DE19849543A1

DE19849543A1 - Markierbare optische Faser oder Ader

Info

Publication number: DE19849543A1
Application number: DE19849543A
Authority: DE
Inventors: Ilona Dr Schmidt; Walter Dr Pfandl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Corning Research and Development Corp
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 1999-04-15

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine markierbare optische Faser oder Ader (Hohlader, Bündelader, Festader) ge mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Um die LWL-Fasern oder LWL-Adern eines optischer Nachrichten kabels unterscheiden zu können, müssen diese farblich gekenn zeichnet oder mit einer Farbmarkierung versehen sein. Die farbliche Kennzeichnung der Fasern/Adern erfolgt üblicher weise während ihrer Herstellung durch Einfärben der Ummante lung, d. h. durch Einbringen eines entsprechenden Farbmittels in das äußere Mantelmaterial. Das Einfärben des Mantelmateri als führt wegen der großen Zahl geforderter Farben jedoch zu langen Rüstzeiten und logistischen Problemen, was die Her stellungskosten erhöht.

Die Herstellungskosten lassen sich verringern, indem man die Fasern/Adern nur mit einem durch Extrusion erzeugten Kenn strich versieht. Dies reduziert zwar die Färbekosten, löst aber nicht das mit der Vielzahl von Farben verbundene logi stische Problem.

Markierungen werden auch durch Aufbringen eines Lösungsmit tels und/oder durch Auftragen einer UV-Farbe erzeugt, wobei die bekannten Farben allerdings nur schlecht auf dem häufig als Mantelmaterial verwendeten Polypropylen haften. Darüber hinaus wird die Umwelt durch die Emissionen des Lösungsmit tels belastet.

In der Zeitschrift LASER 4/87, S. 34-36 wird vorgeschlagen, einen Kunststoff dadurch mit einer farbigen Markierung zu versehen, daß man ein dem Kunststoff beigemischtes Pigment mit Hilfe einer auf das Absorptionsmaximum des Pigments abge stimmten Lasersonde selektiv zerstört, bzw. man das Pigment durch Bestrahlung mit Laserlicht verfärbt oder entfärbt.

Die EP-0 329 884 A1 beschreibt ein Verfahren zur zerstörungs freien Markierung eines elektrischen oder optischen Kabels mit einer Lasersonde. Der den elektrischen/optischen Leiter umhüllende Kunststoff enthält eine photosensitive Substanz, welche sich bei Bestrahlung mit Laserlicht verfärbt. Als Strahlungsquelle findet insbesondere ein im ultravioletten oder sichtbaren Spektralbereich emittierender Laser Verwen dung.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer optischen Faser oder Ader, welche sich ohne Beschädigung des Mantels farblich kennzeichnen läßt. Diese Aufgabe wird durch eine die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufweisende Faser oder Ader gelöst, wobei die abhängigen Ansprüche zweckmäßige Aus führungsformen und vorteilhafte Weiterbildungen der Faser-/Ader betreffen.

Vorgeschlagen wird eine optische Faser oder Ader, dessen äu ßere Mantelschicht oder dessen äußeres Mantelmaterial ein Pigment enthält, das sich durch energiereiche elektromagneti sche Strahlung, insbesondere Laserstrahlung, entfärben oder umfärben läßt.

Was die Auswahl der Farbpigmente angeht, so bestehen hier verschiedene Möglichkeiten. So können Farbpigmente in das Mantelmaterial eingebracht sein, die sich durch die Strahlung eines Nd: YAG Lasers, durch Mikrowellenstrahlung, durch In frarotstrahlung oder durch die Strahlung eines UV-Excimer La sers aktivieren, also entfärben oder umfärben lassen.

Ebenso ist es möglich, den im Mantelmaterial vorhandene Ruß als Farbpigment zu nutzen, wobei der Ruß, beispielsweise durch Bestrahlung mit einer CO₂-Lasersonde, zerstört wird und es so zu einer Verfärbung des von der Lasersonde abgetasteten Mantelbereichs kommt.

Schließlich kann man auch ein mehrchromatisches Farbpigment in das Mantelmaterial einbringen und einzelne Komponenten des Pigments mittels energiereicher Strahlung selektiv zerstören oder entfärben.

Bei den in das Mantelmaterial eingebrachten Farbpigmenten, kann es sich auch um eine Mischung verschiedenfarbiger Pig mente handeln, wobei sich durch eine geeignete Kombination der Pigmente, je nach einwirkender Energie und Rezeptur, ver schiedene Farben erzeugen lassen.

Die Farbpigmente werden vorzugsweise in einer relativ gerin gen Konzentration von circa 0,3-0,8%, vorzugsweise 0,5%, in das Material der Ummantelung eingebracht.

Eine LWL-Faser/-ader läßt sich beispielsweise grün einfärben, wenn man dem Mantelmaterial eine Kombination von gelben und blauen Farbpigmenten beimischt. Durch die selektive Zerstö rung des gelben Pigments nimmt der Mantel im bestrahlten Be reich eine blau Farbe, bei Zerstörung des blauen Pigments hingegen eine gelbe Farbe an.

