NL8100847A

NL8100847A - METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL FIBERS

Info

Publication number: NL8100847A
Application number: NL8100847A
Authority: NL
Original assignee: Nippon Telegraph & Telephone
Priority date: 1980-02-21
Filing date: 1981-02-20
Publication date: 1981-09-16
Also published as: GB2072870A; FR2476635A1; FR2476635B1; DE3106412A1; GB2072870B

Description

-1- 21762/Vk/j.g-1- 21762 / Vk / y.g

Aanvrager: Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation, Tokio, Japari Korte aanduiding: Werkwijze voor het vervaardigen van optische fibers.Applicant: Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation, Tokyo, Japan Short designation: Method for manufacturing optical fibers.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van optische fibers. Met name heeft de uitvinding betrekking op een verbeterde werkwijze voor het aanbrengen van een deklaag op optische fibers .The invention relates to a method for manufacturing optical fibers. In particular, the invention relates to an improved method for applying a coating to optical fibers.

10 2010 20

De werkwijzen voor het aanbrengen van een deklaag bij het vervaardigen van optische fibers, zijn in zijn algemeenheid te verdelen in twee bewerkingen, namelijk het onderdompelen en de hete smeltmethode. Bij het onderdompelen wordt het deklaagmateriaal in de vorm van een vloeistof bij kamertemperatuur, zoals silicon RTV, polyurethan, epoxyacrylaat of dergelijke aangebracht op de optische fiber en gehard onder invloed van warmte, licht of dergelijke en daarna gedroogd. Volgens de hete smeltmethode wordt ^5 een dsklaagmateriaal in vaste toestand bij kamertemperatuur zoals ethyleen-vinylacetaatcopolymeer (EVA) verwarmd tot een vloeistof, Nadat het materiaal is aangebracht op de optische fiber, wordt het afgekoeld. Volgens deze conventionele bewerkingen voor het aanbrengen van een deklaag op optische fibers, is het bekend dat een gelijkmatige aanbrenging van het deklaagma-teriaal op een optische fiber die met een hoge snelheid wordt getrokken, zeer moeilijk is vanwege redenen die hieronder nader zullen worden aangegeven .The methods of coating optical fiber manufacturing can generally be divided into two operations, namely the immersion and the hot melt method. When immersed, the coating material in the form of a liquid at room temperature, such as silicon RTV, polyurethane, epoxy acrylate or the like, is applied to the optical fiber and cured under the influence of heat, light or the like and then dried. According to the hot melt method, a solid-state coating material at room temperature such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is heated to a liquid. After the material is applied to the optical fiber, it is cooled. According to these conventional coatings operations on optical fibers, it is known that uniform application of the coating material to an optical fiber being drawn at a high speed is very difficult for reasons which will be explained further below.

Zoals beschreven in !lThe Cooling Rate of Glass Fibres", Glass Technology 12, No. 5, 127 (1978) wordt de temperatuur van de getrokken 2d optische fiber verhoogd wanneer de treksnelheid hoger wordt, zodat de aanbrenging van het deklaagmateriaal op de optische fiber moeilijk wordt. Omdat een langere droogoven of een langere koeltank vereist zijn voor het doen stollen van het cpgefcraehte deklaagmateriaal, wanneer de treksr.elheid hoger wordt, wordt de inrichting voor het trekken zelf ook groter. Wanneer 30 een thermo-hardend hars wordt gebruikt, zal verder een achteruitgang van het deklaagmateriaal zoals door gelering plaatshebben in het orgaan waar de kunststof wordt aangebracht,.wanneer de temperatuur van de optische fiber wordt verhoogd. De tegenwoordig toegepaste treksnelheid bedraagt 20-30 m/minuut, zoals aangegeven in "Organic Polymeric Coatings for Silica 35 Fibers", J. Ap-pl. Polym. Sci., 23, 75 (1979) en "Tensile Strength of Polymer Coated Optical Fibers", ACS/CSJ Chemical Congress 1979, Division of Organic Coatings and Plastics Chemistry, biz. 217 (1979). Wanneer de treksnelheid gelegen is boven 70 m/minuut, worden flucrtuaties in de dikte van 2- 21762/Vk/jg de deklaag (jam) bewerkstelligd, zoals aangegeven in fig. 1, hetgeen resulteert in een toeneming van de niet-gelijkmatigheid van de dikte van de deklaag. In fig. 1 is in de curve met de zwarte stippen, silicon gebruikt met een viscositeit van 3000 cp en bij de curve met de open stippen silicon met een viscositeit van 1200 cp. Wanneer de niet-gelijkmatigheid bij de primaire coating toeneemt, zal de niet-gelijkmatigheid van de tweede coating zelfs meer toenemen. Deze niet-gelijkmatigheid van de tweede coating die een toename veroorzaakt in het transmissieverlies door de microkleine buigingen, zal ook een verlies aan vezel veroorzaken door breuk of door het niet voldoen aan de gestelde eisen. Met het oog op het makkelijk hanteren van de fiber en de sterkte hiervan, is een methode ontwikkeld voor het splitsen van een fiber met een andere fiber, zonder dat de primaire deklaag wordt'gestript. Door de excentriciteit in de deklaag kunnen de centra van de fibers echter niet in lijn worden verkregen, hetgeen resulteert in een verlies bij het lassen of splitsen.As described in! The Cooling Rate of Glass Fibers, Glass Technology 12, No. 5, 127 (1978), the temperature of the drawn 2d optical fiber is increased as the drawing speed increases so that the application of the coating material to the optical fiber Since a longer drying oven or a longer cooling tank is required to solidify the coated coating material as the tensile strength increases, the drawing device itself also becomes larger When a thermosetting resin is used, further, deterioration of the coating material such as by gelling will take place in the member where the plastic is applied, as the temperature of the optical fiber is increased The drawing speed currently used is 20-30 m / minute, as indicated in "Organic Polymeric Coatings for Silica 35 Fibers ", J. Ap-pl. Polym. Sci., 23, 75 (1979) and" Tensile Strength of Polymer Coated Optical Fibers ", ACS / CSJ Chemical Congr ess 1979, Division of Organic Coatings and Plastics Chemistry, biz. 217 (1979). When the drawing speed is above 70 m / minute, fluctuations in the thickness of 2 - 21762 / Vk / µg the coating (jam) are effected, as indicated in Fig. 1, resulting in an increase in the non-uniformity of the thickness of the coating. In Fig. 1, the black dot curve uses silicon with a viscosity of 3000 cp and the open dot curve uses silicon with a viscosity of 1200 cp. As the non-uniformity of the primary coating increases, the non-uniformity of the second coating will increase even more. This non-uniformity of the second coating causing an increase in the transmission loss through the micro-small bends will also cause a loss of fiber due to breakage or failure to meet the requirements. In view of the easy handling of the fiber and its strength, a method has been developed for splitting a fiber with another fiber without stripping the primary coating. However, due to the eccentricity in the coating, the centers of the fibers cannot be obtained in-line, resulting in a loss during welding or splicing.

