专利名称：光纤和使用该光纤的光缆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有由可以区分多条光纤的墨水组成的鉴别性涂层的光纤，还涉及一种使用该光纤的光缆。
背景技术：
随着光学通信领域的传输容量的增加，包含许多光纤的光缆的应用也在迅猛发展。伴随着这一发展进程，需要光纤本身具有多种特殊的功能，以便工作人员可以瞬间辨别组成光缆的每一光纤。为了满足上述需求，传统上使用以下两种方法。第一种方法是，通过给覆盖光纤纤芯的诸如聚酰亚胺树脂等涂覆树脂本身着色，将一光纤同其它光纤区分开。第二种方法是，通过在光纤纤芯上喷涂紫外线可硬化墨水或者热固墨水形成着色涂层，使一光纤同其它光纤区分开。然而，由于在通过着色进行区分的情况下颜色的种类是有限的，因此这些方法不能应付组成光缆的光纤的数量急剧增加的局面。
因此，曾经考虑通过沿着光纤的长度方向在着色涂层上断续地喷涂墨水等再形成一鉴别性涂层，给光纤提供新的鉴别性功能。然而，在通过着色涂层上的鉴别性涂层的分布型式(pattern)进行区分的情况下，由墨水或者类似物组成的鉴别性涂层容易由于与物体在该部分接触而剥落，由墨水组成的鉴别性涂层也容易由于和化学制剂等接触而被溶解，从而产生光纤的鉴别性功能被外界因素所抵销的问题。
因此，也曾考虑为了获得鉴别性功能不被外界因素所抵销的光纤，而在光纤纤芯和着色涂层之间形成由墨水等组成的鉴别性涂层。然而，正如以前所指出的，即使在具有上述结构的光纤中也存在一个问题，即光纤的传输损耗会由于在光纤纤芯和着色涂层之间形成的鉴别性涂层而加大。
发明内容
因此，考虑到如上所述的实际情况提出了本发明，其目标是提供一种鉴别性光纤，该光纤包含不容易因为外界因素而失效或者剥落的清楚的鉴别性涂层，其中光纤的传输损耗不增加，并且该鉴别性光纤包含多种鉴别性的功能。进一步，本发明的另一目标是，提供使用这种鉴别性光纤的光缆，在该光缆的接线端处不会出现任何光纤的错接等问题。
为了实现上述目标，本发明提供一种鉴别性光纤，其中包括一光纤纤芯、一覆盖光纤纤芯的着色涂层，和许多由沿着光纤纤芯的长度方向在光纤纤芯和着色涂层之间断续分布的墨水组成的鉴别性涂层。
根据本发明，由于具有诸如分布型式等多种鉴别性功能的鉴别性涂层设置在光纤纤芯和着色涂层之间，因此，鉴别性涂层不会轻易地因为外界因素而失效或者剥落，并且鉴别性涂层包括多种鉴别性功能。
在本发明的优选实施例中，鉴别性涂层的厚度大于等于0.5μm且小于等于2.5μm，着色涂层的厚度大于等于2μm且小于等于10μm。
根据本实施例，由于鉴别性涂层的厚度范围选定在大于等于0.5μm和小于等于2.5μm之间，着色涂层的厚度范围选定在大于等于2μm和小于等于10μm之间，因此鉴别性涂层和着色涂层具有适当的厚度，从而形成由墨水组成的清晰的鉴别性涂层。进一步，当许多鉴别性涂层在光纤的长度方向上按照预先确定的间隔设置时，一种墨水的分布型式变得可以更容易地和其它分布型式区分开，从而提高了鉴别性光纤的鉴别性。而且，由于鉴别性涂层绝对不会变得太厚，因此位于鉴别性涂层上的着色涂层中不会产生突起。因此，即使例如弯曲这样的外力施加于光纤，在鉴别性涂层和着色涂层之间或者鉴别性涂层和光纤纤芯之间也不会出现分层。进一步，即使不均匀的力施加在光纤纤芯上，也不会使传输损耗加大。
