专利名称：光缆中光纤的标识方法
技术领域：
本发明涉及光纤的标识方法，例如在光缆中的光纤。在一根光缆中可以有数量很大的光纤，例如用于光学系统传输中的光缆中可以有几百根光纤。
在给定的光学系统传输线路中，光缆中的单一光纤应该是能够识别的，这或是为了在系统安装时连接的需要，或是在对系统检验时或重新构建时检查的需要。另外在高密传输光学系统中(熟知的术语DWDM，即高密波分复用)，传输线中的每根光纤的色散的管理都是关键的，要对光缆中每根光纤的色散光学性质进行准确的识别是很重要的，因为在这样的系统中不允许有一个连接错误。
因此，确实需要对光缆中的每根光纤进行快速而准确的识别。
传统上标识光缆中的光纤，特别是将这根光缆接入存取网络时标识光纤，是利用颜色码。在每根光纤的聚合物外层上至少在其端头的一段着以颜色，每种颜色和一种光纤类型相对应。这种着色可以是在配制树脂时直接在树脂中加入颜料或染料从而直接对光纤的外层着色，或者是在光纤的外层上再附着一层色彩。于是有十二种标准颜色。
然而，这种技术中存在有缺陷。事实上，可用于对外层树脂着色的颜色数量是有限的，满足不了对一根光缆中的所有的光纤的标识。一般是将各种外层着色的光纤布排在光纤内的不同颜色的管内，以此来增加用颜色标识的组合的数目。但这种技术操作起来很麻烦，且容易产生操作错误和识别的错误。
另一种已知的用来标识光缆中光纤的技术是在光纤的端头增加彩色环。这种方法，任选地和前面的方法相结合，可以增加可标识的数目。然而仍然不足，而且，在光纤周围增加环就带来了一种机械方面的束缚，这可能改变光纤的局部的光学性质，这在传输窗口很狭窄时可能是有害的。
另外，在已知的标识光缆中光纤的技术中，没有一种能够标出光纤的准确的历史沿革，或者标识出同一根光纤的不同部分。对外层着色或加环显示的都是光纤的类型或是光纤在给定时刻的状态，但不表示光纤特征的可能演化。
而且，颜色码不能够防止光缆的操作技术人员出现识别错误，这些操作人员必须参照对照表才能识别这些着色光纤。
为此，本发明提出一种通过布置在光纤外层中的染料成分的激光标记，来在光纤的外层上直接对光纤进行标识。这种激光标记可以有利地在光纤上将染料成分染色性质的局部改变记录为一个标识码。
本发明还提出一种对光缆中的光纤进行标识的方法。这种方法容易、可靠、有效。
本发明更具体地涉及一种光纤，其中至少有一个第一外层和一个第二外层，以及处在第一外层和第二外层之间的中间外层，该中间外层含有染料成分，这种染料成分的颜色性质能够因激光束照射该中间外层而改变，从而写入数据，所说的第二外层对于所用的激光束是透明的，中间外层很薄，其厚度小于100nm。
所说的染料成分是置于处在第一外层与第二外层之间的中间层中。所说的第二外层对激光束是透明的，第二外层保护所述中间外层。
根据一个特征，所说的染料成分是一种热变色(thermo-chrome)染料，例如为花青基材料或为酞菁基材料。
根据一个特征，所说的染料成分占外层组成总重量的0.1％～10％。
按照各种应用，写入的数据是条形码或可视码，永久的和/或编码的和/或可扩展的。
本发明还涉及到一种光缆，其中至少有一根根据本发明的光纤。
本发明还涉及标识本发明的光纤的方法，其特征在于，其中包括用激光标记将数据写入的步骤，其中光纤的中间外层受可以改变染料成分颜色性质的激光束照射。
按照不同的应用，数据写入的步骤是在同一根光纤上多次实施的，在同一根光纤的几个邻近的区域，或是在同一根光纤的不同的部分上。
根据一个特征，本发明的方法中还包括一个用激光阅读器读取写在光纤中间外层上的数据的步骤。
本发明还涉及对安装在本发明光缆中的光纤进行标识的方法，每根光纤都有一个含有染料成分的中间外层，这种方法的特征在于，包括一个用激光标记写入数据的步骤，其中所述光纤中至少一条的中间外层用可以改变染料成分颜色性质的激光束照射。
本发明相对于已知的光纤标识技术而言有多种优点。事实上，本发明可以对同一根光缆中的光纤以及光纤的各部分进行准确的标识，码的组合数(条型码或莫尔斯码)要比颜色码(每根光纤的颜色类型)的组合数要多得多。
而且，因为使用激光阅读器对用条形码标记的光纤进行识别，减少了标记的识别出现错误的可能性。
另外，本发明的光纤标记并不损害光纤外层的聚合物，也不使光纤的光学性质改变。阅读后面的描述将更清楚地看出本发明的其它特性和优越性。
于是，根据本发明，在光纤的中间外层中设置一种染料成分，选择这种染料成分，使其颜色性质能因激光的照射而改变。
所述的激光标记，即用激光照射染料成分，用来标识电缆或光缆是已知的技术了，激光标记在缆线中已广泛应用。例如美国专利第5111523号公开了一种带有可用激光标识之外层的光缆。这种光缆的外包层是由一个外层和一个内层构成的，其中的一层相对于另一层是染色的。第一激光束破坏外层以使着有与外层不同颜色的内层露出来，第二激光束照射内层的染料，以改变颜色性质。这样，颜色码的可能组合数就增加了。
然而，光缆的激光标记并不涉及光纤激光标记中的相同限制。事实上，这两种外层的厚度是不可比的，而且缆线的外包层的局部损伤并不会严重干扰其中的电线或光纤的电学的或光学的性质。
