DE102015105200A1

DE102015105200A1 - Beschichtete polymerummantelte optische faser

Info

Publication number: DE102015105200A1
Application number: DE102015105200.8A
Authority: DE
Inventors: Shingo Matsushita
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2015-10-08
Anticipated expiration: 2035-04-08
Also published as: US20150285991A1; DE102015105200B4; JP2015200788A; JP6047519B2

Abstract

Eine beschichtete polymerummantelte optische Faser (10) der Erfindung weist auf: eine Polymerummantelungsschicht (12), die um eine aus Glas auf Siliciumdioxidbasis hergestellte optische Faser (11) herum ausgebildet und einen niedrigeren Brechungsindex als der Brechungsindex des Glases auf Siliciumdioxidbasis aufweist; und eine Schutzbeschichtung (13), die um die Polymerummantelungsschicht (12) herum ausgebildet ist. Die Dicke der Polymerummantelungsschicht (12) entspricht 3,0 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung (13).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine in einer optischen Faser, insbesondere in einem Faserlaser oder dergleichen verwendete beschichtete polymerummantelte optische Faser.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-079423 , eingereicht am 8. April 2014, deren Inhalte in ihrer Gesamtheit hierin durch Verweis aufgenommen sind.
Beschreibung des Standes der Technik
Es werden optische Fasern verwendet, die eine hohe numerische Apertur (hierin in Folge als ”hohe NA” bezeichnet) ausweisen müssen, und insbesondere ist dies für eine in einem Faserlaser verwendete optische Faser (hierin in Folge als ”Laserfaser” bezeichnet) zur Übertragung von hochdichtem Licht erforderlich.
In letzter Zeit stieg die Leistung von Laserfasern weiter an, doch zur Verwirklichung eines auf dem Markt erhältlichen Faserlasers, der eine optische Ausgangsleistung in einer kW-Klasse erreicht, sodass er zum Schneiden oder Schweißen eines Metalls, zum Warmschmelzen oder dergleichen verwendet wird, bedarf einer weiter verbesserten optischen Faser.
Um eine höhere Leistung des Faserlasers zu ermöglichen, ist es notwendig, eine noch größere Menge an Pumplicht in eine optische Faser einzubringen, und es ist wünschenswert, eine optische Faser zu entwickeln, die eine so hohe NA aufweist, dass die NA größer oder gleich 0,5 ist (hierin in Folge bedeutet ”hohe NA” in der Erfindung eine NA, die größer oder gleich 0,5 ist).
Als zur Ausbildung einer Laserfaser verwendetes Polymerummantelungsmaterial werden hauptsächlich UV-härtbare fluorierte Acrylatharze verwendet.
Derartige UV-härtbare fluorierte Acrylatharze haben ursprünglich einen niedrigen Adhäsionsgrad gegenüber Glas. Außerdem verschlechtert sich der Adhäsionsgrad gegenüber Glas, wenn den Harzen eine große Menge Fluor zur Erzeugung einer hohen NA zugesetzt wird.
Selbst wenn eine hohe NA infolge der Verwendung von UV-härtbaren Harzen möglich ist, kommt es aus diesem Grund zum Problem eines sich bei hoher Feuchte rasch verschlechternden Übertragungsverlusts.
Deshalb wird in der Offenbarung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2013-41060 , als Folge der Verwendung eines ein Perfluoretherpolymer enthaltendes Ummantelungsmaterials, das durch Vernetzen durch eine Hydrosilylierungsreaktion gehärtet wird, als Ummantelungsmaterial eine hohe NA erreicht, und das Ummantelungsmaterial ist hydrophob; außerdem ist die Feuchtebeständigkeit infolge der Einführung einer sich mit Siliziumatomen in der Ummantelung kombinierenden Alkoxygruppe verbessert.
Normalerweise wird gesagt, dass es bevorzugt ist, dass die Bruchspannung (Zugfestigkeit) des Polymerummantelungsmaterials größer oder gleich 10 MPa ist.
Im Falle einer Steigerung der Menge an Fluor, die einem Polymerummantelungsmaterial zugesetzt werden soll, um eine hohe NA zu erreichen, kann jedoch die Bruchspannung nicht ausreichend erhöht werden, sodass die Bruchspannung beispielweise bei 1 MPa oder weniger liegt.
Auch wird hinsichtlich einer Laserfaser ein Screeningtest durchgeführt, bei dem zuerst ein Abschnitt mit niedriger Festigkeit entfernt wird, um die mechanische Zuverlässigkeit sicherzustellen. Im Falle eines Polymerummantelungsmaterials mit niedriger Bruchspannung führt jedoch das Anlegen einer äußeren Kraft, wie etwa Abflachen (eng. ironing), bei einem Screeningtest dazu, dass Polymerummantelungsmaterial abbricht oder sich vom Glas abschält, und es ergeben sich die Probleme, dass Pumplicht, das im Glas geleitet wird, nicht eingegrenzt werden kann und es zu einem unerwünschten Austritt des Erregungslichts kommt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wurde angesichts der im Obigen beschriebenen Umstände ausgearbeitet, und eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine beschichtete polymerummantelte optische Faser bereitzustellen, die einen hohen Grad an Beständigkeit gegenüber Abflachen aufweist und einen Erregungsverlust verringern kann.
