SK4398A3 - Colour-coded optical fibre - Google Patents

Description

Optické vlákno s farebným označením

Oblasť techniky

Predložený vynález sa týka optického vlákna s obalom plášťa, ktorý obklopuje jadro vlákna a skladá sa z jednej alebo niekoľkých vrstiev z plastickej hmoty, ako aj farebného označenia v tvare prstencového označenia na alebo vo vrstve z plastickej hmoty, ležiacej na vonkajšej strane.

Doterajší stav techniky

Vlákna uvedeného druhu sú dostatočne známe. Na farebné označenie a tým aj na odlíšenie žíl pri spojovaní alebo pripojovaní je na najviac vonkajšom obale z plastickej hmoty pri žile umiestnené prstencové označenie, napríklad použitím plastickej hmoty vytvrdí teľnej infračerveným žiarením, bežné je ale tiež označenie čiarami, alebo pásikmi z farebných plastických hmôt, ktoré sú vytvrditeľné použitím ultrafialového žiarenia (UV) . Pretože vlákna, opatrené farebným označením, musia byť dalej spracované, napríklad tým, že sú umiestňované do elektrických alebo optických káblov, zavádzané do ochranných rúriek z plastických hmôt alebo ocele, poprípade sú z takýchto vlákien zhotovované pramene, nevyhovuje vždy dnes bežné farebné označenie poprípade označenie prstencami za pomoci infračerveného žiarenia stanoveným požiadavkám, poprípade hľadisku oteruvzdornosti. Kvôli nehomogénnemu drsnému povrchu vlákna, spôsobenému známym označovaním, môžu vzniknúť opakovane problémy pri dalšom spracovaní vlákien, rovnako sa často nedá zabrániť zvýšeniu útlmu počas teplotných zmien v optickej prenosovej dráhe. Ale tiež jednoduché označovanie čiarami a pásikmi môže mať nevýhody, lebo nehľadiac na vyššie technické nároky sa takého farebné označenie nedá často rozoznať.

Podstata vynálezu

Vychádzajúc z tohoto stavu techniky, má vynález za úlohu nájsť možnosť farebného označovania, ktoré od začiatku vylučuje ovplyvňovanie prenosových vlastností vlákien tiež pri teplotných zmenách, alebo ho aspoň obmedzuje na zanedbateľnú úroveň. Vynález má dalej umožniť označenie ľubovoľného počtu vlákien, pričom je treba zabezpečiť, že farebné označenie raz zhotovené počas výroby zostáva zachované nezávisle na krokoch, naväzujúcich počas dalšieho spracovávania.

Táto úloha je riešená podľa vynálezu tým, že prstencové označenie sa skladá z vždy otvorených farebných prstencov. Odklon od doposiaľ bežného označovania optických vlákien vo forme uzavretých farebných prstencov vedie na podstatné vyrovnanie takzvanej teplotnej charakteristicky, to znamená závislosti útlmu v dB/km na teplote v °C. Vynález sa pritom, zakladá na poznatku, že uzavreté farebné prstence doterajších uskutočnení, umiestnené v rozostupoch, zaťažujú v týchto diskrétnych miestach optické vlákno tlakom, že ale takého zaťaženie tlakom s následným zvýšeným útlmom zostáva nízke, ked miesto prstencového označenia vo forme uzavretých farebných prstencov prevezmú označovanie vlákna farebné prstence, ktoré sú otvorené.

Uhol otvorenia pri farebných prstencoch podľa vynálezu môže byt ľubovoľný, z dôvodu bezpečného od líšenia označených vlákien sa ale preukázalo ako zvlášt účelné, ked otvorenie farebných prstencov je najviac 180 stupňov, merané po obvode optického vlákna.

Účelne sa ako otvorené farebné prstence volia poloprstence, alebo tiež také, pri ktorých je priebeh otvoreného farebného prstenca prerušený pozdĺž obvodu vlákna. Napríklad môže byt farebný lak, tvoriaci poloprstenec, znázornený ako bodkovaná alebo čiarkovaná krivka.