在本发明的另一优选实施例中，鉴别性涂层的长度大于等于1mm且小于等于15mm。
根据本实施例，由于鉴别性涂层的长度范围选定在大于等于1mm和小于等于15mm之间，因此鉴别性涂层具有合适的长度，从而使鉴别性光纤的鉴别性提高。通常情况下，由于不均匀的力在鉴别性涂层涂在光纤纤芯上的部分沿着光纤的周围施加于鉴别性的光纤，因此光纤在该区域略微弯曲。虽然这种不均匀的力只对一个鉴别性涂层的传输损耗具有很小的影响，但是在许多鉴别性涂层存在于鉴别性光纤的长度方向的情况下，这种对于传输损耗的影响应引起注意。特别的，对于弯曲损耗大的光纤纤芯，影响更大。然而，由于每个鉴别性涂层之间是相隔开的，限定其长度大于等于1mm且小于等于15mm，所以可以减少对传输损耗的影响。
在本发明的另一优选实施例中，鉴别性涂层的间隔大于等于1mm且小于等于200mm。
根据本实施例，由于鉴别性涂层的间隔范围选择在大于等于1mm和小于等于200mm之间，因此鉴别性涂层的间隔可以随意选择，以便增强鉴别性光纤的鉴别性。也就是说，通过从大于等于1mm且小于等于200mm的范围内任意选择鉴别性涂层的间隔，可以在不降低鉴别性光纤的鉴别性的情况下产生许多鉴别性涂层的分布型式。
在本发明的另一优选实施例中，鉴别性涂层的总长度对光纤纤芯的长度的占用比小于等于20％。
根据本实施例，由于鉴别性涂层的总长度对鉴别性光纤的长度的占用比选定为小于等于20％，所以可以减少光纤纤芯的弯曲损耗。通常，由于不均匀的力在光纤纤芯上形成鉴别性涂层的部分沿着光纤纤芯的周围施加到光纤上，因此光纤纤芯在该区域略微弯曲。虽然这种不均匀的力只对一个鉴别性涂层的传输损耗产生很小的影响，但是在许多鉴别性涂层存在于鉴别性光纤的长度方向的情况下，这种对于传输损耗的影响应引起注意。特别的，对于弯曲损耗大的光纤纤芯，影响更大。因此，通过使鉴别性涂层的总长度对光纤纤芯长度的占用比小于20％，可以减小对传输损耗的影响。
在本发明的另一优选实施例中，鉴别性涂层由大直径大于等于100μm且小于等于400μm的墨水微滴形成。
根据本实施例，由于鉴别性涂层是由大直径大于等于100μm且小于等于400μm的墨水微滴形成，因此墨水可以充分地附着于光纤纤芯上，从而增强鉴别性光纤的鉴别性，并更有效地使用墨水。进一步，由于墨水量是合适的，所以在鉴别性光纤中没有出现传输损耗。
为了实现上述目标，本发明还提供一包括许多鉴别性光纤的光缆，鉴别性光纤由一光纤纤芯、一覆盖光纤纤芯的着色涂层，和由墨水组成的多个鉴别性涂层，墨水沿着光纤纤芯的长度方向断续地设置在光纤纤芯和着色涂层之间。
根据这种结构，由于光缆是由鉴别性很强的鉴别性光纤所组成，因此在连接光缆时可以消除错接的情况，实现高效的连接。
图1A和图1B是显示本发明的鉴别性光纤的结构图图1A是示意的剖视图；图1B是局部透视图。
图2是显示用于实验1的鉴别性光纤的结构图。
图3是显示实验1的结果的表格。
图4A和图4B是显示用于实验2的鉴别性光纤的结构图图4A是示意剖视图；而图4B是局部透视图。
图5是显示实验2的结果的表格。
图6A、图6B和图6C是显示用于实验3的鉴别性光纤的结构图；图6A是示意剖视图；而图6B和图6C是局部透视图。
图7是显示实验3的结果的表格。
图8A和图8B是显示用于实验4的鉴别性光纤的结构图；图8A是示意的剖视图；图8B是透视图。