Die Möglichkeiten lassen sich darüber hinaus durch die Ver wendung von Titanoxid erweitern, indem eine helle Ummantelung produziert wird. Durch die Zerstörung des weißen Anteils las sen sich farbige oder dunkle Kennzeichnungen erzeugen. Je nach Art der Ablenkung der Lasersonde können so Streifen, Punkte, Zeichen oder Symbole auf dem Mantel hergestellt wer den.

Während man bei den herkömmlichen Verfahren üblicherweise eine mechanische Beschädigung der Oberfläche durch die ther mische Degradation des die Ummantelung bildenden Polymers be obachtet, kann dies bei der Erfindung nicht auftreten, da kein Schwarz-Weiß-Kontrast, sondern eine farbige Markierung auf hellem Untergrund erzeugt wird.

Die angegebenen Techniken lassen sich außer bei LWL-Fasern und LWL-Adern auch bei LWL-Bändchen und optischen Kabeln ein setzen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 eine sog. LWL-Bündelader im Querschnitt;

Fig. 2 eine mit einem zweischichtigen Mantel versehene LWL-Bündelader im Querschnitt;

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer LWL-Bündelader im Querschnitt; und

Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Die in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte LWL-Bündelader weist eine einschichtige Ummantelung 2 auf, die insbesondere aus Polypropylen besteht und Farbpigmente enthält. Zur Her stellung einer farbigen Markierung wird die Oberfläche der Ummantelung 2 mit energiereicher, die Farbpigmente aktivie render Strahlung beaufschlagt. Die Ummantelung 2 schützt die in ein Füllmasse 4 lose eingebetteten Lichtwellenleiterfasern 6.

Der Mantel der in Fig. 2 dargestellten Bündelader besteht aus einer Innenschicht 8 und einer Außenschicht 10. Die bei spielsweise aus Polycarbonat gefertigte Innenschicht 8 und die beispielsweise aus Polypropylen bestehende Außenschicht 10 dienen wieder dem Schutz der in einer Füllmasse 4 mit Überlänge angeordneten Lichtwellenleiterfasern 6. Die durch energiereiche Strahlung aktivierbaren Farbpigmente befinden sich bei diesem Ausführungsbeispiel in der Außenschicht 10 des Mantels.

Bei der in Fig. 3 im Querschnitt gezeigten Bündelader sind die in der Füllmasse 4 eingebetteten Lichtwellenleiterfasern 6 in einem drei Schichten aufweisenden Mantel angeordnet, wo bei die Innenschicht 12 des Mantels aus Polycarbonat und die Zwischenschicht 14 aus Polypropylen gefertigt sein können. Die den äußeren Mantel bildende Skinschicht 16 enthält die Farbpigmente in einer Konzentration von vorzugsweise 0,5%.

Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Teilansicht der durch Laserbestrahlung mit einer länglichen Markierung 18 versehe nen Bündelader gemäß Fig. 1. Die Form und Anordnung der Mar kierung 18 auf dem einschichtigen Mantel 2 hängt von der ge wählten Art der Ablenkung der Lasersonde ab. So lassen sich ohne weiteres auch Markierungen in Form von Punkten, Kreisen, Streifen, Buchstaben, Bildern oder Kombinationen dieser Ele mente herstellen.

Claims

1. Optische Faser (6) oder Ader mit einem ein- oder mehrschichtig aufgebauten Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine äußere Schicht (2, 10, 16) des Mantels oder das äußere Mantelmaterial ein durch elektromagnetische Strahlung verfärbbares oder entfärbbares Pigment enthält.

2. Optische Faser (6) oder Ader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Pigment durch die Strahlung eines Nd: YAG Lasers verfärben oder entfärben läßt.

3. Optische Faser (6) oder Ader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Pigment durch Mikrowellenstrahlung verfärben oder entfärben läßt.

4. Optische Faser (6) oder Ader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Pigment durch Infrarotstrahlung verfärben oder entfärben läßt

5. Optische Faser (6) oder Ader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Pigment durch die Strahlung eines UV-Excimer- Lasers verfärben oder entfärben läßt.

6. Optische Faser (6) oder Ader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Mantelmaterial vorhandene Ruß als durch die Strahlung eines CO₂-Lasers verfärbares oder entfärbbares Pigment dient.

7. Optische Faser (6) oder Ader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Pigment um ein mehrchromatisches Pigment handelt.

8. Optische Faser (6) oder Ader nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (2, 10, 16) des Mantels oder das äußere Mantelmaterial mehrere unterschiedliche, jeweils durch elektromagnetische Strahlung verfärbbare oder entfärbbare Pigmente enthält.

9. Optische Faser (6) oder Ader nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Pigments/der Pigmente im Mantelma terial jeweils im Bereich von etwa 0,3%-0,8% liegt.