DE60301096T2 - Optische Fasern mit Pufferschicht und zugehöriges Herstellungsverfahren - Google Patents

Optische Fasern mit Pufferschicht und zugehöriges Herstellungsverfahren Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Optikfaserschichten und insbesondere auf eine oder mehrere Optikfaserschichten, die die optische Faser puffern und den Mikrobiegewiderstand und das Niedrigtemperaturverhalten der optischen Faser verbessern.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Optische Fasern sind nun als Kommunikationsmedien in verbreiteter Verwendung. Herkömmliche optische Fasern umfassen üblicherweise einen glasartigen Kern und eine oder mehrere Beschichtungsschichten, die den Kern umgeben. Um die Beschichtungsschichten ist zumindest eine weitere Materialschicht, die üblicherweise als ein Puffer oder eine äußere Schicht bezeichnet wird, die die Faser vor Beschädigung schützt und die die geeignete Menge an Steifigkeit für die Faser liefert. Die äußere Schicht wird üblicherweise mechanisch von der Faser abgestreift, wenn die Faser mit einem Optikfaserverbinder verbunden wird. Normalerweise besteht die äußere Schicht aus einem thermoplastischen Polymermaterial, das direkt über die beschichtete optische Faser extrudiert wird. Übliche Materialien, die zum Bilden der äußeren Schichten verwendet werden, umfassen Polyvinylchlorid (PVC), Nylon und Polyester, Fluorpolymere etc.
  • In vielen Fällen ist es notwendig, dass die thermoplastische Außenschicht entfernbar ist, ohne die Beschichtungen der optischen Faser zu zerstören. Dies wird ermöglicht durch die Verwendung einer inneren Schicht, die die Entfernung des äußeren Puffermaterials ohne Entfernen der Beschichtung ermöglicht. Die innere Schicht ermöglicht ferner ein besseres Temperaturverhalten bei niedrigen Temperaturen durch Dienen als eine nachgiebige Schicht zwischen dem harten thermoplastischen Puffermaterial und der optischen Faser.
  • Herkömmliche, doppelt beschichtete, eng gepufferte optische Fasern weisen eine innere Schicht auf, die aus Polyethylen/Ethylen-Ethyl-Acrylat-Copolymer (PE/EEA-Copolymer) hergestellt ist. Dieses Material weist jedoch verschiedene Nachteile auf (U.S.-Patent 5,684,910). Ein Nachteil des Verwendens von PE/EEA ist, dass, da es ein Thermoplast ist, die Zähflüssigkeit des PE/EEA-Copolymers abnimmt, wenn die äußere Schicht aufgebracht wird, wodurch verursacht wird, dass das PE/EEA-Copolymer viel weniger zähflüssig und mehr fluid-ähnlich wird. Die Auswirkung davon ist, dass jegliche Verdampfung, die aus der Optikfaserbeschichtung kommt, egal ob sie Feuchtigkeit oder Komponenten mit niedrigem Molekulargewicht ist, die Bildung von Blasen in der inneren Schicht verursachen kann. Blasen, abhängig von Größe und Häufigkeit, verursachen, dass sich die Dämpfung in der optischen Faser erhöht, die üblicherweise bei niedrigen Temperaturen betrachtet wird (z. B. –20°C). Wenn die Blasen heftig sind, kann eine Erhöhung der Dämpfung bei Raumtemperatur auftreten (ungefähr ~21°C).
  • Ein zusätzliches Problem, das durch das Material verursacht wird, ist, dass die Dämpfung des Optikfaserkabels bei Temperaturen unter –20°C erhöht wird. Die erhöhte Dämpfung bei Temperaturen unter –20°C kann dem Anstieg bei dem Elastizitätsmodul des EEA zugewiesen werden. Daher erfüllt das EEA nicht den Bedarf nach Innenschichten, die eine minimale Abweichung bei dem Elastik-Modulus über den Temperaturbereich von –40°C bis 80°C aufweisen.
  • Die kritische Beschaffenheit der Innenschicht wird sogar noch offensichtlicher, wenn sie auf neuere Fasern mit höherer Bandbreite aufgebracht wird (z. B. 50-Mikrometer-Multimoden-Fasern mit reduzierter Differenzmodendispersi on). Diese Fasern und andere weisen größere Bandbreiten auf, sind aber allgemein mikrobiege-empfindlicher.