Ďalšie prednostné uskutočnenie vynálezu dostaneme, ked otvorené farebné prstence sú tvorené tak, že priebeh farebných prstencov pozdĺž obvodu vlákna je prerušovaný v odstupoch. Tak sa môžu otvorené farebné prstence, tvorené prerušovaným priebehom pozdĺž obvodu vlákna, skladat z radu farebných bodov a/alebo čiar za sebou. Samozrejme, je tiež v tomto prípade možné, a často zvlášť výhodné, ked farebné prstence, tvorené farebnými bodmi a/alebo čiarami, majú otvorenie, ktoré má, merané po obvode, najviac 180 stupňov.

Niekedy môže byt tiež výhodné, umiestniť otvorenie farebných prstencov, zoradených za sebou v smere vlákna, posunuto, . tiež ako v dalšom uskutočnení vynálezu tak, že priestorové posunutie jednotlivých otvorení sa uskutočňuje pozdĺž špirály, obklopujúcej vlákno. Tým je možná zreteľná identifikácia každého vlákna, aj tak, že chýba kruhový úsek prstenca, ktorý by farebný prstenec podľa vynálezu doplnil do tvaru úplného prstenca.

Týra sa optické vlákno, vizuálne neodlišuje od

Zvláštne výhody sa vyskytujú v dalšora uskutočnení vynálezu kvôli dalšej priehľadnej alebo priesvitnej vrstve, ktorá prekrýva prstencové označenie z otvorených farebných prstencov a rozprestiera sa priebežne cez celú dĺžku vlákna . Ďalšia takáto vrstva totiž spôsobí, že napríklad farebný poloprstenec sa opticky javí ako plný prstenec, konštruované podľa vynálezu, bežného farebného označenia plnými prstencami, má ale oproti nemu zlepšené útlmové vlastnosti. Poskytuje tiež ochranu farebnému označeniu proti mechanickému oteru, vdaka hladkej povrchovej ochrane so zrovnomerneným vonkajším priemerom je zaistené dalšie bezproblémové spracovanie označených vlákien. Príslušným výberom materiálov, použitých pre dalšiu vrstvu, je dosiahnuté vysokej pevnosti, čo na druhej strane znamená, že pri zvýšenom mechanickom zaťažení, ktoré je počas dalšieho spracovania vlákien často nevyhnutné, nedôjde na žiadne ovplyvnenie optických vlastností svetelného vodiča, naopak je možné zaznamenať zlepšenie prenosových vlastností. Príslušným výberom materiálu sa na to ešte dalšia vrstva nechá použiť ako dodatočná ochrana povrchu proti vlhkosti a rozpúšťadlám, čo znamená, že s vláknom konštruovaným podľa vynálezu sa dajú rozvíjať dalšie oblasti využitia optickej prenosovej techniky. Pretože každé farebné označenie je bezprostredne po zhotovení . vlákna, to znamená pred každým dalším spracovaním svetelného vodiča mechanicky chránené priehľadnou alebo priesvitnou vrstvou podľa vynálezu, môžu byť na vlákne podľa vynálezu tiež umiestnené ľubovoľné farebné kombinácie na ľubovoľné účely použitia. Pretože dalšia vrstva, ktorá prekrýva farebné označenie, sa kvôli pozdejšej identifikácie každého jednotlivého vlákna musí skladať z priehľadného alebo priesvitného materiálu, môže byť účelné v dalšom uskutočnení vynálezu použiť bezfarebné laky.

Ďalšou, zvlášť výhodnou variantou vynálezu je taká, pri ktorej je dalšia priehľadná alebo priesvitná vrstva farebná, napríklad sa skladá z farebného laku. Tým dostaneme počas realizácie vynálezu mnoho dalších farebných kombinácií.

Ako laky, vhodné pre účely vynálezu, je možné napríklad menovať laky na báze polyamidu, polyesteru, polyéteru, polysulfonu alebo polyuretánu.

