CS264638B1 - A method for producing a quartz polymer optical fiber - Google Patents
A method for producing a quartz polymer optical fiber Download PDFInfo
- Publication number
- CS264638B1 CS264638B1 CS876660A CS666087A CS264638B1 CS 264638 B1 CS264638 B1 CS 264638B1 CS 876660 A CS876660 A CS 876660A CS 666087 A CS666087 A CS 666087A CS 264638 B1 CS264638 B1 CS 264638B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- fiber
- quartz
- layer
- cured
- polymer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
Způsob řeší problém výroby optického vlákna typu křemen polymer se sekundární ochranou tvořenou vytvrditelnou polymerní pryskyřici. Při způsobu výroby se nejprve z křemenné tyče vytáhne křemenné vlákno o průměru 100 až 1 000 /tm, nanese se na něj primární vrstva silikonového polymeru o tlouštce 50 až 100 /tm, která se vytvrdí při teplotě 200 až 500 °C. Na takto vytvoře nou primární vrstvu se jako sekundární vrstva nanese vytvrditelná polymerní pryskyřice o tloušřce 100 až 500 /tm a vytvrdí se UV zářením.The method solves the problem of manufacturing an optical fiber of the quartz polymer type with a secondary protection formed by a curable polymer resin. In the manufacturing method, a quartz fiber with a diameter of 100 to 1,000 μm is first pulled out of a quartz rod, a primary layer of a silicone polymer with a thickness of 50 to 100 μm is applied thereto, which is cured at a temperature of 200 to 500 °C. A curable polymer resin with a thickness of 100 to 500 μm is applied as a secondary layer to the primary layer thus formed and cured by UV radiation.
Description
Vynález se týká způsobu výroby optického vlákna typu křemen polymer za sekundární ochranou z UV zářením vytvrditelného polymeru.The invention relates to a process for the production of an optical fiber of the quartz polymer type after secondary protection from a UV-curable polymer.
Dosud známá optická vlákna typu křemen polymer jsou chráněna primárním optickým obalem, kterým je nejčastěji dimethylpolysiloxan, jenž se však vzhledem ke své nízké strukturní pevnosti snadno poškodí. Je třeba ho proto chránit před mechanickým poškozením nanesením další vrstvy polymeru, který je tvrdší a pevnější. Tato ochranná vrstva je obvykle tvořena termoplastem naneseným extruzí a€ už v průběhu tažení nebo mimo tažnou linku. Vrstva termoplastického polymeru polyamidu, teflonu, polyethylenu nebo polypropylenu nanášená extrozi tak poskytuje vláknu dostatečnou mechanickou ochranu.The previously known quartz polymer optical fibers are protected by the primary optical coating, which is most often dimethylpolysiloxane, which, however, is easily damaged due to its low structural strength. It should therefore be protected from mechanical damage by applying an additional layer of polymer that is harder and stronger. This protective layer is usually formed by extrusion-applied thermoplastic during the drawing process or outside the drawing line. Thus, a layer of thermoplastic polymer of polyamide, teflon, polyethylene or polypropylene applied to the fiber provides sufficient mechanical protection to the fiber.
Nevýhodou nanášeni polymeru sekundární ochrany extrudem při tažení vlákna, které vyžaduje přesné sladění chodu extrudu a procesu těžení, je skutečnost, že dochází k velkým ztrátám při začátku tažení, než se podaří optimálně sladit nanášení primární i sekundární ochrany. Nanášeni sekundární ochrany termoplastem mimo tažnou linku může vést k dodatečnému nárůstu optických ztrát mikroohyby, které je způsobeno zaprášením primárního silikonového obalu při převíjení.The disadvantage of applying the extrusion secondary protection polymer during fiber drawing, which requires precise alignment of the extrusion operation and the drawing process, is that there are large losses at the beginning of the drawing before the application of the primary and secondary protection can be optimally matched. Applying the secondary protection by the thermoplastic outside the pulling line may lead to an additional increase in the optical loss of the micro-movement caused by the dusting of the primary silicone casing during rewinding.
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby optického vlákna typu křemen polymer podle vynálezu, při kterém se nejprve z křemenné tyče vytáhne křemenné vlákno o průměru 100 až 1 000 jim, nanese se na ně primární vrstva silikonového polymeru o tlouštce 50 až 100 jim, která se vytvrdí při teplotě 200 až 500 °C. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na primární vrstvu se nanese jako sekundární vrstva vytvrditelná polymerní pryskyřice o tlouštce 100 až 500 jim a vytvrdí se UV zářením.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the method of producing a fiber of the quartz type polymer according to the invention, in which a quartz fiber having a diameter of 100 to 1000 µm is first pulled out of the quartz rod, coated with a primary layer of 50-100 µm silicone polymer. temperature 200 to 500 ° C. SUMMARY OF THE INVENTION The curable polymeric resin having a thickness of 100 to 500 .mu.m is applied to the primary layer as a secondary layer and cured by UV radiation.