Uit gedane experimenten die in het kader van het gedane onderzoek zijn uitgevoerd, is gebleken dat een toeneming van de treksnelheid (m/minuut) resulteert in een plotselinge verlaging van de treksterkte (kg/ 2 mm ). De treksterkte van 20 monsters optische fibers werd gemeten met -1 stukken van 1 m gauge lengte en een reksnelheid van 0,05 minuut . De hierbij verkregen resultaten zijn weergegeven in fig. 2. In deze figuur zijn met de open vierkanten die voorbeelden weergegeven, waarbij een conventioneel deklaag materiaal is toegepast, te weten thermo-hardende silicon-harsen. Hierbij blijkt dat de treksterkte (kg/mm ) wordt verlaagd, wanneer de treksnelheid komt boven 70 m/min.Past experiments conducted in the context of the research conducted have shown that an increase in tensile speed (m / minute) results in a sudden decrease in tensile strength (kg / 2 mm). The tensile strength of 20 samples of optical fibers was measured with -1 pieces of 1 m gauge length and a stretching speed of 0.05 minute. The results obtained are shown in Fig. 2. In this figure, with the open squares shown are those examples in which a conventional coating material is used, namely thermosetting silicone resins. This shows that the tensile strength (kg / mm) is reduced when the tensile speed exceeds 70 m / min.

Hoewel een hogere treksnelheid gewenst is bij het vervaardigen van optische fibers met het oog op een meer economische vervaardiging en de massa-produktie kan dit niet worden gerealiseerd.Although a higher drawing speed is desired in optical fiber manufacturing for more economical fabrication and mass production, this cannot be achieved.

De werkwijze volgens de uitvihding heeft tot doel om de bovenvermelde nadelen te voorkomen en een werkwijze te verkrijgen voor het vervaardigen van optische fibers, waarbij een hogere treksnelheid kan worden toegepast ,The method according to the invention aims to avoid the above-mentioned drawbacks and to obtain a method for manufacturing optical fibers, in which a higher drawing speed can be applied,

Ten einde aan de bovenvermelde doelstellingen te kunnen voldoen, is een werkwijze ontwikkeld voor het vervaardigen van optische fibers die hierdoor wordt gekenmerkt, dat een voorvorm van een optische fiber, die is verwarmd en verweekt, bij of boven een bepaalde snelheid wordt getrokken en de getrokken optische fiber door een kunststof leiding van een thermoplastische kunststof wordt gevoerd en de kunststof leiding wordt ver-In order to meet the above objectives, a method of manufacturing optical fibers has been developed which is characterized in that an optical fiber preform, which has been heated and softened, is drawn at or above a certain speed and the drawn optical fiber is passed through a thermoplastic plastic pipe and the plastic pipe is

-3- 21762/Vk/jg warnid en verzacht totdat de optische fiber kan worden voorzien van een deklaag, wanneer de optische fiber wordt getrokken.-3- 21762 / Vk / jg warnid and softened until the optical fiber can be coated when the optical fiber is pulled.

