CN1399665A - 将光学纤维组件固定在光学设备中的方法、所获得的光学设备和其中使用的聚合物组合物 - Google Patents

将光学纤维组件固定在光学设备中的方法、所获得的光学设备和其中使用的聚合物组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN1399665A
CN1399665A CN00816290A CN00816290A CN1399665A CN 1399665 A CN1399665 A CN 1399665A CN 00816290 A CN00816290 A CN 00816290A CN 00816290 A CN00816290 A CN 00816290A CN 1399665 A CN1399665 A CN 1399665A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical
hydrogen
polysiloxane
groups
silicone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN00816290A
Other languages
English (en)
Inventor
克劳迪奥·博西西奥
乔瓦尼·德尔罗索尔
马尔科·德多诺
达尼洛·斯卡拉诺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning OTI SRL
Original Assignee
Corning OTI SRL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning OTI SRL filed Critical Corning OTI SRL
Publication of CN1399665A publication Critical patent/CN1399665A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/70—Siloxanes defined by use of the MDTQ nomenclature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652—Of asbestos
    • Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Installation Of Indoor Wiring (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

本发明所描述的光学设备包括在该设备内排列的至少一种光学纤维组件，和尤其是能把光学组件保持在预定位置和保护该设备内的光学组件的聚合物组合物。所述聚合物组合物是通过交联一种混合物所获得的硅酮弹性体，该混合物包括含有两个或多个式＞SiH－O－的氢－硅氧烷官能团的至少一种聚硅氧烷，和含有至少两个式－CH＝CH2的乙烯基的至少一种聚硅氧烷，其中两种聚硅氧烷是以使得在氢－硅氧烷基团和乙烯基团之间的摩尔比率小于或等于1∶1的用量来参与反应。该聚合物组合物具有极低的氢气放出量，低于1cm3/kg组合物。