图9是显示实验4的结果的表格。
图10A和图10B是显示用于实验5的鉴别性光纤的结构图图10A是示意剖视图；而图10B是局部透视图。
图11是显示实验5的结果的表格。
具体实施例方式
图1A是本发明的鉴别性光纤1的示意剖视图，图1B是本发明的鉴别性光纤1的局部透视图。鉴别性光纤1包括一光纤纤芯2、鉴别性涂层3和着色涂层4。许多包含多个具有特定尺寸墨水微滴5的鉴别性涂层3沿着光纤纤芯2的长度方向断续地设置在光纤纤芯2上。另外，着色涂层4设置在鉴别性涂层3以及没有设置鉴别性涂层3的光纤纤芯2上面。
光纤纤芯2包括一裸光纤和覆盖裸光纤周围的诸如聚酰亚胺树脂的紫外线可硬化的树脂。
用来构成优选地附着于光纤纤芯2的鉴别性涂层3的墨水的微滴5，具有很好的适应性和较高的快干和固化速率。对于满足上述要求的墨水，可以使用有机溶剂型墨水、紫外线可硬化墨水、电子束凝固墨水、和热固化墨水等等。在这些墨水中，通常使用的是有机溶剂型墨水，以便使色料或者颜料在挥发性的有机溶剂中扩散。
有机溶剂型墨水在适当的时间以微滴从喷墨打印机头喷射在光纤纤芯2上。通过以所需的时间间隔连续地重复这样的操作，许多鉴别性涂层3断续地设置在光纤纤芯2的长度方向上。在本实施例中，鉴别性涂层3的长度大于等于1mm且小于等于15mm，鉴别性涂层3的间隔大于等于1mm且小于等于200mm。另外，鉴别性涂层3的总长对鉴别性光纤1长度的占用比小于等于20％。鉴别性涂层3的厚度是通过调整喷墨打印机的墨水喷嘴和光纤纤芯2的距离或者通过预先将墨水从喷墨打印机喷射到光纤纤芯2时墨水的微滴5的大小设置为特定大小控制的。在本实施例中，鉴别性涂层3的厚度的选定范围在大于等于0.5μm和小于等于2.5μm之间，而墨水微滴5的大(major)直径选定为大于等于100μm且小于等于400μm。根据这样的过程，每一组成光缆的光纤可以通过在光纤纤芯2上形成不同分布型式的鉴别性涂层3而和其它光纤区分开。另外，即使光纤的数量变得很大，每一组成光缆的光纤可以通过在相应的光纤上面形成新的分布型式而明显地区别于其它光纤。
关于着色涂层4，虽然可以使用传统的着色涂层，但是为了看清楚由墨水微滴5组成的鉴别性涂层3，最好选用透明的或者半透明的着色涂层。通常，紫外线可硬化的树脂等材料用于着色涂层4。在本实施例中，着色涂层4的厚度选定为大于等于2μm且小于等于10μm。
鉴别性光纤1的鉴别性和传输损耗主要取决于鉴别性涂层3的厚度和着色涂层4的厚度、鉴别性涂层3的长度和着色涂层4的厚度、鉴别性涂层3的长度和间隔、鉴别性涂层3对光纤纤芯2的占用比、墨水微滴5的大小。因此，为了获得能够产生具有合适的鉴别性和低传输损耗的鉴别性光纤1的最佳条件，也为了证明上述的不同数值范围的合理性，顺序执行下列五项实验。
在实验1中，分别改变鉴别性涂层3和着色涂层4的厚度，以便研究对鉴别性光纤1的鉴别性和传输损耗的影响，其中鉴别性涂层3具有固定长度和固定的间隔。在实验2中，分别改变鉴别性的涂层3和着色涂层4的厚度，以便研究对鉴别性光纤1的鉴别性和传输损耗的影响，其中的鉴别性涂层3具有固定的厚度和固定的间隔。在实验3中，分别改变鉴别性涂层3的长度和间隔，以便研究对鉴别性光纤1的鉴别性的影响，其中鉴别性涂层3具有固定的厚度且着色涂层4也具有固定的厚度。在实验4中，改变鉴别性涂层3的总长度占鉴别性光纤1的长度的比率(占用比)，以便研究对鉴别性光纤1的鉴别性和传输损耗的影响，其中的鉴别性涂层3具有固定的厚度，其中的着色涂层4也具有固定的厚度。在实验5中，改变墨水微滴5的大直径以研究对鉴别性光纤1的鉴别性的影响，其中的鉴别性涂层3具有固定的厚度、长度和间隔，而其中的着色涂层4具有固定的厚度。