Omdat de bovenvermelde trappen zijn opgenomen bij de werkwijze voor het vervaardigen van optische fibers volgens de uitvinding is het bij deze werkwijze niet vereist om een vloeibaar gemaakt deklaagmateriaal te gebruiken, zodat het aanbrengen hiervan achterwege kan blijven en geen droogoven of koeltank nodig is voor het doen stollen van het deklaagmateriaal. De temperatuur van het deklaagmateriaal voor het aanbrengen van-de deklaag cp de optische fiber, die getrokken is door een verwarmde en week gemaakte kunststof leiding is relatief laag, en er is slechts een korte tijdsduur vereist om het deklaagmateriaal te doen stollen. Omdat een thermoplastische kunststof wordt gebruikt als kunststof leiding, treedt geen gelering op tijdens het aanbrengen van de deklaag, zelfs niet wanneer de temperatuur van de kunststof fiber wordt verhoogd, wanneer de treksnelheid hoger wordt. De binnenwand van de kunststof leiding die in contact is gebracht met de optische fiber wordt gesmolten om het binnenvlak tussen de optische fiber en het deklaag materiaal te verbeteren. Hierdoor wordt de gelijkmatigheid van de dikte van de deklaag gehandhaafd, het transmissie- verlies niet vergroot en een plotselinge vermindering van de treksterkte 2 (kg/nn ) voorkomen. Bovendien is er geen sprake van excentriciteit bij het aanbrengen van de deklaag, zodat de optische fibers kunnen worden gesplitst zonder dat een verslechtering optreedt van het in lijn zijn waardoor de splitsingsverliezen laag worden gehouden. Gemodificeerde silicon die gewoonlijk wordt toegepast voor het aanbrenger, van deklaagmateriaal is duur en kan niet in massa worden geproduceerd. Hierèntegen kan het deklaagma-teriaai volgens de uitvinding in het algemeen een thermoplastische kunststof zijn zodat deze tegen lagere kosten als massaprodukt kan werden ver-Since the above-mentioned steps are included in the method of manufacturing optical fibers of the invention, it is not required in this method to use a liquefied coating material, so that application thereof can be dispensed with and no drying oven or cooling tank is required to do solidification of the coating material. The temperature of the coating material for coating the optical fiber drawn through a heated plasticized plastic conduit is relatively low, and only a short period of time is required for the coating material to solidify. Since a thermoplastic plastic is used as the plastic conduit, no gelation occurs during the coating, even when the temperature of the plastic fiber is increased, as the drawing speed increases. The inner wall of the plastic conduit contacted with the optical fiber is melted to improve the inner surface between the optical fiber and the coating material. This maintains the uniformity of the coating thickness, does not increase transmission loss and prevents a sudden reduction in tensile strength 2 (kg / nn). In addition, there is no eccentricity in the application of the coating, so that the optical fibers can be spliced without deterioration of alignment, thereby keeping the splicing losses low. Modified silicone commonly used for the applicator of coating material is expensive and cannot be mass-produced. In contrast, the coating material according to the invention can generally be a thermoplastic plastic so that it can be mass-produced at a lower cost.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving, waarbij verwezen is naar de bijgevoegde tekening, v;aarin: fig. 1 een grafiek voorstelt die het verband aangeeft tussen de treksnelheid (m/minuut) en de fluctuatie in de dikte van de deklaag volgens het conventionele procédé voor het vervaardigen van optische fibers, waarbij als deklaagmateriaal silicon RTV werd toegepast, fig. 2 geeft in oen grafiek het verband weer tussen de trnksnel- 2 heid (m/minuut) en de treksterkte (kg/mm ), waarbij het conventionele procédé voor het bereiden van optische fibers wordt vergeleken met het procédé 5 -4- 21762/Vk/jg ter bereiding van optische fibers volgens de uitvinding, fig. 3 is een schematisch aanzicht van een inrichting die wordt toegepast voor het uitvoeren van de werkwijze ter vervaardiging van optische fibers volgens de uitvinding, fig. 4 is een schematisch aanzicht van een onderdeel van een an- dere inrichting die wordt toegepast voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding ter vervaardiging van optische fibers, fig. 5 is een schematisch aanzicht van de structuur van een andere inrichting die wordt toegepast voor het uitvoeren van de werkwijze volgens 10 de uitvinding, ter vervaardiging van optische fibers, fig. 6 is een schematisch aanzicht van een andere structuur van een inrichting die kan worden toegepast voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding ter vervaardiging van optische fibers, fig. 7 is een schematisch aanzicht van een structuur van een ande-15 re inrichting die kan wordén toegepast voor het vervaardigen van optische fibers volgens de uitvinding en fig. 8 geeft het verband weer tussen de treksnelheid (m/minuut) en de excentriciteit (|um) bij het conventionele procédé ter vervaardiging van optische fibers en deze waarde voor de fibers die vervaardigd 20 zijn volgens de werkwijze van de uitvinding.The invention will be further elucidated with reference to the following description, reference being made to the accompanying drawing, in which: Fig. 1 shows a graph showing the relationship between the drawing speed (m / minute) and the fluctuation in thickness of the coating according to the conventional optical fiber manufacturing process using silicon RTV as the coating material, Fig. 2 graphically shows the relationship between the tensile speed (m / minute) and the tensile strength (kg / mm ), comparing the conventional optical fiber manufacturing process with the optical fiber manufacturing process 5-4-21762 / Vk / µg according to the invention, Fig. 3 is a schematic view of an apparatus used for Executing the Method of Manufacturing Optical Fibers of the Invention, Fig. 4 is a schematic view of part of another device used to perform the process Method according to the invention for the manufacture of optical fibers, Fig. 5 is a schematic view of the structure of another device used for carrying out the method according to the invention, for manufacturing optical fibers, Fig. 6 is a schematic view of another structure of a device that can be used to carry out the method according to the invention for manufacturing optical fibers, fig. 7 is a schematic view of a structure of another device that can be used for the manufacturing optical fibers according to the invention and fig. 8 shows the relationship between the drawing speed (m / minute) and the eccentricity (µm) in the conventional optical fiber manufacturing process and this value for the fibers manufactured according to the method of the invention.

Diverse uitvoeringsvormen volgens de onderhavige werkwijze, zullen nader worden toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving, waarbij verwezen is naar de bijgevoegde tekening. Zoals aangegeven in fig. 3 wordt de voorvorm 1 van de optische fiber geleidelijk aan toegevoerd aan 25 de trek-oven 3 met behulp van toevoerorgaan 2. De voorvorm 1 wordt verhit tot een temperatuur van ongeveer 2000 °C in de trek-oven 3» zodat de voorvorm zacht wordt en wordt getrokken ter vorming van een optische fiber 4.Various embodiments according to the present method will be further elucidated on the basis of the following description, reference being made to the accompanying drawing. As shown in Fig. 3, the preform 1 of the optical fiber is gradually fed to the drawing furnace 3 by means of feeder 2. The preform 1 is heated to a temperature of about 2000 ° C in the drawing furnace 3 so that the preform softens and is drawn to form an optical fiber 4.

De getrokken optische fiber 4 wordt bij een bepaalde snelheid door een kunststof leiding 5 gevoerd van een thermoplastische kunststof. Het onder-30 uiteinde van de kunststofleiding 5 wordt verwarmd door deze geleidelijk onder te dompelen in een cilindrische verwarmingseenheid, zoals een verwarmer 6. Het onderste deel van de kunststof leiding 5 wordt zacht gemaakt bij het uiteinde door het te verwarmen en zodoende wordt de optische fiber 4 voorzien van een deklaag. De gecoate optische fiber wordt via rollen 35 9 in een koeltank 7 gekoeld, en vervolgens opgewonden met behulp van een trommelvormig oprolorgaan 8. Het koelorgaan kan desgewenst achterwege blijven, indien dit niet noodzakelijk is. De primaire coating van de optische fiber wordt op deze wijze bewerkstelligd. In het algemeenThe drawn optical fiber 4 is passed through a plastic pipe 5 of a thermoplastic plastic at a certain speed. The lower end of the plastic pipe 5 is heated by gradually immersing it in a cylindrical heating unit, such as a heater 6. The lower part of the plastic pipe 5 is softened at the end by heating it, and thus the optical fiber 4 with a coating. The coated optical fiber is cooled via rollers 9 in a cooling tank 7, and then wound up with the aid of a drum-shaped winding member 8. The cooling member can be omitted if desired, if this is not necessary. The primary coating of the optical fiber is accomplished in this way. In general