  • Somit besteht ein bislang nicht-adressierter Bedarf in der Industrie zum Adressieren der vorangehend genannten Mängel und Unzulänglichkeiten.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Kurz beschrieben schaffen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gepufferte optische Fasern und Verfahren zum Herstellen derselben. Eine repräsentative, gepufferte optische Faser gemäß der vorliegenden Erfindung, definiert in Anspruch 1, umfasst eine optische Faser, durch die optische Signale übertragen werden können, und eine Schicht, die ein ultraviolett (UV) aushärtbares Acrylat-Material aufweist, die die optische Faser umgibt und den Kern der optischen Faser vor Mikrobiegekräften schützt.
  • Ein repräsentatives Verfahren zum Herstellen der gepufferten optischen Faser umfasst: Vorschieben eines Faserkerns durch einen Beschichtungskopf, der in einer vertikalen Position ausgerichtet ist; wobei der Beschichtungskopf eine innere Schicht auf die optische Faser platziert; wobei die innere Schicht ein ultraviolett (UV) aushärtbares Acrylat-Material ist; Vorschieben der optischen Faser mit der inneren Schicht auf derselben durch einen UV-Ofen, der in einer vertikalen Position ausgerichtet ist, wobei der UV-Ofen das UV-aushärtbare Acrylat-Material aushärtet; und Vorschieben der optischen Faser mit der ausgehärteten inneren Schicht auf derselben in ein horizontales Verarbeitungssystem unter Verwendung einer Übergangsantriebsscheibe.
  • Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute auf dem Gebiet nach dem Untersuchen der nachfolgenden Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung offensichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Viele Aspekte der Erfindung sind besser verständlich Bezug nehmend auf die nachfolgenden Zeichnungen. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht-notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei die Betonung statt dessen auf der klaren. Darstellung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung liegt. Ferner bezeichnen in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile durchgehend in den verschiedenen Ansichten.
  • 1 stellt eine repräsentative, gepufferte optische Faser mit einer inneren Schicht dar, die aus einem ultraviolett (UV) aushärtbaren Acrylat-Material und einem äußeren thermoplastischen Puffermaterial hergestellt ist.
  • 2 stellt eine repräsentative, gepufferte optische Faser dar, die einen Optikfaser-Glaskern, eine primäre Schicht, eine sekundäre Schicht oder Beschichtung, eine Innenschicht, hergestellt aus dem UV-aushärtbaren Acrylat-Material und eine thermoplastische, äußere Puffer-Beschichtung oder -Schicht aufweist.
  • 3 stellt eine perspektivische Ansicht des Optikfaserkabels dar, das in 2 gezeigt ist.
  • 4 stellt ein schematisches Diagramm des Prozesses zum Herstellen der optischen Fasern dar, die in 1 und 2 gezeigt sind.
  • 5 stellt ein Flussdiagramm eines repräsentativen Verfahrens zum Herstellen der gepufferten optischen Faser dar, die in 1 und 2 gezeigt ist.
  • Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Umfassend ausgedrückt richten sich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf gepufferte (d. h. dichte oder halb-dichte) optische Fasern, die dann zu Kabeln oder Strängen gemacht werden können, mit einem erhöhten Mikrobiegewiderstand und einem verbesserten Niedrigtemperaturverhalten. Die gepufferte optische Faser kann ein einzelfaser-gepuffertes optisches Faser-, ein mehrfachfaser-gepuffertes optisches Faser-Bündel oder -Array oder z. B. ein gepuffertes Band sein.
  • Die gepufferten optischen Fasern der vorliegenden Erfindung können z. B. eine Innenschicht und zumindest eine Beschichtungs-Schicht umfassen, aufgebaut aus einem ultraviolett (UV-) aushärtbaren Acrylat-Material, dessen Modulus und Dicke variiert werden können, um das Verhalten zu optimieren.
