官能单体,例如可以列举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。从提高树脂层的in-situ弹性模量的观点来看,单体优选包含多官能单体,更优选包含具有2个可聚合基团的单体。
作为光聚合引发剂,可以从自由基光聚合引发剂当中适当地选择并使用。
次级树脂层15的厚度t2为5μm以上20μm以下。次级树脂层15的外径D4为120μm以上170μm以下。通过使外径D4为这样的值,可以实现具有比以往的光纤素线的外径小的外径的光纤素线,从而可以在光缆内安装更多的光纤。
次级树脂层15的in-situ弹性模量优选为1200MPa以上2800MPa以下、更优选为1500MPa以上2800MPa以下、进一步优选为2000MPa以上2700MPa以下。次级树脂层15的in-situ弹性模量是次级树脂层15在23℃的杨氏模量。当次级树脂层15的in-situ弹性模量为1200MPa以上时,容易提高耐侧压特性。当次级树脂层15的in-situ弹性模量为2800MPa以下时,可以对次级树脂层15赋予适度的韧性,并且难以产生因外伤所引起的外观劣化和次级树脂层15的破裂。
次级树脂层15可以通过使含有包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物、单体以及光聚合引发剂的基础树脂;或包含该基础树脂和疏水性的无机氧化物粒子的树脂组合物固化而形成。作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、单体以及光聚合引发剂,可以从形成初级树脂层14的树脂组合物中所示例的化合物中适当地选择。但是,形成次级树脂层15的基础树脂与形成初级树脂层14的树脂组合物具有不同的组成。
无机氧化物粒子为球状的粒子。无机氧化物粒子为选自由二氧化硅(silica)、二氧化锆(zirconia)、氧化铝(alumina)、氧化镁(magnesia)、氧化钛(titania)、氧化锡以及氧化锌组成的组中的至少1种。从对次级树脂层15赋予适度的韧性的观点来看,无机氧化物粒子的平均一次粒径可以为500nm以下。从提高次级树脂层15的in-situ弹性模量的观点来看,无机氧化物粒子的平均一次粒径优选为5nm以上、更优选为10nm以上。
在制造外径D4小的光纤10A的工序中,与具有以往的外径(例如250μm)的光纤相比,光纤10A断线的频率倾向于变高。当光纤10A在制造工序中发生断线时,光纤10A的制造效率有可能会降低。针对这样的课题,发明人发现:在制造工序中,光纤10A的断线频率取决于光纤10A中的玻璃纤维13A的偏心量。
作为关于上述玻璃纤维13A的偏心量的研究,本发明人对表示玻璃纤维13A的偏心量相对于玻璃纤维13A的轴向的位置的波形进行傅里叶变换,并对通过傅里叶变换而得的光谱进行了分析。
参照图2、图3及图4,对本实施方式的玻璃纤维13A的偏心量进行说明。图2为用于说明玻璃纤维13A的偏心量的定义的示意性剖面图。图3为示出玻璃纤维13A的偏心量相对于玻璃纤维13A的轴向的位置的偏心量波形的图。图4为示出对偏心量波形进行傅里叶变换而得的光谱的一个例子的图。
如图2所示,将玻璃纤维13A的偏心量d定义为:从以次级树脂层15的外周为基准的中心轴RC到玻璃纤维13A的中心轴GC的距离(径向的偏移量、径向的位移量)。这里,玻璃纤维13A的偏心量例如通过偏心量变动观察装置来测定。
在玻璃纤维13A的轴向上以预定的间隔设定的多个测定点处,测定玻璃纤维13A的偏心量。然后,通过以多个测定点的位置为横轴、以每个位置处的偏心量为纵轴绘制测定结果,可以得到偏心量的波形(分布)。以下,将该玻璃纤维13A的偏心量的波形也称为“偏心量波形”。
通过上述测定,例如得到了图3所示的偏心量波形。需要说明的是,图3的纵轴的“偏心量”是与方向无关的偏心量的绝对值。如图3所示,实际的光纤10A的偏心量波形具有复杂的形状。因此,如图4所示,本发明人对光纤10A的偏心量波形进行了傅里叶变换。
如图4所示,在本实施方式中,在对玻璃纤维13A的偏心量波形进行傅里叶变换而得的光谱中,偏心量的振幅的最大值(最大振幅成分的振幅值)为10μm以下。当偏心量的振幅的最大值超过10μm时,在偏心量的频率成分的峰重叠的位置处,玻璃纤维13A局部产生较大的偏心。因此,被覆树脂层16A容易局部地变薄。结果,玻璃纤维13A的断线频率有可能会上升。与此相对,在本实施方式中,将偏心量的振幅的最大值设为10μm以下。在这种情况下,即使偏心量的频率成分的峰重叠,也可以抑制玻璃纤维13A的局部较大的偏心。由此,可以抑制被覆树脂层16A局部地变薄。结果,可以降低玻璃纤维13A的断线频率。需要说明的是,对偏心量的振幅的最大值没有特别地限定,优选尽可能接近于0μm。
图5为示出本实施方式涉及的光纤制造装置50的示意性构成图。参照图5,对制造本实施方式涉及的光纤的工序进行说明。在光纤制造装置50的各装置部件中,将接近于把持机构512的一侧称为“上游”,将接近于线轴560的一侧称为“下游”。