在鉴别性光纤1中，多个鉴别性涂层3的清晰度根据着色涂层4的厚度和鉴别性涂层3的厚度而改变。另外，当如弯曲这样的外力施加于鉴别性光纤1时，在鉴别性涂层3和着色涂层4之间或者在鉴别性涂层3和光纤纤芯2之间有可以出现分层，不均匀的力也可能施加于光纤纤芯2从而增加传输损耗。因此，分别改变鉴别性涂层3的厚度和着色涂层4的厚度，以便研究对鉴别性光纤1的鉴别性和传输损耗的影响。
如图2所示，借助于喷墨打印机的打印头，由有机溶剂型墨水组成的长度为2mm的多个鉴别性涂层3以50mm为间隔，沿着鉴别性光纤1的长度方向，设置在外径为250μm的单模光纤纤芯2上。每一鉴别性涂层3是通过喷涂大约四滴有机溶剂型墨水形成的。然后，紫外线可硬化的树脂组成的着色涂层4分别以5μm、10μm、11μm的厚度设置在许多鉴别性涂层3和没有设置鉴别性涂层3的光纤纤芯2上面。使用这样配置的鉴别性光纤1产生内径为3mm、外径为5mm的松动管。将松动管作为试验样品使用，测量鉴别性和传输损耗的变化(dB/km)。另外，在将鉴别性光纤1从已被拆开的松动管中取出以后，可通过视觉分辨鉴别性。使用符号O描述那些容易区分的；使用符号X描述那些难以区分的。另外，用在形成着色涂层4以前到在松动管内装配着色涂层4以后光纤的传输损耗增量表示传输损耗的变化。如果传输损耗的变化小于等于0.02dB/km，表示变化在实验的容许范围内。样品的长度是1000m，测量操作是使用波长为1.55μm的OTDR(一种光脉冲测试仪器)执行的。实验1的结果如图3所示。
从图3可知，为了获得鉴别性优异、传输损耗低的鉴别性光纤1，必须指定鉴别性涂层3的厚度范围和着色涂层4的厚度范围。也就是说，从试验2、3、5、6的结果可知，鉴别性涂层3的厚度必须选定在大于等于0.5μm且小于等于2.5μm的范围，着色涂层4的厚度必须选定在大于等于2μm且小于等于10μm的范围，最好选定在大于等于5μm且小于等于10μm的范围。而且，一般而言，由于着色涂层的最小厚度最好比鉴别性涂层的厚度最小值大4倍，因此从实验1的结果中选择2μm。例如，如试验7所示，如果着色涂层4的厚度达到11μm，与上述范围的偏离将使清晰的墨水由于着色涂层4的厚度较大变得模糊，从而形成鉴别性光纤1的鉴别性问题。另外，如试验1所示，如果鉴别性涂层的厚度减小到0.4μm，墨水的清晰度将由于墨水本身的厚度较小而变得模糊，即使着色涂层4的厚度是5μm，也将产生鉴别性光纤1的鉴别性问题。另外，如试验4所示，如果鉴别性涂层3的厚度增加到2.6μm，传输损耗的变化值将超过0.02dB/km，从而在装配光缆时产生问题。
因此，关于获得具有合适的鉴别性功能和低传输损耗的鉴别性光纤1的条件，鉴别性涂层3的厚度必须在大于等于0.5μm且小于等于2.5μm的范围中选择，着色涂层4的厚度必须在大于等于2μm且小于等于10μm的范围中选择，最好在大于等于5μm且小于等于10μm的范围中。