  • Das Aufbauen der Innenschicht und/oder der Beschichtungs-Schicht aus UV-aushärtbarem Acrylat-Material ermöglicht, dass das Optikfaserkabel einen erhöhten Mikrobiegewiderstand aufweist, der ermöglicht, dass die optische Faser den lateralen Kräften widersteht, die während der Herstellung des Optikfaser-Kabels oder -Strangs (Verbindungskabel) angetroffen werden, ohne die Dämpfung der optischen Faser(n) in dem Kabel zu erhöhen. Das resultierende Kabel oder der Strang ist ebenfalls besser in der Lage, lateralen Kräften zu widerstehen, die während der Installation des Kabels in der Dienstumgebung angetroffen werden, wodurch Steigerungen bei der Dämpfung vermieden werden. Zusätzlich dazu weist das resultierende Kabel und/oder der Strang ein besseres Verhalten bei niedrigen Temperaturen auf, die, aufgrund des Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien, die das Kabel und/oder den Strang bilden, verursachen, dass sich das Kabel und/oder der Strang zusammenziehen und ein Mikrobiegen in der gepufferten Faser induzieren.
  • UV-aushärtbare Acrylate sind ausgehärtete (d. h. vernetzte) Materialien, die nicht wesentlich während des Extrudierungsprozesses fließen, auf die Weise, wie es Thermoplaste tun, die als Innenschichtmaterialien bei herkömmlichen Anordnungen verwendet werden. Somit ermöglicht das Verwenden von ausgehärteten Materialien, dass die Bildung von Blasen in der Innenschicht vermieden wird. Zusätzlich dazu weisen die UV-aushärtbaren Acrylate eine minimale Abweichung bei dem Elastizitätsmodul über einen Temperaturbereich von ungefähr –40°C bis ungefähr 85°C auf. Dies ermöglicht, dass die Innenschicht über einen viel breiteren Temperaturbereich nachgiebig bleibt und daher einen Dämpfungsverlust bei niedrigen Temperaturen verhindert.
  • Da nun die optischen Fasern der vorliegenden Erfindung allgemein beschrieben wurden, werden 1 bis 5 beschrieben, um einige potentielle Ausführungsbeispiele der gepufferten optischen Fasern der vorliegenden Erfindung und der zugeordneten Verfahren zur Herstellung derselben zu demonstrieren. Während Ausführungsbeispiele von gepufferten, optischen Fasern in Verbindung mit 1 bis 5 und dem entsprechenden Text beschrieben werden, besteht keine Absicht, Ausführungsbeispiele der optischen Fasern auf diese Beschreibungen einzuschränken. Im Gegensatz, die Absicht ist, alle Alternativen, Modifikationen und Entsprechungen abzudecken, die in dem Wesen und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst sind.
  • Bezugnehmend auf die Figuren stellt 1 eine gepufferte optische Faser 10 dar, die eine Außen- oder Puffer-Schicht 12, eine Innenschicht 14 und eine optische Faser 16 aufweist. Die optische Faser 16 kann einen glasartigen Kern und eine oder mehrere Beschichtungs-Schichten umfassen, die den Kern umgeben (nicht gezeigt). Bei dem Ausführungsbeispiel, das in 1 dargestellt ist, können die Beschichtungs-Schichten, die den glasartigen Kern umgeben, aus Materialien hergestellt sein, die in der Technik bekannt sind.
  • Die Innenschicht 14 kann aus einem UV-aushärtbaren Acrylat-Material hergestellt sein. Vorzugsweise ist die Innenschicht 14 aus UV-aushärtbaren Acrylat-Materialien hergestellt, wie z. B. UV-aushärtbarem Urethan-Acrylat, einem UV-aushärtbaren Silizium-Acrylat und/oder einem UV-aushärtbaren Siloxan-Acrylat-Material.
  • Wenn die Innenschicht 14 aus UV-aushärtbaren Acrylat-Materialien hergestellt ist, wird der Mikrobiegewiderstand und das Niedrigtemperaturverhalten der gepufferten optischen Faser 10 verbessert. Ein erhöhter Mikrobiegewiderstand ermöglicht, dass die gepufferte optische Faser 10 lateralen Kräften widersteht, die während der Kabelherstellung und Installation angetroffen werden, derart, dass ein minimaler, optischer Verlust auftritt. Ein verbessertes Niedrigtemperaturverhalten der gepufferten, optischen Faser 10 ermöglicht, dass ein optisches Faserkabel, das aus einer oder mehreren gepufferten, optischen Fasern 10 hergestellt ist, derart aufgebaut ist, dass ein minimaler optischer Verlust auftritt.