Výhodou způsobu podle vynálezu je skutečnost, že sekundární ochrana tvořená vytvrditelnou polymerní pryskyřicí může být nanášena bezprostředně po nanesení primární ochrany při tažení vlákna mimo tažnou linku. Vrstva prepolymeru je okamžitě po nanesení vytvrzena UV světlem. Mechanické vlastnosti pryskyřice po vytvrzení se pohybuji v tomto rozmezí: modul pružnosti 300 až 1 500 MPa, prodloužení 5 až 30 í, pevnost 5 až 40 MPa, teplota skelného přechodu je větší než 50 °C.An advantage of the process according to the invention is that the secondary protection consisting of a curable polymeric resin can be applied immediately after the application of the primary protection when the fiber is drawn off the drawing line. The prepolymer layer is cured immediately after application with UV light. The mechanical properties of the resin after curing are in the following range: modulus of elasticity 300 to 1500 MPa, elongation 5 to 30 MPa, strength 5 to 40 MPa, glass transition temperature greater than 50 ° C.
Srovnání relativního vzrůstu optických ztrát vlákna se sekundární ochranou z různých materiálů je patrné z připojeného vyobrazení, toto však vynález nijak neomezuje.A comparison of the relative increase in fiber optic loss with secondary protection of various materials is apparent from the attached drawing, but this is not to be construed as limiting the invention.
Na obrázku jsou znázorněny křivky relativního vzrůstu optických ztrát vlákna typu PCS (průměr křemenného vlákna 200 jim, průměr silikonového obalu 380 jim) se sekundární ochranou, nanášenou extrudem a tvořenou Tefzelem, westamidem (PA 12), polyethylenem (PE), dimethylpolysiloxanem (Si) a dále je zde znázorněna křivka relativního vzrůstu optických ztrát vlákna se sekundární ochranou tvořenou UV světlem vytvrditelnou pryskyřicí. Vzrůst optických ztrát je sledován v závislosti na snižování teploty, přičemž na obrázku jsou následující křivky: křivka 2 Tefzelu, křivka 2 Westamidu, křivka 3 polyethylenu, křivka 2 UV světlem vytvrditelné pryskyřice a křivka 2 dimethylpolysiloxanu.The figure shows the relative increase in optical loss curves of PCS-type fiber (200 µm silica diameter, 380 µm silicone sheath diameter) with extrusion coating consisting of Tefzel, westamide (PA 12), polyethylene (PE), dimethylpolysiloxane (Si) and a relative increase in optical loss of the fiber with secondary protection consisting of a UV light-curable resin is shown. The increase in optical loss is monitored as the temperature decreases, with the following curves in the figure: Tefzel curve 2, Westamide curve 2, polyethylene curve 3, UV light curable resin curve 2, and dimethylpolysiloxane curve 2.
Způsob výroby a vlastnosti vláken typu PCS se sekundární ochranou z UV vytvrditelné polymerní pryskyřice je osvětlen na příkladech, které však vynález nikterak neomezují.The method of manufacture and the properties of the PCS fibers with secondary protection of UV curable polymer resin are illustrated by the examples, which are not intended to limit the invention in any way.
