一種細徑抗彎曲光纖及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種細徑抗彎曲光纖及其制備方法，屬于光纖傳輸技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著中國大規(guī)模推進三網(wǎng)融合和寬帶中國戰(zhàn)略，4G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心的建設(shè)帶來新 一輪的增長。隨著寬帶服務(wù)的擴大，通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)經(jīng)歷從核心網(wǎng)絡(luò)到接入網(wǎng)絡(luò)和光纖到 戶的發(fā)展，F(xiàn)TTH建設(shè)的光纖位于擁擠和狹窄的通道，以及反復(fù)彎曲后，放置在被連接的線路 終端，對光纖的彎曲損耗提出了更高的要求。
[0003] 光纖器件在光纖通信系統(tǒng)及光纖傳感系統(tǒng)中是必不可少的器件，傳統(tǒng)的單模光纖 包層直徑在125 μ m，涂覆后外徑在245 μ m。在一些器件使用要求下不能滿足空間要求，且 彎曲損耗大，因此急需研制一種減小空間資源，同時具有超低的彎曲損耗性能的細徑抗彎 曲光纖及其制備方法，同時在光纖的制備過程中，需有效控制截止波長，當(dāng)截止波長越大 時，光纖的損耗越小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種減小空間資源，同時具有超低的彎曲損耗性 能的細徑抗彎曲光纖及其制備方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種細徑抗彎曲光纖，其創(chuàng)新點在 于：包括從內(nèi)向外依次設(shè)置的芯層、平臺層、凹陷層、外包層及涂覆層；所述芯層、平臺層 及凹陷層的折射率依次減小，芯層的相對折射率為〇. 06~0. 28%，半徑為2. 5~3. 5 μπι ; 平臺層的相對折射率為-0.38~-0. 15%，半徑為16~27 μπι;凹陷層的相對折射率 為-0. 7~-0. 15%，半徑為30~45 μπι ;所述外包層為純二氧化硅玻璃層，直徑為80±1 μπι。
[0006] 進一步的，所述細徑抗彎曲光纖在直徑100mm，100圈以上的情況下，其1550nm的 彎曲損耗低于0. 05dB。
[0007] 進一步的，所述涂覆層的直徑為155~170 μπι。
[0008] 本發(fā)明基于一種細徑抗彎曲光纖，公開了一種細徑抗彎曲光纖的制備方法，其創(chuàng) 新點在于：所述制備方法具體如下： (1) 采用改良的化學(xué)氣相沉積法依次沉積外包層、凹陷層、平臺層及芯層； (2) 將沉積后的管體放置在熔縮機床上熔縮為一實心預(yù)制棒； (3) 將預(yù)制棒固定在拉絲塔上，并在2150Γ的溫度下拉制成光纖； (4) 安裝涂覆器模具進行拉絲，拉絲結(jié)束后剪斷光纖； (5) 設(shè)定拉絲塔的固化距離為2m~4m，并在固化爐中進行固化烘干； (6) 在固化后，光纖在自動收線裝置上進行卷繞，對光纖拉絲塔輪系進行設(shè)計，其V型 輪角度控制在20~50°，便于細直徑光纖定位。
[0009] (7)搭建計算模型，根據(jù)光纖的彈性模量、施力時間及彎曲系數(shù)計算出光纖的壽 命。
[0010] 進一步的，所述步驟（4)中拉絲時的涂覆壓力為0.02~0.025MPa，拉絲速度為 800 ~1500m/min〇
[0011] 進一步的，所述步驟（5)中的固化爐的總功率為18000~24000W。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點在于： (1)細徑抗彎曲光纖主要由芯層、平臺層、凹陷層、外包層及涂覆層組成，各層相對折射 率及半徑控制合理，在拉絲過程中，采用溫度、張力自動監(jiān)控程序，有效控制了截止波長， 使截止波長與模場直徑維持在相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)，在模場直徑穩(wěn)定的前提下，將截止波長 往上調(diào)整，有利于光纖的彎曲損耗減小。
[0013] (2)細徑抗彎曲光纖在直徑10mm，100圈以上的情況下，其1550nm的彎曲損耗低于 0. 05dB，有利于國家的FTTH光纖到戶建設(shè)以及小型光纖器件的發(fā)展。
