[发明专利]一种耐高温光纤

说明书

技术领域

本发明涉及光纤制造领域，具体来讲是一种耐高温光纤。

背景技术

目前常规光纤的涂层结构普遍为双涂层结构，即分为紧挨石英光纤的内涂层和包裹在内涂层外的外涂层，一般内涂层为较软材质的材料，外涂层为较硬材质的材料。当光纤受到外力作用时，较硬的外层首先起到抵抗外力的作用，然后较软的内层缓冲外力。现在主流光纤所用的光纤涂层的材料均为聚丙烯酸树脂，内涂层和外涂层的区别只是部分成分不一样，这样做的好处是内涂层材料和外涂层材料可以较好的结合在一起，而不会轻易脱离开来。这样的涂层结构设计在当前的常规通信使用环境下可以保证光纤有较长的使用寿命。这种环境下，光纤处于较平缓的状态，受力较小，环境温度控制在-40～60℃之间，湿度也较小。

但是，当使用环境为较为特殊的或较为恶劣的环境时，这种双涂层结构设计则存在可靠性下降、光纤性能变差、甚至无法使用的现象。在有些应用场合，例如油井勘探等高温环境也开始用到光纤进行信号传输，但是常规涂层适应的最高温度到85℃，如果使用金属涂层直接涂覆，一方面光纤的衰减等性能将会受到很大影响，而且涂覆层也存在难以剥离造成使用困难等现象。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种耐高温光纤，使光纤的整体特性满足高温环境的要求。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种耐高温光纤，包括光纤本体和覆盖于其上的涂层，所述光纤本体由内至外覆有三层涂层，所述最外层的第三涂层为杨氏模量高于3GPa的聚酰亚胺，所述第一涂层为碳时，第二涂层为杨氏模量低于1GPa的聚酰亚胺；第一涂层为杨氏模量低于1.5MPa的聚丙烯酸树脂时，第二涂层为杨氏模量高于1GPa的耐高温聚丙烯酸树脂。

在上述技术方案的基础上，所述第一涂层为碳时，第一涂层的厚度为3nm；第二涂层厚度为20μm～35μm；第三涂层厚度为25μm～45μm。

在上述技术方案的基础上，所述耐高温光纤的动态疲劳参数达到151，光纤1550nm衰减为0.210dB/km，最高耐温温度达到350℃。

在上述技术方案的基础上，所述第一涂层为碳时，通过等离子体化学气相沉积装置沉积第一涂层，再通过密封压力涂覆法涂覆第二涂层，使用此外光将其由液态固化为固态后，再次通过密封压力涂覆法涂覆第三涂层，同样使用紫外光将其由液态固化为固态。

在上述技术方案的基础上，所述第一涂层2为碳，第二涂层3为杨氏模量0.8GPa的聚酰亚胺，第三涂层4为杨氏模量3.5GPa的聚酰亚胺。

在上述技术方案的基础上，所述第一涂层为杨氏模量低于1.5MPa的聚丙烯酸树脂时，第一涂层的厚度为20μm～30μm；第二涂层厚度为20μm～35μm；第三涂层厚度为10μm～30μm。

在上述技术方案的基础上，所述耐高温光纤1550nm衰减为0.190dB/km，在最小弯曲半径达到15mm时，1550nm附加损耗小于0.1dB，最高耐温温度达到350℃。

在上述技术方案的基础上，所述第一涂层为杨氏模量低于1.5MPa的聚丙烯酸树脂时，通过密封压力涂覆法将第一涂层和第二涂层一起涂覆，再用紫外光将两道涂层一起由液态固化为固态；涂覆第三涂层，再使用紫外光将其由液态固化为固态。

在上述技术方案的基础上，所述第一涂层为杨氏模量1.2MPa的聚丙烯酸树脂，第二涂层为杨氏模量1100MPa的耐高温聚丙烯酸树脂，第三涂层为杨氏模量4.0GPa的聚酰亚胺。

本发明的有益效果在于：所述耐高温光纤具有三层涂层，在高温环境下比常规的双涂层光纤具有更优越的温度性能、更好的衰减等传输特性，使光纤的整体特性满足高温环境的要求，最高耐温达到350℃。

附图说明

图1为发明耐高温光纤的端面结构示意图。

附图标记：

光纤本体1，第一涂层2，第二涂层3，第三涂层4。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明耐高温光纤，包括光纤本体1和覆盖于其上的三层涂层，所述光纤本体1由内至外最外层的第三涂层4为杨氏模量高于3GPa的聚酰亚胺，所述第一涂层2为碳时，第二涂层3为杨氏模量低于1GPa的聚酰亚胺；第一涂层2为杨氏模量低于1.5MPa的聚丙烯酸树脂时，第二涂层3为杨氏模量高于1GPa的耐高温聚丙烯酸树脂。

实施例1：