Description

将光学纤维组件固定在光学设备中的方法、所获得 的光学设备和其中使用的聚合物组合物
本发明涉及利用聚合物组合物将光学纤维组件固定，特别是装配和包覆在设备内的方法。本发明进一步涉及光学设备，包括在该设备内排列的至少一种光学纤维组件，和尤其能够使光学组件保持在预定位置和保护该设备内的光学组件的聚合物组合物。另外本发明还涉及聚合物组合物。
对于本发明，光学纤维组件是指以某些方式实现光学连接的、具有所选择的特性(例如尺寸，组成物质或掺杂物，覆盖物的类型，纤维的相互位置，芯和最外层的折射指数值等)的一根或多根光学纤维，该选择的方式应能够根据预定的传递函数(transfer function)将输入光束传输为至少一束输出光束。
光学纤维组件的例子是：纤维布拉格光栅(纤维光栅)，用于光信号的放大的活性纤维，光纤耦合器，一般的光学纤维(例如单模式纤维，多模式纤维，极化维持纤维，散射补偿纤维，散射转换纤维，光学传感器中使用的纤维，等)以及通过将它们组合所获得的组件。
纤维光栅(简称“光栅”)通常是光学纤维，它在一部分中具有沿着纤维的传播轴永久调制好的芯折射指数n和/或包覆层折射指数nc。根据不同的传递函数，光栅反射有不同波长的光信号。
当芯的折射指数n假定沿着纤维传播轴方向有振幅和节距∧常数的周期性变化(例如正弦曲线的)时，则光栅被称作均匀的。
消衍射光栅具有沿着纤维传播轴变化的芯折射指数n的振幅(例如根据高斯分布)，而线性调频脉冲的光栅具有沿着纤维传播轴变化的节距∧。
在“Fiber Grating Spectra Grating Spectra”文章，Journal of LightTechnology，15卷，No.8，1277-1294页，1997年8月，T.Erdogan描述了各种类型的纤维光栅并且对于它们的设计和它们在光通信领域中可能的使用论述了理论原理。作者认为的光栅的类型包括，尤其是上述的均匀光栅，消衍射光栅和线性调频脉冲的光栅。
纤维组件和包括纤维组件的通常的光学设备，例如色散射的设备，正常装入保护该组件的各单元内和/或设备中并限制它们的总尺寸，使它们能够运输。
用于补偿色散射，例如属于包括光环行器和DCG(二极管电容器门电路)类型的设备被装入合适的模件(modules)中，如由本申请人生产的和由缩写CDCM(色散射补偿模件)指定的那些模件，例如CDC 0480和CDC 016160型。
例如，US专利5887107描述了由容器，和在它的一部分中含有布拉格光栅的光学纤维组成的光学设备。而且容器提供了锁紧零件(它束缚纤维的一部分)和芯轴(沿着它缠绕该纤维的另一部分)。
用于容纳以各种方式连接的光学纤维组件，电子，电光学和光学组件的编组架(organizer rack)是以同一申请人名义在US专利5915061中进行了描述。这一文件描述了光电子设备，它包括壳体，在其内部排列了电子单元和光学单元(彼此实现电连接)；光学单元包括一种零件，在其上面容纳了至少一个组件，它可以是光学类型(有光学连接)或电光学类型。
充填材料或粘合剂在已知光学设备中的使用也是已知的。
例如，US专利5727105描述了包括主容器和两个侧边容器的设备，具有从侧边容器引入到主容器的光学纤维。光学纤维利用硅酮树脂或环氧粘合剂锁紧在侧边容器中。
而且，US专利5960143，它涉及光学组分的保护外壳，描述了粘合剂产品用于固定光学纤维到波导管中和将光学纤维以机械方式固定到基底上的用途。这一专利还描述了所谓机械类型或硅酮型的拒水性润滑剂用于将光学组分与容器壁分开的用途。
室温可硫化(RTV)和高温可硫化(HTV)硅酮弹性体(或橡胶)的制备描述在参考书“Silicones-Chemistry and Technology”s.v.，由Vulkan-Verlag Essen(DE)出版，1991，45-59页中。这一RTV硅酮橡胶被分成单组分硅酮橡胶(RTV-1)和双组分硅酮橡胶(RTV-2)。后者，如以上列举的书中所述，能够通过两种硅酮化合物之间(例如在具有OH端基的聚甲基二硅氧烷和硅酸的四酯之间)的缩合反应或通过两种硅酮化合物之间的加成反应(例如通过沿着主链含有≡SiH基团的硅酮化合物与沿着主链端部或侧链含有乙烯基的聚二甲硅氧烷之间硅氢化反应(hydrosilation))来生产。
本申请人对于本发明的目的已观察到，与RTV-1橡胶和由缩合反应获得的RTV-2橡胶(以下缩写成“RTV-2C”)相比，由加成反应获得的RTV-2硅酮橡胶(下面缩写为“RTV-2A”)被证明是特别理想的。例如，与RTV-1橡胶和RTV-2C橡胶相反，RTV-2A橡胶显示出一般低于0.1％的体积收缩，这是由于双组分混合物的交联引起的。该材料的有限收缩使得有可能将光学组分牢固地固定在所希望的位置，不会有任何的下面可能性：由于该材料的交联，由于固定用材料的显著收缩，使光学组分发生甚至轻微的意外位移。RTV-1和RTV-2C橡胶的另一缺点与下面事实有关：这些树脂的交联反应产生了反应副产物(液体或气体的)，后者或快或慢地从交联的橡胶的本体中释放出来或在交联步骤中释放出来。RTV-1和RTV-2C橡胶的交联的典型副产物是水，醇类(例如甲醇、乙醇)，羧酸类(例如乙酸)，醛类(例如乙醛)，酮(例如丙酮)，酰胺(例如N-甲基乙酰胺)或胺类(例如二甲基-或二乙基-胺)。这些反应副产物，如果没有从固定材料的交联基体中适当和完全地除去，它们能够导致光学组分的光学特性的改变(水、醇)以及损害光学设备的其它部分(例如酸腐蚀)。此外，RTV-1硅酮橡胶需要一定的空气湿度来交联，而材料的交联反应取决于所要交联的材料的厚度。事实上，在硅酮层有单个表面与大气接触的情况下，相对于最外层表面而言，该层的内部的交联则有一些延迟和一些困难。特别地，有单个表面与大气接触和具有约1厘米或1厘米以上的厚度的RTV-1硅橡胶的层的适当交联被证明是极其困难的。
为达到本发明的目的，和根据该术语的正常意义，术语“双组分硅橡胶的加成反应”是指在用于形成橡胶的两个组分之间的交联反应的化学计量应使得不会形成反应副产物，这与在RTV-1和RTV-2硅酮橡胶的形成中的情况不同。所以，通过加成反应获得的双组分硅橡胶不含直接从化学计量反应得来的副产物。
对于RTV-2硅酮橡胶的上述加成反应，正如在该书的65页所述，为了实现弹性体的最佳固化，必要的是硅氢化反应应该以≡SiH基团相对于乙烯基基团的1.5-2倍的化学计量过量来进行。
申请人现在观察到，由于光学纤维组件对氢的存在特别敏感(事实上，氢扩散到这些光学组件中被看作是这些组件传输信号衰减的多个原因之一)，所以，必要的是用于这些组件的固定/保护的材料不应该放出氢，或仅放出可以忽略的量。申请人还特别观察到，在包括光学组件和用于固定排列在充分密封容器中的该组件的材料的光学设备中，为了该设备的工作寿命，该固定材料不应该放出大于约100ppm的量的氢(相对于密封容器的体积)，以避免所传输的信号的不希望有的衰减。基本密封容器是指一种具有减少透气性的措施(例如粘合剂、密封垫、O形环)的密封开口而与外界隔离的，和具有有限容积的容器，从装在该容器内的材料散发出的任何气体(例如氢气)不会立即释放到环境中，而是最初包含在该容器内，但随着时间的推移由于渗透穿过被密封的开口而最终释放出来。例如，如果在内部容纳了光学纤维组件的设备是具有大约100cm3体积、使用大约10g的用量(按重量)的固定材料的密封容器，则该材料不应放出计量大于约1.0cm3/每kg材料的氢气，该计量优选是低于约0.5cm3/每kg材料。就此而论，申请人已观察到，如果用于制造硅酮橡胶的加成反应是根据现有技术来进行，即使用相对于乙烯基而言化学计量过量的≡SiH基团，则未反应的氢-硅氧烷(即含有≡SiH基团)在最终橡胶中的存在能够引起氢气的形成，这是由于该化合物与水反应的分解所致。对于较大过量的所用氢-硅氧烷化合物，放出的氢气量是更大的。例如，对于≡SiH基团与乙烯基基团的1.5∶1摩尔比率，申请人已测得放出的氢气为从100cm3/kg硅酮橡胶到300cm3/kg硅酮橡胶。
另外申请人已经观察到，在其使用过程中，组件能够相对于它最初放置在容纳单元内的位置发生位移，例如在光学设备的搬运存放过程中或由于一定程度上的热涨落，如果没有足够地固定的话，该组件最初分开的各个部分能够相互接触。对于在两接触表面之间的相对压力具有一定数值的情况，这一压力能够在该组分各部分的接触点产生不可忽略的机械应力，随后带来该组件的光学特性的变化。因此，在该组件的使用期间，光学纤维组件的光学特性发生变化。