在鉴别性光纤1中，鉴别性涂层3的清晰度根据鉴别性涂层3的长度和着色涂层4的厚度改变。另外，由于光纤1在覆盖了鉴别性涂层3的部分形成了轻微的弯曲，在光纤纤芯2中，由于不均匀的力沿圆周方向施加于鉴别性光纤1，所以传输损耗有可能根据鉴别性涂层3的长度而增加。因此，分别改变鉴别性涂层3的长度和着色涂层4的厚度，以便研究对鉴别性光纤1的鉴别性和传输损耗的影响。
如图4A和图4B所示，由紫外线可硬化的墨水组成的具有不同长度的鉴别性涂层3通过控制喷墨打印机打印头的喷涂时间，而沿着鉴别性光纤1的长度方向，以100mm为间隔设置在外径为250μm的单模光纤纤芯2上。这里，鉴别性涂层3的厚度选定为2μm。然后，紫外线可硬化的树脂组成的着色涂层4分别以5μm、10μm、11μm的厚度设置在鉴别性涂层3和没有设置鉴别性涂层3的光纤纤芯2上面。使用这样配置的鉴别性光纤1，生产内径为3mm、外径为5mm的松动管。将该松动管作为试验样品使用，测量鉴别性和传输损耗的变化(dB/km)。另外，在将鉴别性光纤1从已被拆开的松动管中取出以后，可通过视觉分辨鉴别性。使用符号O描述那些容易区分的结果，使用符号X描述那些难以区分的结果。另外，关于传输损耗的变化，是用光纤纤芯在形成着色涂层4以前和在松动管内装配着色涂层4以后传输损耗的增量表示。如果传输损耗的变化值小于等于0.02dB/km，表明变化在实验的容许范围内。样品的长度是1000m，测量是使用波长为1.55μm的OTDR(一种光脉冲测试仪器)执行的。实验2的结果如图5所示。
从图5可知，为了获得鉴别性优异、传输损耗低的鉴别性光纤1，必须指定鉴别性涂层3的长度范围和着色涂层4的厚度范围。也就是说，从试验2、3、4、6、7的试验结果可知，鉴别性涂层3的长度必须在大于等于1mm且小于等于15mm的范围中选择，着色涂层4的厚度必须在大于等于2μm且小于等于10μm的范围中选择，最好在大于等于5μm且小于等于10μm的范围中。而且，一般而言，由于着色涂层的最小厚度最好比鉴别性涂层的厚度最小值大4倍，因此从实验1的结果中选择2μm。例如，如试验1所示，如果鉴别性涂层3的长度缩短为0.8mm，则对上述范围的偏离将使墨水的清晰度由于鉴别性涂层3的长度较短变得模糊，从而形成鉴别性的光纤1的鉴别性问题。另外，如试验5所示，如果鉴别性涂层3的长度达到20mm，虽然鉴别性光纤1的鉴别性没有问题，但是传输损耗的变化值大于0.02dB/km，从而在此情况下装配光缆时产生问题。另外，如试验8、9所示，如果着色涂层4的厚度达到11μm，墨水的清晰度将因为着色涂层4的厚度较大而变得模糊，结果导致鉴别性光纤1的鉴别性问题。
因此、关于获得具有合适的鉴别性功能和低传输损耗的鉴别性光纤1的条件，鉴别性涂层3的长度必须在大于等于1mm且小于等于15mm的范围中选择，着色涂层4的厚度必须在大于等于2μm且小于等于10μm的范围中选择，最好在大于等于5μm且小于等于10μm的范围中。
由于鉴别性涂层3的不同的分布型式是通过改变鉴别性涂层3的长度和间隔形成的，因此一鉴别性光纤1可以包含多种鉴别性功能。所以，分别改变鉴别性涂层3的长度和间隔，以研究对鉴别性光纤1的鉴别性的影响。
如图6A和图6B所示，由有机溶剂型墨水组成的长2mm厚2μm的相对较短的鉴别性涂层3，通过喷墨打印机打印头，以Ls为最小间隔，以L1为最大间隔，沿着鉴别性光纤1的长度方向设置在外径为250μm的单模光纤纤芯2上。按照同样的方式，如图6A和图6C所示，由有机溶剂型墨水组成的长4mm厚2μm的相对较长的鉴别性涂层3，通过喷墨打印机，以L为间隔沿鉴别性光纤1的长度方向设置在外径为250μm的单模光纤纤芯2上。然后，厚度为5μm的紫外线可硬化的树脂制成的着色涂层4，设置在鉴别性涂层3的上面和没有设置鉴别性涂层3的光纤纤芯2的上面。使用这样配置的鉴别性光纤1，可以生产内径为3mm、外径为5mm的松动管。使用该松动管作为试验样品测量鉴别性。另外，在将鉴别性光纤1从已被拆开的松动管中取出以后，可通过视觉分辨鉴别性。使用符号O描述那些容易区分的结果，使用符号X描述那些难以区分的结果。实验3的结果如图7所示。
从图7可知，为了获得具有优异鉴别性的鉴别性光纤1，必须指定鉴别性涂层3的间隔范围。也就是说，在鉴别性涂层3的长度为2mm的情况下，通过试验2、3、4、5的结果可知，长度为2mm的相邻墨水截面之间的最小间隔Ls必须选定为大于等于1mm，而最大间隔L1也必须选定为小于等于200mm。例如，如试验1所示，如果长度为0.5mm的最小间隔Ls和长度为50mm的最大间隔L1结合在一起时，对该范围的偏离将使得间隔为0.5mm的部分不能和邻近的鉴别性涂层3区分开，从而产生鉴别性光纤1的鉴别性问题。另外，例如试验6所示，如果长度为2mm的最小间隔Ls和长度为300mm的最大间隔L1结合在一起时，由于间隔为300mm的部分和相邻的鉴别性涂层3离得太远，从而当在这个部分装配光缆时，会导致光纤的鉴别性很差。
此外，在鉴别性涂层3的长度为4mm的情况下，通过试验8至12的结果可知，长度为4mm的相邻墨水截面之间的间隔L必须选定在大于等于1mm且小于等于200mm的范围之间。例如试验7所示，如果间隔L的长度为0.5mm，对上述范围的偏离将使得该部分难以同相邻的鉴别性涂层3区分，从而形成鉴别性光纤1的鉴别性问题。另外，如试验13所示，如果间隔L的长度是300mm，则它们将与相邻鉴别性涂层3相距太远，从而当在这个部分装配光缆时，会导致光纤的鉴别性很差。
因此，关于获得具有合适的鉴别性功能的鉴别性光纤1的条件，鉴别性涂层3的间隔必须选定在大于等于1mm且小于等于200mm的范围内。
在鉴别性光纤1中，鉴别性涂层3的清晰度根据鉴别性涂层3的长度而改变。另外，由于鉴别性光纤1在覆盖了由墨水组成的鉴别性涂层3的部分形成了轻微的弯曲，所以在光纤纤芯2中，由于不均匀的力沿圆周方向施加于鉴别性光纤1，传输损耗根据鉴别性涂层3的长度而增加。因此，改变鉴别性涂层3对光纤纤芯2的占用比，以便研究对鉴别性光纤1的传输损耗和鉴别性的影响。
如图8A和图8B所示，由紫外线可硬化的墨水组成的鉴别性涂层3，通过控制喷墨打印机打印头的喷涂时间，如图9所示，在鉴别性涂层3的长度方向L2上以鉴别性涂层3的间隔L3(无鉴别性涂层部分)，设置在外径为250μm的单模光纤纤芯2上。这里，鉴别性涂层3的厚度选定为1μm。然后，由紫外线可硬化的树脂形成的着色涂层4以5μm的厚度设置在鉴别性涂层3的上面和没有鉴别性涂层的部分。通过使用具有这样配置的长度L1的鉴别性光纤1，可形成内径为3mm、外径为5mm的松动管。使用该松动管作为试验样品，可以测量鉴别性和传输损耗的变化(dB/km)。在将鉴别性的光纤1从已经拆散的松动管中取出中，可以从视觉上分辨鉴别性。对于那些容易区分的结果，使用符号O描述；对于那些难以区分的结果，使用符号X描述。另外，传输损耗的变化通过形成着色涂层4以前光纤的传输损耗到在松动管内装配着色涂层4后传输损耗的增量表示。如果传输损耗的变化值小于等于0.02dB/km，表明变化在实验的容许范围内。样品的长度是1000m，测量是通过使用波长为1.55μm的OTDR(光脉冲测试仪器)执行的。实验4的结果如图9所示。
