TWI557461B - 光纖及其製造方法 - Google Patents

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林奕村
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鴻海精密工業股份有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02395—Glass optical fibre with a protective coating, e.g. two layer polymer coating deposited directly on a silica cladding surface during fibre manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/02—Bending or folding
    • B29C53/12—Bending or folding helically, e.g. for making springs

Description

光纖及其製造方法
本發明涉及一種光纖及其製造方法。
隨著光纖到戶(Fiber To The Home，FTTH)之大規模應用，光纖之使用範圍越來越廣。普通用戶使用之光纖插座或光纖插頭通常與一段光纖相連，由於光纖之纖芯由玻璃纖維製成，不易彎折。為避免光纖彎折，普通用戶在購買光纖時通常需要指定長度，光纖太短或太長都給用戶帶來不便。
有鑒於此，有必要提供一種具有一定伸縮範圍之光纖及製造該光纖之方法。
一種光纖，其包含纖芯、塗覆於該纖芯外表面之內覆層。該光纖為螺旋狀，其還包含塗覆於該內覆層上之外覆層，該外覆層包含質量分數40-70%之天然橡膠、質量分數20-50%之氯丁橡膠、質量分數0-6%之氧化鎂、質量分數0-6%之氧化鋅、質量分數0-6%之硫化促進劑。
一種製造光纖之方法，其包含以下步驟：提供一種纖芯；在該纖芯上形成內覆層；在該內覆層上塗覆一層混合物，該混合物包含質量分數40-70%之天然橡膠、質量分數20-50%之氯丁橡膠、質量 分數0-6%之氧化鎂、質量分數0-6%之氧化鋅、質量分數0-6%之硫化促進劑；提供一螺旋模具，待該混合物固化後，將該纖芯纏繞在該螺旋模具上定型；及對上述塗覆於該內覆層上之混合物進行硫化處理以形成外覆層。
所述光纖具有螺旋結構，且外覆層包含40-70%之天然橡膠及20-50%之氯丁橡膠，由於天然橡膠具有較強之彈力，而氯丁橡膠具有較強之機械強度，從而使得該光纖受到外力拉伸時可伸長，外力消失後能夠回復到初始狀態，故，該光纖具有一定伸縮範圍能夠適應不同距離之光纖傳輸需求。
100‧‧‧光纖
10‧‧‧纖芯
20‧‧‧內覆層
30‧‧‧外覆層
圖1係本發明實施方式之光纖之自然狀態立體示意圖。
圖2係圖1所示光纖之拉伸狀態立體示意圖。
圖3係圖1所示光纖之橫截面示圖。
圖4係圖1所示光纖之製造方法流程圖。
下面以具體實施方式並結合附圖對本發明實施方式之光纖及其製造方法作進一步詳細說明。
請參閱圖1及圖2，本發明實施方式之光纖100用於連接各種光纖插頭(圖未示)或光纖適配器(圖未示)。光纖100在自然狀態下呈螺旋狀(見圖1)，當光纖100受到外力拉伸時可伸長(見圖2)，外力消失後，光纖100又回復到如圖1所示之初始狀態。
請一併參閱圖3，光纖100包含纖芯10、形成於纖芯10上之內覆層20及形成於內覆層20上之外覆層30。纖芯10由具有彎曲不敏感特 性之單模玻璃纖維拉製而成，其用於光信號之傳輸。
內覆層20由具有較低原位模量和玻璃化轉變溫度之材料塗覆在纖芯10上形成，其主要用於減小光纖使用過程中因彎曲造成之光信號損耗。本發明實施方式中，內覆層20由聚氨酯丙烯酸酯製成，其具有小於0.65MPa之原位模量及小於-50℃之玻璃化轉變溫度。
外覆層30由天然橡膠與氯丁橡膠混合製成，其用於保護纖芯10，以增強光纖100之耐磨性、彈性等。本發明實施方式中，外覆層30包含質量分數40-70%之天然橡膠、質量分數20-50%之氯丁橡膠、質量分數0-6%之氧化鎂、質量分數0-6%之氧化鋅及質量分數0-6%之硫化促進劑。
本發明還提供一種用於製造光纖100之方法，其主要包含以下步驟：
步驟S101：提供一種纖芯10。本發明實施方式中，纖芯10由單模玻璃光纖製成。
步驟S102：在纖芯10上形成內覆層20。本發明實施方式中，內覆層20由塗覆在纖芯10上之一層聚氨酯丙烯酸酯經紫外光固化形成。
步驟S103：在內覆層20上塗覆一層混合物。本發明實施方式中，該混合物包含質量分數40-70%之天然橡膠、質量分數20-50%之氯丁橡膠、質量分數0-6%之氧化鎂、質量分數0-6%之氧化鋅及質量分數0-6%之硫化促進劑。
步驟S104：提供一螺旋模具，待該混合物適當固化後，將纖芯10纏繞在該螺旋模具上定型。
步驟S105：對上述塗覆於內覆層20上之混合物進行硫化處理以形成外覆層30。
實施方式一
纖芯10由單模玻璃纖維拉製而成，內覆層20由聚氨酯丙烯酸酯經UV固化而成，外覆層包含質量分數70%之天然橡膠、質量分數20%之氯丁橡膠、質量分數3%之氧化鎂、質量分數4%之氧化鋅及質量分數3%之硫化促進劑。
實施方式二
纖芯10由單模玻璃纖維拉製而成，內覆層20由聚氨酯丙烯酸酯經UV固化而成，外覆層包含質量分數40%之天然橡膠、質量分數50%之氯丁橡膠、質量分數1%之氧化鎂、質量分數3%之氧化鋅及質量分數6%之硫化促進劑。
實施方式三
纖芯10由單模玻璃纖維拉製而成，內覆層20由聚氨酯丙烯酸酯經UV固化而成，外覆層包含質量分數50%之天然橡膠、質量分數40%之氯丁橡膠、質量分數2%之氧化鎂、質量分數2%之氧化鋅及質量分數6%之硫化促進劑。
實施方式四
纖芯10由單模玻璃纖維拉製而成，內覆層20由聚氨酯丙烯酸酯經UV固化而成，外覆層包含質量分數45%之天然橡膠、質量分數45%之氯丁橡膠、質量分數4%之氧化鎂及質量分數6%之硫化促進劑。
光纖100之外覆層30包含天然橡膠和氯丁橡膠，天然橡膠具有較 高之彈性，當光纖100受到拉伸，天然橡膠使之光纖100具有較強之回復彈力，以使得光纖100所受拉力消失後，光纖100能夠回復到初始狀態，氯丁橡膠具有較高之機械強度，使得光纖100能具有較強之定型能力，從而使得光纖100能夠保持初始狀態，經長久使用而不變形。
本發明之光纖100受到外力拉伸時能伸長，同時，外力消失以後，光纖100又能回復到初始狀態，從而使得光纖100具有一定伸縮範圍以適應不同距離之光纖傳輸需求。
綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施例，本創作之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧光纖
10‧‧‧纖芯
20‧‧‧內覆層
30‧‧‧外覆層