申请人所以发现，必须特别注意用于保护该光学组件和将它们固定在原始位置的材料的类型。特别地，申请人已经注意到，因为壳体(在其内部放置了光学组件)尺寸减小，固定材料在施加时必须具有足够低的粘度，这样它能够较容易地施加在壳体内。另一方面，一旦施加完毕，该材料必须确保光学组件在相关壳体内的足够的锁紧，因此希望它的粘度应该是相当的高。具体地，为了使该锁紧得到一定的确保，该材料优选具有固体稠度。优选地，该固体材料容易撕裂，使得在再次需要取出设备内的光学组件时，该材料从光学组件中容易和完全地除去。然而，申请人以发现，该材料的硬度不应过高，这样任何机械应力以较少程度(即使有的话)传递到被保护的光学组件。
最后，申请人已发现，另一种方法可用来使装在光学设备内的光学组件的光学特性保持基本上恒定，该方法包括以有序方式将光学组件排列在该设备内，尤其避免在该光学组件的各个部分之间的接触，和用本发明的材料固定该组件。
因此，本发明涉及光学设备，和制造该设备的方法，在该设备内放置了光学纤维组件和固定材料，该材料能够以稳定方式保持该组件在预定位置，不会改变该组件的传输性质。对于长度比内部容纳了光学组件的设备更长的光学组件，该光学组件优选被卷绕，以使它处于一种防止在卷绕的不同部分之间直接重叠接触(尤其任何类型的接触)的状态下。根据本发明，固定材料是尤其能满足以下各项要求的硅酮弹性体：减少氢气散发，容易施加和减少交联时间，导致得到足够软的最终材料，从而允许纤维组件的有效锁紧而不会牺牲它的光学特性。本发明进一步涉及将该光学纤维组件和聚合物组合物组装和将所述的光学纤维组件包覆在该光学设备内的方法。
对于本发明，术语“光学纤维组件的卷绕”是指该组件的一部分在其长度的绝大部分上具有曲线形状(即非直线的)，和优选以开放方式即以一种在同一卷绕的不同点之间没有接触的方式排列。
对于本发明，表达短语“以卷绕构型排列的光学纤维组件”是指光学纤维组件作为多重卷绕来排列的。
本发明的第一方面涉及固定排列在壳体内的光学组件的方法，包括以下步骤：
·将所述光学组件排列在该壳体内；
·将该光学组件包埋在基于聚硅氧烷的聚合物组合物中；
·交联该聚合物组合物，以获得能够固定该组件的交联的硅酮弹性体；
其特征在于该组合物能够通过加成反应交联，和在100℃下经历热老化15天时，该硅酮弹性体散发出计量低于约1cm3/kg弹性体的氢气。
本发明的另一方面涉及光学设备，包括：
·至少一种光学纤维组件；
·能够容纳该光学纤维组件的壳体；和
·聚合物组合物，该组合物能将该光学组件保持在壳体内的预定位置，和能够保护该组件免受机械应力损害；
其特征在于该聚合物组合物包括通过加成反应交联的硅酮橡胶，在100℃下热老化15天时该橡胶散发出计量低于约1cm3/kg橡胶的氢气。
优选地，散发出的氢气的计量是低于约0.1cm3/kg。
根据优选的实施方案，该硅酮橡胶具有根据标准ASTM D1321的针入度在大约300 1/10mm(300 tenths ofmm)和大约600 1/10mm之间，和优选在大约400 1/10mm和大约500 1/10mm之间。
根据另一个优选实施方案，聚合物组合物在交联之前的粘度是在大约500mPas和大约2000mPas之间(25℃)。
优选，该组合物通过包括以下组分的混合物的交联获得：
含有至少两个具有式＞SiH-O-的氢-硅氧烷官能团的至少一种聚硅氧烷；和
含有至少两个具有式-CH＝CH2的乙烯基基团的至少一种聚硅氧烷；
催化剂；
该聚硅氧烷是以一种量参与反应，该量使氢-硅氧烷基团和乙烯基团之间的摩尔比低于或等于1∶1。
根据优选的实施方案，该光学组件是作为多个相邻卷绕物来排列在壳体内。优选地，该壳体是硬质的并包括至少一个隔离零件，后者能够将多个卷绕物彼此实现物理分开以避免它们重叠接触。
本发明的再一个方面涉及通过交联包括以下组分的混合物所获得的基于聚硅氧烷的弹性体组合物：
含有两个或多个具有式＞SiH-O-的氢-硅氧烷官能团的至少一种聚硅氧烷；和
含有至少两个具有式-CH＝CH2的乙烯基基团的至少一种聚硅氧烷；
催化剂；
其特征在于该聚硅氧烷是以一种量参与反应，该量使氢-硅氧烷基团和乙烯基团之间的摩尔比低于或等于1∶1。
优选地，氢-硅氧烷基团的摩尔量与乙烯基的摩尔量之比是在大约1∶1和大约0.5∶1之间。
根据优选的实施方案，含有氢-硅氧烷基团的聚硅氧烷是通式(I)的化合物：
其中R1，R2，R3，R4和R5各自独立地是(C1-C4)烷基，(C5-C8)环烷基或苯基，p是大约30和大约200之间的整数和q是大约5和大约40之间的整数。优选地，在通式I化合物的-HSiR4-O-类型的单元和-Si(R2R3)-O-类型的单元之间的比率是在大约1∶1和大约1∶10之间。优选地，SiH基团的量是在约1mmol/g化合物和约10mmol/g化合物之间。
根据另一优选的实施方案，上述聚硅氧烷是含有乙烯基的通式(II)的化合物：
Figure A0081629000151
其中R1，R2，R3，R4和R5各自独立地是(C1-C4)烷基，(C5-C8)环烷基或苯基，n是大约200和大约1200之间的整数和m是零或在1-5之间的整数。
优选地，弹性体组合物另外含有硅油，优选含量是相对于组合物总重量的大约30％和大约60％(按重量计)之间。
理想地，弹性体组合物另外含有硅石，优选含量是相对于组合物总重量的大约5％和大约20％(按重量计)之间。
本发明的另一方面涉及如上所述的弹性体组合物用于固定前述光学组件的用途。
因此本发明使得将光学纤维组件放入相关容纳单元中的操作不是那么关键。另外，使得有可能获得可靠的光学设备，它们具有有效传递特性，该传递特性基本上等于标称值，以减少在设备使用期间必然会受到影响的特性和检验的操作。
根据本发明的光学设备能够理想地与其它光学或光电设备相结合，并能够作为离散构件来使用，与它所要连接的组件保持独立。
附图说明
在下面参考在附图中作为例子给出的实例来说明本发明的特性和优点，其中：
·图1显示了本发明的光学设备的平面视图；
·图2显示了在试验平台上延伸的和装入本发明设备中的线性调频脉冲光栅的反射光谱；
·图3显示了由FTIR(傅里叶变换红外分光光度法)对根据本发明的硅酮橡胶的交联的分析。
本发明的详细说明
如前面所述，本发明的一个方面涉及光学设备，它包括放置在壳体内，和利用特殊的聚合物组合物使之在该壳体内保持在预定位置的至少一种光学纤维组件，该聚合物组合物具有特定的机械和化学性质，以及理想的应用特性。
根据第一方面，根据本发明的硅酮组合物的特征在于：在100℃下经历热老化15天时，它散发出低于1cm3/kg硅酮橡胶的氢气量。优选地，该量是低于约0.5cm3/kg，和甚至更优选低于约0.1cm3/kg交联材料。根据本发明，散发出低于约0.05cm3/kg材料的氢气量的硅酮橡胶是特别理想的。
这些特性能够通过如下方法获得：适宜地控制获得该橡胶的氢硅化反应中使用的氢-硅氧烷和乙烯基-硅氧烷化合物的化学计量比，尤其以≡SiH和乙烯基官能团之间的1∶1化学计量比，或以≡SiH基团的化学计量不足来进行该反应。
如前面所述，申请人事实上已发现，如果氢硅化反应是按照现有技术中所建议的为了优化树脂的物理性能的方式来进行，即该基团相对于乙烯基而言有1.5-2倍的化学计量过量，则过量的未反应的氢-硅氧烷化合物在硅酮物质中的存在能够通过该过量氢-硅氧烷基团与水的反应形成氢气，根据下面的反应流程：
。
另一方面，≡SiOH基团基本上完全的反应使得有可能获得基本上不含未反应氢-硅氧烷化合物的橡胶，因此避免了由于与水反应的分解作用所导致的有害氢气的可能形成。
图3显示了硅酮橡胶的交联的进程，其中在聚硅氧烷反应物的≡SiH基团和乙烯基基团之间的比率是约1∶1(根据下面所述的实施例2制备)。这一附图显示了从组分的混合开始(线“A”)，对树脂交联的各个步骤的FTIR光谱分析，特别参考与≡SiH基团相关的在2155cm-1处的谱带的IR吸收率。从附图可以看出，在混合各组分之后刚过1小时这一谱带的强度大大下降(线“B”)，和在约4小时之后几乎可以忽略(线“C”)。
申请人进一步发现，为了产生低于1cm3的氢气/kg材料，最终的硅酮橡胶有必要含有低于0.045mmol/kg材料的残留未反应≡SiH基团。
根据本发明的弹性体所以能够通过聚硅氧烷，优选含有式＞SiH-O-的至少两个氢-硅氧烷官能团的聚二甲基硅氧烷(简称“氢-硅氧烷”)与聚硅氧烷，优选含有式-CH＝CH2的至少两个乙烯基的聚二甲基硅氧烷(简称“乙烯基-硅氧烷”)之间的加成交联(加成固化)反应来获得，在氢-硅氧烷基团的摩尔量和乙烯基基团的摩尔量之间的比率小于或等于1∶1。尤其，在氢-硅氧烷基团的摩尔量和乙烯基基团的摩尔量之间的比率是在大约1∶1和大约0.5∶1之间，优选在大约0.9∶1和大约0.7∶1之间，其中大约0.8∶1的比率是特别优选的。
交联反应优选在室温下进行。
作为含有氢-硅氧烷基团的聚硅氧烷，通式(I)的化合物能够理想地用于本发明：
Figure A0081629000181