Laky na dalšiu vrstvu, ale tiež na otvorené prstence farebného označenia môžu byť také,ktoré sú vytvrditeľné infračerveným žiarením a vstúpili do techniky ako tzv. IR-laky, so zvláštnou výhodou sú používané laky vytvrditeľné ultrafialovým žiarením, to sú tzv. UV-laky, ktoré majú oproti IR-lakom vyššiu viskozitu, a sú preto napríklad zvlášť vhodné na vyrovnanie dalšej vrstvy kvôli farebnému označeniu, ktoré sa nachádza pod ňou a je nanesené na oplášťované vlákno. Tak sa pre účely vynálezu preukázali ako zvlášť účelné kombinácie lakov,' pri ktorých sú farebné prstence z laku vytvrdí teľného IR žiarením a dalšia vrstva z laku vytvrdí teľného UV žiarením.

Pokiaľ sa jedná o zvýšenie rýchlosti výroby, môže byť často výhodné, použiť nielen pre otvorené farebné prstence, ale aj pre dalšiu vrstvu laky vytvrditeľné UV žiarením. Inou možnosťou je v dalšom uskutočnení vynálezu náhrada lakov vytvrdí teľných IR alebo UV žiarením lakmi, obsahujúcimi rozpúšťadlá

Pretože na optické vlákno, bezpečného a účely vynálezu dochádza k tomu, že opatrené dalšou vrstvou, sa vedľa trvanlivého farebného označenia stabilizuje voči mechanickým silám, pôsobiacim zvonku a zároveň sa dalej chráni proti vlhkosti, kyselinám a podobne, je v uskutočnení vynálezu volená hrúbka dalšej vrstvy v rozmedzí 1-10 pm, prednostne 3 - 6 pm

Najmä vtedy, ked dalšia vrstva obklopuje vlákno ako priebežná ochranná vrstva, je treba zvoliť takú hrúbku farebnej vrstvy, tvoriacu toto prstencové označenie, ktorá je vhodná na účely vynálezu. Hrúbka farebnej vrstvy, tvoriaca prstencové označenie je preto 0,5 - 5 pm, prednostne 1 - 3 pm; toto vedie k zvlášť rovnomernej kvalite optického vlákna.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený na základe príkladných uskutočnení, znázornených na obrázkoch 1 až

3.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obrázku 1 znázornené optické vlákno X s jadrom vlákna S a plášťom -3, napríklad z kremenného skla, má takzvaný obal 4, čo je jeden alebo niekoľko obalov. z plastickej hmoty na ochranu vlákna. Bezprostredne na tomto obale 4 je farebné označenie vo forme farebných prstencov 5, ktoré sú umiestnené v rozostupoch a sú po obvode otvorené, ktorých materiál je tvorený lakom, vytvrdí teľným IR alebo UV žiarením. Hrúbka vrstvy, tvoriacej farebné prstence 5, je v príkladnom uskutočnení 3 - 4 pm, časť, podľa vynálezu odobraná z plného farebného prstenca, je označená ako

6. Aby sa takýto otvorený farebný prstenec 5 javil na opticky lepšiu identifikáciu každého vlákna 1 ako plný prstenec, a zároveň aby sa s istotou vylúčil oter farebného označenia počas dalšieho spracovania, je prítomná priehľadná alebo priestvitná dalšia vrstva 7, ktorá po celej dĺžke prekrýva vlákno opatrené farebným označením. Ako materiál na túto dalšiu vrstvu 7 slúži napríklad UV žiarením vytvrditeľný lak na báze polyamidu, polysulfonu alebo polyuretánu. Pri predpokladanej 3 pm hrúbke otvoreného prstenca 5 je hrúbka dalšej vrstvy 7 napríklad 5 pm, takže prekrýva všetky farebné prstence 5 a oblasti 8 medzi práve dvomi farebnými prstencami 5 sú vyplnené materiálom dalšej vrstvy. Je tak dosiahnuté priebežnej mechanickej ochrany farebného označenia, vlákno má zlepšené prenosové vlastnosti, je na základe opticky vnímateľných uzavretých farebných prstencov bez problému identifikovateľné.