通过在拉丝炉510中加热玻璃母材G并对软化后的玻璃进行拉伸,从而形成了细径的玻璃纤维13A。通过冷却装置523冷却玻璃纤维13A。
通过树脂被覆装置530在玻璃纤维13A的外周涂布被覆树脂层16A。在本实施方式中,树脂被覆装置530从玻璃纤维13A的中心轴侧朝向外周侧依次形成初级树脂层14和次级树脂层15。通过固化装置540对被覆树脂层16A照射紫外线而使被覆树脂层16A固化。
通过偏心量测定装置520测定固化后的树脂被覆层的偏心量。取而代之地,也可以测定固化前的树脂被覆层的偏心量。
输送部550例如由多个导辊552、556和绞盘554构成,输送被覆树脂层16A固化后的光纤10A。导辊552例如是位于固化装置540的正下方的直下辊。导辊556可以根据设备的大小在导辊552的下游配置所需的数量。
这里,在本实施方式中,为了制造满足上述玻璃纤维13A的偏心量的要素的光纤10A,光纤制造装置50例如如下构成。
如图5所示,振动抑制部555设置在固化装置540的下游、且设置在位于固化装置540的正下方的导辊552的上游。振动抑制部555例如以使2个辊从不同方向与光纤10A接触以抑制光纤10A的振动的方式构成。通过利用振动抑制部555来抑制光纤10A的振动,可以稳定地保持玻璃纤维13A的中心轴的位置。即,可以抑制玻璃纤维13A的偏心。
另外,在本实施方式中,如图5所示,导辊552例如不与光纤10A的制造涉及的其他装置部件连结、而是独立地固定在地板上。通过在独立于光纤10A的制造涉及的其他装置部件而固定的状态下使用导辊552,可以抑制导辊552受到来自其他装置部件的振动。结果,在对玻璃纤维13A的偏心量波形进行傅里叶变换而得的光谱中,可以减小偏心量的振幅的最大值,从而可以延长偏心量的振幅成为最大的波长。
在本实施方式中,在玻璃纤维13A的轴向上以预定的间隔设定的多个测定点处,在比较玻璃纤维13A距以初级树脂层14的外周为基准的中心轴的第1偏心量、和玻璃纤维13A距以次级树脂层15的外周为基准的中心轴的第2偏心量时,第1偏心量可以小于第2偏心量。在这种情况下,具有缓冲效果的初级树脂层14的偏心量变小,耐侧压特性提高。
也可以在拉丝中在线(on-line)测定玻璃纤维13A的偏心量,基于测定结果,例如对模具进行反馈控制。具体而言,可以基于测定结果,通过调整模具的位置或倾斜来减少偏心量。当偏心量变大时,初级树脂层14的厚度有可能产生周向的偏差。在初级树脂层14较厚的部分产生拉伸应力,从而有可能会产生空隙。通过减少偏心量,可以抑制空隙的产生。
(第1实施方式的变形例)
图6为示出与第1实施方式的变形例涉及的光纤10B的轴向垂直的剖面的图。光纤10B具备玻璃纤维13B来代替玻璃纤维13A(参照图1)。玻璃纤维13B包含包层120来代替包层12(参照图1)以在实现细径化的同时进一步降低微弯损耗。玻璃纤维13B例如依据ITU-TG.657.A2、G.657.B2及G.657.B3当中的至少一者。
包层120包围着芯部11。包层120包括:与芯部11的外周面接触的内包层121、与内包层121的外周面接触的沟槽122、以及与沟槽122的外周面接触的外包层123。内包层121可以使用添加有氯(Cl)的石英玻璃。内包层121的平均氯质量浓度例如为500ppm以上5000ppm以下、更优选例如为500ppm以上3000ppm以下。沟槽122可以使用添加有氟的石英玻璃。外包层123可以使用纯石英玻璃。或者,外包层123可以与内包层121同样地添加氯。
图7为示出玻璃纤维13B的半径方向上的折射率分布(从玻璃纤维的中心向外的部分)的图。在图7中,范围E1对应于芯部11,范围E2对应于内包层121,范围E3对应于沟槽122,范围E4对应于外包层123。纵轴表示比折射率差,横轴表示半径方向位置。如图7所示,在玻璃纤维13B中,将芯部11、内包层121、以及沟槽122相对于外包层123的比折射率(相对于石英玻璃的折射率的比)的比折射率差分别设为Δ1、Δ2、以及Δ3。此时,内包层121的比折射率差Δ2小于芯部11的比折射率差Δ1。沟槽122的比折射率差Δ3小于内包层121的比折射率差Δ2。沟槽122的比折射率差Δ3的符号为负、芯部11的比折射率差Δ1的符号为正。比折射率差的符号为负是指小于外包层123的折射率。
从芯部11的比折射率差Δ1减去内包层121的比折射率差Δ2而得的值(Δ1-Δ2)为0.15%以上0.40%以下。在一个实施例中,值(Δ1-Δ2)为0.34%。通过使值(Δ1-Δ2)为这样相对较小的值,可以实现光纤10B的模场直径的扩大。内包层121的比折射率差Δ2的绝对值|Δ2|为0.10%以下。沟槽122的比折射率差Δ3为-0.70%以上-0.20%以下。通过使沟槽122的比折射率差Δ3在这样的范围内,从而不需要在烧结玻璃的工序中过多地添加氟。沟槽122的比折射率差Δ3也可以小于-0.25%。