其中R1，R2，R3，R4和R5各自独立地是(C1-C4)烷基，(C5-C8)环烷基或苯基，优选是甲基，p是大约30和大约200之间、优选在约50-约120之间的整数，和q是大约5和大约40之间、优选在约10-约25之间的整数。优选地，在-HSiR4-O-类型的单元和-Si(R2R3)-O-类型的单元之间的比率是在大约1∶1和大约1∶10之间，和优选是在大约1∶3和大约1∶5之间。优选地，≡SiH基团的量是在每克通式(I)化合物约1mmol和约10mmol之间。
理想地，根据本发明的含有氢-硅氧烷基团的聚硅氧烷，尤其其中R1，R2，R3，R4和R5是甲基的通式(I)化合物具有在约10-约600mPas之间、优选在20mPas-400mPas之间的运动粘度(25℃)，大约25-250mPas的粘度(根据标准ASTM 445测量)是特别优选的。
能够用于本发明组合物中的含有氢-硅氧烷基团的聚硅氧烷化合物的例子是以商品名Silopren U130，Silopren U230，Silopren U430，Silopren U930(Bayer AG)，PS122.5，PS123，PS123.5，PS123.8，PS124.5，PS125，PS125.5，PS129.5(United Chemical Technologies)销售的。
在乙烯基终端的聚硅氧烷化合物之中，通式(II)的化合物能够理想地用于本发明：
其中R1，R2，R3，R4和R5各自独立地是(C1-C4)烷基，(C5-C8)环烷基或苯基，优选是甲基，n是大约200和大约1200之间，优选在约300-约1000之间的整数，和m是0或在1-5之间的整数，优选是0、1或2。
根据本发明的聚乙烯基硅氧烷，尤其其中R1，R2，R3，R4和R5是甲基的通式(II)的化合物(含有乙烯基的聚二甲基硅氧烷)的运动粘度(20℃)优选是在大约100mPas和大约65,000mPas之间，优选在大约800和大约12,000mPas之间(ASTM D445)。对于本发明，有可能使用具有预定粘度(例如大约5000mPas)的单一化合物，或具有不同粘度的两种或多种化合物的混合物以获得属于在不同化合物的粘度之间的中间值的粘度(例如大约5000mPas的粘度能够通过混合合适量的具有大约1000mPas的粘度的化合物和具有大约10,000mPas的粘度的化合物来获得)。
在本发明组合物中使用的含有乙烯基基团的聚二甲基硅氧烷化合物的例子是以商品名Silopren U1，Silopren U5，Silopren U10，SiloprenU65(Bayer AG)，PS441，PS441.2，PS442，PS443，PS444，PS445，PS447.6，PS463，PS491，PS493，PS735(United Chemical Technologies)销售的。
上述加成固化反应典型地在金属催化剂存在下进行，它被加入到需要交联的化合物中，优选以可溶性盐或有机金属配合物形式加入。加入量是相对于组合物总重量的约5-10ppm金属。金属优选是选自过渡金属，例如铑，或更优选铂，优选以可溶性盐形式。能够用于上述反应的催化剂的例子是由United Chemical Technologies公司以商品名PC072、PC073、PC074、PC075、PC075.5和PC076销售的。
根据本发明的硅酮组合物更理想地含有硅油，目的为了改进所要交联的混合物的粘度或最终弹性体的机械性能。尤其，尽管一方面该油的添加可改变所要交联的混合物的粘度，使它的应用更容易，另一方面这些油(该油不参与交联反应)在最终橡胶中的存在有助于控制该材料的最终柔软度，使得它不传输(或在可以忽略的程度上传输)所不希望有的机械应力到包埋在该材料中的光学组件上。这些油的运动粘度优选是在25℃下的大约20mPas和大约2000mPas之间(ASTMD445)，其中在大约100mPas和大约1000mPas之间的粘度是最优选的。为了获得需要交联的混合物的所需粘度和最终弹性体的所希望的柔软度特性，上述油能够单独使用，或以具有不同粘度的几种油的混合物使用。典型地，硅油在最终组合物中的量能够在大约30％到大约60％(按重量计)变化，这取决于所要交联的混合物所需要的粘度和取决于最终树脂的柔软度特性。
有利地用于本发明的硅油是具有通式(III)的α-ω-三甲基甲硅氧基-聚二甲基硅氧烷：
其中r是在大约30和大约500之间，优选在大约100和大约400之间的整数。
能够用于本发明中的硅油的例子是以商品名Baysilone M100，Baysilone M500，Baysilone M1000(Bayer AG)，DC 200/20，DC200/500，DC 200/1000(Dow Corning)，AK100，AK500，AK1000(Wacker)销售的。
根据本发明的组合物另外含有硅石，典型地以大约5％和大约20％(按重量计)之间的量。部分硅烷化的煅制二氧化硅以大约0.007-0.01μm的粒度的超显微颗粒(超显微的火烘干煅制硅石)形式使用是有利的。市场上可买到的硅石的例子包括硅石Cab-O-Sil TS610(Cabot)，硅石HDK H15，HDK H20，HDK H30(Wacker)。硅石在组合物中的存在具有使用过程中赋予液体混合物以触变型的增稠作用(当混合物经历剪切应力时粘度下降，和当混合物静止时粘度提高)，和使最终材料具有改进的机械性能的双重目的。
实际应用中，需要交联的混合物的乙烯基组分一般保持与氢-硅氧烷组分分离，一直到应用时刻为止。
对于这一目的，与其它合适添加剂混合能够有利地制备各自含有上述组分的两种分开的混合物。然后按合适的比例混合部分A和部分B来获得双组分硅酮橡胶。部分(或组分)A和B的组合物的典型实例如下：
·部分A：包括一种或多种乙烯基-硅氧烷化合物，催化剂，为达到所需应用粘度所需要的任选的硅油(或几种硅油的混合物)，和任选的，合适量的硅石；和
·部分B：包括一种或多种氢-硅氧烷交联剂，任选的硅油(或硅油的混合物)和任选的合适量的硅石。
根据另一实施方案，部分B另外含有一定量的乙烯基-硅氧烷化合物。
然后在应用材料时按合适的比例将部分A和部分B混合在一起。
因为，对于特定的应用，必要的是弹性体组合物应该能够插入到较小尺寸的壳体中，优选的是该应用混合物(部分A+部分B)应该具有相当低的运动粘度，优选在20℃下低于约2000mPas，至少对于一些应用粘度应足够高，例如高于大约500mPas，以避免组合物的过度流动性。在大约800mPas和大约1500mPas之间的粘度是特别优选的。两个部分(根据本发明的硅酮橡胶由它们组成)优选各自粗略地具有对于具体应用所需要的粘度，或该粘度能够通过混合这两部分来获得，它们两者分别具有比所希望的粘度更高和更低的粘度，当根据预定的化学计算比例混合这两个部分时达到最终的应用粘度。如前面所述，混合物的所需粘度能够理想地通过向该混合物的两个部分中添加足够量的具有合适粘度的硅油来获得。
如下文所述，一旦硅酮橡胶的双组分被混合，所形成的混合物被倾倒在合适的壳体内，混合物的工作寿命，即混合物能够进行操作但粘度不会显著提高的一段使用时间将从大约10分钟到大约30分钟变化，和优选是大约15-20分钟。这样一段时间通常被认为足以能够使操作者将混合物容易地放入壳体内。在这一段时间之后，由于在两组分之间的交联反应的进展，混合物的粘度变得越来越高，这样很难将材料放入壳体内。
从混合两组分的时刻开始，该材料花费大约30分钟到大约2小时，优选1-1.5小时的时间达到与最终硬度类似的硬度，可以认为交联反应基本完成。如前面所述，该橡胶仍然不得不具有较低硬度，从而不致于引起对包埋在其中的光学组件的过大机械应力。根据本发明的硅酮橡胶的所需柔软度能够通过适宜地改变反应物的化学计量比(减少氢-硅氧烷化合物的量导致弹性体的交联度和它的硬度的下降)，或向该混合物添加适合量的具有合适粘度的硅油来获得。优选地，根据本发明的硅酮橡胶具有根据标准ASTM D1321测量的针入度在大约3001/10mm和大约600 1/10mm之间，和优选在大约400 1/10mm和大约5001/10mm之间。
液体混合物和光学纤维组件在光学设备内的应用中，为了将该组件包埋在硅酮材料中可使用各种组装技术。在下面描述的所有情况中，所述的液体硅酮混合物被理解为包括催化剂和任何其它添加剂如硅油或硅石的乙烯基-硅氧烷和氢-硅氧烷组分的两组分混合物。如前面所述，这一混合物虽然不过分流动，但具有足够低的粘度，低得足以允许它容易地施加在光学设备的受限尺寸的空间中，以避免混合物在壳体内的过度流动性。典型地，所施加的混合物的粘度是在约500mPas和大约2000mPas之间，和优选在大约800和1200mPas之间。