Eine beschichtete polymerummantelte optische Faser weist gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung auf: eine Polymerummantelungsschicht, die um eine aus Glas auf Siliciumdioxidbasis hergestellte optische Faser herum ausgebildet ist, wobei die Polymerummantelungsschicht einen niedrigeren Brechungsindex als der Brechungsindex des Glases auf Siliciumdioxidbasis aufweist; und eine Schutzbeschichtung, die um die Polymerummantelungsschicht herum ausgebildet ist; wobei die Dicke der Polymerummantelungsschicht 3,0 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung entspricht.
Bei der beschichteten polymerummantelten optischen Faser gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Schutzbeschichtung eine Typ-D-Durometerhärte von 20 oder mehr aufweist.
Bei der beschichteten polymerummantelten optischen Faser gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass das zur Ausbildung der Schutzbeschichtung verwendete Harz ein in Wärme aushärtendes Harz ist.
Bei der beschichteten polymerummantelten optischen Faser gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass das zur Ausbildung der Polymerummantelungsschicht verwendete Harz ein in Wärme aushärtendes Harz ist.
Eine beschichtete polymerummantelte optische Faser gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst: eine Polymerummantelungsschicht, die um eine aus Glas auf Siliciumdioxidbasis hergestellte optische Faser herum ausgebildet ist, wobei die Polymerummantelungsschicht einen niedrigeren Brechungsindex als der Brechungsindex des Glases auf Siliciumdioxidbasis aufweist; mindestens eine oder mehrere Pufferschichten, die um die Polymerummantelungsschicht herum ausgebildet sind; und eine Schutzbeschichtung, die um die Pufferschichten herum ausgebildet ist, wobei die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht und der Pufferschichten 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung entspricht.
Bei der beschichteten polymerummantelten optischen Faser gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Schutzbeschichtung eine Typ-D-Durometerhärte von 20 oder mehr aufweist.
Bei der beschichteten polymerummantelten optischen Faser gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass ein zur Ausbildung der Schutzbeschichtung verwendetes Harz ein in Wärme aushärtendes Harz ist.
Bei der beschichteten polymerummantelten optischen Faser gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass das zur Ausbildung der Pufferschichten verwendete Harz eine Typ-A-Durometerhärte von 20 bis 80 aufweist.
Gemäß den im Obigen beschriebenen Aspekten der Erfindung ist es möglich, eine beschichtete polymerummantelte Faser bereitzustellen, die einen hohen Grad an Beständigkeit gegenüber Abflachen aufweist und einen Erregungsverlust verringern kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine beschichtete polymerummantelte optische Faser gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2A ist eine Querschnittsansicht, die den Fall zeigt, bei dem eine äußere Kraft an eine eine weiche Harzschutzschicht aufweisende optische Faser angelegt wird.
2B ist eine Querschnittsansicht, die den Fall zeigt, bei dem eine äußere Kraft an eine eine harte Harzschutzschicht aufweisende optische Faser angelegt wird.
3 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine beschichtete polymerummantelte optische Faser gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Diagramm, das beispielhaft die Beziehungen zwischen den Dickenverhältnissen gemäß der ersten Ausführungsform und Erregungsverlusten zeigt.
5 ist ein Diagramm, das beispielhaft die Beziehungen zwischen den Dickenverhältnissen gemäß der zweiten Ausführungsform und Erregungsverlusten zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bevorzugte Ausführungsformen werden hierin in Folge unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
Die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 weist eine Querschnittsstruktur auf, bei der eine Polymerummantelungsschicht 12 um eine aus Glas auf Siliciumdioxidbasis 11 hergestellte optische Faser herum ausgebildet ist und eine Schutzbeschichtung 13 um die Polymerummantelungsschicht 12 herum ausgebildet ist.
Die Polymerummantelungsschicht 12 weist einen niedrigeren Brechungsindex als der Brechungsindex des die optische Faser 11 bildenden Glases auf Siliciumdioxidbasis auf.
Die 2A und 2B sind schematische Ansichten, die jene Fälle zeigen, bei denen eine äußere Kraft an die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 angelegt wird.
2A zeigt den Fall, bei dem ein zur Ausbildung der Schutzbeschichtung 13 verwendetes Harz weich ist.
2B zeigt den Fall, bei dem ein zur Ausbildung der Schutzbeschichtung 13 verwendetes Harz hart ist.
Ist die Schutzbeschichtung 13 weich, verformen sich sowohl die Schutzbeschichtung 13 als auch die Polymerummantelungsschicht 12 als Folge des Anlegens einer äußeren Kraft an die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10, wodurch die Polymerummantelungsschicht 12 bricht.
Beispielsweise kommt es dann, wenn die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 zwischen einem Paar aus plattenförmigen Elementen eingelegt wird 14 und eine äußere Kraft 15 daran angelegt wird, aufgrund der entgegengesetzten Wirkung 16, die von der aus hartem Glas hergestellten optischen Faser 11 ausgeht, und der äußeren Kraft 15, die von den plattenförmigen Elementen 14 ausgeht, zu einer Zerstörung 17 der Polymerummantelungsschicht 12.