  • Zusätzlich dazu kann die Innenschicht 14, die aus dem UV-aushärtbaren Acrylat-Material aufgebaut ist, eine oder mehrere der nachfolgenden Charakteristika aufweisen. Erstens kann die Innenschicht 14 eine Glasübergangstemperatur von weniger als ungefähr –10°C aufweisen. Gepufferte, optische Fasern mit Innenschichten 14 mit niedrigen Glasübergangstemperaturen weisen ein verbessertes optisches Verhalten bei niedrigen Temperaturen auf.
  • Zweitens kann die Innenschicht 14 einen Sekante-Dehnmodulus bei 2,5% Dehnung (Dehnmodulus bei 2,5%) von ungefähr 0,5 Megapascal bis ungefähr 10 Megapascal aufweisen, ungefähr 0,8 Megapascal bis ungefähr 2,5 Megapascal oder vorzugsweise ungefähr 0,9 Megapascal bis ungefähr 1,7 Megapascal. Gepufferte optische Fasern 10, die eine Innenschicht 14 mit einem niedrigen Dehnmodulus aufweisen, weisen ein erhöhtes optisches Niedrigtemperaturverhalten und einen erhöhten Mikrobiegewiderstand auf, und die Abstreifkraft wird innerhalb eines akzeptablen Bereichs gehalten.
  • Drittens weist die Innenschicht 14 einen Gel-Bruchteil von mehr als ungefähr 70%, ungefähr 70% bis ungefähr 95% oder vorzugsweise ungefähr 85% bis ungefähr 95% auf. Ein verringertes Entgasen während dem Verarbeiten kann erreicht werden durch Herstellen optischer Faserkabel 10 mit Innenschichten 14 mit hohen Gel-Bruchteilen, wodurch Schnittstellen-Leerräume verringert werden.
  • Viertens weist die Innenschicht 14 eine Viskosität von ungefähr 2.000 bis ungefähr 10.000 Megapascal pro Sekunde oder vorzugsweise ungefähr 3.300 bis ungefähr 6.200 Megapascal pro Sekunde auf. Eine erhöhte Verarbeitungsstraßengeschwindigkeit kann für optische Faserkabel 10 mit Innenschichten 14 bei niedrigen Viskositäten erreicht werden. Zusätzlich dazu beschichten gepufferte optische Fasern 10 mit Innenschichten 14 mit niedriger Viskosität die optische Faser auf einheitliche Weise.
  • Die Innenschicht 14 kann eine Dicke von ungefähr 10 μm bis ungefähr 200 μm, ungefähr 20 μm bis ungefähr 125 μm oder vorzugsweise ungefähr 35 μm bis ungefähr 95 μm aufweisen.
  • Die Außenschicht 12 kann ein Hoch-Modulus-Material sein, wie z. B. Polyvinylchlorid (PVC), Polyamid (Nylon), Polypropylen, Polyester (z. B. PBT) und Fluorpolymere (z. B. PVDF oder FEP). Zusätzlich dazu kann die Außenschicht 12 eine oder mehrere Schichten umfassen. Vorzugsweise weist die Außenschicht 12 eine Dicke von ungefähr 200 μm bis ungefähr 350 μm auf.
  • 2 stellt eine Querschnittansicht einer gepufferten optischen Faser 30 dar, und 3 stellt eine perspektivische Ansicht der gepufferten optischen Faser 30 dar. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst die gepufferte optische Faser 30 eine Außenschicht 12, eine Innenschicht 14, eine optische Faser 32, eine Primärschicht-Beschichtung 36 und eine sekundäre Schicht 34. Die Primärschicht-Beschichtung 36 umgibt den Faserkern 38, und die sekundäre Schicht 34 umgibt die primäre Schicht. Der Faserkern 38 ist eine Leitung zum Übertragen von Energie (z. B. Licht) und kann aus Materialien hergestellt sein, wie z. B. Glas oder Kunststoff.
