专利名称：一种紧包光纤、双芯室内光缆及其加工方法
技术领域：
本发明涉及通信光缆，尤其涉及室内光缆及其制作方法。
背景技术：
传统的双芯光缆主要用于室内综合布线及通信设备互连线。近年来在FTTH工程 中，用户室内布线是最为复杂的环节，考虑的因素较多，既要保证线路安全，又要兼顾室内 美观，同时还要施工便利。现有的双芯光缆多为皮线光缆，其横截面呈8字型，加强件采用 FRP，位于两圆中心，光纤位于8字型的几何中心。标准的皮线光缆尺寸为2. OmmX3. 1mm。随着接入网和FTTH不断发展，对于光纤也提出新的要求，传统的大量使用的 G. 652光纤在某些场合已经不能完全满足使用需求，在2006年的12月，ITU推出了新的 G. 657 弯曲损耗不敏感单模光纤(bending loss insensitive singlemode optical fiber)的标准，G. 657光纤分为G. 657A和G. 657B两类。G. 657A需与常规的G. 652D光纤 完全兼容，弯曲半径可以小到IOmm ；G. 657B光纤并不强求与和G. 652D光纤完全兼容，但在 弯曲性能上有更高的要求。弯曲半径可以小到7. 5mm。随着G. 657光纤应用的不断发展，对弯曲损耗的指标提出越来越高的要求，特别 是在FTTH的多住户单元(MDU，Multi-Dwelling Unit)和室内布线(In-HomeWiring)系统 中，制造商和客户已经考虑到了弯曲半径需要降到5mm的要求。为了适应新的市场发展， 2009年10月，ITU在G. 657标准中增加了用于弯曲半径为5mm的新规范，这也就意味着室 内光缆也需有这样小的弯曲半径。通常室内光缆采用的皮线光缆中，作为抗张元件的FRP 有一定的刚性，无法达到这样小的弯曲半径，因此皮线光缆的结构将不适应这种小弯曲半 径的应用。我们知道，现有的紧包光纤结构从里至外由纤芯、包层、一次涂覆层和二次被覆层 组成。纤芯可以是单模光纤，也可以是多模光纤，两者外径均为125 μ m，单模纤芯直径为 8. 3 μ m，多模纤芯直径为50或62. 5 μ m。一次涂覆层主要是树脂层，二次被覆层由软性聚氯 乙烯或阻燃聚烯烃塑料或聚酯塑料(如美国杜邦公司的HYTREL)挤塑在一次涂覆层上，通 过形成该二次被覆层作为光纤的缓冲层(buffer)。紧包光纤是构成光纤跳线、尾纤以及各 种室内光缆的基本单元。用这种紧包光纤以芳纶纤维增强，再挤上PVC或阻燃聚烯烃护套 构成的单芯光缆可与各种光纤连接器组合而成各种光纤跳线或尾纤。紧包光纤也可构成双 芯及多芯光缆，主要用于各类室内联接及配线光缆。由于紧包光纤最外层为软性聚氯乙烯或聚酯塑料，由其构成的保护层在机械性能 上不能对光纤进行根本性保护，即其不能单独使用，必须用附加的抗张材料(如芳纶纤维 等材料)和外护套来进行机械和环境保护，才能加以使用，这使得紧包光纤的应用受到一 定的限制。
发明内容
本发明目的是提供一种可直接作为单芯光缆使用的紧包光纤以及利用该紧包光纤构成双芯光缆以适于室内使用的光缆。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为一种紧包光纤，其由单模或多模 纤芯、包覆在纤芯外周的包层、涂覆在包层外周的一次涂覆层以及紧套在一次涂覆层外周 的二次被覆层组成，所述的一次涂覆层为UV固化丙烯酸树脂涂层，所述的二次被覆层为聚 氟乙烯护层。进一步地，所述的二次被覆层由聚氟乙烯材料在高温下挤塑成型在所述的一次涂