本发明的光学设备组装的第一种方法包括将光学纤维组件放置在壳体通路中的第一个步骤，和包括将液体硅酮混合物倾倒在组件上的第二步骤，其用量足以使得用约1-2mm厚的层包覆该组件。小心地放置光学纤维组件，不致于在该组件中诱发应力。光学组件的放置的螺旋形型式，正如例如在图1中所示，可以证明比较理想的是它确保对光学纤维组件的最小应力。一旦硅酮混合物已经放置在壳体内，光学设备在室温下敞开放置约2小时，以达到所需的橡胶固化度，然后密闭。这一方法的优点是如果该组件显示出问题，例如由于在放置步骤中不正确的操作，它允许在施加硅酮混合物之前容易地取出光学组件。
本发明的光学设备组装的第二种方法包括，第一个步骤，首先将最低量的硅酮组合物(例如大约0.8mm的厚度)倾倒在光学设备的壳体的底部。然后，一旦硅酮橡胶的该第一层已经变硬，将光学纤维组件放入壳体内。然后进行液体硅酮混合物的第二次倾注，从而完全包埋光学纤维组件。然后该第二层与前面对于第一种方法所述相同方法进行交联。第一层硅酮橡胶在壳体底部上的存在使被放入壳体内的光学组件稍有粘附，因此减少了组件从壳体中可能滑出的风险，而这会在第一种方法中发生。
第三种方法包括将硅酮混合物倾注到光学设备的壳体内的第一步骤。紧接着，将光学纤维组件放入壳体内，趁混合物仍然处于液态，小心地将它完全包埋在混合物中。同样在第三种情况，有可能较好的控制光学组件的放置步骤，防止光学组件无意中从容纳壳体中滑出来。
采用上述方法中的一种，以最小应力将光学组件放入相关壳体内，不致于引起组件的传递函数的显著变化。在任何情况下，传递函数的任何最小变化将由于硅酮材料在光学组件上的锁定作用而长久保持恒定，因此确保了组件的光学特性的持久性。
因此，被引入到壳体通路中的弹性硅酮材料构成了永久软接触表面，后者能够吸收在放置步骤中和在正常使用过程中该光学纤维组件所遇到的应力。事实上，该材料防止光学纤维组件与(例如图1中通路108的)壳体的壁接触，而且能够在设备的使用过程中保持光学纤维组件的位置不会有较大变化，而且不会将任何有害的机械应力传输到该组件。
根据本发明的光学设备100的优选实施方案包括在图1中详细示出的基座101，装入基座101中的光学纤维组件200，和与基座101贴合的覆盖物(未示出)。
光学纤维组件200包括光学纤维，它具有：初始段201；接着有中心部分，在该部分中有几乎在它的整个长度上延伸的线性调频脉冲(chirped)光栅202；和最后段203。
具有基本上矩形外形和在其中心部分有开口的基座101包括半圆形的周边缺口102，用于与外界元件相扣合，在基座101的角上排列的两个输入口103和两个任选的输出口104。
基座101支持光学纤维组件200和保护它免受外部机械应力，因此它有足够的刚性以便为力图使之变形的外来机械力的作用提供足够的抵抗力。
理想地，基座101是由高尺寸稳定性的材料制成的，几乎是单块的组件，该材料例如是聚碳酸酯，优选填充了玻璃纤维(例如到40％水平)，玻璃填充的尼龙(例如尼龙66)，或铝和它的(超)轻合金(例如阿维昂纳尔铝合金(Avional)，厄盖尔铝镁锌系合金(Ergal)，优质镁铝锰合金(Peraluman))。
另外，基座101装备有孔105和孔106，分别用作容器与外表面和与覆盖物居中的指示器之间固定螺钉的穿孔。
每个输入孔103经连接凹槽107连接于在基座101中制成的、用于光学纤维组件200的壳体通路108。
该壳体通路108优选通过碾轧(milling)基座101来制得。
连接凹槽107包括凹口110，适合含有用于固定光学纤维组件200的初始段201的材料，例如橡胶，塑料或胶。
壳体通路108包括光学纤维组件200的通道并由弯曲的肋片(fins)109分隔开。在图1中有两组相对的弯曲肋片109，和在这两组之间的两个分隔区114。
在两组的每一个中，沿着增大半径的同心圆周排列了弯曲的肋片109。
特别地，在图1中示出的光学纤维组件200的壳体通路108能够按照螺旋形轮廊来容纳该组件。
优选地，在相邻肋片109之间的距离稍大于光学纤维组件200的最大直径，使得它既能够被容纳又不会对壁施加压力，而且同时，在壳体通路108内的可动性能够减少。
当提供输出口104时，基座101包括连接到输出口的凹槽111。这一凹槽111还连通于壳体通路108，而且紧接在开口104之后的部分高于壳体通路108的平面。
在这一端部，每个凹槽111包括口袋112，如有必要的话它装有用于锁紧光学纤维组件200末端203的胶或其它普通材料以防止这一末端从设备中跑出，如图2中所示，和小隆起物113，它构成了支持覆盖物的基底物。该覆盖物典型地由厚度优选为0.7mm的半刚性塑料例如聚碳酸酯制成，它也可用作标签，因为它能够容易地由丝网印刷方法在其上印刷。还能够使用由0.3mm的不锈钢片制成的覆盖物。根据图1中所示的光学设备的优选实例，线性调频脉冲光栅202属于DOG类型(散射补偿光栅)，用于补偿色散射。DOG类型的线性调频脉冲光栅例如由本申请人制造。
光学设备100适于容纳任何长度的光学组件，长度优选在大约10厘米和大约20米之间，和甚至更优选在大约20厘米和大约20米之间。具体地，容纳在该设备中的纤维型线性调频脉冲光栅具有大于10厘米的长度。更优选地，该长度是大于20厘米，和典型地不大于10米。根据优选的实施方案，线性调频脉冲光栅202的长度是大约2米。对于这一最后情况，光学纤维组件200具有大约3.4米的总长度，末端部分201和203各自具有大约70厘米的长度。
光学纤维组件200的中间部分202能包括其中已雕刻了线性调频脉冲光栅的一根或多根纤维，该纤维利用已知焊接技术中的一种进行光学连接。
优选地，用于保护焊接处的圆筒形封套(也称作“管”)(它具有减少的占据空间)是通过使用例如热收缩管(如由OPTOTEC S.p.A.(意大利)销售)的普通技术来制备。
光学纤维组件200的最后段203具有抗反射性的末端段，通过已知技术如削尖，防反射涂层等获得。
如图1中所示，光学纤维组件200被准确地放置在肋片109之间，使之沿着壳体通路108的螺旋形轮廊。初始段201经输入口103插入连接凹槽107，而线性调频脉冲光栅202沿顺时针方向在壳体通路108中延伸，一直到放置最后段203的最内线圈。初始段201通过装在口袋110中的材料粘结于基座101上，从而防止从纤维的外部段产生的任何轴向拖曳力传输到光学纤维组件200的纤维的内部段。
这一材料例如是弹性体材料，如根据本发明的硅酮弹性体，它将初始段201粘结于基座101，和同时对所述纤维施加减少的压力，不影响它的光学特性。此外，对于这一特定应用，有可能使用商购产品，如LUXTRAK 4047或4057 ABLESTIK(Rancho Dominguez，CA90221)。
螺旋线(光学纤维组件200沿着它延伸，基本上对应于阿基米德螺旋线)具有基本上与基座101的对角线的交点相符的延伸中心。
最内线圈的半径具有弯曲度，所述弯曲度不损害线性调频脉冲光栅202和不干扰它的性能。
在沿着毗邻通路排列的光学纤维组件200的纤维截面的轴之间的距离，即螺旋形的节距ΔR，是大于或等于光学纤维组件200的最大直径并且对于螺旋形的整个展开是保持恒定的。
例如，节距ΔR的适宜值是ΔR＝1.5d，其中d是包括再涂敷区域的光学纤维组件200的直径。
另外，基座101适合于容纳光学纤维组件200，其中两个末端都从设备100引出以使它们能够外接。
壳体通路108尤其能防止在光学纤维组件200的相邻段之间发生接触，不管这些段是处在同一平面上还是重叠。更一般地说，壳体通路108使得有可能避免在光学纤维组件200的所有各个部分之间的接触。
在不具有肋片的壳体通路108的区域中，光学纤维组件200的排列方式应该没有占据该区域并与其它纤维段接触的剩余纤维。
弯曲的肋片109使光学纤维组件200形成预定的轮廊，另外还分隔开与各个线圈对应的纤维的各个部分。
螺旋形轮廊是特别理想的，因为除了以上列出的优点外，还有可能优化该光学设备的总尺寸。
除了弯曲的肋片109之外，还有可能在基座101中形成或插入其它零件，能够为放置操作提供确定的轮廓和/或使光学纤维组件200的各个段以它们不接触的方式分离开。
其它隔离零件是，例如，任何形状的肋片，凹槽，以合适几何形状例如以螺旋形分布在基座101上的可交联的树脂，或由光刻工艺形成的或这些的组合。
所述的光学设备100备有由合适材料制成的覆盖物，安装在基座101上，它为光学纤维组件200提供进一步的保护作用。所述覆盖物尤其属于自粘类型并且在不被光学纤维组件200占据的那些区域中粘附于基座101。
还有可能使用其它平面构型，使光学纤维组件200处于一个平面上，以使仅仅在组件的各个确定区段之间不发生接触，例如更容易遭受传输特性的变化的那些区段。
具有与图1中所示不同的形状的平面轮廊可以是例如，具有非圆形的线圈和/或不等间隔的线圈的螺旋型曲线。