Ist die Schutzbeschichtung 13 hingegen hart, wird die Polymerummantelungsschicht 12 nicht verformt und es tritt kein Brechen der Polymerummantelungsschicht 12 ein, da die Schutzbeschichtung 13 selbst bei Anlegen einer äußeren Kraft an die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 kaum verformt wird.
Um ausreichende Beständigkeit gegenüber Abflachen sicherzustellen, ist es bevorzugt, die Schutzbeschichtung 13 durch Verwendung eines Harzes mit einer Typ-D-Durometerhärte von 20 oder mehr (die Härte ist gleich oder größer als D20) nach der Definition von JIS K 6253 auszubilden.
Mehr bevorzugt ist es möglich, als Resultat des Ausbildens der Schutzbeschichtung 13 unter Verwendung eines harten Harzes mit einer Typ-D-Durometerhärte von 70 oder mehr, die Beständigkeit gegenüber Abflachen zu verbessern (in der nachstehenden Beschreibung ist die Härte der Erfindung eine durch eine Durometerhärtemessung gemessene Härte, und ein Typ-A-Durometer und ein Typ-D-Durometer werden kurz als A bzw. D bezeichnet).
Um die Beständigkeit gegenüber Abflachen zu verbessern, wird jedoch im Falle der Verwendung eines harten Harzes zur Ausbildung der Schutzbeschichtung 13, ein Erregungsverlust manchmal verschlechtert, obwohl die Beständigkeit gegenüber Abflachen verbessert ist.
Insbesondere im Falle des Ausbildens der Schutzbeschichtung 13 unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes, wie etwa eines Silikonharzes oder eines Polyimidharzes, zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10, verschlechtert sich der Erregungsverlust signifikant.
Als Grund für die signifikante Verschlechterung des Erregungsverlustes als Folge des Ausbildens der Schutzbeschichtung 13 unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes von hoher Härte wird Folgendes angenommen.
Wird eine optische Faser mit einem in Wärme aushärtenden Harz beschichtet, variiert der Härtungsreaktionsmechanismus abhängig von der Art des Harzes. Auf jeden Fall wird nach dem Beschichten des Umfangs einer optischen Faser mit einem Harz als Folge der Erwärmung des Harzes unter Hochtemperaturbedingungen unter Verwendung einer Überbrückungsvorrichtung, wie etwa einem elektrisch beheizten Reaktor, das Härten des Harzes veranlasst, und dadurch verändert sich der Zustand des Harzes von einem fließfähigen Zustand zu einem festen Zustand.
Da die Struktur des Harzes in einem Hochtemperaturzustand verfestigt wird, tritt zu diesem Zeitpunkt nach der Entnahme der mit dem Harz beschichteten optischen Faser aus der Überbrückungsvorrichtung während des Sinkens der Temperatur des Harzes auf Raumtemperatur eine Wärmeschrumpfung auf.
Im Falle der Verwendung eines Harzes von hoher Härte ist es denkbar, dass ein seitlicher Druck, der auf die im Inneren der Schutzbeschichtung 13 befindlichen Polymerummantelungsschicht 12 ausgeübt wird, aufgrund der Wärmeschrumpfung der Schutzbeschichtung 13 übermäßig zunimmt, wodurch der Erregungsverlust steigt (Verschlechterung).
Basierend auf der obigen Überlegung hat der Erfinder ausgiebig geforscht, um den Effekt des von der Schutzbeschichtung 13 auf die Polymerummantelungsschicht 12 ausgeübten seitlichen Drucks zu reduzieren. Als Resultat wurde in der Erfindung herausgefunden, dass das Verhältnis der Polymerummantelungsschicht 12 zur Schutzbeschichtung 13 mit dem Erregungsverlust korelliert, und dass es durch Festlegen der Dicke der Polymerummantelungsschicht 12 auf 3.0 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 13 möglich ist, eine beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 herzustellen, die Wärmebeständigkeit aufweist und bei der sowohl Beständigkeit gegenüber Abflachen als auch ein niedriger Erregungsverlust erzielt wird.
Als zur Ausbildung der Polymerummantelungsschicht 12 verwendetes Harz (ein Polymerummantelungsmaterial) wird ein Fluorharz, ein fluoriertes Acrylatharz oder dergleichen eingesetzt.
Das Polymerummantelungsmaterial ist ein UV-härtbares Harz, ein in Wärme aushärtendes Harz oder dergleichen. Was die Wärmebeständigkeit betrifft, ist es bevorzugt, ein in Wärme aushärtendes Harz als Polymerummantelungsmaterial zu verwenden.
3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
Die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 weist eine Querschnittsstruktur auf, bei der eine Polymerummantelungsschicht 22 um eine aus Glas auf Siliciumdioxidbasis hergestellte optische Faser 21 herum ausgebildet ist, mindestens eine oder mehrere Pufferschichten 23 um die Polymerummantelungsschicht 22 herum ausgebildet sind und eine Schutzbeschichtung 24 um die Pufferschicht 23 herum ausgebildet ist.
Die Polymerummantelungsschicht 22 weist einen niedrigeren Brechungsindex als der Brechungsindex des die optische Faser 21 bildenden Glases auf Siliciumdioxidbasis auf.
Das zur Ausbildung der Polymerummantelungsschicht 22 verwendete Harz (ein Polymerummantelungsmaterial) kann das gleiche wie in der ersten Ausführungsform sein.