PřikladlHe did
Bylo taženo křemenné vlákno průměru 200 jim z křemenné tyče (syntetický křemen Sprasil F) průměru 10 mm. Ohřev tyče byl prováděn v grafitové odporové peci na teplotu 2 050 °C. Rychlost tažení vlákna regulovaná zpětnou vazbou mezi bezkontaktním měřičem průměru a tažným zařízením byla cca 15 m/min. 50 cm pod výstupem vlákna z grafitové odporové pece byla nanášena vrstva 80 jim silikonového polymeru primární polymerní ochrany, která byla vytvrzena průchodem 30 cm dlouhou pecí vyhřívanou na 300 °C. 20 cm pod touto vytvrzovací pecí bylo umístěno další nanášecí zařízení s epoxiakrylátovým prepolymerem viskozity 5 Pa.s. Průchodem tryskou byla nanesena vrstva epoxiakrylátu silná 60 jim a vytvrzena ozářením 4 výbojkami RVIF 400 W (výrobce Tesla Holešovice). Epoxiakrylátová pryskyřice měla po vytvrzení tyto vlastnosti: modle pružnosti 1 500 MPa, prodloužení 15 %, pevnost 36 MPa, Tg 58 °C. Optické vlákno tažené z křemenné tyče tímto způsobem mělo útlum při vlnové délce lambda = 810 nm při 20 °C alfa = = 30 dB/km. Při ochlazení na -40 °C útlum vlákna vzrostl na 41 dB/km. Vzrůst útlumu vlákna typu PCS se sekundární ochranou z epoxiakrylátové pryskyřice při ochlazování je nižší než u vláken stejného typu se sekundární ochranou z Tefzelu, nylonu 12 nebo polyethylenu nanášenou extrůdem.Quartz fiber of a diameter of 200 µm was drawn from a quartz rod (synthetic silica sprasil F) of 10 mm diameter. The rod was heated in a graphite resistance furnace to a temperature of 2050 ° C. The filament speed controlled by the feedback between the non-contact diameter gauge and the towing device was about 15 m / min. 50 cm below the fiber exit of the graphite resistance furnace, an 80 µm layer of primary polymeric silicone polymer was deposited and cured by passing a 30 cm oven heated to 300 ° C. 20 cm below this curing oven was placed an additional deposition apparatus with epoxy diacrylate prepolymer of 5 Pa.s. A 60 µm epoxy acrylate layer was applied through the nozzle and cured by irradiation with 4 RVIF 400 W lamps (manufactured by Tesla Holešovice). After curing, the epoxyacrylate resin had the following properties: elasticity model 1500 MPa, elongation 15%, strength 36 MPa, Tg 58 ° C. The optical fiber drawn from the quartz rod in this way exhibited attenuation at a wavelength of lambda = 810 nm at 20 ° C alpha = = 30 dB / km. When cooled to -40 ° C, the fiber attenuation increased to 41 dB / km. The increase in the attenuation of the PCS fiber with secondary epoxy acrylate resin coating on cooling is lower than that of fibers of the same type with Tefzel, nylon 12, or polyethylene secondary extrusion coating.
Příklad 2Example 2
Bylo taženo křemenné vlákno průměru 400 /ím z křemenné tyče (syntetický křemen Suprasil Wl) průměru 14 mm. Ohřev tyče byl prováděn v grafitové odporové peci na teplotu 2 050 °C. Rychlost tažení vlákna regulovaná zpětnou vazbou mezi bezkontaktním měřičem a tažným zařízením byla cca 18 m/min. 60 cm pod výstupem vlákna z grafitové odporové pece byla nanášena vrstva 60 /im silikonového polymeru primární ochrany, která byla vytvrzena průchodem 30 cm dlouhou pecí vyhřívanou na 270 °C. 30 cm pod touto vytvrzovací pecí bylo umístěno další nanášeci zařízení s epoxiakrylátovým prepolymerem viskozity 4 Pa.s. Průchodem tryskou byla nanesena vrstva epoxiakrylátu silná 40 jim a vytvrzená ozářením 4 výbojkami RVI 400 W (výrobce Tesla Holešovice). Epoxiakrylátová pryskyřice měla po vytvrzení tyto vlastnosti: modul pružnosti 1 035 MPa, prodloužení 18 %, pevnost 38 MPa, Tg 60 °C. Vytažené vlákno bylo použito k přenosu energie z Nd:YAG laseru o výkonu 90 W.Quartz fiber of 400 µm diameter was drawn from a quartz rod (Suprasil W1 synthetic quartz) of 14 mm diameter. The rod was heated in a graphite resistance furnace to a temperature of 2050 ° C. The filament speed controlled by the feedback between the contactless meter and the towing device was about 18 m / min. 60 cm below the fiber exit from the graphite resistance furnace, a 60 µm layer of primary protection silicone polymer was deposited and cured by passing a 30 cm oven heated to 270 ° C. 30 cm below this curing oven was placed another deposition device with epoxyacrylate prepolymer viscosity of 4 Pa.s. A 40 µm epoxy-acrylate layer was applied through the nozzle and cured by irradiation with 4 RVI 400 W lamps (manufactured by Tesla Holešovice). After curing, the epoxy acrylate resin had the following properties: elastic modulus of 1035 MPa, elongation 18%, strength 38 MPa, Tg 60 ° C. The extracted fiber was used to transfer power from a 90 W Nd: YAG laser.
