專利名稱：塑料包層光纖芯線及光纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料包層光纖芯線及光纜，特別涉及用于在普通家庭或辦公室等中所使用的USB電纜或HDMI電纜(或軟線)、和便攜電話等的塑料包層光纖芯線及光纜。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有一種被稱為硬聚合物包層光纖芯線(以下，稱為HPCF芯線)的光纖芯線(例如，專利文獻(xiàn)I)。在該HPCF芯線中，在由石英系玻璃構(gòu)成的芯徑為195 μ m 205 μ m的芯玻璃的外周涂覆比該玻璃折射率低的氟系樹脂作為厚度15 μ m左右的包層而形成HPCF裸線。向該HPCF裸線上擠出涂覆由氟系熱塑性樹脂形成的樹脂涂覆層，從而形成外徑為O. 5mm或 O.9mm 的 HPCF 芯線。雖然HPCF芯線的傳輸損失大，但其芯徑大，使得脈沖光源與光接收器的結(jié)合效率高且容易連接，所以被用在FA(工廠自動化)等短距離的領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2001-264597號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，對于HPCF芯線而言，要求即使在將其卷繞到線軸上時(shí)或即使周圍溫度發(fā)生變化，傳輸損失也不增加，然而對芯徑200 μ m以上的HPCF芯線而言，當(dāng)將其以小直徑彎曲時(shí)，傳輸損失增加。另外，由于HPCF芯線在彎曲的狀態(tài)下長時(shí)間放置時(shí)玻璃發(fā)生斷裂，因此，容許彎曲半徑通常限制在15mm以上。因此，在配線時(shí)要小心，即使HPCF芯線可以在工廠等中使用，也不能在普通家庭內(nèi)或辦公室等中放心地用于設(shè)備間配線。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，提供這樣一種塑料包層光纖芯線及光纜，其中作為USB電纜或HDMI電纜等設(shè)備間配線用電纜，即使所述光纖芯線或光纜以小直徑彎曲(彎曲半徑2mm)，傳輸損失的增加量也少。除此之外，本發(fā)明的目的在于，提供這樣一種塑料包層光纖芯線及光纜，其中由溫度變化引起的傳輸損失增加量少且連接損失少。除此之外，本發(fā)明的目的還在于，提供這樣一種塑料包層光纖芯線及光纜，其中，即使在彎曲的狀態(tài)下長時(shí)間放置所述光纖芯線和光纜也不擔(dān)心芯斷裂，并且可以在普通家庭或辦公室等中放心地使用。解決所述問題的手段本發(fā)明的構(gòu)成如下所述。(I) 一種塑料包層光纖芯線，其通過在塑料包層光纖裸線上形成由熱塑性樹脂形成的包覆層而得到，其中，在所述塑料包層光纖裸線中，在由石英玻璃形成的芯玻璃的外周形成有由比所述芯玻璃的折射率低的樹脂形成的包層，其特征在于，所述芯玻璃的芯徑為50 μ m 100 μ m,并且所述芯玻璃和所述包層的相對折射率差為3. 7%以上。(2)優(yōu)選所述包層的直徑為所述芯徑的I. 4 2. 5倍。(3)優(yōu)選所述塑料包層光纖的靜態(tài)疲勞系數(shù)為22以上。發(fā)明效果利用本發(fā)明的塑料包層光纖芯線及光纜，可以減少由彎曲引起的傳輸損失。另外，即使周圍溫度發(fā)生變化，傳輸損失的增加也少且連接損失少。進(jìn)而，作為USB電纜或HDMI電纜，即使所述光纖芯線或光纜彎曲至彎曲半徑2mm以下也不擔(dān)心芯斷裂，并且可以將斷裂概率降低至10_6以下，由此可以在普通家庭或辦公室等中放心地使用。另外，也可以在IOGbps的高速傳輸中使用。附圖
簡要說明 圖I是示出本發(fā)明的塑料包層光纖芯線的一例的示意性剖面圖。圖2是示出圖I的塑料包層光纖裸線的折射率分布的說明圖。圖3是示出η值的求出方法的圖。圖4是示出塑料包層光纖的彎曲半徑與斷裂概率的關(guān)系的圖。圖5是示出包層的厚度與由溫度變化引起的傳輸損失的增加量的關(guān)系及包層的厚度與連接損失的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的塑料包層光纖芯線(以下，稱為PCF芯線)及光纜的實(shí)施方案進(jìn)行說明。如圖I所示，PCF芯線I具備由芯玻璃2和包層3構(gòu)成的塑料包層光纖裸線(以下，稱為PCF裸線)4，其中所述芯玻璃2由石英系玻璃形成，所述包層3由比該芯玻璃2折射率低的樹脂即紫外線固化型氟化丙烯酸酯樹脂等紫外線固化型氟樹脂形成且包圍芯玻璃2的外周面。PCF芯線I在該包層3的外周形成有由乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)等氟系熱塑性樹脂形成的樹脂涂覆層5。如圖I及圖2所示，將本實(shí)施方案的PCF芯線I的尺寸在下面示出。