如图6和图7所示,将芯部11的外周的半径设为r1,将内包层121的外周的半径设为r2,将沟槽122的外周的半径设为r3,将外包层123的外周的半径设为r4。此时,内包层121的半径r2除以芯部11的半径r1而得的值(r2/r1)为2.2以上3.6以下。另外,从沟槽122的半径r3减去内包层121的半径r2而得的值(r3-r2)为3μm以上10μm以下。值(r3-r2)可以大于4.5μm。外包层123的半径r4、即玻璃纤维13B的半径与玻璃纤维13A同样地在80μm±1μm的范围内。
在光纤10B中,相对于波长1310nm的光的模场直径为8.2μm以上9.6μm以下。需要说明的是,模场直径根据Petermann-I的定义。光纤10B满足G.657.A或G.657.B中所规定的弯曲损耗的水平。
(第1实施例)
以下,示出使用了第1实施方式涉及的实验例和比较例、以及第1实施方式的变形例涉及的实验例和比较例的评价试验的结果。需要说明的是,本发明不限于这些实施例。
在玻璃纤维的外周形成初级树脂层,进一步在其外周形成次级树脂层,从而制作了光纤的多个样品。表1示出了所制作的各样品的玻璃纤维的外径(μm)、初级树脂层的外径(μm)、次级树脂层的外径(μm)、初级树脂层的in-situ弹性模量(MPa)、次级树脂层的in-situ弹性模量(MPa)、被覆树脂层的厚度(μm)、初级树脂层的厚度(μm)、次级树脂层的厚度(μm)、玻璃纤维的偏心量的振幅的最大值(μm)、从被覆树脂层的厚度减去玻璃纤维的偏心量的振幅的最大值而得的值即被覆间隙(clearance)(μm)、ITU-T G.657规格、耐侧压特性、耐空隙性、断线频率、以及次级树脂层的外观。
[表1]
[偏心量的振幅的最大值]
通过使用偏心量变动观察装置,在玻璃纤维的轴向上以预定的间隔设定的多个测定点处测定玻璃纤维的偏心量,从而得到了偏心量相对于多个测定点的各自的位置的波形。然后,对光纤的偏心量波形进行傅里叶变换(FFT:快速傅里叶变换),并且对通过傅里叶变换而得的光谱进行分析。这样,在对偏心量波形进行傅里叶变换而得的光谱中,求出偏心量的振幅的最大值。
[in-situ弹性模量]
初级树脂层的in-situ弹性模量通过23℃的Pullout Modulus(POM:拉拔模量)法进行测定。将金属制圆筒粘接到光纤的2个部位(隔开预定的间隔)。除去圆筒间的被覆树脂层(初级树脂层和次级树脂层)部分以使玻璃露出。切断金属制圆筒的外侧(远离另一个金属制圆筒的一侧)的光纤(光纤的长度是粘接在两个金属制圆筒上的部分与金属制圆筒间的部分的长度之和)。接着,固定一个金属制圆筒,使另一个金属制圆筒向上述固定的金属制圆筒的相反方向缓慢地轻微移动。在将金属制圆筒的长度(粘接有光纤的长度)设为L、将卡盘的移动量设为Z、将初级树脂层的外径设为Dp、将玻璃纤维的外径设为Df、将初级树脂层的泊松比设为n、将卡盘移动时的负荷设为W的情况下,根据下式求出初级树脂层的in-situ弹性模量。
in-situ弹性模量(MPa)=((1+n)W/πLZ)×ln(Dp/Df)
此时,认为玻璃纤维、次级树脂层、以及粘接部未发生变形(不伸长),初级树脂层发生变形而使金属制圆筒移动。
次级树脂层的in-situ弹性模量通过使用从光纤中抽出玻璃纤维而得到的管状的被覆树脂层(长度:50mm以上),在23±2℃、50±10%RH的环境下进行拉伸试验(标线间距离:25mm),由2.5%割线值求出。
[耐侧压特性]
在卷绕有线外径50μm、间距150μm的平卷的平织金属网且筒径为405mm的线轴上以80g的张力卷附1层500m的光纤,并在该状态下测定该光纤的传输损耗。将该光纤卷附在筒径为280mm的线轴上,然后从线轴上取下,以成为卷绕成直径为280mm左右的环状的状态。在该状态下测定该光纤的传输损耗(各自测定三次,求出平均值)。将两个平均值之差作为传输损耗差。这里,传输损耗是波长为1550nm的光的传输损耗,根据通过截断法(cutback)测定的损耗光谱来计算。将传输损耗差为1.0dB/km以下的情况评价为耐侧压特性“A”,将传输损耗差超过1.0dB/km且为1.5dB/km以下的情况评价为耐侧压特性“B”,将传输损耗差超过1.5dB/km的情况评价为耐侧压特性“C”。
[耐空隙性(低温特性)]
通过以0.7kg(更具体而言,为0.6kg以上0.8kg以下)的张力将光纤卷附在筒径为280mm的线轴上而进行筛选。将光纤从线轴上取下,成为以束状态卷绕成直径为280mm左右的环状的状态。以束状态在23℃和-40℃测定该光纤的波长为1550nm的传输损耗(各自测定三次,求出平均值)。将两个平均值之差(从-40℃的传输损耗的平均值减去23℃的传输损耗的平均值而得的值)作为传输损耗差。这里,传输损耗是波长为1550nm的光的传输损耗,根据通过截断法测定的损耗光谱来计算。当产生空隙时,空隙膨胀,从而在低温下产生传输损耗增加。因此,将传输损耗差为1.0dB/km以下的情况评价为耐空隙性“A”,将传输损耗差超过1.0dB/km的情况评价为耐空隙性“B”。
[断线频率]