Ein Polymerummantelungsmaterial ist kostspieliger als ein gemeinhin verwendetes Harz. Deshalb ist es nicht bevorzugt, die Dicke der Polymerummantelungsschicht 22 zu erhöhen, da dies die Kosten dafür in die Höhe treibt.
Folglich hat der Erfinder die Möglichkeit untersucht, eine dreischichtige Struktur einzusetzen, bei der die Pufferschicht 23 zwischen der Polymerummantelungsschicht 22 und der Schutzbeschichtung 24 angeordnet ist, und dadurch eine Faserstruktur zu verwirklichen, die sowohl dem Anspruch an Beständigkeit gegenüber Abflachen als auch an einen niedrigen Grad an Erregungsverlust unter gleichzeitiger Reduzierung der Dicke der Polymerummantelungsschicht 22 genügt. Als Resultat wurde herausgefunden, dass es durch Festlegen der Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 auf 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24 möglich ist, eine beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 herzustellen, die sowohl dem Anspruch an Beständigkeit gegenüber Abflachen als auch an einen niedrigen Erregungsverlust genügt. Die beschichtete polymerummantelte optische Faser gemäß der zweiten Ausführungsform basiert auf der obigen Überlegung.
Insbesondere beträgt die Härte eines zur Ausbildung der Pufferschicht 23 verwendeten Harzes vorzugsweise in etwa A20 bis A80, bevorzugt A20 oder mehr und A80 oder weniger, und ist mehr bevorzugt kleiner oder gleich A30.
Im Falle der Ausbildung der Pufferschicht 23 unter Verwendung eines Harzes hergestellt aus Gel oder Fett, dessen Härte unter A20 liegt und durch Penetration gemessen wird, kann, da die Schutzbeschichtung 24 durch Abflachen verformt wird, die äußere Form, was das Aussehen betrifft, der optischen Faser nicht beibehalten werden und Beständigkeit gegenüber Abflachen nicht erzielt werden.
Im Gegensatz dazu kann im Falle der Ausbildung der Pufferschicht 23 unter Verwendung eines Harzes mit einer D-Typ-Durometerhärte von über A80 keine ausreichende Wirkung der Pufferschicht 23 erreicht werden, und eine auf der dreischichten Struktur beruhende Funktion kann nicht erzielt werden.
In anderen Fällen, in denen die optische Faser eine dreischichtige Struktur aufweist, ist das Dickenverhältnis der Polymerummantelungsschicht 22 zur Pufferschicht 23 nicht im Besonderen eingeschränkt, und die Anzahl an Pufferschichten 23 kann gleich oder größer als zwei sein.
Es ist bevorzugt, dass die Dicke der Polymerummantelungsschicht 22 größer oder gleich 3 μm ist.
In der zweiten Ausführungsform kann das zur Ausbildung der Schutzbeschichtung 24 verwendete Harz das gleiche wie in der ersten Ausführungsform sein.
Es ist bevorzugt, dass die Härte des zur Ausbildung der Schutzbeschichtung 24 verwendeten Harzes größer oder gleich D20 ist.
Außerdem ist es bevorzugt, dass das zur Ausbildung der Schutzbeschichtung 24 verwendete Harz ein in Wärme aushärtendes Harz ist.
Obwohl im Obigen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und veranschaulicht wurden, versteht es sich, dass diese Beispiele für die Erfindung sind und nicht als einschränkend aufzufassen sind. Hinzufügungen, Weglassungen, Ersetzungen und andere Modifikationen können vorgenommen werden, ohne dass vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Demzufolge ist die Erfindung nicht als durch die vorhergehende Beschreibung eingeschränkt zu betrachten und wird ausschließlich durch den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche eingeschränkt.
Jede der optischen Fasern 11 und 21 kann als Glaskern bezüglich einer der Polymerummantelungsschichten 12 und 22 dienen. Jede der optischen Fasern 11 und 21 kann einen Kern und eine Ummantelung aufweisen.
Glas auf Siliciumdioxidbasis, das die optischen Fasern 11 und 21 bildet, kann aus reinem Siliciumdioxidglas oder aus einem Siliciumdioxidglas, das mit Fluor (F), Germanium (Ge) oder dergleichen dotiert ist, hergestellt sein.
Eine zur Übermittlung von Signallicht verwendete optische Faser weist vorzugsweise auf: eine einschichtige Glasummantelung, die um einen Glaskern herum bereitgestellt ist; und eine Polymerummantelungsschicht, die um die Glasummantelung herum bereitgestellt ist.
Eine zur Übertragung von Pumplicht verwendete optische Faser weist vorzugsweise eine Polymerummantelungsschicht auf, die direkt auf dem Umfang eines Glaskerns bereitgestellt ist.
In dem Fall, in dem reflektiertes Licht am Eintreten in eine Lichtquelle, etwa eine Laserdiode (LD), gehindert wird, kann eine zweischichtige Glasummantelung (innere Ummantelung und äußere Ummantelung) um einen Glaskern herum bereitgestellt sein, und eine Polymerummantelungsschicht kann um eine Glasummantelung herum bereitgestellt sein.
Typischerweise beträgt der Außendurchmesser (Faserdurchmesser, Glasdurchmesser) jeder der optischen Fasern 11 und 21 125 μm. Die Erfindung ist offensichtlich auch auf optische Fasern mit einem anderen Durchmesser anwendbar.