Příklad 3Example 3
Bylo taženo křemenné vlákno průměru 200 >im z křemenné tyče (syntetický křemen Suprasil F) průměru 12 /um. Ohřev tyče byl prováděn v grafitové odporové peci na teplotu 2 050 °C. Rychlost tažení vlákna regulovaná zpětnou vazbou mezi bezkontaktním měřičem průměru vlákna a tažným zařízením byla cca 30 m/min. 1 m pod výstupem vlákna z grafitové odporové pece byla nanášena vrstva 80 ^um silikonového polymeru primární polymerní ochrany, která byla vytvrzena průchodem 60 cm dlouhou peci vyhřívanou na 350 °C. Vlákno s primární polymerní ochranou bylo navinuto na cívku. Po skončení tažení byla cívka s vláknem umístěna na horní plošině tažného zařízení. Vlákno bylo odvíjeno rychlostí 15 m/min. Průchodem tryskou byla nanesena vrstva epoxiakrylátu silná 60 /um a vytvrzena ozářením 4 výbojkami RVI 400 W (výrobce Tesla Holešovice). Epoxiakrylátová pryskyřice měla po vytvrzení tyto vlastnosti: modul pružnosti 690 MPa, prodloužení 30 %, pevnost 28 MPa, Tg 58 °C.It was drawn silica fiber diameter 200> im a quartz rod (synthetic quartz Suprasil F) a diameter of 12 / um. The rod was heated in a graphite resistance furnace to a temperature of 2050 ° C. The fiber drawing speed regulated by the feedback between the non-contact fiber diameter meter and the towing device was about 30 m / min. A layer of 80 µm primary polymeric protection silicone polymer was applied 1 m below the fiber exit of the graphite resistance furnace and was cured by passing a 60 cm oven heated to 350 ° C. The filament with primary polymer protection was wound on a spool. After the drawing was finished, the fiber spool was placed on the upper platform of the towing device. The fiber was unwound at a speed of 15 m / min. Through the nozzles is a layer of thick epoxiakrylátu 60 / um and cured by irradiation with lamps 4 RVI 400 W (manufacturer Tesla Holešovice). The epoxy acrylate resin after curing had the following properties: modulus of elasticity 690 MPa, elongation 30%, strength 28 MPa, Tg 58 ° C.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS876660A CS264638B1 (en) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | A method for producing a quartz polymer optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS876660A CS264638B1 (en) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | A method for producing a quartz polymer optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS666087A1 CS666087A1 (en) | 1988-11-15 |
| CS264638B1 true CS264638B1 (en) | 1989-08-14 |
Family
ID=5414182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS876660A CS264638B1 (en) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | A method for producing a quartz polymer optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS264638B1 (en) |
-
1987
- 1987-09-14 CS CS876660A patent/CS264638B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS666087A1 (en) | 1988-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5440660A (en) | Fiber optic microcable produced with fiber reinforced ultraviolet light cured resin and method for manufacturing same | |
| US4904051A (en) | Optical fiber provided with a synthetic resin coating | |
| EP0690033B1 (en) | Strippable tight buffered optical waveguide | |
| US4733941A (en) | Optical fibre comprising a synthetic resin cladding and method of and device for manufacturing such an optical fibre | |
| US6208790B1 (en) | Ultra violet light curable polymer matrix for tight-buffering optical fibers | |
| JP3207924B2 (en) | Plastic package optical fiber | |
| US4572840A (en) | Method of manufacturing an optical fiber with chiralic structure and a device for putting this method into practice | |
| US4741597A (en) | Method of manufacturing an optical fibre having a synthetic resin coating and optical fibre having a synthetic resin coating manufactured according to the method | |
| KR20000070290A (en) | Coated optical fiber and its manufacturing method | |
| WO2008012926A1 (en) | Optical fiber | |
| CA2034422C (en) | Coated optical fiber and methods of making | |
| CN1360215A (en) | Ultraviolet solidifiable optical fibre coating for wet-to-wet coating | |
| EP0085699A4 (en) | Methods of and apparatus for coating optical fiber. | |
| US6004675A (en) | Optical glass fiber | |
| EP0646552B1 (en) | Method of curing dual-coated optical fiber | |
| US5593736A (en) | Process for manufacturing a fiber reinforced optic microcable with a UV cured resin | |
| US6181859B1 (en) | Coated optical fiber and method of making the same | |
| US4758447A (en) | Method of manufacturing an optical fibre | |
| KR19980063812A (en) | Manufacturing method of optical fiber tape core | |
| KR20000028784A (en) | Coated optical fiber with improved strippability | |
| US6126993A (en) | Coating compositions for optical fibers, and a method of coating optical fibers | |
| CS264638B1 (en) | A method for producing a quartz polymer optical fiber | |
| US5147433A (en) | Methods of making coated optical fiber | |
| JP2925099B2 (en) | Optical fiber core and tape type optical fiber core | |
| JPS6057811A (en) | Manufacture of plastic optical fiber cord |