芯玻璃2的芯徑dl :50μπι ΙΟΟμπι包層3的包層直徑d2 :90μπι 175μπι包層3 的厚度 t :20 μ m 37. 5 μ m包層直徑d2/芯徑dl :1. 4 2. 5樹脂涂覆層5的外徑250 μ m 500 μ mPCF裸線4的芯玻璃2的折射率通過添加有鍺(Ge)而變高。對芯玻璃2的折射率分布而言，存在漸變折射率(GI)和階躍折射率(SI)，對于漸變折射率(GI)，相對折射率差Λ從外周面朝向中心逐漸變大，并且相對折射率差Λ在芯玻璃2的中心成為最大(Α水平)，對于階躍折射率(SI)，芯玻璃2的折射率大致為一定值。例如，芯玻璃的外周的相對折射率差Λ以純二氧化硅對比計(jì)為零(B水平)。包層3的折射率通過添加有氟而使折射率變低。芯玻璃相對于包層的相對折射率差為3. 7%以上。本發(fā)明的PCF芯線的數(shù)值孔徑優(yōu)選為O. 40以上。作為包層3的樹脂，必要的是，其相對于芯玻璃2折射率低且能夠被紫外線等活性能量射線固化。此外，必要的是，該樹脂為通過固化而得到機(jī)械強(qiáng)度、撓性且透明性優(yōu)異的固化物的樹脂。作為這樣的樹脂，優(yōu)選使用由(a)在分子內(nèi)含有氟原子的(甲基)丙烯酸酯單體或聚合物、(b)(甲基)丙烯酸酯單體或聚合物、(C)與芯材形成化學(xué)鍵的偶聯(lián)劑、(d)光聚合引發(fā)劑形成的樹脂組合物。通過改變成分(a)的分子中的氟原子數(shù)或成分或改變樹脂組合物中的成分(a)的濃度，可以得到期望的折射率。作為在分子內(nèi)含有氟原子的(甲基)丙烯酸酯單體(al)，可以舉出下述化學(xué)式(A)的物質(zhì)，或者作為具有2個(gè)以上不飽和鍵的物質(zhì)，可以舉出化學(xué)式 (BI)至(B3)的物質(zhì)?；瘜W(xué)式⑷[式I]
R
CH2=C-C-0-fCH2tfCF2^-F 11 OR 為 H 或 CH3, m = I 2，η = I 8?；瘜W(xué)式(BI)[式2]
RR
II
CH2=C-C-0^CH2^Cf2)^iCH2}^0-CrC=CH2IlJl
OOR 為 H 或 CH3, m = I 2，η = 2 6?；瘜W(xué)式(Β2)[式3]
DP
KIA
0H2=C—C-O-CH-CH2-O-C-C=CH2
OO
CHrfCF2^rFR 為 H 或 CH3，n = 4 10?；瘜W(xué)式(B3)[式4]
RR
II
C—0_CH_CH2—O—C—0=0
OO
CH2-04-CH2)irfCF2V'FR 為 H 或 CH3, m = I 2，n = 4 10。
作為含有氟原子的(甲基)丙烯酸酯聚合物(a2)，可以列舉(例如)數(shù)均分子量為5萬 500萬(苯乙烯換算)的由下述化學(xué)式(C)所示的具有酯側(cè)鏈不飽和鍵的(甲基)丙烯酸酯共聚物。化學(xué)式(C)[式5]
權(quán)利要求
1.一種塑料包層光纖芯線，其通過在塑料包層光纖裸線上形成由熱塑性樹脂形成的包覆層而得到，其中，在所述塑料包層光纖裸線中，在由石英玻璃形成的芯玻璃的外周形成有由比所述芯玻璃的折射率低的樹脂形成的包層，其特征在干， 所述芯玻璃的芯徑為50 μ m 100 μ m,并且 所述芯玻璃和所述包層的相對折射率差為3. 7%以上。
2.如權(quán)利要求I所述的塑料包層光纖芯線，其特征在于，所述包層的直徑為所述芯徑的I. 4 2. 5倍。
3.如權(quán)利要求I或2所述的塑料包層光纖芯線，其特征在于，所述塑料包層光纖裸線的靜態(tài)疲勞系數(shù)為22以上。
4.一種光纜，其特征在干，內(nèi)裝有權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的塑料包層光纖芯線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種塑料包層光纖及光纜，其中當(dāng)所述塑料包層光纖及光纜作為USB電纜或HDMI電纜時(shí)，即使以小直徑彎曲，由彎曲引起的傳輸損失也低，并可充分用于高速傳輸中。塑料包層光纖芯線(1)具有在由石英玻璃形成的芯玻璃(2)的外周由比該芯玻璃折射率低的聚合物樹脂形成的包層(3)和在該包層的外周由熱塑性樹脂形成的樹脂涂覆層(5)。而且，芯玻璃(2)的芯徑為50μm～100μm，芯玻璃(2)和包層(3)的相對折射率差為3.7％以上。
文檔編號G02B6/00GK102844688SQ20118000211
公開日2012年12月26日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者坂部至, 相馬一之, 服部知之, 高田崇志, 柿井俊昭 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社