[发明专利]光纤及其成型方法

说明书

本发明提供一种光纤及其成型方法。该方法包括以下步骤：将光纤预制棒经2000℃以上高温熔融，牵引抽拉成丝；冷却所述丝的温度至45‑55℃；在冷却后的丝表面采用丙烯酸树脂或有机硅树脂进行涂覆，然后紫外固化，得到一次涂覆纤丝；在一次涂覆纤丝表面采用有机硅树脂进行涂覆，然后紫外固化，得到光纤。本发明采用丙烯酸树脂(或有机硅树脂)和有机硅树脂进行双层涂覆，光纤直径达到245μm，可以在200℃下长期使用，性能稳定；可短期在250℃环境下使用至少7天。

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，特别是指一种光纤及其成型方法。

背景技术

随着光纤光缆应用环境的扩展，耐温85℃的普通光纤已经无法满足在航空航天、风电、石油天然气和高温工业蒸汽管道检测等特殊环境下的使用。在恶劣环境中光纤仍要保持良好传输特性，对光纤的光学性能、机械性能及可靠性提出了更高的要求。光纤的使用温度直接由涂层材料所决定，目前，耐高温光纤的涂层材料主要有四种：耐高温丙烯酸树脂、有机硅胶、聚酰亚胺及金属。金属涂层的光纤耐温等级可以达到400℃，但是生产厂商较少且基本无商业应用；聚酰亚胺光纤是有机涂层中耐温等级最好的，但是其生产工艺相对复杂，拉丝速度慢2m/min-20m/min，生产效率较低，而且由于聚酰亚胺模量较大，其作为涂层的光纤衰减较高。

耐温等级200℃的光纤介绍很少，目前技术存在的问题是，耐温200℃光纤涂层固化方式为热固化和紫外(UV)固化两种，热固化速度慢，较难实现规模化生产；紫外固化的效率较高，但要进行后续的热处理，并进行紧包，工艺复杂。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种改进的光纤的制备方法。

本发明提供的技术方案为：一种光纤的成型方法，包括以下步骤：

将光纤预制棒经2000℃以上高温熔融，牵引抽拉成丝；

冷却所述丝的温度至45-55℃；

在冷却后的丝表面采用丙烯酸树脂或有机硅树脂进行涂覆，然后紫外固化，得到一次涂覆纤丝；

在一次涂覆纤丝表面采用有机硅树脂进行涂覆，然后紫外固化，得到光纤。

进一步的，所述丙烯酸树脂的粘度为2000-5000cps。

进一步的，所述有机硅树脂的粘度为3000-8000cps。

进一步的，所述牵引抽拉成丝过程中牵引速度为200-500m/min。

进一步的，所述紫外固化为采用紫外光引发树脂聚合在所述光纤上形成不溶不熔的固体涂膜，所述紫外固化的时长为0.2-0.6s。

进一步的，所述光纤预制棒的外径为40-200mm。

进一步的，在所述牵引抽拉成丝的步骤之后且所述冷却的步骤之前，对所述丝的丝径进行测量以达到预设丝径。

进一步的，所述光纤成型之后采用自动收线装置收绕于光纤盘上。

本发明还提供一种光纤，采用所述的光纤的成型方法得到，由芯至外依次包括芯层、包层、内涂层和有机硅外涂层，其中所述内涂层包括丙烯酸内涂层或有机硅内涂层。

进一步的，所述光纤为单模光纤或多模光纤。

进一步的，所述光纤能够在200℃下长期使用，或在250℃环境下使用至少7天。

与现有技术相比，本发明采用丙烯酸树脂(或有机硅树脂)和有机硅树脂进行双层涂覆，光纤直径达到245μm，可以在200℃下长期使用，性能稳定；可短期在250℃环境下使用至少7天；该方法工序简单、高效，制造的耐温光纤其具有的筛选强度为100kpsi或200kpsi，涂层均匀，可以提供段长超过50km，适合长距离使用，光纤疲劳值Nd大于20。