[0014] (3)細徑抗彎曲光纖直徑僅為8(^111，涂層為17〇11111以下，相較于常規(guī)的125/24511111 的光纖，有效的節(jié)約了資源，與傳統(tǒng)的光纖相比，該新型光纖可滿足2%以上的篩選應(yīng)變，具 有較高的強度。
[0015] (4)細徑抗彎曲光纖的制備完成后，搭建計算模型，可根據(jù)光纖的彈性模量、施力 時間及彎曲系數(shù)有效計算出光纖的壽命，且一般滿足30年以上的使用壽命。
[0016] (5)在光纖制備過程中，涂覆壓力為0· 02~0· 025MPa，拉絲速度為800~1500m/ min，使光纖有穩(wěn)定的緩沖涂層和保護涂層，并保證了光纖質(zhì)量良好。
[0017] (6)固化爐的總功率為18000~24000W，固化烘干迅速且產(chǎn)品質(zhì)量好。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明一種細徑抗彎曲光纖的折射率剖面結(jié)構(gòu)分布圖。
【具體實施方式】
[0019] 如圖1所示，本發(fā)明公開了一種細徑抗彎曲光纖，包括從內(nèi)向外依次設(shè)置的芯層、 平臺層、凹陷層、外包層及涂覆層；芯層、平臺層及凹陷層的折射率依次減小，芯層的相對折 射率為0. 06~0. 28%，半徑為2. 5~3. 5 μ m ;平臺層的相對折射率為-0. 38~-0. 15%，半 徑為16~27 μ m ;凹陷層的相對折射率為-0. 7~-0. 15%，半徑為30~45 μ m ;所述外包層 為純二氧化硅玻璃層，直徑為80 ± 1 μ m。
[0020] 實施例1 本發(fā)明還公開了一種細徑抗彎曲光纖的制備方法，該制備方法具體如下： (1) 采用改良的化學(xué)氣相沉積法依次沉積外包層、凹陷層、平臺層及芯層； (2) 將沉積后的管體放置在熔縮機床上熔縮為一實心預(yù)制棒； (3) 將預(yù)制棒固定在拉絲塔上，并在2150Γ的溫度下拉制成光纖； (4) 安裝涂覆器模具進行拉絲，控制涂覆壓力為0. 01~0. 02MPa，拉絲速度為500~ 800m/min，拉絲結(jié)束后剪斷光纖； (5) 設(shè)定拉絲塔的固化距離為2m~4m，并在固化爐中進行固化烘干，固化爐的總功率 為 18000 ~24000W ; (6) 在固化后，光纖在自動收線裝置上進行卷繞，對光纖拉絲塔輪系進行設(shè)計，其V型 輪角度控制在20~50°，便于細直徑光纖定位。
[0021] (7)搭建計算模型，根據(jù)光纖的彈性模量、施力時間及彎曲系數(shù)計算出光纖的壽 命。
[0022] 下表為涂覆壓力及拉絲速度對光纖斷裂次數(shù)影響的關(guān)系表：
實施例2 一種細徑抗彎曲光纖的制備方法具體如下： (1) 采用改良的化學(xué)氣相沉積法依次沉積外包層、凹陷層、平臺層及芯層； (2) 將沉積后的管體放置在熔縮機床上熔縮為一實心預(yù)制棒； (3) 將預(yù)制棒固定在拉絲塔上，并在2150Γ的溫度下拉制成光纖； (4) 安裝涂覆器模具進行拉絲，控制涂覆壓力為0. 02~0. 025MPa，拉絲速度為800~ 1500m/min，拉絲結(jié)束后剪斷光纖； (5) 設(shè)定拉絲塔的固化距離為2m~4m，并在固化爐中進行固化烘干，固化爐的總功率 為 18000 ~24000W ; (6) 在固化后，光纖在自動收線裝置上進行卷繞，對光纖拉絲塔輪系進行設(shè)計，其V型 輪角度控制在20~50°，便于細直徑光纖定位。
[0023] (7)搭建計算模型，根據(jù)光纖的彈性模量、施力時間及彎曲系數(shù)計算出光纖的壽 命。
[0024] 下表為涂覆壓力及拉絲速度對光纖斷裂次數(shù)影響的關(guān)系表：
實施例3 一種細徑抗彎曲光纖的制備方法具體如下： (1) 采用改良的化學(xué)氣相沉積法依次沉積外包層、凹陷層、平臺層及芯層； (2) 將沉積后的管體放置在熔縮機床上熔縮為一實心預(yù)制棒； (3) 將預(yù)制棒固定在拉絲塔上，并在2150Γ的溫度下拉制成光纖； (4) 安裝涂覆器模具進行拉絲，控制涂覆壓力為0. 025~0. 035MPa，拉絲速度為1500~ 2000m/min，拉絲結(jié)束后剪斷光纖； (5) 設(shè)定拉絲塔的固化距離為2m~4m，并在固化爐中進行固化烘干，固化爐的總功率 為 18000 ~24000W ; (6) 在固化后，光纖在自動收線裝置上進行卷繞，對光纖拉絲塔輪系進行設(shè)計，其V型 輪角度控制在20~50°，便于細直徑光纖定位。