将以0.7kg(更具体而言,为0.6kg以上0.8kg以下)的张力对1000km(即,1Mm)的光纤进行换卷时断线次数为50次以下的情况评价为断线频率“A”,将超过50次的情况评价为断线频率“B”。
[外观]
对于卷绕在线轴上的光纤,通过目视观察次级树脂层有无破裂等外伤来评价外观。将没有外伤的情况评价为外观“A”,将有外伤或与外观有关的异常的情况评价为外观“B”。
样品编号1-7的光纤是第1实施方式涉及的光纤10A的实施例。即,样品编号1-7的光纤使用与玻璃纤维13A相同结构的玻璃纤维。样品编号1-1至1-6的光纤是第1实施方式的变形例涉及的光纤10B的实施例,样品编号1-8至1-12的光纤是光纤10B的比较例。即,除样品编号1-7以外的光纤使用与玻璃纤维13B相同结构的玻璃纤维,并满足ITU-T G.657.A2、B2、B3中规定的弯曲损耗的水平。
样品编号1-1至1-8的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量为0.4MPa以下,因此是耐空隙特化型的光纤。样品编号1-1至1-8的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量为0.3MPa以下,因此也是耐微弯特化型的光纤。
根据该实施例和比较例,在玻璃纤维的外径为80μm、初级树脂层的厚度为5μm以上35μm以下、次级树脂层的厚度为5μm以上15μm以下、次级树脂层的外径为120μm以上160μm以下、初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.2MPa以下、次级树脂层的in-situ弹性模量为1200MPa以上2800MPa以下、玻璃纤维的偏心量的振幅的最大值为10μm以下的情况下,耐侧压特性的评价为A或B,耐空隙性的评价为A,断线频率的评价为A,断线概率的评价为A,外观的评价为A,从而能够提供抑制耐侧压特性和耐空隙性(低温特性)的劣化并且实现细径化的光纤。在该光纤中,也抑制了外观的劣化、断线频率。
样品编号1-12的光纤由于在制造时没有使用振动控制部件,偏心量的振幅的最大值超过10μm,因此断线频率增大。样品编号1-1的光纤在制造时也没有使用振动控制部件。样品编号1-10的光纤由于次级树脂层的in-situ弹性模量超过2800MPa,因此被覆变脆,次级树脂层产生破裂,外观不良。样品编号1-9的光纤由于次级树脂层的in-situ弹性模量小于1200MPa,因此耐侧压特性不充分,传输损耗增大。样品编号1-11的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量小于0.1MPa,因此耐侧压特性不充分,传输损耗增大,并且产生空隙性,在低温下传输损耗增大。
在本实施例中,通过表2所示的树脂组成1(以下,称为树脂P1)得到了杨氏模量为0.1MPa的初级树脂层、杨氏模量为0.15MPa的初级树脂层以及杨氏模量为0.2MPa的初级树脂层。另外,通过表2所示的树脂组成2(以下,称为树脂P2)得到了杨氏模量为0.3MPa的初级树脂层和杨氏模量为0.4MPa的初级树脂层。另外,通过表2所示的树脂组成3(以下,称为树脂P3)得到了杨氏模量为0.6MPa的初级树脂层。另外,通过表2所示的树脂组成4得到了杨氏模量为0.02MPa的初级树脂层。氨基甲酸酯低聚物(I)具体为HEA-TDI-(PPG3000-TDI)2,1-HEA,氨基甲酸酯低聚物(II)具体为HEA-TDI-(PPG3000-TDI)2,1-EH,氨基甲酸酯低聚物(III)具体为HEA-TDI-(PPG3000-TDI)2,1-SiI。
[表2]
在本实施例中,在各样品的次级树脂层当中,对于杨氏模量为1000MPa、1200MPa及2000MPa的树脂(以下,称为树脂S1),以下表3为基础,通过调节UV功率或根据各样品的偏差来进行挑选,从而获得了杨氏模量的差异。需要说明的是,UA1是通过使2,4-甲苯二异氰酸酯与丙二醇(数均分子量2000)以重量比1:5.7进行反应而制作的。UA2是通过使2,4-甲苯二异氰酸酯与聚丙二醇(数均分子量10000)以重量比1:28进行反应而制作的。
[表3]
成分 质量份(%)
UA1 20.0
UA2 1.0
双酚A环氧二丙烯酸酯 48.0
三丙二醇二丙烯酸酯 32.0
1-羟基环己基苯基酮 2.0
2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦 0.4
另外,在本实施例中,在各样品的次级树脂层当中,对于杨氏模量为2500MPa、2800MPa及3000MPa的树脂(以下,称为树脂S2),设为下表4的组成,并通过调节UV功率或根据各样品的偏差来进行挑选,从而获得了杨氏模量的差异。需要说明的是,UA是使分子量为600的聚丙二醇、2,4-甲苯二异氰酸酯、以及丙烯酸羟乙酯进行反应而得的氨基甲酸酯丙烯酸酯。EA是环氧二丙烯酸酯。
[表4]
(第2实施方式)