而且，光学纤维组件200的排列方式应使得避免在光学纤维组件200的各个部分之间的直接重叠式接触，但允许它的这些部分中的一些是正切的。
勾画壳体通路108的零件应该不会在光学纤维组件200的性能上产生变化，例如它们不含有尖锐边缘和不使该组件上有过分的弯曲度。
所述的光学设备100除了容纳上述线性调频脉冲光栅202外，还适合于容纳任何其它光学纤维组件。
能够容纳在图1或2中所示的设备中的光学纤维组件的例子是：纤维光栅，用于放大光信号的活性纤维，光纤耦合器，常见的光学纤维(如单模式纤维，偏振化-维持纤维，散射-转换纤维，用于光学传感器中的纤维，等等)，以及利用这些的光学连接所获得的组件。而且，所列出的光学纤维组件还包括在该组件的输入和/或输出口或在中间部分中排列的纯传输性光学纤维(如单模式纤维)的各段。
前面所述的设备100确保该光学纤维组件200在设备的使用期间保持稳定的位置，即它确保该光学纤维组件，在它的整个长度上或对于预定的区段，不会从基座101内部的原始位置发生显著的位移。尤其，光学纤维组件200的位置由于硅酮橡胶的作用而保持稳定，而壳体通路108所具有的尺寸不允许其内部的组件在放置步骤中有太大的移动性。
上述的壳体通路108代表了特殊的固定零件，但是其它的固定零件也是合适的，如其它类型的凹槽，限制肋片，纤维的管状通道，它本身的覆盖物，或适合此目的的任何其它零件。
光学设备100使得有可能使用以离散组件纳入壳体的光学纤维组件。例如，光学设备100能容易地从一个容器转移到到另一个容器，但无需取出已装好的光学纤维组件，因此避免了放置操作的重复，该操作是特别精细的和需要后续的鉴定(通过测量它的传递函数)。
虽然已特别参考图1的光学设备描述了根据本发明的硅酮弹性体的应用，但是，在阅读该叙述之后所属技术领域的专业人员会清楚地知道，这一硅酮弹性体能够用于将任何光学组件固定在需要从固定材料散发出最低量的氢气的性质和/或需要该材料的预定机械性能(尤其适度的硬度)的任何光学设备中(例如在光放大器，光中继器，光频隔离器，光连接器中或在纤维光缆中)。尤其，弹性体组合物和对于光学组件有控制的放置所需要的技术两者均能够理想地用于组装所有那些光学设备，它们包含至少一种对氢的存在敏感的光学纤维组件而且至少一部分纤维具有容易被机械应力引起变化的对应传递函数。这一硅酮弹性体的使用对于在设备内固定其长度需要以缠绕构型排列的光学纤维组件来说是特别理想的。
实施例1
硅酮橡胶的制备
通过混合具有以下组成的部分A和B来制备第一种硅酮橡胶：
部分A
  化合物   重量份  乙烯基，mmol/g 总乙烯基(mmol)
  Silopren U1     16     0.13     2.08
  Silopren U10     16     0.05     0.8
  硅油M100     11     -     -
  催化剂     0.2     -     -
  硅石Cab-O-Sil TS610     6.8     -     -
部分B
    化合物    重量份  Si-H基，mmol/g   总-Si-H基(mmol)
    Silopren U230     1.0      2.3       2.3
    硅油M100     15      -       -
    硅油M500     26      -       -
    硅石Cab-O-SilTS610     8.0      -       -
乙烯基-硅氧烷化合物Silopren U1和Silopren U10，氢-硅氧烷交联剂Silopren U230和硅油M100和M500是由Bayer AG公司销售。硅石Cab-O-Sil TS610是由Cabot公司销售。
A和B两部分(和它们的混合物)的运动粘度是在25℃下约1000mPas(ASTM D445)。
部分A和B按1∶1比率混合，为此，在乙烯基和氢-硅氧烷基团中间的摩尔比是约1∶0.8，因此最后提及的反应活性基团稍微低于化学计量。流体混合物的处理时间是约15-20分钟。在混合两组分之后大约1小时，组合物具有橡胶状固体稠度，在二至三小时达到了最终硬度。在根据标准ASTM D1321的针入法硬度试验中，橡胶获得了约4701/10mm。
实施例2
硅酮橡胶的制备
按照实施例1中所述程序制备第二种硅酮橡胶，唯一的差别是在混合物的部分B中化合物Silopren U230的重量份数是1.25而不是1.0。这样，通过按1∶1比率混合部分A与部分B，乙烯基和氢-硅氧烷基团之间的化学计量比是约1∶1。所获得的橡胶显示出与实施例中那些类似的特性，针入值是大约400 1/10mm。
实施例3
橡胶老化中氢气的散发
通过在一系列试验管(内体积150cm3)的内表面上分布液体混合物的薄层(约200μm厚度)来制备根据实施例1和2的硅酮橡胶的10-克样品该试验管还含有约0.1ml的水(5.5mmol)。
以这种方式，我们制备根据实施例1的混合物1∶0.8(乙烯基∶氢-硅氧烷基团)的第一组(G1)的试验管和根据实施例2的1∶1混合物的第二组(G2)的试验管。
G1和G2两组中的每一组分别被分成两个小组，G1a和G1b，以及G2a和G2b。两个小组G1a和G2a中的试验管在试验管的表面上分布液体混合物之后立即被密封，该混合物用密封的试验管进行固化。在小组G1b和G2b中包含的混合物用开放的试验管进行固化，一旦固化结束之后将试验管密封。
在交联反应结束之后，在液体混合物的沉积之后约3小时，含有硅酮橡胶的试验管在烤箱中于100℃进行老化试验达15天(粗略地对应于在约10℃的温度下老化20年以上)。
在老化试验的结束时，取出试验管，用Hewlett-Packard Model5480气相色谱仪检测任何痕量的氢气，来分析试验管内部所散发的气体的组成。老化试验的结果示于表1中。
表1.老化试验
 组      摩尔比乙烯基/H-硅氧烷基团 密封类型 散发的H2量(组平均值)cm3/kg橡胶
 G1a      1∶0.8   立即     ＜0.03
 G1b      1∶0.8   固化后     ＜0.03
 G2a      1∶1   立即     ＜0.05
 G2b      1∶1   固化后     ＜0.03
从表1中的数据能够看出，甚至在G2a组的最严厉条件下氢气的散发量仍然远远低于被指出为可接受的1cm3/kg和优选0.5cm3/kg的限度。
实施例4(对比)
根据已知技术固化的橡胶在老化过程中氢气的散发
根据实施例2，但使用1.5∶1的SiH基团与乙烯基的比率(即在总组合物中4.32重量份的化合物Silopren U230)，来制备对比用的硅酮橡胶。根据实施例3中所述的程序进行该对比组合物的老化试验，放出的氢气量(在固化后在密封的试验管中进行)是大于100cm3/kg材料。
实施例5
线性调频脉冲光栅的反射率的测量
如对于光学设备100所述那样，将纤维线性调频脉冲光栅放置在容器中之前和之后，通过测量它的反射光谱来进行实验。
5a.线性调频脉冲光栅的反射率的测量
通过小心地将1.5米长度的线性调频脉冲光栅以几乎直线的位置放置在工作台上，来进行纤维线性调频脉冲光栅的反射率的第一次评价。
纤维线性调频脉冲光栅的一端连接于普通光耦合器的第一接口。该光耦合器的第二接口适宜地连接于宽谱光源，而第三接口连接于适合于测量由线性调频脉冲光栅反射的信号的光谱的光谱分析仪。
光学纤维(其中刻出了线性调频脉冲光栅)的另一端以这样一种方式切削：使端面相对于该纤维的光轴有适宜的倾斜，典型地有7°-8°的倾角，以防止反射。为了减少任何剩余反射，将这一端浸入光学处理油类中，后者具有与纤维芯的折射指数相等的折射指数n(n≌1.46)。
图2中虚线是线性调频脉冲光栅的反射光谱，即在相对于波长的反射功率和透射功率之间的比率的绝对值(以分贝数表示)。
在图2中示出的反射图中，在纵座标上示出的值是由测量装置带来的损失。这些图表对于评价反射率随波长的变化而发生的变化是有意义的，但对于反射率的绝对值无用。
5b.装在本发明的设备中的线性调频脉冲光栅的反射率的测量
具有尺寸1.2cm×12cm的增强聚碳酸酯制备的基座101(如图1中所示)，通过碾轧获得了具有螺旋形轮廓的壳体通路110。
参照前述光学设备100所述的方法，通过将光学设备放置在各自壳体中，用根据实施例1制得的混合物覆盖它和让硅酮橡胶固化约2小时，来放置实施例4a的纤维线性调频脉冲光栅。
对放置在基座101上的线性调频脉冲光栅的所测反射谱在图2中以实线示出。
放在基座101上和包埋在硅酮橡胶中的线性调频脉冲光栅的光谱的那些点，以及延长的线性调频脉冲光栅的那些点之间的所有偏差低于0.5分贝(dB)，和特别是低于0.2分贝。
这些实验显示，光学设备100有可能保护光学纤维组件200，但不会在传递函数上有太大的变化。