-5- 21762/Vk/ig kan een leiding een fiber, voorzien van een deklaag van ongeveer 10 kn lengte, hoewel de lengte in kwestie varieert in afhankelijkheid van de lengte en de dikte van de kunststof leiding 5. Het materiaal van de kunststof leiding 5 kan thermoplastische elastomeren omvatten, zoals styreen-bufcadisencopolymeer, urethan-estercopolymeer, ester-ethercopolymeer, poly-propyleen- SPDH-copolycissr en ethyl een -vi nylae etaa tcopolymeer, polyolefi-ne-achtige kunststoffen, zoals polyethyleen, gechloreerde polyethyleen, polypropyleen, ethyleen-propylesneopolymeer, polyfluorkoolwaterstoffen zoa polyvinylideenfluoride, polytetrafluorethyleen en tetrafluorethyleen-hexa-fiuorpropyleencopolymesr, polymethylmethaerylaat, polymethylacrylaat, polyamiden, polycarbonaten, polyacetalen, polystyreen, polyesters, polysul-fonen, polyethers, polyesterimiden, ABS-kunststof en dergelijke.-5- 21762 / Vk / ig, a conduit can provide a fiber, with a coating of approximately 10 kn length, although the length in question varies depending on the length and thickness of the plastic conduit 5. The material of the plastic conduit 5 may include thermoplastic elastomers, such as styrene-buffadisen copolymer, urethane ester copolymer, ester-ether copolymer, polypropylene SPDH copolymer, and ethylene-vinyl ether copolymer, polyolefin-like plastics, such as polyethylene, chlorinated polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene neopolymer, polyfluorocarbons such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polymethyl methyl acrylate, polymethyl acrylate, polyamides, polyesters, polyesters, polyethers, polyysil, polystyrene.

1Λ 1ς 2θ1Λ 1ς 2θ

Ten einde de sterkte en de gelijkmatigheid hiervan van de cpti-scne fiber te verbeteren, is het mogelijk om voor het aanbrengen van de deklaag door het zachtmaken van de kunststof leiding 5 om een oppervlaktebehandeling uit te voeren van de optische fiber met een silaan-koppslings-ffiiddel, zoals methyltrichloorsilaan, dinethyldiehloorsilaan, trimethyl-cnloorsilaan, vinyltriefchoxy-silsan, γ-amincpropyitrimethoxysilaan en Y-methacryloxypropyltrimethoxysilaan. In plaats van het uitvoeren van een aergelijke oppervlaktebehandeling is het ook effectief om een kunststof 25 leiding 1 te gebr uiken, matignei: i van d e ster] In fig . 4 is dichting zoals : aangeg· verwerkt binnen het V'In order to improve the strength and uniformity thereof of the cpti-scene fiber, it is possible to apply the coating by softening the plastic conduit 5 to perform a surface treatment of the optical fiber with a silane coupling slings agent, such as methyltrichlorosilane, dinethyl-dichlorosilane, trimethyl-chlorosilane, vinyltriefchoxy-silsan, γ-aminopropitrimethoxysilane and Y-methacryloxypropyltrimethoxysilane. Instead of carrying out a similar surface treatment, it is also effective to use a plastic pipe 1, which is the star]. 4 is sealing such as: entered · processed within the V '

In fig. 4 is een uitvoeringsvorm weergegeven, waarbij in de in-zoals aangegeven in fig. 3 een matrijs 10 is aangebracht, die is verwerkt binnen het verwarmingsorgaan 6 ten einde de kunststof met een gelijkmatige buitendiameter aan te brengen op de langwerpige optische fiber U, waarbij de kunststof wordt verwarmd en verzacht, althans het lage-Fig. 4 shows an embodiment in which in the as shown in Fig. 3 a mold 10 is provided, which is incorporated within the heating member 6 in order to apply the plastic with an even outer diameter to the elongated optical fiber U , wherein the plastic is heated and softened, at least the low