图8是示出与第2实施方式涉及的光纤10C的轴向垂直的剖面的图。光纤10C是所谓的光纤芯线,具备:包含芯部11和包层12的玻璃纤维13A;和设置在玻璃纤维13A的外周的具有初级树脂层14、次级树脂层15及涂层17的被覆树脂层16B。在这些构成要素当中,玻璃纤维13A和次级树脂层15的结构及特性与上述第1实施方式相同。
涂层17与次级树脂层15的外周面接触,并被覆整个次级树脂层15。涂层17构成被覆树脂层16B的最外层。涂层17的厚度t3为3.0μm以上8.0μm以下。涂层17的外径D5、即被覆树脂层16B的外径为170μm±5μm,即165μm以上175μm以下。涂层17是含有颜料或染料的着色树脂层。如本实施方式那样,在被覆树脂层16B具有着色了的涂层17的情况下,通过涂层17容易识别光纤10C。
涂层17进一步由包含紫外线固化树脂和防粘剂的树脂组合物的固化产物构成。根据防粘剂,在将光纤10C带化时能够容易地除去带材。带化是指(例如)利用带材覆盖并列的多条(例如,2条至32条)光纤芯线而制成带。在为了在带上安装连接器或将带与其他部件连接而进行的带的终端加工中,除去带材,从而取出光纤芯线。在将光纤素线带化的情况下,由于次级树脂层与带材的密合性高,因此无法只除去带材。光纤10C由于具备包含防粘剂的涂层17,因此容易仅除去带材。
通过使涂层17的厚度t3为3.0μm以上,在外观上芯线的颜色变得足够深,从而识别性提高。此外,可以抑制因制造工序中的光纤10C的振动而引起的颜色不均。另外,由于涂层17中含有颜料或染料,因此当涂层17具有过厚的厚度时,用于使涂层17固化的紫外线不能充分地到达涂层17的深部,涂层17的固化有可能变得不充分。当涂层17的固化不充分时,涂层17与次级树脂层15的密合力降低,当剥离带材时,涂层17不是从带材上分离而是从次级树脂层15上分离,产生所谓的“颜色剥落”。通过使涂层17的厚度t3为10.0μm以下,用于使涂层17固化的紫外线充分地到达涂层17的深部,从而可以减少上述的“颜色剥落”。
在本实施方式的光纤10C中,通过照射用于使涂层17固化的紫外线,从而与第1实施方式相比,初级树脂层14的in-situ弹性模量略微增大。据认为,这是因为:初级树脂层14因用于使涂层17固化的紫外线的照射而进一步固化。
即,在本实施方式的光纤10C中,初级树脂层14的in-situ弹性模量在23℃可以为0.1MPa以上0.5MPa以下。当初级树脂层14的in-situ弹性模量为0.1MPa以上时,在0.7kg以上的筛选张力下,在初级树脂层14中难以产生被称为空隙的被覆裂纹和被覆的剥离(分层)。当产生空隙时,在低温下空隙膨胀,从而在低温下传输损耗增加。光纤10C是耐空隙特化型的光纤,不存在低温特性的问题。在以0.7kg的张力对光纤10C进行筛选后,在以束状态在23℃和-40℃测定波长为1550nm的传输损耗的情况下,传输损耗差为1.0dB/km以下。当初级树脂层14的in-situ弹性模量为0.5MPa以下时,可以在上述初级树脂层14的厚度t1的范围内得到特别优异的耐侧压特性。
初级树脂层14的in-situ弹性模量可以为0.1MPa以上0.3MPa以下。当初级树脂层14的in-situ弹性模量为0.3MPa以下时,可以特别地降低微弯损耗,并且特别地提高耐侧压特性。具备具有0.3MPa以下的in-situ弹性模量的初级树脂层14的光纤10C是耐微弯特化型的光纤。
在本实施方式中,除了in-situ弹性模量以外,初级树脂层14的结构和特性与上述的第1实施方式相同。
(第2实施方式的变形例)
虽然省略图示,但是第2实施方式的变形例涉及的光纤具备玻璃纤维13B(参照图6)来代替玻璃纤维13A(参照图8)。玻璃纤维13B的结构和特性与第1实施方式的变形例相同。
(第2实施例)
以下,示出使用了第2实施方式涉及的实验例和比较例、以及第2实施方式的变形例涉及的实验例和比较例的评价试验的结果。需要说明的是,本发明不限于这些实施例。
在玻璃纤维的外周形成初级树脂层,进一步在其外周形成次级树脂层,进一步在其外周形成涂层,从而制作了光纤的多个样品。表5示出了所制作的各样品的玻璃纤维的外径(μm)、初级树脂层的外径(μm)、次级树脂层的外径(μm)、涂层的外径(μm)、初级树脂层的in-situ弹性模量(MPa)、次级树脂层的in-situ弹性模量(MPa)、被覆树脂层的厚度(μm)、初级树脂层的厚度(μm)、次级树脂层的厚度(μm)、涂层的厚度(μm)、玻璃纤维的偏心量的振幅的最大值(μm)、被覆间隙(μm)、ITU-T G.657规格、耐侧压特性、耐空隙性、断线频率、以及次级树脂层的外观。
[表5]
初级树脂层和次级树脂层的具体组成与第1实施例相同。但是,关于初级树脂层的in-situ弹性模量,由于固化涂层时的紫外线的照射,比第1实施例稍大(0MPa至0.1MPa左右)。初级树脂层和次级树脂层的in-situ弹性模量的测定方法与第1实施例相同。即,在初级树脂层的in-situ弹性模量的测定方法中,与玻璃纤维、次级树脂层及粘接部同样地,认为涂层不发生变形(不伸长),初级树脂层发生变形而使金属制圆筒移动。在次级树脂层的in-situ弹性模量的测定方法中,认为拉伸试验的结果是由次级树脂层的变形引起的。偏心量的振幅的最大值、in-situ弹性模量、耐侧压特性的测定方法及评价基准、以及筛选张力的测定方法及评价基准也与第1实施例相同。