覆层上。所述的纤芯为G. 657光纤。本发明还提供一种双芯室内光缆，其包括两紧包光纤、包覆在紧包光纤外周的护 套，所述的紧包光纤由单模或多模纤芯、包覆在纤芯外周的包层、涂覆在包层外周的一次涂 覆层以及紧套在一次涂覆层外周的二次被覆层组成，所述的一次涂覆层为UV固化丙烯酸 树脂涂层，所述的二次被覆层为聚氟乙烯护层。所述的两紧包光纤相平行设置。所述的紧包光纤的二次被覆层在高温下挤塑成型在所述的一次涂覆层上。所述的护套采用低烟无卤聚烯烃或聚氨脂塑料挤塑成型。所述的紧包光纤的纤芯为G. 657光纤。本发明还提供一种加工双芯室内光缆的方法，其包括如下步骤(a)、紧包光纤加工步骤在高温挤出机上将聚氟乙烯挤在涂覆后的纤芯上；(b)、成缆步骤在两紧包光纤表面浸涂油膏，将护套材料挤制在紧包光纤上。进一步地，在进行步骤(b)前，将两根紧包光纤相贴合设置。由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点由于聚氟乙烯具有较强的耐化学 腐蚀性、抗蠕变性以及压缩强度，且其可承受的温度范围较宽，将其作为紧包光纤的二次被 覆层，可使得紧包光纤具有足够的机械和环境保护能力，能够独立使用。采用紧包光纤以及 本发明方法加工的双芯电缆，具有体积小、重量轻、性能稳定，且成本低廉的优点，适合于室 内综合布线以及作为各种光设备、光模块和光配线架的内联线之用。
附图1为本发明紧包光纤的主视图；附图2为本发明双芯室内光缆的横截面剖视图；其中1、紧包光纤11、纤芯12、包层13、一次涂覆层14、二次被覆层2、护套。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明优选的具体实施例进行说明如图1所示的紧包光纤，其由位于中心的光纤纤芯11、包覆在纤芯11外周的包层 12、涂覆在包层12外周的一次涂覆层13以及挤塑在一次涂覆层13外的二次被覆层14组 成。其中，所述的纤芯11可以是单模光纤，也可以是多模光纤，两者外径均为125ym，单模 光纤纤芯直径为8. 3 μ m，多模光纤纤芯直径为50或62. 5 μ m。所述的一次涂覆层13采用 UV固化丙烯酸树脂涂覆；二次被覆层14采用聚氟乙烯材料制成。所述的聚氟乙烯，也称乙烯-四氟乙烯共聚物，俗称F_40。其英文名字为ETFE(
4ethylene-tetra-fluoro-ethylene)。聚氟乙烯是一种非常强韧的氟塑料，它在保持了号称 “塑料王”的聚四氟乙烯(PTFE)良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时，耐辐射和机 械性能有很大程度的改善，拉伸强度可达到50MPa，接近聚四氟乙烯的2倍。更主要的是其 加工性能得以大大提高，可采用通常热塑性塑料的加工方法加工成型。而聚四氟乙烯只能 将粉末原料或薄膜绕包后，在高于400°C的温度下烧结成型。由于聚氟乙烯具有上述易加工 特性，因此，用其加工成缆，不会导致现有成缆工艺的难度。同时，聚氟乙烯具有较宽的使用温度范围，其线膨胀系数也较小，用聚氟乙烯作为 紧包光纤的缓冲层，可使得紧包光纤本身具有足够的机械和环境保护能力，无须像传统紧 包光纤一样，必需有附加的芳纶纱作机械和环境保护才独立使用。制成的紧包光纤使用温 度范围可在_60°C到+125°C之间。同时，本实施例紧包光纤，纤芯可根据使用的需要，采用各种等级的G. 657光纤， 该种光纤的机械性能，包括抗拉强度和弯曲性能较好，在同一弯曲半径(承受相应应力) 下，光纤长度愈短，其断裂概率愈低。这是因为，光纤愈短，光纤中缺陷愈少，其强度也就愈 高。当弯曲半径为5mm的时，光纤的受力长度不到8mm，显然，这样短段长度的光纤在承受弯 曲半径为5mm的应力时，其断裂概率仅为3ppm。由此，进一步确保了紧包光纤可独立使用。利用上述紧包光纤，还可制成不同的光缆，如单芯或多芯光缆，本发明提供了一种 双芯光缆，其主要适于室内使用。如图2所示，该光缆由两根所述的紧包光纤1平行设置后 挤塑一层护套2，该护套2可采用低烟无卤聚烯烃或可采用聚氨脂(TPU)塑料。