Sdlni? 5. > hulk . J-aag-/voorziene optische fiber wordt geregeld door deze door de matrijs 3Q 1r u |J *-0 voeren. Wanneer een optische fiber met een diameter van 125 jam wordt getrokken met een snelheid van 250 m/minuut onder toepassing van Teflon als deklaagmateri aal, werden de fluctuaties in de buitendiameter van een buitenste deklaag met een diameter van *100 pm beperkt tot 5 μια. De dikte van de deklaag werd bepaald door de dikte en de toevoersnelheid van de ^ kunststofleiding 5 en de fcreksnelheid van de optische fiber. Wanneer de dikte van de kunststof leiding 5 en de treksnelheid constant zijn, werd de dikte van de deklaag geregeld door het instellen van de toevoersnelheid van de kunststof pijp of leiding 5 in het verwarmingsorgaan 6. In fig. 5 Ö *? Π 0 $ f, 7 v* I V V ‘w 'V ' -6- 21762/Vk/jg is een extruder weergegeven voor het extruderen van de kunststof leiding 5 onder omstandigheden, waarbij de optische fiber 4 met een hoge snelheid wordt getrokken. De thermoplastische kunststof wordt verwarmd en gesmolten met een extruder 12 en gevormd tot een plastic of kunststof leiding 5 met behulp van een kruiskop 11. De kunststof leiding 5 wordt opnieuw verwarmd door het verwarmingsorgaan 6 en als deklaag aangebracht op de optische fiber 4, ter verkrijging van de van een deklaag voorziene optische fiber 7. Omdat de binnendiameter van de kunststof leiding 5 voldoende groter is dan de buitendiameter van de optische fiber 4, is deze groter dan de buitenste diameter van de metalen kern binnen de kruiskop 11. Omdat deze niet in mechanisch contact wordt gebracht met de optische fiber 4, wordt de optische fiber 4 niet beschadigd. Hierbij wordt de buitendiameter van de deklaag geregeld door de dikte van de leiding, de toevoersnelheid van de leiding, de diameter van de fiber of de treksnelheid van de fiber, de temperatuur van het verwarmingsorgaan en dergelijke. Bij de met Teflon gecoate optische fiber 7, vervaardigd met dit orgaan, kon de treksnelheid van de optische fiber 7 worden verhoogd tot 300 m/minuut ter verkrijging van een produkt, waarvan de büitendiameter van de optische fiber 4 125 pim was en de buitendiameter van de van een deklaag voorziene optische fiber 7 bedroeg 400 }im. Fluctuaties in de buitendiameter van de van een deklaag voorziene optische fiber, waren beperkt tot 10 /um door het regelen van de mate van extrusie.Sdlni? 5.> hulk. The layer / provided optical fiber is controlled by passing it through the die 3Q 1r u | J * -0. When a 125 µm diameter optical fiber is drawn at a speed of 250 m / min using Teflon as the coating material, the fluctuations in the outer diameter of an outer coating with a diameter of * 100 µm were limited to 5 µl. The thickness of the coating was determined by the thickness and the feed rate of the plastic conduit 5 and the drawing speed of the optical fiber. When the thickness of the plastic pipe 5 and the drawing speed are constant, the thickness of the coating was controlled by adjusting the feed rate of the plastic pipe or pipe 5 in the heating member 6. In Fig. 5 $ 0 $ f, 7 v * I V V 'w' V '-6- 21762 / Vk / jg is shown an extruder for extruding the plastic conduit 5 under conditions whereby the optical fiber 4 is drawn at a high speed. The thermoplastic plastic is heated and melted with an extruder 12 and formed into a plastic or plastic conduit 5 using a crosshead 11. The plastic conduit 5 is reheated by the heating member 6 and coated on the optical fiber 4 to obtain of the coated optical fiber 7. Since the inner diameter of the plastic conduit 5 is sufficiently larger than the outer diameter of the optical fiber 4, it is larger than the outer diameter of the metal core within the crosshead 11. Because it is not in mechanical contact with the optical fiber 4, the optical fiber 4 is not damaged. Here, the outer diameter of the coating is controlled by the thickness of the pipe, the feed speed of the pipe, the diameter of the fiber or the drawing speed of the fiber, the temperature of the heating member and the like. In the Teflon coated optical fiber 7, manufactured with this member, the drawing speed of the optical fiber 7 could be increased to 300 m / minute to obtain a product, the outer diameter of the optical fiber 4 of which was 125 µm and the outer diameter of the coated optical fiber 7 was 400 µm. Fluctuations in the outer diameter of the coated optical fiber were limited to 10 µm by controlling the degree of extrusion.

In fig. 6 is een inrichting weergegeven die in principe gelijk is aan de inrichting die is weergegeven in fig. 5, waarbij een geleiding 13 met een iets grotere buitendiameter dan de buitendiameter van de optische fiber 4 is aangebracht in de kruiskop 11 en de geleiding 13 en de kunststof leiding 5 kunnen onder verlaagde druk ' worden gebracht met behulp van een vacuümpomp 14. Wanneer de kunststof leiding opnieuw wordt verwarmd en gesmolten met behulp van verwarmingsorgaan 6, terwijl de vacuümpomp 14 in werking is, wordt de hechting met de optische fiber 4 verbeterd.Fig. 6 shows a device which is basically the same as the device shown in Fig. 5, in which a guide 13 with a slightly larger outer diameter than the outer diameter of the optical fiber 4 is arranged in the cross-head 11 and the guide 13 and the plastic pipe 5 can be brought under reduced pressure with the aid of a vacuum pump 14. When the plastic pipe is reheated and melted with the aid of heating member 6, while the vacuum pump 14 is operating, the adhesion with the optical fiber is 4 improved.

In fig. 7 is een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding weergegeven, waarbij een langwerpige kunststof pijp of leiding niet wordt geëxtrudeerd, maar de kunststof leiding met een bepaalde lengte wordt achtereenvolgens gekoppeld of toegevoerd, zodat een langwerpige leiding wordt bewerkstelligd. Het vooraanzicht van de kunststof leiding 5b met een bepaalde lengte wordt in lijn gebracht met een hiervoor aangebrachte kunststof leiding 5a, terwijl door beide buizen of leidingen de optische fiber 4 wordt gevoerd. De in lijn gebrachte uiteinden wordenFig. 7 shows another embodiment of the device according to the invention, in which an elongated plastic pipe or pipe is not extruded, but the plastic pipe of a certain length is successively coupled or supplied, so that an elongated pipe is effected. The front view of the plastic pipe 5b of a certain length is aligned with a plastic pipe 5a provided for this purpose, while the optical fiber 4 is passed through both pipes or pipes. The aligned ends become

-7- 21762/Vk/j£ met elkaar verbonden door verwarmde lucht die hierdoor wordt geblazen, bijvoorbeeld met behulp van een verwarmde spuittoorts 15.-7- 21762 / Vk / j £ connected together by heated air blown through them, for example, using a heated spray gun 15.

De verbonden kunststof leidingen worden achtereenvolgens toegevoerd met behulp van toevoerorgaan 16 naar het binnenste van het verwar-mingsorgaan 6, waar de pijpen of leidingen worden verwarmd en gesmolten en als deklaag aangebracht o? de optische fiber 4 ter verkrijging van de primaire, gecoate optische fiber 7. De toevoersnelheid van het toevoerorgaan 15 kan worden geregeld met behulp van een teruggekospeld circuit 18, dat aangebracht is tussen een inrichting voor het bepalen van de diameter van de fiber, aangegeven net 17 en toevoerorgaan 16 op een zodanige wijze, dat de buifcendianster van de gecoate optische fiber 7 constant wordt gehouden.The connected plastic pipes are successively supplied with the aid of feeder 16 to the interior of the heater 6, where the pipes or pipes are heated and melted and coated. the optical fiber 4 to obtain the primary, coated optical fiber 7. The feed speed of the feeder 15 can be controlled by means of a backflush circuit 18, which is arranged between a fiber diameter determining device, indicated just 17 and feeder 16 in such a manner that the diffraction star of the coated optical fiber 7 is kept constant.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van bepaalde voorbeelden, waaruit de excentriciteit (μη), de gemiddelde treksterkte 2 (kg/mm ) en hs ansmissieverlies (dB/km) blijkt van de gecoate optische welke eigenschappen zijn verbeterd ten opzichte van die van een gecoate optische fiber, vervaardigd volgens een conventioneel procédé bij een trek-snelheid van '40 m/minuut, ondanks het feit dat de fcreksnelheid is verhoogd .The invention will be further elucidated on the basis of certain examples, which show the eccentricity (μη), the average tensile strength 2 (kg / mm) and hs ansmission loss (dB / km) of the coated optical which properties are improved compared to those of a coated optical fiber, manufactured by a conventional process at a draw speed of 40 m / minute, despite the fact that the draw speed is increased.