[0025] (7)搭建計算模型，根據(jù)光纖的彈性模量、施力時間及彎曲系數(shù)計算出光纖的壽 命。
[0026] 下表為涂覆壓力及拉絲速度對光纖斷裂次數(shù)影響的關(guān)系表：
根據(jù)上述實施例，實施例2中的光纖在拉絲過程中斷裂次數(shù)最少，此時結(jié)構(gòu)最穩(wěn)固，質(zhì) 量最好，因此選用涂覆壓力為〇· 02~0· 025MPa，拉絲速度為800~1500m/min。
[0027] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解， 本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在 不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落 入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1. 一種細徑抗彎曲光纖，其特征在于：包括從內(nèi)向外依次設(shè)置的芯層、平臺層、凹陷 層、外包層及涂覆層；所述芯層、平臺層及凹陷層的折射率依次減小，芯層的相對折射率為 0. 06~0. 28%，半徑為2. 5~3. 5 y m ;平臺層的相對折射率為-0. 38~-0. 15%，半徑為16~ 27 y m ;凹陷層的相對折射率為-0. 7~-0. 15%，半徑為30~45 y m ;所述外包層為純二氧化 硅玻璃層，直徑為80±1 ym。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細徑抗彎曲光纖，其特征在于：所述細徑抗彎曲光纖在 直徑10mm，100圈以上的情況下，其1550nm的彎曲損耗低于0? 05dB。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種細徑抗彎曲光纖，其特征在于：所述涂覆層的直徑為 155 ~170 u m〇4. 一種基于權(quán)利要求1所述的一種細徑抗彎曲光纖的制備方法，其特征在于：所述制 備方法具體如下： 采用改良的化學(xué)氣相沉積法依次沉積外包層、凹陷層、平臺層及芯層； 將沉積后的管體放置在熔縮機床上熔縮為一實心預(yù)制棒； 將預(yù)制棒固定在拉絲塔上，并在2150°C的溫度下拉制成光纖； 安裝涂覆器模具進行拉絲，拉絲結(jié)束后剪斷光纖； 設(shè)定拉絲塔的固化距離為2m~4m，并在固化爐中進行固化烘干； 在固化后，光纖在自動收線裝置上進行卷繞，對光纖拉絲塔輪系進行設(shè)計，其V型輪角 度控制在20~50°，便于細直徑光纖定位。5. 搭建計算模型，根據(jù)光纖的彈性模量、施力時間及彎曲系數(shù)計算出光纖的壽命。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種細徑抗彎曲光纖的制備方法，其特征在于：所述步驟（4) 中拉絲時的涂覆壓力為〇? 02~0? 025MPa，拉絲速度為800~1500m/min。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種細徑抗彎曲光纖的制備方法，其特征在于：所述步驟（5) 中的固化爐的總功率為18000~24000W。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種細徑抗彎曲光纖及其制備方法，首先通過改良的化學(xué)氣相沉積法制備預(yù)制棒，然后在一定溫度下通過拉絲制備光纖，光纖的外包層直徑為80±1μm，涂覆層的直徑為155～170μm，制備完成后通過搭建的計算模型計算出光纖的使用壽命。本發(fā)明的優(yōu)點在于：細徑抗彎曲光纖主要由芯層、平臺層、凹陷層、外包層及涂覆層組成，各層相對折射率及半徑控制合理，在拉絲過程中，采用溫度、張力自動監(jiān)控程序，有效控制了截止波長，使截止波長與模場直徑維持在相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)，在模場直徑穩(wěn)定的前提下，將截止波長往上調(diào)整，有利于光纖的彎曲損耗減小。
【IPC分類】C03B37/025, G02B6/02, C03B37/018
【公開號】CN105158843
【申請?zhí)枴緾N201510542224
【發(fā)明人】曹珊珊, 劉志忠, 胡繼剛, 王震, 張海濤, 周慧
【申請人】中天科技光纖有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月31日