Im Allgemeinen nimmt die Anzahl der Lichtreflexion an der Grenzfläche zwischen der Polymerummantelungsschicht und dem Glas mit kleiner werdendem Glasdurchmesser zu. Dementsprechend wird im Falle der Verwendung des gleichen Polymerummantelungsmaterials ein Wert, den der Erregungsverlust erreichen kann, größer. Der durch das in den Ausführungsformen der Erfindung gezeigte Abdeckungselement verursachte Erregungsverlustwert ist jedoch nicht vom Faserdurchmesser abhängig.
Beispiele
Hierin wird nachstehend die Erfindung insbesondere mit Bezug auf Beispiele beschrieben werden.
(Testbeispiel der ersten Ausführungsform)
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird ein Harz mit einer Härte von D20 oder mehr zur Ausbildung der Schutzbeschichtung 13 verwendet, und die Dicke der Polymerummantelungsschicht 12 entspricht 3,0 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 13. Infolgedessen ist es möglich, eine beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 bereitzustellen, die sowohl dem Anspruch an Beständigkeit gegenüber Abflachen als auch an einen niedrigen Erregungsverlust genügt.
Bei den in den Tabellen 1 bis 6 aufgeführten hergestellten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 sind die mit dem Anfangsbuchstaben ”C” in der Nummer gekennzeichneten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern Vergleichsbeispiele. Das bedeutet, dass die mit C1A bis C39A gekennzeichneten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern Vergleichsbeispiele darstellen.
In den Tabellen 1 bis 6 ist die Einheit für ”FASERDURCHMESSER”, ”UMMANTELUNGSDURCHMESSER”, ”SCHUTZBESCHICHTUNGSDURCHMESSER”, ”DICKE DER UMMANTELUNG” und ”DICKE DER SCHUTZBESCHICHTUNG” ”μm”, die Einheit für ”ERREGUNGSVERLUST” und ”ERREGUNGSVERLUSTINKREMENT” ist ”dB/km”, und die Einheiten davon, die normalerweise verwendet werden, werden weggelassen.
Der ”FASERDURCHMESSER” steht für einen Glasdurchmesser der optischen Faser 11. ”UMMANTELUNGSDURCHMESSER” und ”DICKE DER UMMANTELUNG” stehen für den äußeren Durchmesser bzw. die Dicke der Polymerummantelungsschicht 12. ”SCHUTZBESCHICHTUNGSDURCHMESSER” und ”DICKE DER SCHUTZBESCHICHTUNG” stehen für den äußeren Durchmesser bzw. die Dicke der Schutzbeschichtung 13.
”DICKENVERHÄLTNIS” ist das Verhältnis der ”DICKE DER UMMANTELUNG” zur ”DICKE DER SCHUTZBESCHICHTUNG”.
(Testbeispiel 1: Bezugsnummern 1A bis 2A und C1A bis C3A)
Eine optische Faser 11 mit einem Faserdurchmesser von 125 μm wurde hergestellt. Was die optische Faser betrifft, so wurde die Polymerummantelungsschicht 12 unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, und die Schutzbeschichtung 13 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D75 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 mit einer hohen NA hergestellt.
Die Dicke der Polymerummantelungsschicht 12 und die Dicke der Schutzbeschichtung 13 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 1 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10, bei der die Dicke der Polymerummantelungsschicht 12 drei oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 13 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern 1A und 2A der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 11 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 2: Bezugsnummern 3A bis 5A und C7A bis C12A)
Mit der Ausnahme, dass der Faserdurchmesser 80 μm beträgt, wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 mit hoher NA auf ähnliche Weise wie im Falle des Testbeispiels 1 hergestellt.
Die Erregungsverluste der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10 wurden gemessen. Wie in Tabelle 2 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10, bei der die Dicke der Polymerummantelungsschicht 12 drei oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 13 entspricht, stabil bei etwa 10 dB/km.
Was die Nummern 3A bis 5A der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 11 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 3: Bezugsnummern 6A bis 7A und C13A bis C18A)
Mit der Ausnahme, dass der Faserdurchmesser 400 μm beträgt, wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 mit hoher NA auf ähnliche Weise wie im Falle des Testbeispiels 1 hergestellt.
Die Erregungsverluste der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10 wurden gemessen. Wie in Tabelle 3 dargestellt ist war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10, bei der die Dicke der Polymerummantelungsschicht 12 drei oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 13 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern 6A und 7A der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 11 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 4: Bezugsnummern 8A bis 9A und C19A bis C24A)
Mit der Ausnahme, dass die Schutzbeschichtung 13 unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D50 ausgebildet wurde, wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 mit hoher NA auf ähnliche Weise wie im Falle des Testbeispiels 1 hergestellt.
Die Erregungsverluste der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10 wurden gemessen. Wie in Tabelle 4 dargestellt ist war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10, bei der die Dicke der Polymerummantelungsschicht 12 drei oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 13 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern 8A und 9A der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 11 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 5: Bezugsnummern 10A bis 11A und C25A bis C31A)
Mit der Ausnahme, dass die Schutzbeschichtung 13 unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D20 ausgebildet wurde, wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 mit hoher NA auf ähnliche Weise wie im Falle des Testbeispiels 1 hergestellt.