Als voorbeeld ys.n esn c on ven ud on 961 oreerde wenci een YAD^ooid.sone o fiber-vcorvorr. verwarmd er: zacht gemaakt bij een temperatuur van 2000 C en getrokken bij een snelheid van ÜQ m/minuut. Na het aanbrengen van siii-qoïi-RVI rubber, werd de optische fiber door een verwarningsorgaan gevoerd, Λ dat was verwarmd tot een temperatuur van «00 C om een harding fee bewerkstelligen. De dikte van de coating van de optische fiber, zodoende verkregen, was ongeveer 12C μη en de excentriciteit van de deklaag, hetgeen het verschil is tussen de maximale dikte en de minimale dikte, was ongeveer middelde treksterkte (kg/nn*) werd gehandhaafd op’een waarde van 520 kg/m.n' bij een toevoersnelheid van 40 m/minuut, zoals aangegeven is in fig. 2.As an example ys.n esn c on ven ud on 961 wenci orated a YAD ooid.sone o fiber-vcorvorr. heated there: softened at a temperature of 2000 C and drawn at a speed of ÜQ m / minute. After applying Siii-Qoi-RVI rubber, the optical fiber was passed through a warmer, which had been heated to a temperature of «00 ° C to effect a cure fee. The thickness of the optical fiber coating thus obtained was about 12C μη and the eccentricity of the coating, which is the difference between the maximum thickness and the minimum thickness, was maintained at about medium tensile strength (kg / nn *) at "a value of 520 kg / mn" at a feed speed of 40 m / minute, as shown in FIG. 2.

Het transnissieverlies (c'B/km) was 3,01 dB/km bij ëën golflengte van 0,35 μη en bedroeg 1,35 (dB/km) bij een 1,55 /um-golflengte.The transmission loss (c'B / km) was 3.01 dB / km at a wavelength of 0.35 μη and was 1.35 (dB / km) at a 1.55 µm wavelength.

De werkwijze volgens de uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van voorbeelden, waarbij de treksnelheid, respectievelijk 60 m/minuut, 120 m/minuut en 130 m/minuut bedroeg.The method according to the invention will be further elucidated by means of examples, wherein the drawing speed was 60 m / minute, 120 m / minute and 130 m / minute, respectively.

Perst werd de voorvortn van de optische fiber, verkregen volgensPressing the optical fiber preform was obtained according to

QQ

de VAD-methode,verwarmd en week gemaakt bij ongeveer 2000 G en getrokken bij een snelheid van 60 m/minuut, ter -.verkrijging van een optische fiber 8- 21762/Vk/jg met een buitendiameter van 125 yum. De getrokken optische fiber werd door een kunststof leiding gevoerd, vervaardigd uit polypropyleen met een buitendiameter van 30 mm en een binnendiameter van 12 mm. De kunststof leiding werd zacht gemaakt door deze langzaam toe te voeren aan de binnenkant van een cilindrisch verwarmingsorgaan dat was verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 275 °C en het materiaal waaruit de kunststof leiding bestond, werd als deklaag aangebracht op de optische fiber. De gecoate optische fiber werd met lucht afgekoeld en daarna opgewonden. De aldus verkregen gecoate optische fiber ;had een deklaag met een dikte van 120 μια en de excentriciteit van de deklaag bedroeg 2,6 μπι, zoals aangegeven 2 in fig. 8 met de open stippen. De gemiddelde treksterkte bedroeg 522 kg/mm hetgeen is weergegeven in fig. 2 door de zwart gemaakte stippen. Het trans-missieverlies bedroeg 4,50 dB/km bij een golflengte van 0,85 /um en bedroeg 3,85 dB/km bij een golflengte van 1,55 Aim.the VAD method, heated and plasticized at about 2000 G and drawn at a speed of 60 m / minute, to obtain an optical fiber 8-21762 / Vk / µg with an outer diameter of 125 µm. The drawn optical fiber was passed through a plastic pipe made of polypropylene with an outer diameter of 30 mm and an inner diameter of 12 mm. The plastic conduit was softened by slowly feeding it to the inside of a cylindrical heater heated to a temperature of about 275 ° C and the material making up the plastic conduit was coated on the optical fiber. The coated optical fiber was cooled with air and then wound up. The coated optical fiber thus obtained had a coating with a thickness of 120 µl and the eccentricity of the coating was 2.6 µl, as indicated in Fig. 8 with the open dots. The average tensile strength was 522 kg / mm which is shown in Figure 2 by the blackened dots. The transmission loss was 4.50 dB / km at a wavelength of 0.85 µm and was 3.85 dB / km at a wavelength of 1.55 µm.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een tweede voorbeèld, waarbij de voorvorm van de optische fiber zacht werd gemaakt door deze te verwarmen bij een temperatuur van ongeveer 2000 °C en werd getrokken met een snelheid van 120 m/minuut, ter verkrijging van een optische fiber met een buitendiameter van 125 pm. De getrokken optische fiber, werd door de binnenzijde van een kunststof leiding gevoerd van tetrafluorethyleenhexafluorpropyleencopö'lymeer, met een buitendiameter van 30 mm en een binnendiameter van 12 mm. Onder deze omstandigheden werd de kunststof pijp zacht door deze langzaam toe te voeren aan een cilindervormig verwarmingsorgaan dat was verwarmd tot ongeveer 475 °C en het materiaal van de kunststof leiding werd als deklaag aangebracht op de optische fiber. De gecoate optische fiber werd met lucht afgekoeld en vervolgens opgewonden. De van een deklaag voorziene optische fiber die op deze manier was verkregen, had een deklaag met een dikte van 120 jim en de excentriciteit van de deklaag bedroeg 3,5 /im. De gemiddelde treksterkte was 2 522 kg/mm , hetgeen is aangegeven in fig. 2. Het transmissieverlies bedroeg 3,25 dB/km bij een golflengte van 0,85 /im en was 1,45 dB/km bij een golflengte van 1,55 yum.The invention will be explained in more detail with reference to a second pre-example, in which the optical fiber preform is softened by heating it at a temperature of about 2000 ° C and drawn at a speed of 120 m / minute, to obtain of an optical fiber with an outer diameter of 125 µm. The drawn optical fiber was passed through the inside of a plastic conduit of tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer, having an outer diameter of 30 mm and an inner diameter of 12 mm. Under these conditions, the plastic pipe softened by slowly feeding it to a cylindrical heater heated to about 475 ° C and the plastic conduit material was coated on the optical fiber. The coated optical fiber was cooled with air and then wound up. The coated optical fiber thus obtained had a coating with a thickness of 120 µm and the eccentricity of the coating was 3.5 µm. The average tensile strength was 2 522 kg / mm, which is shown in Fig. 2. The transmission loss was 3.25 dB / km at a wavelength of 0.85 µm and was 1.45 dB / km at a wavelength of 1. 55 yum.