  • Die Primärschicht-Beschichtung 36 kann ein UV-aushärtbares Acrylat-Material umfassen. Vorzugsweise ist die Primärschicht-Beschichtung 36 aus UV-aushärtbaren Acrylat-Materialien hergestellt, sowie z. B. einem UV-aushärtbaren Urethan-Acrylat, einem UV-aushärtbaren Silizium-Acrylat und/oder einem UV-aushärtbaren Siloxan-Acrylat-Material. Wenn die Primärschicht-Beschichtung 36 aus UV-aushärtbaren Acrylat-Materialien hergestellt ist, wird der Mikrobiegewiderstand der gepufferten, optischen Faser 30 erhöht. Wie oben angegeben ist, ermöglicht ein erhöhter Mikrobiegewiderstand, dass die gepufferte, optische Faser 30 lateralen Kräften widersteht, die während der Kabel-Herstellung und -Installation angetroffen werden, derart, dass ein minimaler optischer Verlust erfasst wird.
  • Zusätzlich dazu kann die Primärschicht-Beschichtung 36 eine oder mehrere der nachfolgenden Charakteristika aufweisen. Erstens kann die Primärschicht-Beschichtung 36 eine Glasübergangstemperatur von weniger als –10°C aufweisen. Optikfaserkabel 30 mit einer Primärschicht-Beschichtung 36 mit niedrigen Glasübergangstemperaturen weisen ein verbessertes optisches Verhalten bei niedrigen Temperaturen auf.
  • Zweitens kann die Primärschicht-Beschichtung 36 einen Sekanten-Dehn-Modulus von 2,5% (Dehn-Modulus bei 2,5% Dehnung) von ungefähr 0,5 Megapascal bis ungefähr 10 Megapascal, ungefähr 0,8 Megapascal bis ungefähr 2,5 Megapascal oder vorzugsweise ungefähr 0,9 Megapascal bis ungefähr 1,7 Megapascal aufweisen. Gepufferte optische Fasern 30 mit einer Primärschicht-Beschichtung 36 mit niedrigem Dehn-Modulus erhöhen das optische Niedrigtemperaturverhalten und erhöhen den Mikrobiegewiderstand, während die Abstreifkraft in einem akzeptablen Bereich gehalten wird.
  • Drittens weist die Primärschicht-Beschichtung 36 einen Gel-Bruchteil von mehr als ungefähr 85%, ungefähr 85% bis ungefähr 95% oder vorzugsweise ungefähr 90% bis ungefähr 95% auf. Ein verringertes Entgasen während der Verarbeitung kann erreicht werden durch Herstellen von gepufferten optischen Fasern 30 mit einer Primärschicht-Beschichtung 36 mit hohen Gel-Bruchteilen, wodurch Schnittstellenleerräume verringert werden.
  • Viertens weist die Primärschicht-Beschichtung 36 eine Viskosität von ungefähr 2.000 bis ungefähr 10.000 Megapascal pro Sekunde oder vorzugsweise ungefähr 3.300 bis ungefähr 6.200 Megapascal pro Sekunde auf. Eine erhöhte Verarbeitungsstraßengeschwindigkeit kann für optische Fasern 32 erreicht werden, die jeweilige primäre Schichten 36 mit niedrigen Viskositäten aufweisen. Zusätzlich dazu beschichten Innenschichten 14 mit niedriger Viskosität die optische Faser 32 auf eine einheitliche Weise.
  • Die Primärschicht-Beschichtung 36 kann eine Dicke von ungefähr 20 μm bis ungefähr 50 μm und vorzugsweise eine Dicke von ungefähr 35 μm bis ungefähr 45 μm aufweisen.
  • Die Sekundärschicht 34 kann aus Materialien hergestellt sein, wie z. B. einem UV-aushärtbaren Urethan-Acrylat, einem UV-aushärtbaren Silizium-Acrylat und/oder einem UV- aushärtbaren Siloxan-Acrylat-Material. Die Dicke der Sekundärschicht 34 kann von ungefähr 10 μm bis ungefähr 40 μm reichen und die Dicke kann eingestellt werden, um eine optische Faser 32 mit einem Außendurchmesser von z. B. ungefähr 250 μm zu ergeben. Die Dicke der Primärschicht-Beschichtung 36 und der sekundären Schicht 34 kann eingestellt werden, um einen geeigneten oder erwünschten Mikrobiegewiderstand und ein Niedrigtemperaturverhalten zu erreichen. Zum Beispiel, wenn die Primärschicht-Beschichtung 36 und die sekundäre Schicht 34 jeweils eine Dicke von ungefähr 40 μm bzw. 22 μm aufweisen, werden ein verbesserter Mikrobiegewiderstand und ein verbessertes Niedrigtemperaturverhalten erreicht.