Die Erregungsverluste der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10 wurden gemessen. Wie in Tabelle 5 dargestellt ist war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10, bei der die Dicke der Polymerummantelungsschicht 12 drei oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 13 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern 10A und 11A der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 11 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) an 5 Abschnitten eintrat. Jedoch wurde beobachtet, dass der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde. Die Beständigkeit gegenüber Abflachen war jedoch bei Nummer 10A und 11A der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 niedriger als beim Testbeispiel 1 (D75) oder Testbeispiel 4 (D50) hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber Abflachen.
(Testbeispiel 6: Bezugsnummern C32A bis C39A)
Mit der Ausnahme, dass die Schutzbeschichtung 13 unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von A80 ausgebildet wurde, wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 10 mit hoher NA auf ähnliche Weise wie im Falle des Testbeispiels 1 hergestellt.
Ihre Erregungsverluste wurden gemessen. Wie in Tabelle 6 dargestellt ist, steigt der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 10, bei der die Dicke der Polymerummantelungsschicht 12 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 13 entspricht, nicht an, und der Erregungsverlust lag bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern C37A bis C39A der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 10 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 11 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) aufgrund des Abflachens an mehreren Abschnitten eintrat, und der Erregungsverlust war im Vergleich zu vor dem Abflachen um etwa 1,5 bis 3,2 dB/km erhöht.
4 ist ein Diagramm, das insgesamt die Beziehungen zwischen den Dickenverhältnissen gemäß der ersten Ausführungsform und Erregungsverlusten (dB/km) zeigt.
”125 μm (D75)” repräsentiert Testbeispiel 1, ”125 μm (D50)” repräsentiert Testbeispiel 4, ”125 μm (D20)” repräsentiert Testbeispiel 5, ”125 μm (A80)” repräsentiert Testbeispiel 6, ”80 μm (D75)” repräsentiert Testbeispiel 2 und ”400 μm (D75)” repräsentiert Testbeispiel 3.
(Testbeispiel der zweiten Ausführungsform)
In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform wird ein Harz mit einer Härte von D20 oder mehr zur Ausbildung der Schutzbeschichtung 24 verwendet, und die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 entspricht 3,0 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24. Infolgedessen ist es möglich, eine beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 bereitzustellen, die sowohl dem Anspruch an Beständigkeit gegenüber Abflachen als auch an einen niedrigen Erregungsverlust genügt.
Bei den in den Tabellen 7 bis 16 aufgeführten hergestellten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 sind jene beschichteten polymerummantelten optischen Fasern, die durch Nummern mit dem Anfangsbuchstaben ”C” dargestellt sind, Vergleichsbeispiele. Das bedeutet, dass die mit C1B bis C50B gekennzeichneten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern Vergleichsbeispiele darstellen.
In den Tabellen 7 bis 16 ist die Einheit für ”FASERDURCHMESSER”, ”UMMANTELUNGSDURCHMESSER”, ”AUSSENDURCHMESSER DER PUFFERSCHICHT”, ”SCHUTZBESCHICHTUNGSDURCHMESSER”, ”DICKE DER UMMANTELUNG”, ”DICKE DER PUFFERSCHICHT”, ”GESAMTDICKE DER UMMANTELUNG UND DER PUFFERSCHICHT” und ”DICKE DER SCHUTZBESCHICHTUNG” ”um”, die Einheit für ”ERREGUNGSVERLUST” und ”ERREGUNGSVERLUSTINKREMENT” ist ”dB/km”, und die Einheiten davon, die normalerweise verwendet werden, werden weggelassen.
Der ”FASERDURCHMESSER” steht für einen Glasdurchmesser der optischen Faser 21. ”UMMANTELUNGSDURCHMESSER” und ”DICKE DER UMMANTELUNG” stehen für den äußeren Durchmesser bzw. die Dicke der Polymerummantelungsschicht 22. ”AUSSENDURCHMESSER DER PUFFERSCHICHT” und ”DICKE DER PUFFERSCHICHT” stehen für den äußeren Durchmesser bzw. die Dicke der Pufferschicht 23. ”SCHUTZBESCHICHTUNGSDURCHMESSER” und ”DICKE DER SCHUTZBESCHICHTUNG” stehen für den äußeren Durchmesser bzw. die Dicke der Schutzbeschichtung 24. ”GESAMTDICKE DER UMMANTELUNG UND DER PUFFERSCHICHT” repräsentiert die Gesamtheit aus der ”DICKE DER UMMANTELUNG” und der ”DICKE DER PUFFERSCHICHT”.
”DICKENVERHÄLTNIS X” ist das Verhältnis der ”DICKE DER UMMANTELUNG” zur ”DICKE DER PUFFERSCHICHT”.
”DICKENVERHÄLTNIS Y” ist das Verhältnis der ”GESAMTDICKE DER UMMANTELUNG UND DER PRUFFERSCHICHT” zur ”DICKE DER SCHUTZBESCHICHTUNG”.
(Testbeispiel 7: Bezugsnummern 1B bis 3B und C1B bis C5B)
Der Faserdurchmesser der optischen Faser betrug 125 μm. Die Polymerummantelungsschicht 22 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, die Pufferschicht 23 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von A20 ausgebildet und die Schutzbeschichtung 24 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D75 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 mit einer hohen NA hergestellt.