样品编号2-8的光纤是第2实施方式涉及的光纤10C的实施例,样品编号2-10的光纤是光纤10C的比较例。样品编号2-1至2-7的光纤是第2实施方式的变形例涉及的光纤的实施例,样品编号2-9、2-11、2-12的光纤是第2实施方式的变形例涉及的光纤的比较例。
样品编号2-1至2-8的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量为0.4MPa以下,因此是耐空隙特化型的光纤。样品编号2-1至2-8的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量为0.3MPa以下,因此也是耐微弯特化型的光纤。
根据该实施例和比较例,在玻璃纤维的外径为80μm、初级树脂层的厚度为5μm以上35μm以下、次级树脂层的厚度为5μm以上15μm以下、涂层的厚度为5μm、次级树脂层的外径为120μm以上160μm以下、初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.3MPa以下、次级树脂层的in-situ弹性模量为1200MPa以上2800MPa以下、玻璃纤维的偏心量的振幅的最大值为10μm以下的情况下,耐侧压特性的评价为A或B,耐空隙性的评价为A,断线频率的评价为A,断线概率的评价为A,外观的评价为A,从而能够提供抑制耐侧压特性和耐空隙性(低温特性)的劣化并且实现细径化的光纤。在该光纤中,也抑制了外观的劣化、断线频率。
样品编号2-12的光纤由于在制造时没有使用振动控制部件,偏心量的振幅的最大值超过10μm,因此断线频率增大。样品编号2-10的光纤由于次级树脂层的in-situ弹性模量超过2800MPa,因此被覆变脆,次级树脂层产生破裂,外观不良。样品编号2-9的光纤由于次级树脂层的in-situ弹性模量小于1200MPa,因此耐侧压特性不充分,传输损耗增大。样品编号2-11的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量小于0.1MPa,因此耐侧压特性不充分,传输损耗增大,并且产生空隙性,在低温下传输损耗增大。
(第3实施方式)
虽然省略图示,但是第3实施方式涉及的光纤的次级树脂层15是含有颜料或染料的着色树脂层,在这一点上与第1实施方式涉及的光纤10A不同。第3实施方式涉及的光纤不具备涂层17(参照图8),因此直径比第2实施方式涉及的光纤10C细。第3实施方式涉及的光纤例如在不带化而作为缆线的情况下使用。
(第3实施方式的变形例)
虽然省略图示,但是第3实施方式的变形例涉及的光纤具备玻璃纤维13B(参照图6)来代替玻璃纤维13A(参照图8)。玻璃纤维13B的结构和特性与第1实施方式的变形例相同。
(第3实施例)
以下,示出使用了第3实施方式涉及的实验例和比较例、以及第3实施方式的变形例涉及的实验例和比较例的评价试验的结果。需要说明的是,本发明不限于这些实施例。
除了由着色树脂层形成次级树脂层以外,与第1实施例同样地制作了光纤的多个样品。表6是将光纤的规格与表1同样地汇总而成的表。偏心量的振幅的最大值、in-situ弹性模量、耐侧压特性的测定方法及评价基准、以及筛选张力的测定方法及评价基准与第1实施例相同。
[表6]
样品编号3-1至3-8的光纤是第3实施方式的变形例涉及的光纤的实施例,样品编号3-9至3-12的光纤是第3实施方式的变形例涉及的光纤的比较例。样品编号3-1至3-12的光纤使用与玻璃纤维13B相同结构的玻璃纤维。
样品编号3-1至3-8的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量为0.4MPa以下,因此是耐空隙特化型的光纤。样品编号3-2至3-8的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量为0.3MPa以下,因此也是耐微弯特化型的光纤。
根据该实施例和比较例,在玻璃纤维的外径为80μm、初级树脂层的厚度为5μm以上37.5μm以下、次级树脂层的厚度为5μm以上20μm以下、次级树脂层的外径为130μm以上170μm以下、初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.4MPa以下、次级树脂层的in-situ弹性模量为1200MPa以上2800MPa以下、玻璃纤维的偏心量的振幅的最大值为10μm以下的情况下,各评价为A,从而能够提供抑制耐侧压特性和耐空隙性(低温特性)的劣化并且实现细径化的光纤。在该光纤中,也抑制了外观的劣化、断线频率。