  • Die Innenschicht 14 und die äußere Pufferschicht 12 wurden oben Bezug nehmend auf 1 beschrieben. Daher wird hierin keine weitere Erörterung dieser zwei Schichten gegeben. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass eine gepufferte optische Faser 30, bei der die Primärschicht-Beschichtung 36 und die Innenschicht 14 aus UV-aushärtbaren Acrylat-Materialien hergestellt sind, geeignete Mikrobiegewiderstände erreichen können. Das resultierende Kabel oder der Strang ist ebenfalls besser in der Lage, lateralen Kräften zu widerstehen, die während der Installation des Kabels in der Dienstumgebung angetroffen werden, wodurch Erhöhungen bei der Dämpfung verhindert werden. Zusätzlich dazu ist das resultierende Kabel und/oder der Strang zu einem besseren Verhalten bei niedrigen Temperaturen in der Lage. Wie oben angegeben wurde, kann der Wärmeausdehnungs-Koeffizient der Materialien, die das Kabel und/oder den Strang bilden, verursachen, dass sich das Kabel und/oder der Strang zusammenzieht und ein Mikrobiegen in der gepufferten Faser induziert. Dies wird vermieden durch Verwenden der zuvor erwähnten Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 4 stellt ein schematisches Diagramm einer repräsentativen Vorrichtung 40 dar zum Herstellen der gepufferten optischen Faser 10 und/oder der gepufferten optischen Faser 30 der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 40 umfasst ein Vertikal-Verarbeitungssystem 45 und ein Horizontal-Verarbeitungssystem 50. Der Faserkern 16 und/oder der Faserkern 38 (hierin nachfolgend Faser 54) sind auf einer Spule 52 angeordnet. Die Faser 54 wird durch einen Beschichtungskopf 56 vorgeschoben, der in einer vertikalen Position ausgerichtet ist, die die Innenschicht auf die Faser 57 platziert.
  • Nachdem die Innenschicht auf der Faser 54 platziert ist, wird die beschichtete Faser 57 durch Ultraviolett-Öfen 58 vorgeschoben, die die Innenschicht aushärten. Die Ausrichtung des Beschichtungskopfs 56 in der vertikalen Position erlaubt eine geometrische Steuerung der Schicht und höhere Straßengeschwindigkeiten als wenn der optische Kopf 56 horizontal ausgerichtet wäre. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass die optischen Faserkabel 10 und 30 hergestellt werden können, während der Beschichtungskopf 56 und/oder die Ultraviolett-Öfen 58 in der horizontalen Position ausgerichtet sind.
  • Nachfolgend richtet eine Übertragungsantriebsscheibe 60 die ausgehärtete innenschicht-beschichtete Faser 57 in das horizontale Verarbeitungssystem 50. Die ausgehärtete, innenschicht-beschichtete Faser 57 wird durch einen Kreuzkopf-Extrudierer 62 weitergeleitet, der ein thermoplastisches Material auf die innenschicht-beschichtete Faser platziert. Wassermulden 64 kühlen und härten die thermoplastische Beschichtung. Die Faser wird dann auf eine Aufnahmerolle 66 aufgenommen.
  • 5 stellt ein repräsentatives Flussdiagramm des Prozesses 70 zum Herstellen der gepufferten optischen Faser 10 und/oder der gepufferten optischen Faser 30 dar. Anfänglich wird die optische Faser 54 in das vertikale Verarbeitungssystem 45 zugeführt, wie bei Block 72 gezeigt ist. Dann wird die optische Faser 54 durch den Beschichtungskopf 56 weitergeleitet, der vertikal ausgerichtet ist, wobei die Innenschicht auf die optische Faser beschichtet wird, wodurch die innenschicht-beschichtete Faser 57 gebildet wird, wie bei Block 74 gezeigt ist. Nachfolgend wird die innenschicht-beschichtete Faser 57 durch die Ultraviolett-Öfen 58 weitergeleitet, um die Schicht auszuhärten, wie bei Block 76 gezeigt ist.