Die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 sowie die Dicke der Schutzbeschichtung 24 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 7 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 20, bei der die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern 1B bis 3B der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 21 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 8: Bezugsnummern 4B bis 8B und C6B bis C11B)
Der Faserdurchmesser der optischen Faser betrug 125 μm. Die Polymerummantelungsschicht 22 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, die Pufferschicht 23 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von A25 ausgebildet und die Schutzbeschichtung 24 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D75 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 mit einer hohen NA hergestellt.
Die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 sowie die Dicke der Schutzbeschichtung 24 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 8 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 20, bei der die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern 4B bis 8B der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 21 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 9: Bezugsnummern 9B bis 12B und C12B bis C17B)
Der Faserdurchmesser der optischen Faser betrug 80 μm. Die Polymerummantelungsschicht 22 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, die Pufferschicht 23 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von A25 ausgebildet und die Schutzbeschichtung 24 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D75 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 mit einer hohen NA hergestellt.
Die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 sowie die Dicke der Schutzbeschichtung 24 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 9 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 20, bei der die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24 entspricht, stabil bei etwa 10 dB/km.
Was die Nummern 9B bis 12B der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 21 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 10: Bezugsnummern 13B bis 16B und C18B bis C22B)
Der Faserdurchmesser der optischen Faser betrug 400 μm. Die Polymerummantelungsschicht 22 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, die Pufferschicht 23 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von A25 ausgebildet und die Schutzbeschichtung 24 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D75 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 mit einer hohen NA hergestellt.
Die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 sowie die Dicke der Schutzbeschichtung 24 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 10 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 20, bei der die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern 13B bis 16B der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 21 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 11: Bezugsnummern 17B bis 20B und C23B bis C26B)
Der Faserdurchmesser der optischen Faser betrug 125 μm. Die Polymerummantelungsschicht 22 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, die Pufferschicht 23 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von A50 ausgebildet und die Schutzbeschichtung 24 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D75 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 mit einer hohen NA hergestellt.
Die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 sowie die Dicke der Schutzbeschichtung 24 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 11 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 20, bei der die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern 17B bis 20B der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 21 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 12: Bezugsnummern 21B bis 22B und C27B bis C32B)
Der Faserdurchmesser der optischen Faser betrug 125 μm. Die Polymerummantelungsschicht 22 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, die Pufferschicht 23 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von A75 ausgebildet und die Schutzbeschichtung 24 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D75 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 mit einer hohen NA hergestellt.
Die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 sowie die Dicke der Schutzbeschichtung 24 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 12 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 20, bei der die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern 21B bis 22B der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 21 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 13: Bezugsnummern 23B bis 24B und C33B bis C37B)
Der Faserdurchmesser der optischen Faser betrug 125 μm. Die Polymerummantelungsschicht 22 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, die Pufferschicht 23 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von A80 ausgebildet und die Schutzbeschichtung 24 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D75 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 mit einer hohen NA hergestellt.
Die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 sowie die Dicke der Schutzbeschichtung 24 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 13 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 20, bei der die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern 23B bis 24B der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 21 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
(Testbeispiel 14: Bezugsnummern C38B bis C44B)
Der Faserdurchmesser der optischen Faser betrug 125 μm. Die Polymerummantelungsschicht 22 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, die Pufferschicht 23 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D20 ausgebildet und die Schutzbeschichtung 24 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D75 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 mit einer hohen NA hergestellt.
Die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 sowie die Dicke der Schutzbeschichtung 24 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 14 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes selbst unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 20, bei der die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24 entspricht, gleich oder größer als 10 dB/km.
Im Fall (C44B) der besonderen Reduzierung der Dicke der Pufferschicht 23 war der Wert des Erregungsverlustes stabil bei etwa 3 dB/km.
(Testbeispiel 15: Bezugsnummern C45B bis C50B)
Der Faserdurchmesser der optischen Faser betrug 125 μm. Die Polymerummantelungsschicht 22 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, die Pufferschicht 23 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Penetration von 45 ausgebildet und die Schutzbeschichtung 24 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D75 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 mit einer hohen NA hergestellt.
Die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 sowie die Dicke der Schutzbeschichtung 24 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 15 dargestellt ist, war der Wert des Erregungsverlustes unter der Bedingung der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 20, bei der die Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 1,5 oder mehr mal der Dicke der Schutzbeschichtung 24 entspricht, stabil bei etwa 3 dB/km.
Was die Nummern C48B bis C50B der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. In diesem Fall wurde beobachtet, dass sich ein Teil der beschichteten polymerummantelten optischen Faser 20 im Aussehen verformt hat. Außerdem wurde sichtbares Licht in die optische Faser 21 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung trat unerwünschtes Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) am verformten Teil der beschichteten polymerummantelten optischen Faser ein.
(Testbeispiel 16: Bezugsnummern 25B bis 29B)
Der Faserdurchmesser der optischen Faser betrug 125 μm. Die Polymerummantelungsschicht 22 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einem Brechungsindex von 1,35 oder weniger ausgebildet, die Pufferschicht 23 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von A25 ausgebildet und die Schutzbeschichtung 24 wurde unter Verwendung eines in Wärme aushärtenden Harzes mit einer Härte von D20 ausgebildet. Folglich wurde die beschichtete polymerummantelte optische Faser 20 mit einer hohen NA hergestellt.