样品编号3-8至3-10及3-12的光纤由于在制造时没有使用振动控制部件,偏心量的振幅的最大值超过10μm,因此断线频率增大。样品编号3-9的光纤由于次级树脂层的in-situ弹性模量超过2800MPa,因此被覆变脆,次级树脂层产生破裂,外观不良。样品编号3-10的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量超过0.5MPa,因此耐侧压特性不充分,传输损耗增大。样品编号3-12的光纤由于次级树脂层的in-situ弹性模量小于1200MPa,因此耐侧压特性不充分,传输损耗增大。样品编号3-11的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量小于0.1MPa,因此耐侧压特性不充分,传输损耗增大,并且产生空隙性,在低温下传输损耗增大。
(第4实施方式)
虽然省略图示,但是第4实施方式涉及的光纤的次级树脂层15是含有颜料或染料的着色树脂层,涂层17是透明树脂层(透明涂层),在这一点上与第2实施方式涉及的光纤10C不同。第4实施方式涉及的光纤进一步具备作为透明树脂层的涂层17,在这一点上与第3实施方式涉及的光纤不同。第4实施方式涉及的光纤例如在进行带化的情况下使用。
(第4实施方式的变形例)
虽然省略图示,但是第4实施方式的变形例涉及的光纤具备玻璃纤维13B(参照图6)来代替玻璃纤维13A(参照图8)。玻璃纤维13B的结构和特性与第1实施方式的变形例相同。
(第4实施例)
以下,示出使用了第4实施方式涉及的实验例和比较例、以及第4实施方式的变形例涉及的实验例和比较例的评价试验的结果。需要说明的是,本发明不限于这些实施例。
除了由着色树脂层形成次级树脂层、并将涂层设为透明树脂层以外,与第2实施例同样地制作了光纤的多个样品。表7是将光纤的规格与表5同样地汇总而成的表。偏心量的振幅的最大值、in-situ弹性模量、耐侧压特性的测定方法及评价基准、以及筛选张力的测定方法及评价基准与第2实施例相同。
[表7]
样品编号4-8的光纤是第4实施方式涉及的光纤的实施例,样品编号4-10的光纤是第4实施方式涉及的光纤的比较例。即,样品编号4-8、4-10的光纤使用与玻璃纤维13A相同结构的玻璃纤维。样品编号4-1至4-7的光纤是第4实施方式的变形例涉及的光纤的实施例,样品编号4-9、4-11、4-12的光纤是第4实施方式的变形例涉及的光纤的比较例。即,样品编号4-1至4-7、4-9、4-11、4-12的光纤使用与玻璃纤维13B相同结构的玻璃纤维,并且满足ITU-T G.657.A2、B2、B3中规定的弯曲损耗的水平。
样品编号4-1至4-8的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量为0.4MPa以下,因此是耐空隙特化型的光纤。样品编号4-1至4-8的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量为0.3MPa以下,因此也是耐微弯特化型的光纤。
根据该实施例和比较例,在玻璃纤维的外径为80μm、初级树脂层的厚度为5μm以上35μm以下、次级树脂层的厚度为5μm以上15μm以下、涂层的厚度为5μm、次级树脂层的外径为120μm以上160μm以下、初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.5MPa以下、次级树脂层的in-situ弹性模量为1200MPa以上2800MPa以下、玻璃纤维的偏心量的振幅的最大值为10μm以下的情况下,耐侧压特性的评价为A或B,耐空隙性的评价为A,断线频率的评价为A,断线概率的评价为A,外观的评价为A,从而能够提供抑制耐侧压特性和耐空隙性(低温特性)的劣化并且实现细径化的光纤。在该光纤中,也抑制了外观的劣化、断线频率。
样品编号4-12的光纤由于在制造时没有使用振动控制部件,偏心量的振幅的最大值超过10μm,因此断线频率增大。样品编号4-10的光纤由于次级树脂层的in-situ弹性模量超过2800MPa,因此被覆变脆,次级树脂层产生破裂,外观不良。样品编号4-9的光纤由于次级树脂层的in-situ弹性模量小于1200MPa,因此耐侧压特性不充分,传输损耗增大。样品编号4-11的光纤由于初级树脂层的in-situ弹性模量小于0.1MPa,因此耐侧压特性不充分,传输损耗增大,并且产生空隙性,在低温下传输损耗增大。
(第5实施方式)
图9是示出与第5实施方式涉及的光纤10D的轴向垂直的剖面的图。光纤10D具备被覆树脂层16C以代替被覆树脂层16B,在这一点上与第2实施方式的光纤10C不同。在光纤10D中,与光纤10C同样地,次级树脂层15是透明或半透明树脂层,涂层17是着色树脂层。被覆树脂层16C除了被覆树脂层16B的构成以外,进一步具有环形标记18。环形标记18配置在次级树脂层15与涂层17之间。