  • Als nächstes wird die ausgehärtete, innenschicht-beschichtete Faser 57 durch das horizontale Verarbeitungssystem 50 weitergeleitet, wie bei Block 78 gezeigt ist. Die ausgehärtete, innenschicht-beschichtete Faser 57 wird dann in einen thermoplastischen Extrudier-Kreuzkopf 62 weitergeleitet, der die Faser mit einem thermoplastischen Material beschichtet, und wird dann in die Wassermulden 64 eingetaucht, die das thermoplastische Material kühlen und aushärten, wie bei Block 80 gezeigt ist. Nachfolgend wird die gepufferte optische Faser 10 und/oder 30 auf eine Aufnahmerolle 66 aufgenommen.
  • Es sollte betont werden, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, insbesondere alle „bevorzugten" Ausführungsbeispiele, ausschließlich Beispiele von Implementierungen der vorliegenden Erfindung sind und hierin ausgeführt sind, um ein deutliches Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung darzulegen. Viele Abweichungen und Modifikationen können an den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, ohne von dem Schutzbereich und den Prinzipien der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel könnte der Innenschicht-Beschichtungsschritt, der oben erörtert wurde, in einer horizontalen Ausrichtung erreicht werden, und der Pufferextrudierschritt könnte in einer vertikalen Ausrichtung erreicht werden. Alle solchen Modifikationen und Variationen liegen innerhalb des Schutzbereichs dieser Offenbarung und der vorliegenden Erfindung.

Claims (5)

  1. Eine gepufferte optische Faser (30), die folgende Merkmale aufweist: eine optische Faser (38), durch die optische Signale übertragen werden können, wobei die optische Faser einen Kern aufweist, der eine Glasfaser aufweist, wobei eine erste Schicht (36) die Faser umgibt und mit derselben in Kontakt ist; eine zweite Schicht (34), die die erste Schicht umgibt und in Kontakt mit derselben ist; eine dritte Schicht (14), die die zweite Schicht umgibt und mit derselben in Kontakt ist, wobei die dritte Schicht ein Ultraviolett-härtbares (UV-härtbares) Acrylatmaterial mit einem Sekante-Dehnmodulus bei 2,5% Dehnung im Bereich von 0,9 Megapascal bis 1,7 Megapascal aufweist, zum Schützen der optischen Faser vor Mikrobiegekräften; und eine vierte Schicht (12), die die dritte Schicht umgibt und in Kontakt mit derselben ist, wobei das Material der vierten Schicht ein Thermoplast ist und einen Dehnmodulus bei 2,5% Dehnung größer als den Modulus der dritten Schicht aufweist, wobei das Material aus einer oder mehreren der Gruppen ausgewählt ist, die Polyamide, Polypropylene, Polyester und/oder Fluorpolymere umfassen; wobei die Kombination aus Schichten, die sequentiell angeordnet sind, gegen temperaturinduzierte Erhöhungen bei Dämpfungs- und Mikrobiege-Verlusten schützt.
  2. Eine gepufferte optische Faser gemäß Anspruch 1, bei der das Material der vierten Schicht ein Nylonpolyamid ist.
  3. Eine gepufferte optische Faser gemäß Anspruch 1, bei der das Material der vierten Schicht ein PBT-Polyester ist.
  4. Eine gepufferte optische Faser gemäß Anspruch 1, bei der das Material der vierten Schicht ein PVDF-Fluorpolymer ist.
  5. Eine gepufferte optische Faser gemäß Anspruch 1, bei der das Material der ersten Schicht (36) ein UV-härtbares Acrylat ist; bei der das Material der zweiten Schicht (34) ein UV-härtbares Acrylat ist; und bei der das Material der dritten Schicht (14) ein UV-härtbares Acrylat ist.
DE60301096T 2002-06-21 2003-02-25 Optische Fasern mit Pufferschicht und zugehöriges Herstellungsverfahren Expired - Lifetime DE60301096T2 (de)

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US10/176,844 US6768853B2 (en) 2002-06-21 2002-06-21 Buffered optical fibers and methods of making same

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DE60301096D1 DE60301096D1 (de) 2005-09-01
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