Claims (23)

1.在壳体内排列的光学组件的固定方法，该方法包括以下步骤：
·将该光学组件排列在壳体内；
·将该光学组件包埋在基于聚硅氧烷的聚合物组合物中；
·交联该聚合物组合物，获得能够固定该组件的交联的硅酮弹性体；
其特征在于该组合物能够通过加成反应交联，和在100℃下经历热老化15天时该硅酮弹性体散发出计量低于约1cm3/kg弹性体的氢气。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于在交联之前基于聚硅氧烷的聚合物组合物具有在约2000mPas和约500mPas之间的粘度。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于该硅酮弹性体具有大约3001/10mm和大约600 1/10mm之间的根据标准ASTM D1321测定的针入度。
4.根据前述权利要求1、2或3中任何一项的方法，其特征在于该组合物通过交联下述混合物来获得，该混合物包括：
·含有至少两个具有式＞SiH-O-的氢-硅氧烷官能团的至少一种聚硅氧烷；和
·含有至少两个具有式-CH＝CH2的乙烯基基团的至少一种聚硅氧烷；
·催化剂；
该聚硅氧烷是以一种量参与反应，该量使氢-硅氧烷基团和乙烯基团之间的摩尔比低于或等于1∶1。
5.光学设备，该设备包括：
·至少一种光学纤维组件；
·能够容纳该光学纤维组件的壳体；和
·聚合物组合物，能够使该光学组件在壳体内保持在预定位置和能够保护该组件免受机械应力损害；
其特征在于该聚合物组合物包括通过加成反应交联的硅酮橡胶，在100℃下热老化15天时该橡胶散发出计量低于约1cm3/kg橡胶的氢气。
6.根据权利要求5的光学设备，其特征在于放出的氢气量低于大约0.1cm3/kg。
7.根据权利要求5的光学设备，其特征在于该硅酮橡胶具有大约300 1/10mm和大约600 1/10mm之间的根据标准ASTM D1321测定的针入度。
8.根据权利要求5的光学设备，其特征在于该针入度值是在大约400 1/10mm和大约500 1/10mm之间。
9.根据权利要求5的光学设备，其特征在于25℃时聚合物组合物在交联之前的粘度是在大约500mPas和大约2000mPas之间。
10.根据前述权利要求5-9中任何一项的光学设备，其特征在于该组合物通过交联一种混合物来获得，该混合物包括：
·含有至少两个具有式＞SiH-O-的氢-硅氧烷官能团的至少一种聚硅氧烷；和
·含有至少两个具有式-CH＝CH2的乙烯基基团的至少一种聚硅氧烷；
·催化剂；
该聚硅氧烷是以一种量参与反应，该量使氢-硅氧烷基团和乙烯基团之间的摩尔比低于或等于1∶1。
11.根据权利要求5的光学设备，其特征在于在壳体内该光学组件是以多个相邻的卷绕物排列。
12.根据权利要求11的光学设备，其特征在于该壳体是刚性的并包括至少一个隔离零件，后者能够将多个卷绕物彼此实现物理分开以避免它们重叠接触。
13.以聚硅氧烷为基的弹性体组合物，该组合物通过交联下述混合物获得，该混合物包括：
·含有至少两个具有式＞SiH-O-的氢-硅氧烷官能团的至少一种聚硅氧烷；
·含有至少两个具有式-CH＝CH2的乙烯基基团的至少一种聚硅氧烷；和
·至少一种催化剂；
其特征在于该聚硅氧烷是以一种量参与反应，该量使氢-硅氧烷基团和乙烯基团之间的摩尔比低于或等于1∶1。
14.根据权利要求13的弹性体组合物，其特征在于氢-硅氧烷基团的摩尔量与乙烯基的摩尔量之比是在大约1∶1和大约0.5∶1之间。
15.根据权利要求14的弹性体组合物，其特征在于含有氢-硅氧烷基团的聚硅氧烷是下述通式(I)的化合物：
其中R1，R2，R3，R4和R5各自独立地是(C1-C4)烷基，(C5-C8)环烷基或苯基，p是大约30和大约200之间的整数，和q是大约5和大约40之间的整数。
16.根据权利要求15的弹性体组合物，其特征在于在通式I化合物中-HSiR4-O-类型的单元和-Si(R2R3)-O-类型的单元之间的比率是在大约1∶1和大约1∶10之间。
17.根据权利要求15的弹性体组合物，其特征在于≡SiH基团的量是在约1mmol/g化合物和约10mmol/g化合物之间。
18.根据权利要求13的弹性体组合物，其特征在于含有乙烯基基团的聚硅氧烷是下述通式(II)的化合物：
其中R1，R2，R3，R4和R5各自独立地是(C1-C4)烷基，(C5-C8)环烷基或苯基，n是大约200和大约1200之间的整数，和m是0或1-5之间的整数。
19.根据权利要求13的弹性体组合物，其特征在于它另外包括硅油。
20.根据权利要求19的弹性体组合物，其特征在于硅油的量按重量计是在相对于组合物总重量的大约30％和大约60％之间。
21.根据权利要求13的弹性体组合物，其特征在于它另外包括硅石。
22.根据权利要求21的弹性体组合物，其特征在于硅石的量按重量计是在相对于组合物总重量的大约5％和大约20％之间。
23.根据权利要求13-22中任何一项的弹性体组合物用于固定光学组件的用途。
CN00816290A 1999-11-30 2000-11-29 将光学纤维组件固定在光学设备中的方法、所获得的光学设备和其中使用的聚合物组合物 Pending CN1399665A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99123718 1999-11-30
EP99123718.1 1999-11-30
US16863399P 1999-12-03 1999-12-03
US60/168,633 1999-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1399665A true CN1399665A (zh) 2003-02-26

