一种抗弯曲光纤及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113946012A(43)申请公布日2022.01.18(21)申请号202111285806.6C03C25/285(2018.01)(22)申请日2021.11.02C03C25/32(2018.01)C03C25/12(2006.01)(71)申请人长飞光纤光缆股份有限公司C03C25/1065(2018.01)地址430073湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷大道9号(72)发明人汪振东李怡臻王润涵黄荣李德武(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人胡建平(51)Int.Cl.G02B6/036(2006.01)G02B6/028(2006.01)C03C25/54(2006.01)C03C25/42(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种抗弯曲光纤及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种抗弯曲光纤及其制备方法，包括有芯层和包覆芯层的内包层，内包层外包覆有外包层，其特征在于所述的外包层为氟硼钛混合掺杂的纳米多孔二氧化硅薄膜层，所述外包层的相对折射率差Δ3为‑0.70％～‑1.60％。外包层由氟硼钛混合掺杂的二氧化硅溶胶‑凝胶涂覆后经高温固化而成。本发明折射率低，抗弯曲性能好；可适于弯曲性能极高的场合和环境使用；溶胶‑凝胶法制备纳米多孔二氧化硅薄膜只需要简单的提拉装置和固化炉，不需要复杂的真空系统，其设备简单，原材料成本低廉。薄膜厚度和成分易控制、与玻璃结合力强、热稳定性优异，掺杂和折射率易控制。掺杂和折射率易控制，拉丝和外包层涂覆一并合成，制作成本低。CN113946012ACN113946012A权利要求书1/1页1.一种抗弯曲光纤，包括有芯层和包覆芯层的内包层，内包层外包覆有外包层，其特征在于所述的外包层为为氟硼钛混合掺杂纳米多孔二氧化硅薄膜层，所述外包层的相对折射率差Δ3为‑0.70％～‑1.60％。2.按权利要求1所述的抗弯曲光纤，其特征在于所述的氟硼钛混合掺杂纳米多孔二氧化硅薄膜层的孔隙率为10％～70％。3.按权利要求1或2所述的抗弯曲光纤，其特征在于所述的氟硼钛混合掺杂纳米多孔二氧化硅薄膜层为氟、硼、钛一种或几种混合掺杂的二氧化硅薄膜层，薄膜层中氟的掺杂摩尔浓度为0％～10％，硼的掺杂摩尔浓度为0％～20％，钛的掺杂摩尔浓度为0％～5％。4.按权利要求1或2所述的抗弯曲光纤，其特征在于所述的光纤为多模光纤，其芯层半径为23.0～32.0μm，所述的内包层半径40.0～58.5μm，内包层为纯二氧化硅玻璃层，所述的外包层半径为49.0～63.0μm。5.按权利要求1或2所述的抗弯曲光纤，其特征在于所述的外包层由氟硼钛混合掺杂的二氧化硅溶胶‑凝胶涂覆后经高温固化而成。6.按权利要求4所述的抗弯曲光纤，其特征在于所述的多模光纤在波长850nm处弯曲半径为1mm条件下弯曲1圈的弯曲附加损耗≤1.5dB，所述多模光纤的抗拉强度达5.3GPa。7.一种抗弯曲光纤的制备方法，其特征在于先制备具有芯层和内包层结构的光纤预制棒芯棒，将光纤预制棒芯棒装夹至拉丝炉加温熔融拉丝，拉制出的裸光纤通过保温套冷凝，进入溶胶‑凝胶涂敷器涂覆氟硼钛混合掺杂二氧化硅溶胶‑凝胶，涂覆溶胶‑凝胶后穿入高温固化装置进行固化处理，形成氟硼钛混合掺杂纳米多孔二氧化硅薄膜层，构成外包层，然后再经树脂涂覆和紫外固化，最后被牵引装置向下牵引收丝至光纤卷筒。8.按权利要求7所述的抗弯曲光纤的制备方法，其特征在于所述的溶胶‑凝胶涂敷器设置多组，外包层经多次涂覆固化处理，每次涂敷的外包层薄膜厚度为100～700nm。9.按权利要求7或8所述的抗弯曲光纤的制备方法，其特征在于所述氟硼钛混合掺杂二氧化硅溶胶‑凝胶的制备方法为：将正硅酸乙酯加入无水乙醇中，无水乙醇和正硅酸乙酯的摩尔比为1:10～1:30，搅拌2小时，然后在搅拌条件下以一定摩尔比例加入硼酸、钛酸四丁酯、氟化氨逐滴加入到得到混合溶胶；继续搅拌溶胶2～4小时；二氧化硅薄膜前驱体为正硅酸乙酯，硼掺杂前驱体为硼酸，钛掺杂前驱体为钛酸四丁酯，氟掺杂前驱体为氟化氨。10.按权利要求7或8所述的抗弯曲光纤的制备方法，其特征在于所述多模光纤外包层的固化温度为800～950℃。2CN113946012A说明书1/3页一种抗弯曲光纤及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种抗弯曲光纤及其制备方法，属于光通信传输技术领域。背景技术[0002]现代智能系统、高清数字电视、智能汽车的信息传输容量要求越来越高，传统的铜轴线缆渐渐的不再能满足高传输速率的应用场景。而普通光纤制造工艺生产的光纤在耐弯折方面始终不能与铜线缆相比，例如5mm以下的弯曲半径，光纤的附加损耗会非常大，直接影响到信号的传输质量，甚至