Claims (10)

  1. 一種光纖，其包含纖芯、形成於該纖芯外表面之內覆層、形成於該內覆層上之外覆層，其改良在於：該光纖為螺旋狀，該外覆層包含質量分數40-70%之天然橡膠、質量分數20-50%之氯丁橡膠、質量分數0-6%之氧化鎂、質量分數0-6%之氧化鋅、質量分數0-6%之硫化促進劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光纖，其中該內覆層之原位模量小於0.65MPa。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光纖，其中該內覆層之玻璃化轉變溫度小於-50度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光纖，其中該內覆層由聚氨酯丙烯酸酯形成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光纖，其中該外覆層包含質量分數70%之天然橡膠、質量分數20%之氯丁橡膠、質量分數3%之氧化鎂、質量分數4%之氧化鋅及質量分數3%之硫化促進劑。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光纖，其中該外覆層包含質量分數40%之天然橡膠、質量分數50%之氯丁橡膠、質量分數1%之氧化鎂、質量分數3%之氧化鋅及質量分數6%之硫化促進劑。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光纖，其中該纖芯由單模玻璃纖維製成。
  8. 一種如申請專利範圍第1項所述之光纖製造方法，其包含以下步驟：提供一種纖芯；在該纖芯上形成內覆層；在該內覆層上塗覆一層混合物，該混合物包含質量分數40-70%之天然橡膠、質量分數20-50%之氯丁橡膠、質量分數0-6%之氧化鎂、質量分數 0-6%之氧化鋅、質量分數0-6%之硫化促進劑；提供一螺旋模具，待該混合物固化後，將該纖芯纏繞在該螺旋模具上定型；及對上述塗覆於該內覆層上之混合物進行硫化處理以形成外覆層。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光纖製造方法，其中該內覆層之原位模量小於0.65MPa。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光纖製造方法，其中該內覆層之玻璃化轉變溫度小於-50度。
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