Family

ID=56290084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00816290A Pending CN1399665A (zh) 1999-11-30 2000-11-29 将光学纤维组件固定在光学设备中的方法、所获得的光学设备和其中使用的聚合物组合物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6828031B2 (zh)
EP (1) EP1235880A2 (zh)
JP (1) JP2003515770A (zh)
CN (1) CN1399665A (zh)
AU (1) AU2837701A (zh)
CA (1) CA2385740A1 (zh)
WO (1) WO2001040379A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101107324B (zh) * 2005-01-24 2012-02-01 迈图高新材料日本合同公司 发光元件封装用有机硅组合物及发光装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10809480B1 (en) * 2019-09-30 2020-10-20 Corning Research & Development Corporation Dense wavelength division multiplexing fiber optic apparatuses and related equipment

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8428878D0 (en) 1984-11-15 1984-12-27 British Telecomm Telecommunications cable
US4845164A (en) 1986-03-03 1989-07-04 Dow Corning Corporation Liquid curable polyorganosiloxane compositions
US4868251A (en) * 1986-12-24 1989-09-19 Allergan, Inc. Ultraviolet light absorbing silicone compositions
JPH0689255B2 (ja) * 1988-09-07 1994-11-09 信越化学工業株式会社 オルガノポリシロキサン組成物
US5320904A (en) * 1991-08-12 1994-06-14 Corning Incorporated Reduction of hydrogen generation by silicone-coated optical fibers
CA2138893C (en) 1993-12-28 1999-12-07 Hirotoshi Nagata Package structure for optical element and fibers and composite structure thereof
EP0699717A3 (en) * 1994-08-30 1997-01-02 Dow Corning Organopolysiloxane compositions curable into products having good adhesiveness and reduced flammability
US5960143A (en) 1995-02-17 1999-09-28 Corning, Inc. Protective housing for an integrated optical component
IT1283721B1 (it) 1996-04-05 1998-04-30 Pirelli Cavi S P A Ora Pirelli Apparato e metodo per l'alloggiamento di componenti ottici
US5690143A (en) * 1996-04-08 1997-11-25 General Motors Corporation Valve for power steering gear
US5887107A (en) 1997-04-09 1999-03-23 Ciena Corporation Strain relieving fiber optic multiplexer package

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101107324B (zh) * 2005-01-24 2012-02-01 迈图高新材料日本合同公司 发光元件封装用有机硅组合物及发光装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1235880A2 (en) 2002-09-04
US6828031B2 (en) 2004-12-07
WO2001040379A2 (en) 2001-06-07
WO2001040379A3 (en) 2001-12-06
CA2385740A1 (en) 2001-06-07
AU2837701A (en) 2001-06-12
US20030072553A1 (en) 2003-04-17
JP2003515770A (ja) 2003-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1050825C (zh) 光纤元件及其制造方法
CN1079540C (zh) 用于光导纤维电缆的吸氢组合物及掺合有此类组合物的光导纤维电缆
US6632585B1 (en) Photosensitive composition, and optical waveguide element and process for producing the same
KR101696494B1 (ko) 광 도파로
CN1239426C (zh) 着色光纤和包含所述光纤的带状光纤组件
WO2011148896A1 (ja) ポリシロキサン系組成物、硬化物、及び、光学デバイス
CN1670548A (zh) 光波导及其制造方法
JP5170463B2 (ja) 可視光遮光性シリコーンゴム組成物及びその硬化物並びに光半導体装置
US7396873B2 (en) Organometallic polymer material and process for preparing the same
US20030133686A1 (en) Optical device containing a fibre-optic component
CN1437621A (zh) 用于光纤的二次涂料组合物
US20020074086A1 (en) Adhesive composition and optical device using the same
CN1399665A (zh) 将光学纤维组件固定在光学设备中的方法、所获得的光学设备和其中使用的聚合物组合物
US20230167344A1 (en) Photocurable silicone composition, adhesive, and silicone cured material
JP3149318B2 (ja) 紫外線硬化型オルガノポリシロキサン組成物
KR101524530B1 (ko) 유기 작용기 및 탄소 원자수가 상이한 복수종의 알콕시기를함유하는 오가노폴리실록산
AU7404398A (en) Optically transmissive material and bond
CA2411185A1 (en) Optical adhesive composition and optical device
JP6672584B2 (ja) 光ファイバ心線
CN1768283A (zh) 光波导芯片以及含有该芯片的光学元件
CN1721896A (zh) 高非线性光纤和高非线性光纤模块
US8240926B2 (en) Fixing structure of exterior member to optical fiber cable
JP2004226546A (ja) 光ファイバ回折格子を用いた光学装置
CN104736581B (zh) 光固化性硅凝胶组合物
Battalov et al. Mechanical and optical properties of fibrous light conductors with an epoxy acrylate coating

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CI01 Correction of invention patent gazette

Correction item: Fourth inventor

Correct: Claudio Bossisio|Giovanni Delrosol|Marco Ddono|Danilo Skalano

False: Claudio Bossisio;|Giovanni Delrosol|Marco Ddono

Number: 9

Volume: 19

CI02 Correction of invention patent application

Correction item: Fourth inventor

Correct: Claudio Bossicio|Giovanni del Rossoque|Marco de Dono|Daniela Scarano

False: Claudio Bossisio;|Giovanni Delrosol|Marco Ddono

Number: 9

Page: The title page

Volume: 19

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: THE FOURTH INVENTOR; FROM: CLAUDIO BOSISIO;GIOVANNI DELROSSO;MARCO DE DONNO ET.AL; WEIENLAIH WEIKEERTE NORMAN CLIFFORD WIEN TO: CLAUDIO BOSISIO;GIOVANNI DELROSSO;MARCO DE DONNO ET.AL; WEIENLAIH WEIKEERTE NORMAN CLIFFORD WIEN FABRY QI CHENNAI HEALTH SEOUL ROWE

ERR Gazette correction

Free format text: CORRECT: THE FOURTH INVENTOR; FROM: CLAUDIO BOSISIO;GIOVANNI DELROSSO;MARCO DE DONNO ET.AL; WEIENLAIH WEIKEERTE NORMAN CLIFFORD WIEN TO: CLAUDIO BOSISIO;GIOVANNI DELROSSO;MARCO DE DONNO ET.AL; WEIENLAIH WEIKEERTE NORMAN CLIFFORD WIEN FABRY QI CHENNAI HEALTH SEOUL ROWE

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication