中空石英塑料特种光纤的制作方法

专利名称：中空石英塑料特种光纤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特种光纤，具体涉及一种中空石英塑料特种光纤。
背景技术：
在光纤接入网的最后一公里，由于对传输损耗的要求已不是太高，相对光缆的选择 及终端设备的选择余地较大。在接入网用户端，截止目前大多采用五类缆、六类缆作为 终端连接的解决方案。
随着运营商大力开展FTTH接入网业务的开展及铜退光进政策的推行，普通的五类 缆、六类缆对大量数据、图像、语音等传输信息的承载已难以满足。所以推荐一种介于 普通石英光纤和塑料光纤之间的一种特种光纤用于接入网数据、图像、语音等信息传输 是非常适宜的。
以往的全塑光纤，在结构上较简单，但是由于材质透光性的局限性，相对衰减较大， 如采用全氟化材料拉制光纤，虽然衰减可以做到30dB/km，但相对材料成本较高。还有 全塑微结构光纤及多孔道光子晶体光纤等，这些光纤在纤芯部分结构复杂，导致拉丝工 艺实现难度较大，虽传输性能较全塑光纤要优异，但较高的制造成本使得至今未曾普及 使用。

发明内容
本发明的目的在于提供一种采用纯石英(中空)纤芯、多层聚合物包层的低损耗光 纤结构，使光纤损耗相对普通塑料光纤大大下降，且方便连接和维护，从而在光纤接入 网的最后一公里获得实际应用。
本发明提出以下技术方案-
一种中空石英塑料特种光纤，该光纤包括中间空气层、纯石英纤芯层a、包覆在纯石 英纤芯层a上的聚合物内包层b、包覆在聚合物内包层b上的聚合物外包层c和包覆在聚 合物外包层c上的外护层d;聚合物内包层的b折射率大于聚合物外包层c的折射率，且 都小于纯石英纤芯层a的折射率；光传输部分为纯石英纤芯层a; 优选地，纯石英纤芯层a的折射率nl为1.44-1.45。 优选地，聚合物内包层采用硅橡胶材料，折射率n2为1.36-1.37。优选地，聚合物外包层采用氟树酯，折射率n3为1.33~1.34。 优选地，外护层采用光缆护套材料。
优选地，光纤的结构参数范围是纯石英纤芯(厚度100~180(im)，内包层(厚度 50 脚m)，外包层(厚度50~100nm)，外护层(厚度500 1000nm)。
通过本发明，可以大大降低传输损耗，且制造光纤的材料来源广泛，制备工艺简单； 并且本发明解决了接入网最后一公里的光缆使用问题，降低了接入网系统成本，而且维
护方便。


图1表示的是中空石英塑料特种光纤的典型结构图。 图2表示的是本发明的中空石英塑料特种光纤的典型折射率分布图。
具体实施例方式
本发明的中空石英塑料特种光纤的纤芯采用纯石英纤芯，其与常规石英光纤的纤芯 相比有以下区别
1、 常规石英光纤纤芯是一种经过提纯的石英掺入少量的锗等元素，以获得合适的折 射率及折射率分布，而本发明使用的纯石英纤芯就采用纯石英材料，无需为改变光纤材
料折射率进行掺杂控制；
2、 中空石英塑料特种光纤纤芯由于中心部位为空芯，空气的折射率为1，与纯石英
纤芯折射率差值较大，从而使中空石英塑料特种光纤的数字孔径较大；
3、 中空石英塑料特种光纤与常规石英光纤相比导光面积较大，光纤连接方便。 下面结合附图来对本发明的中空石英塑料特种光纤作具体说明。
参照图l，中空石英塑料特种光纤包括中间空气层、纯石英纤芯层a、聚合物内包层 b、聚合物外包层c和外护层d。光传输部分为纯石英纤芯层a。纯石英层折射率nl为 1.44-1.45;内包层采用硅橡胶材料，折射率n2为1.36 1.37;外包层采用氟树酯，折射 率n3为1.33 1.34。由此可计算出数值孔径约为0.512，而一般的光纤数值孔径不超过0.4， 可见本发明的导光性能要优于同类其他产品。并且，根据图1的结构可生产外径为 0.5mm lmm的光纤。
为了保证光纤的强度和柔韧性，控制光纤纤芯b的直径接近普通石英单模光纤石英 层的外径(包括纤芯和包层)， 一般外径的取值为12(Hrni 180)am (普通石英光纤的石英 层为125pm);同时中空式设计更优化了光纤的抗弯曲性能。本发明的中空石英塑料特种光纤采用了双包层设计，且内包层b的折射率要大于外 包层C的折射率，但都要小于纯石英纤芯层a的折射率，这样在纤芯与包层间的折射率 差会造成光在纤芯进行全内反射走向。同时多层的包层设计会增大数值孔径，加强光纤 的导光性。
本发明有二大特点 一是中空式设计，这样石英层与空气存在很大的折射率差，形 成较大的数值孔径。特别指出的是，光是在圆环形的纯石英层传输，而非在空气层传输。 并且如前所述，中空式设计更增强了光纤的抗弯曲性能。除此之外，中空式设计还节约 了材料成本。二是外护层d设计，外护层可采用普通的光缆护套材料即可(包括PE、 PVC、 LSZH等)，外护层为光纤提供了较好的机械保护，特殊环境下本发明的产品可直接用于 敷设，比如微管气吹敷设、医辽器械、航空设备、光端设备等，可用于FTTH的室内布 线。
以上所述，仅是本发明的一较佳实例，本发明所主张的权利范围并不局限于此。本 发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员 当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的
权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种中空石英塑料特种光纤，其特征在于，该光纤包括中间空气层、纯石英纤芯层a、包覆在纯石英纤芯层a上的聚合物内包层b、包覆在聚合物内包层b上的聚合物外包层c和包覆在聚合物外包层c上的外护层d；聚合物内包层的b折射率大于聚合物外包层c的折射率，且都小于纯石英纤芯层a的折射率；光传输部分为纯石英纤芯层a。
2、 根据权利要求1所述的中空石英塑料特种光纤，其中纯石英纤芯层a的折射率nl 为1.44~1.45。
3、 根据权利要求2所述的中空石英塑料特种光纤，其中聚合物内包层b采用硅橡胶 材料，折射率n2为1.36-1.37。
4、 根据权利要求3所述的中空石英塑料特种光纤，其中聚合物外包层c采用氟树酯， 折射率n3为1.33-1.34。
5、 根据权利要求l-4任一项所述的中空石英塑料特种光纤，其中外护层d采用光缆 护套材料。
全文摘要
本发明涉及一种中空石英塑料特种光纤，包括中间空气层、纯石英纤芯层a、聚合物内包层b、聚合物外包层c和外护层d。光传输部分为纯石英纤芯层a。纯石英层折射率n1为1.44～1.45；内包层采用硅橡胶材料，折射率n2为1.36～1.37；外包层采用氟树酯，折射率n3为1.33～1.34。由此可计算出数值孔径约为0.512，而一般的光纤数值孔径不超过0.4。通过本发明，可以大大降低传输损耗，且制造光纤的材料来源广泛，制备工艺简单；并且本发明解决了接入网最后一公里的光缆使用问题，降低了接入网系统成本，而且维护方便。
文档编号G02B6/02GK101446664SQ20081022717
公开日2009年6月3日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者吴重阳, 吴金华, 周春东, 孙国芳, 沈新华, 沈晓红, 王英明, 钱建林, 冬 韦, 马建林 申请人:江苏亨通光电股份有限公司