环形标记18是颜色与涂层17不同的树脂层。环形标记18在玻璃纤维13A的轴向上彼此隔开间隔而形成。环形标记18例如通过喷射溶剂稀释型的油墨的喷墨方式来形成。溶剂稀释型的油墨具有利用醇等擦拭而除去的性质,因此在次级树脂层15的外侧表面形成环形标记18,并在其上形成涂层17以覆盖环形标记18。环形标记18是在光纤的长度方向上其厚度不连续的层。当沿着长度方向观察光纤10D时,也存在没有环形标记18的部位。
根据本变形例,可以使光纤芯线的可识别的颜色数增加涂层17的颜色数和环形标记18的颜色数的组合数。因此可以显著地增加光纤芯线的可识别的颜色数。在光纤10D中,次级树脂层15可以是着色树脂层,涂层17可以是透明树脂层。在这种情况下,通过使环形标记18的颜色与次级树脂层15的颜色不同,也可以使光纤芯线的可识别的颜色数增加次级树脂层15的颜色数和环形标记18的颜色数的组合数。
以上,对实施方式和变形例进行了说明,但是本公开不一定限于上述的实施方式和变形例,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。上述实施方式和变形例也可以适当组合。

Claims (13)

1.一种光纤,具备:
包含芯部和包层的玻璃纤维、和
被覆所述玻璃纤维的外周的被覆树脂层,
所述被覆树脂层具有:
被覆所述玻璃纤维的外周的初级树脂层、和
被覆所述初级树脂层的外周的次级树脂层,
所述玻璃纤维的外径为79μm以上81μm以下,
所述初级树脂层的厚度为5μm以上,
所述次级树脂层的厚度为5μm以上,
所述次级树脂层的外径为120μm以上170μm以下,
所述初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.4MPa以下,
所述次级树脂层的in-situ弹性模量为1200MPa以上2800MPa以下,
在所述玻璃纤维的轴向上以预定的间隔设定的多个测定点处,测定所述玻璃纤维距以所述次级树脂层的外周为基准的中心轴的偏心量,在通过对表示所述偏心量相对于所述多个测定点的各自的位置的波形进行傅里叶变换而得的光谱中,所述偏心量的振幅的最大值为10μm以下。
2.根据权利要求1所述的光纤,其中,
所述次级树脂层是含有颜料或染料的着色层。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的光纤,其中,
所述初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.3MPa以下。
4.一种光纤,具备:
包含芯部和包层的玻璃纤维、和
被覆所述玻璃纤维的外周的被覆树脂层,
所述被覆树脂层具有:
被覆所述玻璃纤维的外周的初级树脂层、
被覆所述初级树脂层的外周的次级树脂层、以及
被覆所述次级树脂层的外周的涂层,
所述玻璃纤维的外径为79μm以上81μm以下,
所述次级树脂层的外径为120μm以上160μm以下,
所述涂层的外径为130μm以上170μm以下,
所述初级树脂层的厚度为5μm以上,
所述次级树脂层的厚度为5μm以上,
所述初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.5MPa以下,
所述次级树脂层的in-situ弹性模量为1200MPa以上2800MPa以下,
在所述玻璃纤维的轴向上以预定的间隔设定的多个测定点处,测定所述玻璃纤维距以所述次级树脂层的外周为基准的中心轴的偏心量,在通过对表示所述偏心量相对于所述多个测定点的各自的位置的波形进行傅里叶变换而得的光谱中,所述偏心量的振幅的最大值为10μm以下。
5.根据权利要求4所述的光纤,其中,
所述涂层是含有颜料或染料的着色树脂层。
6.根据权利要求4所述的光纤,其中,
所述次级树脂层是含有颜料或染料的着色树脂层,
所述涂层是透明树脂层。
7.根据权利要求4至权利要求6中任一项所述的光纤,其中,
所述涂层包含防粘剂。
8.根据权利要求4至权利要求6中任一项所述的光纤,其中,
所述被覆树脂层进一步具有配置在所述次级树脂层与所述涂层之间的环形标记。
9.根据权利要求4至权利要求6中任一项所述的光纤,其中,
所述初级树脂层的in-situ弹性模量为0.1MPa以上0.4MPa以下。
10.根据权利要求1或权利要求4所述的光纤,其中,
在以0.7kg的张力进行筛选后,在以束状态在23℃和-40℃测定波长1550nm的传输损耗的情况下,传输损耗差为0.5dB/km以下。
11.根据权利要求1或权利要求4所述的光纤,其中,
所述包层包括:覆盖所述芯部的外周的内包层、覆盖所述内包层的外周的沟槽、以及覆盖所述沟槽的外周的外包层,
所述内包层的折射率低于所述芯部的折射率,
所述沟槽的折射率低于所述内包层的折射率,
所述外包层的折射率高于所述沟槽的折射率且低于所述芯部的折射率。
12.根据权利要求11所述的光纤,其中,
所述光纤依据ITU-T G.657.A2、G.657.B2及G.657.B3当中的至少一者。
13.根据权利要求11所述的光纤,其中,
1310nm的模场直径为7.0μm以上8.6μm以下。
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