Das Verhältnis der Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 zur Dicke der Schutzbeschichtung 24 wurde auf 1,5 festgelegt, die Dicken der Polymerummantelungsschicht 22 und der Pufferschicht 23 wurden variiert, die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20, in denen diese verwendet wurden, wurden hergestellt und Erregungsverluste dieser wurden gemessen. Wie in Tabelle 16 dargestellt ist, betrug der Wert des Erregungsverlustes etwa 3 dB/km im Bereich von 2,5 bis 32,5 μm der Dicke der Polymerummantelungsschicht 22.
Was die Nummern 25B bis 29B der beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 (mit einer Gesamtlänge von 20 km) betrifft, wurden zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber Abflachen der erzeugten beschichteten polymerummantelten optischen Fasern 20 die beschichteten polymerummantelten optischen Fasern einem Wiederaufwickeln unter Streckung unterzogen, sodass sie um 2 % der Länge länger waren als ihre ursprüngliche Länge. Danach wurde sichtbares Licht in die optische Faser 21 eingebracht und bewertet, ob es zu einem unerwünschten Austreten des Erregungslichts kommt oder nicht. Als Ergebnis dieser Bewertung wurde beobachtet, dass das unerwünschte Austreten des Erregungslichts (Erzeugung eines hellen Flecks) nicht eintrat, der Erregungsverlust nicht variierte und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Abflachen erhalten wurde.
5 ist ein Diagramm, das insgesamt die Beziehungen zwischen den Dickenverhältnissen (Dickenverhältnis Y in den Tabellen 7 bis 16) gemäß der zweiten Ausführungsform und Erregungsverlusten (dB/km) zeigt.
”125 μm (A20)” repräsentiert Testbeispiel 7, ”125 μm (A25)” repräsentiert Testbeispiel 8, ”80 μm (A25)” repräsentiert Testbeispiel 9, ”400 μm (A25)” repräsentiert Testbeispiel 10, ”125 μm (A50)” repräsentiert Testbeispiel 11, ”125 μm (A75)” repräsentiert Testbeispiel 12, ”125 μm (A80)” repräsentiert Testbeispiel 13, ”125 μm (D20)” repräsentiert Testbeispiel 14, ”125 μm (Penetration 45)” repräsentiert Testbeispiel 15 und ”125 μm (A25, Dickenverhältnis 1,5)” repräsentiert Testbeispiel 16.
Bezugszeichenliste

10, 20: beschichtete polymerummantelte Faser
11, 21: optische Faser
12, 22: Polymerummantelungsschicht
23: Pufferschicht
13, 24: Schutzbeschichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014-079423 [0002]
JP 2013-41060 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS K 6253 [0039]

Claims

Beschichtete polymerummantelte optische Faser, umfassend: eine Polymerummantelungsschicht, die um eine aus Glas auf Siliciumdioxidbasis hergestellte optische Faser herum ausgebildet ist, wobei die Polymerummantelungsschicht einen niedrigeren Brechungsindex als der Brechungsindex des Glases auf Siliciumdioxidbasis aufweist; eine Schutzbeschichtung, die um die Polymerummantelungsschicht herum ausgebildet ist; wobei eine Dicke der Polymerummantelungsschicht 3,0 oder mehr mal einer Dicke der Schutzbeschichtung entspricht.
Beschichtete polymerummantelte optische Faser nach Anspruch 1, wobei die Schutzbeschichtung eine Typ-D-Durometerhärte von größer oder gleich 20 aufweist.
Beschichtete polymerummantelte optische Faser nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein zur Ausbildung der Schutzbeschichtung verwendetes Harz ein in Wärme aushärtendes Harz ist.
Beschichtete polymerummantelte optische Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein zur Ausbildung der Polymerummantelungsschicht verwendetes Harz ein in Wärme aushärtendes Harz ist.
Beschichtete polymerummantelte optische Faser, umfassend: eine Polymerummantelungsschicht, die um eine aus Glas auf Siliciumdioxidbasis hergestellte optische Faser herum ausgebildet ist, wobei die Polymerummantelungsschicht einen niedrigeren Brechungsindex als der Brechungsindex des Glases auf Siliciumdioxidbasis aufweist; mindestens eine oder mehrere Pufferschichten, die um die Polymerummantelungsschicht herum ausgebildet sind; und eine Schutzbeschichtung, die um die Pufferschichten herum ausgebildet ist; wobei eine Gesamtdicke der Polymerummantelungsschicht und der Pufferschichten 1,5 oder mehr mal einer Dicke der Schutzbeschichtung entspricht.
Beschichtete polymerummantelte optische Faser nach Anspruch 5, wobei die Schutzbeschichtung eine Typ-D-Durometerhärte von größer oder gleich 20 aufweist.
Beschichtete polymerummantelte optische Faser nach Anspruch 5 oder 6, wobei ein zur Ausbildung der Schutzbeschichtung verwendetes Harz ein in Wärme aushärtendes Harz ist.
Beschichtete polymerummantelte optische Faser nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei ein zur Ausbildung der Pufferschichten verwendetes Harz eine Typ-A-Durometerhärte von 20 bis 80 aufweist.