制成的双芯 光缆具有体积小，重量轻，装配密度高，性能稳定，成本低廉等优点，由于采用本发明的紧包 光纤作为缆芯，因此，相对于传统的皮线光缆，其对成缆的机械和环境保护要求要低的多， 从而大大简化了室内光缆的结构，而且，制成成本较低。尤其适于作为室内综合布线，以及 作为各种光设备、光模块和光配线架的内联线之用。上述双芯光缆的制作主要包括两道工序一是光纤紧包工序，即在涂覆光纤外挤 上聚氟乙烯紧包层。该工序需在高温挤出机上进行。高温挤出机需在350oC的温度下工作 且有耐腐蚀性能。二是护套挤出工序，在紧包光纤挤制护套时，需将紧包光纤表面浸涂油 膏，以便双芯光缆使用时光纤的剥离。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，如紧包光纤的 纤芯并不一定采用G. 657光纤，光缆内不限于两根所述的紧包光纤，凡根据本发明精神实 质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种紧包光纤，其由单模或多模纤芯(11)、包覆在纤芯(11)外周的包层(12)、涂覆在包层(12)外周的一次涂覆层(13)以及紧套在一次涂覆层(13)外周的二次被覆层(14)组成，其特征在于所述的一次涂覆层(13)为UV固化丙烯酸树脂涂层，所述的二次被覆层(14)为聚氟乙烯护层。
2.根据权利要求1所述的紧包光纤，其特征在于所述的二次被覆层(14)由聚氟乙烯 材料在高温下挤塑成型在所述的一次涂覆层(13)上。
3.根据权利要求1或2所述的紧包光纤，其特征在于所述的纤芯(11)为G.657单模 光纤。
4.一种双芯室内光缆，其包括两紧包光纤(1)、包覆在紧包光纤(1)外周的护套(2)，所 述的紧包光纤(1)由单模或多模纤芯(11)、包覆在纤芯(11)外周的包层(12)、涂覆在包层 (12)外周的一次涂覆层(13)以及紧套在一次涂覆层(13)外周的二次被覆层(14)组成，其 特征在于所述的一次涂覆层(13)为UV固化丙烯酸树脂涂层，所述的二次被覆层(14)为 聚氟乙烯护层。
5.根据权利要求4所述的双芯室内光缆，其特征在于所述的两紧包光纤(1)相平行设置。
6.根据权利要求4或5所述的双芯室内光缆，其特征在于所述的紧包光纤(1)的二 次被覆层(14)在高温下挤塑成型在所述的一次涂覆层(13)上。
7.根据权利要求4所述的双芯室内光缆，其特征在于所述的护套(2)采用低烟无卤 聚烯烃或聚氨脂塑料挤塑成型。
8.根据权利要求4所述的双芯室内光缆，其特征在于所述的紧包光纤(1)的纤芯为 G. 657光纤。
9.一种加工权利要求4所述的双芯室内光缆的方法，其包括如下步骤(a)、紧包光纤加工步骤在高温挤出机上将聚氟乙烯挤在涂覆后的纤芯上；(b)、成缆步骤在两紧包光纤表面浸涂油膏，将护套材料挤制在紧包光纤上。
10.根据权利要求9所述的双芯室内光缆的加工方法，其特征在于在进行步骤(b) 前，将两根紧包光纤相贴合设置。
全文摘要
本发明涉及一种紧包光纤及采用该紧包光纤的双芯光缆及其加工方法，紧包光纤由单模或多模纤芯、包覆在纤芯外周的包层、涂覆在包层外周的一次涂覆层以及紧套在一次涂覆层外周的二次被覆层组成，所述的二次被覆层为聚氟乙烯护层，由于聚氟乙烯具有较强的耐化学腐蚀性、抗蠕变性以及压缩强度，且其可承受的温度范围较宽，将其作为紧包光纤的二次被覆层，可使得紧包光纤具有足够的机械和环境保护能力，能够独立使用。采用紧包光纤以及本发明方法加工的双芯电缆，具有体积小、重量轻、性能稳定，且成本低廉的优点，适合于室内综合布线以及作为各种光设备、光模块和光配线架的内联线之用。
文档编号G02B6/44GK101957484SQ20101052419
公开日2011年1月26日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者张海军, 陈炳炎 申请人:江苏通鼎光电股份有限公司