从图9可知，为了获得鉴别性优异、传输损耗低的鉴别性光纤1，必须在鉴别性光纤的长度方向上指定鉴别性涂层3的总长度对鉴别性光纤1的长度L1的占用比。也就是说，从试验1，2，3，5，6，7的结果可知，鉴别性涂层3的占用比必须选定为小于或等于20％。例如，如果占用比达到30％，偏离了如实验4、8所示的上述范围，虽然在鉴别性方面不会出现问题，但是传输损耗的变化将大于0.20dB/km，从而在此情况下装配光缆时会产生问题。
因此，关于获得具有合适的鉴别性功能和低传输损耗鉴别性光纤1的条件，鉴别性涂层3的占用比必须选定为小于等于20％。
另外，关于占用比的计算，在具有相同长度的鉴别性涂层3连续地配置在鉴别性光纤1上时，请注意，只有一个鉴别性涂层3，其占用比可以通过使用公式L2/(L2+L3)×100计算得出，其中L2是鉴别性涂层3的长度，L3是其与相邻鉴别性涂层3之间的间隔。
在鉴别性光纤1中，由墨水组成的鉴别性涂层3的清晰度以及所耗费的墨水量根据墨水微滴5的大小而改变。墨水微滴5本身呈现球体形状，然而当通过喷涂粘附在光纤纤芯2上面时，墨水微滴5沿着光纤纤芯2的长度方向作为鉴别性涂层3的椭圆形的粘附体设置在鉴别性涂层3上面。这告诉我们，墨水微滴5的大小大致是通过指定其大直径决定的。因此，通过改变墨水微滴5的大直径可以研究鉴别性光纤1的鉴别性和墨水的合适用量。
如图10A和图10B所示，通过使用喷墨打印机以100mm为间隔喷涂具有不同大直径的紫外线可硬化的墨水微滴5，在外径为250μm的单模光纤纤芯2上设置鉴别性涂层3。这里，鉴别性涂层3的长度和厚度分别选定为2mm和1μm。然后，紫外线可硬化树脂的着色涂层4设置在鉴别性涂层3和没有设置鉴别性涂层3的光纤纤芯2上，形成5μm的厚度。这样配置的鉴别性光纤1的鉴别性可以通过视觉测量。对于那些容易区分的结果，使用符号O描述；对于那些难以区分的结果，使用符号X描述。另外，对于墨水微滴5的每个大直径，使用相同量(100g)的墨水制造的包括鉴别性涂层3在内的鉴别性光纤1的长度(光纤的制造长度)，对应于墨水微滴5的每个大直径，被称为相对于制造长度的制造长度相对值，使用大直径为100μm的墨水的微滴5时这个相对值设置为100。实验5的结果如图11所示。
从图11可知，为了获得低成本且具有优异鉴别性的鉴别性光纤1，必须指定墨水微滴5的大直径范围。也就是说，从试验2至7的结果可知，墨水微滴5的大直径范围必须选定在大于等于100μm和小于等于600μm之间。例如，如果大直径达到80μm，偏离了试验1所示的上述范围，鉴别性涂层只占据光纤纤芯周围狭窄的部分并且只显示细的纹线，结果就形成轻微的鉴别性问题。进一步结合上述问题考虑，耗费的墨水量被描述为光纤的制造长度，那么从制造费用考虑，最好使用制造长度达到80至100μm的墨水微滴5。