Ďalších farebných variácií a tým dalších možností rozlíšenia je potom dosiahnuté, ked je podľa vynálezu dalšia vrstva 7 farebná alebo nafarbená, napríklad je z farebného laku. Tak môžu byt približne čierne alebo modré jednoduché alebo dvojité prstence 6 vždy v otvorenom uskutočnení z laku vytvrdeného infračerveným žiarením prekryté žlto, červeno alebo zeleno sfarbenou, prednostne UV žiarením vytvrditeľnou a tým viac viskóznou ďalšou lakovou vrstvou 7. Farebné, otvorené jednoduché alebo dvojité prstence S sú bez problému identifikovateľné ako plné prstence, pretože dalšia farebná laková vrstva 7 je prinajmenšom priesvitná. Voľba kontrastnej farebnej kombinácie uľahčuje identi fikovateľnost označovaného vlákna.

Pri type uskutočnenia vynálezu, znázorneného na obrázku 1 môže byť optické vlákno tiež vlákno z plastickej hmoty, ako dalšia laková vrstva 7 môže byť použitá tiež vrstva z laku na báze polyesteru alebo polyéteru, vytvrdí teľného UV žiarením.

Označovanie podľa vynálezu optického vlákna zo skla alebo plastickej hmoty so značkovaním otvorenými farebnými prstencami, ktoré sú prednostne poloprstence, vedie na zvlášť priaznivé prenosové hodnoty. Pre sklenené optické vlákno znázorňuje obr. S priebeh tzv. teplotnej charakteristiky pri farebnom označení vlákna pomocou dnes bežných uzavrených farebných prstencov, zatiaľ čo na obr. 3 je znázornený výsledok za rovnakých podmienok merania pre optické vlákno, ktoré má farebné označenie otvorenými farebnými prstencami, ktoré majú v príkladnom uskutočnení tvar polkruhu.

Obr. Sa a Sb sa odlišujú práve zvolenou zmenou útlmu pri 1310 a 1650 nm, rovnaké parametre boli zvolené pri zaznamenaní teplotnej charakteristiky pri vlákne podľa vynálezu na obr. 3a a 3b.

Porovnanie obr. S a 3 znázorňuje zreteľný pokles útlmu vo vykazovaných oblastiach teploty pre optické vlákno, označené podľa vynálezu otvorenými farebnými prstencami. S vytvorením farebného označenia vo forme napr. poloprstencov, ktoré na to ešte môžu byt znázorňované bodkované, teda v prerušovanej forme, je na miestach prstencovitého označenia bezprostredné okolie optického vlákna Sily majúce príčinu v podľa určitého spôsobu opatrením podľa vynálezu bez vplyvu mechanických síl. konštrukcii vrstiev, zvolené použitia, sú neutrál izované

Obr. 4a 5 znázorňujú variácie otvoreného farebného prstenca podľa vynálezu. V zhode s konštrukciou vlákna z obr. 1 pre sklenené vlákno J. sú tu tak, aby nedošlo na obmedzenie skleneného vlákna, zvolené rovnaké konštrukcie, totiž s jadrom vlákna S, plášťom 3 a tzv. obalom 4.

V zhode s obr. 1 znározňuje obr. 4 otvorený farebný prstenec 9 s priebežným farebným značením, otvorenie tu obnáša približne 100 - 110 stupňov. Takýto otvorený farebný prstenec 9 je pod dalšou vrstvou opticky identifikovateľný ako plný prstenec, ale oproti farebnému prstencu, pôsobiacemu tiež mechanicky ako skutočne plný prstenec, dostaneme podľa vynálezu zlepšené prenosové vlastnosti.