Een derde voorbeeld wordt beschreven, waarbij de voorvorm van de optische fiber zacht werd gemaakt door hem te verwarmen bij 2050 °C en daarbij werd de voorvorm getrokken bij een snelheid van 180 m/minuut, ter verkrijging van een optische fiber met een buitendiameter van 125 /im. De getrokken optische fiber werd in een kunststof^leiding gevoerd van een urethan-estercopolymeer met een buitendiameter van 12 mm en een binnendia- erria •9 21762/Vk/jg meter van 10 κπ. Onder deze omstandigheid werd de kunststof leiding zacht gemaakt door deze langzaam toe te voeren aan een cilindrisch verwarinings-A third example is described in which the optical fiber preform was softened by heating it at 2050 ° C and the preform was drawn at a speed of 180 m / minute, to obtain an optical fiber with an outer diameter of 125 /im. The drawn optical fiber was fed into a plastic pipe of a urethane ester copolymer with an outer diameter of 12 mm and an inner diameter of 9 62 21762 / Vk / µg meter. Under this condition, the plastic pipe was softened by slowly feeding it to a cylindrical tangling

QQ

orgaan dat was verhit tot ongeveer 330 C en het materiaal van de kunststof leiding werd als deklaag aangebracht· op de optische fiber. De van een deklaag voorziene optische fiber werd afgekoeld met behulp van lucht en ~ p -‘ί ο .arna rr\p> ’-'t-'CZt had een pro, zo?.member heated to about 330 ° C and the plastic conduit material was coated on the optical fiber. The coated optical fiber was cooled using air and ~ p-"ί. Arna rr \ p>" -'t-'CZt had a pro, so ?.

aangegeven in fig. ö. De gemiddelde treksterkte i kg/iss6, zoals aangegeven in fig. 2. Het transaissieverlies bedroeg 3>03 dB/km bij een golflengte van 0,85 pm en bedroeg 1,32 dB/km bij een golflengte van 1,55 jum. De zwart gemaakte stippen in fig. 2 geven de treksterkte (kg/nm~) aan als functie van de treksnelheid (m/ninuut) wanneer als polymeer poly o 5· 2, n de open stippen geven deze waarden aan wan- 4* r insisted u rethar.-est er co po lyneer worde ooegepas. . anneer vergelijkingen worden genaakt tussen de vWi een dèkla ilsche fibers, vervaardigd uit de eers Vi α n o voor — can VOOr*" ï*ik ! v rjes VOXS^enS ΟΟΓΊVαν**pX OP ~ ^ o d^ ^”3^ f’·'c fz”'ί plot s?iXi.^p' υθ*Ίξι?5>ο oi i o0 v”*i een deklaag voorziene optische fibers volgens het conventionele procédé, zoals duidelijk zal zijn uit fig. 2, wanneer de fcreksnelheid komt boven 60 ra/minuut . In tegenstelling hiermee wordt bij de van een deklaag voor-a’s volgens de uitvinding de treksterkte (kg/maO) nagenoeg niet gewijzigd, naar gehouden op een grootte van ongeveer 500 kgMn , *d tot 180 m/minuut. Mot hetr* king tct het verband pussen de treksr.elheid u*n/minuut/ telt (un) van de deklaag bij de van een deklaag voorziene optische fibers volgens een conventioneel procédé, was de excentriciteit ongeveer 80 μη of meer wanneer de treksr.elheid in de buurt lag van 50 m/minuut en de excentriciteit was zelfs 915 pm wanneer de treksnslheid *40 m/minuut was, zoals is aangegeven in fig. 8. Anderzijds werden de gecoate optische fibers volgens de uitvinding aanzienlijk verbeterd wat de excentriciteit betreft en deze lag nabij 3 ,urM zelfs wanneer de treksr.elheid boven respectievelijk tO m/ninuut er; 60 m/ minuut lag.shown in fig. ö. The average tensile strength i kg / iss6, as shown in Fig. 2. The transmission loss was 3> 03 dB / km at a wavelength of 0.85 µm and was 1.32 dB / km at a wavelength of 1.55 µm. The blackened dots in Fig. 2 indicate the tensile strength (kg / nm ~) as a function of the drawing speed (m / minute) when as polymer poly o 5 · 2, n the open dots indicate these values when 4 * r insisted u rethar.-est er co po lyneer be applied. . if comparisons are made between the vWi and dèkla ilsche fibers, made from the first Vi α no voor - can FOR * "ï * i! v rjes VOXS ^ enS ΟΟΓΊVαν ** pX OP ~ ^ od ^ ^” 3 ^ f '· 'c fz' 'ί plot s? iXi. ^ p' υθ * Ίξι? 5> ο oi i o0 v ”* i coated optical fibers according to the conventional process, as will be apparent from Fig. 2, when the drawing speed exceeds 60 ra / minute In contrast, the tensile strength (kg / maO) of the coating of for-a's according to the invention is practically unaltered, to a size of about 500 kgMn, * d to 180 m / minute. Mot test the relationship between the tensile strength u * n / minute / counts (un) of the coating at the coated optical fibers by a conventional process, the eccentricity was about 80 μη or more when the tensile The speed was close to 50 m / minute and the eccentricity was even 915 µm when the draw speed * was 40 m / minute, as shown in Fig. 8. On the other hand the coated optical fibers of the present invention have improved significantly in eccentricity and were close to 3 .mu.m even when the tensile strength is above 0 / minute respectively; 60 m / minute.