因此，关于获得具有合适的鉴别性功能的鉴别性光纤的条件，墨水微滴5的大直径必须选定在大于等于100μm和小于等于400μm的范围内。
可以使用许多鉴别性光纤1形成光缆，这些鉴别性光纤1满足从实验1至5中获得的每一种条件。
鉴别性光纤1可以应用于被称为绞合型、管型、细缝型等各种型式的光缆。例如，对于管型光缆，在成型管内容纳了许多鉴别性光纤1后，成型管被其中设置了受拉杆件和裂索等的塑性体所覆盖。在其中所使用的鉴别性光纤的数量在4到64根之间。
在光缆的最终处理过程中，所需要的光纤可以从具有多种鉴别性功能的鉴别性光纤1中成功选择。因此可以预期不会出现错接，工作效率将大幅度提高。另外，鉴别性光纤1可以用于被称为光纤单元的组合体，这样的组合体中装配了许多光纤，并且被一层或多层涂层所覆盖，并且可以获得与光缆中相同的效果。
权利要求
1.一鉴别性光纤，包括光纤纤芯；覆盖在光纤纤芯上面的着色层；以及由墨水组成的多个鉴别性涂层，这些涂层沿着光纤纤芯的长度方向断续地设置在光纤纤芯和着色层之间。
2.如权利要求1所述的鉴别性光纤，其中鉴别性涂层的厚度大于等于0.5μm且小于等于2.5μm，着色层的厚度大于等于2μm且小于等于10μm。
3.如权利要求2所述的鉴别性光纤，其中鉴别性涂层的长度大于等于1mm且小于等于15mm。
4.如权利要求3所述的鉴别性光纤，其中鉴别性涂层的间隔大于等于1mm且小于等于200mm。
5.如权利要求4所述的鉴别性光纤，其中鉴别性涂层的总长度对鉴别性光纤的长度的占用比小于等于20％。
6.如权利要求5中所述的鉴别性光纤，其中鉴别性涂层由大直径大于等于100μm且小于等于400μm的墨水微滴组成。
7.如权利要求1所述的鉴别性光纤，其中鉴别性涂层的总长度对鉴别性光纤纤芯的长度的占用比小于等于20％。
8.如权利要求7所述的鉴别性光纤，其中鉴别性涂层的长度大于等于1mm且小于等于15mm。
9.如权利要求1所述的鉴别性光纤，其中着色层的厚度大于等于2μm且小于等于10μm。
10.如权利要求9所述的鉴别性光纤，其中鉴别性涂层由大直径大于等于100μm且小于等于400μm的墨水微滴所组成。
11.一种光缆，包含许多鉴别性光纤，其中这些光纤包括光纤纤芯；覆盖在光纤纤芯上面的着色层；以及由墨水组成的许多鉴别性涂层，这些涂层沿着光纤纤芯的长度方向断续地设置在光纤纤芯和着色层之间。
全文摘要
鉴别性光纤包括一光纤纤芯、鉴别性涂层和一着色层。许多包括具有特定粒径的墨水微滴的鉴别性涂层，沿着光纤纤芯的长度方向断续地设置在光纤纤芯上。着色层设置在鉴别性涂层上和没有设置鉴别性涂层的光纤纤芯上。为了获得具有优异鉴别性和低传输损耗的鉴别性光纤，下列五项要求是需要达到的。着色层的厚度范围选定在大于等于2μm和小于等于10μm之间。鉴别性涂层的厚度选定在大于等于0.5μm和小于等于2.5μm之间。鉴别性涂层的长度范围选定在大于等于1mm和小于等于15mm之间。鉴别性涂层的间隔选定在1mm和200mm之间。鉴别性涂层占用比选定为小于或等于20％。墨水微滴的大直径范围选定在大于等于100μm和小于等于400μm之间。
文档编号G02B6/44GK1487314SQ03127589
公开日2004年4月7日 申请日期2003年8月8日 优先权日2002年8月9日
发明者渡边裕人, 三桥惠子, 下道毅, 大桥圭二, 二, 子 申请人:株式会社藤仓