Na rozdiel od obr. 4 znázorňuje obr. 5 iný tvar uskutočnenia otvoreného farebného prstenca, navrhnutého podľa vynálezu. Pri rovnakej konštrukcii vlákna sa tu skladá otvorený farebný prstenec 10 z farebného označenia, prerušovaného po celom obvode. Aby sa toho dosiahlo, je farebný prstenec 10 tvorený veľkým počtom farebných bodov a/alebo farebných čiar 11 . umiestnených v odstupoch po obvode za sebou.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Optické vlákno s obalom plášťa, uzatvárajúceho jadro vlákna, ktorý sa skladá z jednej alebo niekoľkých vrstiev z plastických hmôt, ako aj farebného označenia vo forme prstencového označenia na alebo vo vonkajšej ležiacej vrstve z plastickej hmoty, vyznačujúce sa tým, že prstencové označenie je tvorené otvorenými farebnými prstencami.

   8. Optické vlákno podľa nároku 1, v y z n a č u júce sa tým, že otvorenie farebných prstencov je najviac 180 stupňov, merané po obvode optického vlákna.
2. 3. Optické vlákno podľa nárokov 1 alebo S, vyznačujúce sa tým, že otvorené farebné prstence sú poloprstence.
3. 4. Optické vlákno podľa nároku 1 vyznač u júce sa tým, že priebeh farebných prstencov je pozdĺž obvodu vlákna v odstupoch prerušovaný.
4. 5. Optické vlákno podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že otvorené farebné prstence, tvorené prerušovaným priebehom pozdĺž obvodu vlákna, sa skladajú z farebných bodov a/alebo čiar, radených za sebou.
5. 6. Optické vlákno podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že farebné prstence, tvorené farebnými bodmi a/alebo Čiarami majú otvorenie, ktoré má, merané po obvode, najviac 180 stupňov.
6. 7. Optické vlákno podľa nároku 1 alebo jedného z nasledujúcich nárokov, vyznačujúce sa týra, že otvorenia farebných prstencov, ktoré za sebou nasledujú v smere vlákna, sú umiestnené posunuto po obvode.
7. 8. Optické vlákno podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že priestorové posunutie otvorenia farebných prstencov sa uskutočňuje pozdĺž špirály, obklopujúcej vlákno.
8. 9. Optické vlákno podľa nároku 1 alebo jedného z nasledujúcich nárokov, vyznačujúce sa priehľadnou alebo priesvitnou dalšou vrstvou, ktorá prekrýva prstencové označenie z otvorených farebných prstencov a ktorá sa rozkladá priebežne po dĺžke vlákna.
9. 10. Optické vlákno podľa nároku 9, vyznačujúce sa tým, že priehľadná alebo priesvitná dalšia vrstva sa skladá z farebného laku.
10. 11. Optické vlákno podľa nároku 1 alebo jedného z nasledujúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že otvorené farebné prstence sa skladajú z laku, vytvrdí teľného IR žiarením a ďalšia vrstva sa skladá z laku, vytvrdí teľného UV žiarením.

    1S. Optické vlákno podľa nároku 1 alebo jedného z nasledujúcich nárokov vyznačujúce sa tým, že otvorené farebné prstence a dalšia vrstva sa skladajú z laku, vytvrdí teľného UV žiarením.
11. 13. Optické vlákno podľa nároku 11 alebo 18, v y z načujúce sa tým, že laky vytvrditeľné IR žiarením a/alebo UV žiarením sú nahradené lakmi, ktoré obsahujú rozpúšťadlo.
12. 14. Optické vlákno podľa nároku 1 alebo jedného z nasledujúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že hrúbka farebnej vrstvy, ktorá tvorí otvorené prstence, je 0,5 až 5 pm, prednostne 1 až 3 pm, a hrúbka dalšej vrstvy je 1 až 10 pm, prednostne 3 až 6 pm.
13. 15. Optické vlákno podľa nároku 1 alebo jedného z nasledujúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že optické vlákno je zo skla, najmä z kremeňového skla.
14. 16. Optické vlákno podľa nároku 1 alebo jedného z nasledujúcich nárokov , v y z n a č u jú c e sa tým, že optické vlákno je vlákno z plastickej hmoty.