Met betrekking tot het transmissieverliss, kan worden gesteld dat Ηα — co volgens het conventionele procédé zijn verkre- i 1 0 0 8 4 7 -IQ- 21 762/Vk/jg gen bij een treksnelheid van ongeveer kO m/minuut, hetgeen vergelijkbaar is met die\an de gecoate optische fibers volgens de uitvinding, die zijn verkregen bij een treksnelheid van 60 m/minuut of hoger.Regarding the transmission loss, it can be stated that Ηα - co were obtained by the conventional process at a drawing speed of about kO m / minute, which is comparable with those of the coated optical fibers of the present invention obtained at a drawing speed of 60 m / minute or higher.

Wat betreft de eerste, tweede en derde voorbeelden, boven' vermeld, kan worden aangegeven dat de werkwijze volgens de uitvinding het best kan worden uitgevoerd bij een treksnelheid van 120 m/minuut. Hoewel de beschrijving is gegeven met verwijzing naar voorbeelden waarbij trek-snelheden zijn toegepast van respectievelijk 60 m/minuut, 120 m/minuut en 180 m/minuut, is het ook mogelijk om de treksnelheid te verhogen boven 180 m/minuut, door een geschikte keuze van het deklaagmateriaal, de vorm van de kunststof leiding, de verwarrningstemperatuur van de leiding en dergelijke.With regard to the first, second and third examples mentioned above, it can be stated that the method according to the invention is best carried out at a drawing speed of 120 m / minute. Although the description has been made with reference to examples employing draw speeds of 60 m / minute, 120 m / minute and 180 m / minute, respectively, it is also possible to increase the draw speed above 180 m / minute by an appropriate choice of the coating material, the shape of the plastic pipe, the confusion temperature of the pipe and the like.

Hoewel de bovenvermelde beschrijving verwijst naar het aanbrengen van een eerste deklaag voor het coaten van de optische fibers, direct na het trekken, kan de werkwijze volgens de uitvinding eveneens worden toegepast op een tweede aanbrenging van een deklaag, waarbij een verdere coating wordt aangebracht op de optische fibers die reeds een primaire coating hebben. Bovendien kan het aanbrengen van een eerste deklaag en het aanbrengen van een tweede deklaag gelijktijdig worden uitgevoerd, onder toepassing van een leiding die uit meer lagen bestaat en een geschikte keuze van de verwekingstemperatuur van het primaire deklaagmateriaal, zodat dit ongeveer gelijk is aan of lager dan de verwekingstemperatuur van het tweede deklaagmateriaal.Although the above description refers to the application of a first coating for coating the optical fibers immediately after drawing, the method according to the invention can also be applied to a second application of a coating, wherein a further coating is applied to the optical fibers that already have a primary coating. In addition, the application of a first coating and the application of a second coating can be carried out simultaneously, using a multilayer pipe and an appropriate selection of the softening temperature of the primary coating material so that it is approximately equal to or less than the softening temperature of the second coating material.

Het zal duidelijk zijn dat de werkwijze volgens de uitvinding voor het vervaardigen van fibers niet beperkt is tot de bepaalde uitvoeringsvorm zoals boven aangegeven, en dat een aantal variaties mogelijk is binnen het aangegeven kader.It will be clear that the method according to the invention for manufacturing fibers is not limited to the particular embodiment as indicated above, and that a number of variations are possible within the indicated frame.

-CONCLUSIES--CONCLUSIONS-

Claims

1, Method of manufacturing optical fibers, characterized in that a preform of an optical fiber heated and softened is drawn at or above a certain speed and the drawn optical fiber is passed through a plastic pipe and the plastic pipe Become Lr e erwam d ö equipped with C.ZZ n decl to: 2. Method of operation ne ne wsB. rmee he f 2 · yl, - »'> · \ jv * ι« - S v ken tical f ih er te n Kins t ** 3. i'J er method for bringing a class “Sa * roti fiber · is becoming ; rof i hi - 'J ae ODtisc drawn.

2. A method according to claim 1, characterized in that the quick-action i, which is characterized in that the optical fiber is carried out when the plastic pipe is subjected to a speed corresponding to the speed.

4. Wer! Method according to claim 1, characterized in that the application of a coating on the optical fiber is carried out when the optical fiber is drawn and an object is hereby explored. ovtischo f'ih.er neb ssn si.2.S3.n containing kcpcslir ^ smiccsl% before the coating is applied while the plastic pipe is being molded and soaked 5. Process according to claim 1, set the feature, that the coating is carried out upon pulling the optical fiber and the optical fiber is coated while the interior of the plastic conduit is placed under a reduced pressure V. Wrkwii ~ c Trr> ^ '- ^. sT'S claim 1 This has achieved a coating of the optical fiber when the optical fiber is drawn and the plastic conduit is continuously fed while being extruded.

7. Method according to claim 1, characterized in that the application is carried out on the cover, while the fiber is fed and a number of plastic pipes are supplied, each of which has a specific length. Eindhoven, February 7931. tl 1 O?! S /. m? Vi 2 V 'W ί / i