激光标记，即用激光照射染料成分，已经知道用来对光纤进行标识。美国专利6370304号已将这种标记用于一个带中多根光纤共同的第二外层。但是这些光纤仅有一个第一层和一个所有光纤共有的第二层，所说的标记是在共同的第二外包层的外表面上实现的。这一层相对较厚，因为如果这一层太薄，外部环境的侵扰会将它擦破，或者至少很快受到损坏；这样的厚层使数据不能相对迅速地写入，因为在沿线快速写入时，要求用相对大功率的激光来写，所写数据定位的精确度相对较差，而且周围环境的改变也相对较大。根据本发明的光纤和方法将使这些缺陷得以改善。
本发明提出在单根光纤的外层上实现这样激光标记，这涉及标记激光束的特别控制。用激光束在光纤某一部分照射光纤的中间外层。要选择这种激光束的波长、功率和频率以能改变染料成分的颜色性质而不伤及外层聚合物材料，而且这三个和激光束相关的参数是和基本写入区限定的曝光时间相结合(在外层的100μm的长度上约为1μs)。
根据本发明的一个有利的技术方案，用激光对外层的照射不损伤外包层的任何一层，仅仅改变外包层中一层内的颜色性质。
激光标记在一根光纤的外层或者在给定光纤一段的外层上加上了一种标识码。所加的码可以是可视码，例如是相继的长线、短线、横线、竖线，或者是条形码。这种码表示所说的光纤或光纤段的特征数据，技术人员可以借助于对照表、或用条形码阅读器来识别，特别适合于对标识信息进行编码的某些应用领域。一般说来，激光码是确定的，且不随时间的推移而变坏。
根据一种具体的应用，加在光纤外包层的码可以是可扩展的，就是说其中有关于光纤的根码，还有与光纤的不同部分和/或不同的制造或使用阶段相对应的扩展码。
所说的染料成分可以是由颜色性质可以因激光照射而改变的任何材料组成，所用激光的波长要根据加在标识的光纤外包层中染料的类型来确定。染料成分还应在光纤制造方法中保持不变，特别是在外包层树脂的干燥阶段(在此阶段，温度可达120℃)。
根据一种可能的实施方式，所说的染料成分是一种含有花青基或酞菁基材料的不可逆的热变色染料。
所说的染料成分是放在一个中间层内，这一层相当薄，小于100nm，处在第一(或内)外包层和第二(或外)外包层的中间，而第二外包层对于激光束是透明的。
这样，根据本发明，光纤的标记和识别按如下方法进行数据写入步骤是用激光照射光纤的中间外层而在光纤上实现的。为此，在这个中间外层中有一种吸收标记激光波长的染料成分。这一步骤可以是在光纤制造和/或使用的不同阶段实现的。特别是这种数据写入步骤可以在同一根光纤上多次实施，用以标记同根光纤的不同的段，和/或显示出光纤或光纤中某段的演化史。
这种将数据写入光纤上的步骤可以是由这种光纤的制造商来实现和/或由制造包含这种光纤的光缆制造商和/或由将这种光缆安装进光学系统中的安装者来实施。
读取写在光纤外包层上之数据的步骤能够识别所说的光纤或光纤的一段。根据一种实施方式，写入光纤上的标识码的读取可以是用激光阅读器来实施。这样，制造和安装中出现错误的危害就可以明显地减少。
另外，对于有多根光纤且每根光纤中都有一个含有染料成分之中间外层的光缆，数据写入步骤中通过激光标记将数据写入光缆中至少一根光纤的中间外包层中，在识别步骤中从这些光纤的至少一根的中间外层中读取写入的数据。
这样，将一条光缆中有关每根光纤的信息都直接写入这根光纤上，这些信息可以包含历史信息，因为可以在一根光纤上先后进行多次写入，这就能改善产品的溯漂过程和质量。
本发明所提出的标识技术可以应用于所有类型的光纤，例如线用光纤、放大光纤或光纤的组合。
权利要求
1.一种光纤，其中至少有一个第一外层和一个第二外层，以及处在第一外层和第二外层之间的中间外层，该中间外层含有染料成分，这种染料成分的颜色性质能够因激光束照射该中间外层而改变，从而写入数据，所说的第二外层对于所用的激光束是透明的，中间外层很薄，其厚度小于100nm。
2.根据权利要求1的光纤，其特征在于，其中的染料成分是热变色染料。
3.根据权利要求2的光纤，其特征在于，其中的染料成分是花青基或酞菁基材料。
4.根据前述权利要求中任一项的光纤，其特征在于，其中的染料成分占外层组成总重量的0.1％～10％。
5.根据前面权利要求中任一项的光纤，其特征在于，写入的数据是条形码。
6.根据前面权利要求中任一项的光纤，其特征在于，写入的数据是可视码。
7.根据前面权利要求中任一项的光纤，其特征在于，写入的数据是永久的。
8.根据前面权利要求中任一项的光纤，其特征在于，写入的数据是编码的。
9.根据前面权利要求中任一项的光纤，其特征在于，写入的数据是可扩展的。
10.一种光缆，其中含有至少一个前述权利要求中某一项的光纤。
11.权利要求1至9中任一项之光纤的标识方法，其特征在于，包括通过激光标记写入数据的步骤，其中，用可以改变染料成分颜色性质的激光束照射光纤的中间外层。
12.根据权利要求11的标识方法，其特征在于，在同一根光纤上实施多次数据写入步骤。
13.根据权利要求12的标识方法，其特征在于，数据写在同一根光纤的几个邻近的区域中。
14.根据权利要求12的方法，其特征在于，数据是写入在同一根光纤的不同的部分。
15.根据权利要求11的方法，其特征在于，其中还包括一个用激光阅读器读取写在光纤中间外层的数据的步骤。
16.根据权利要求10的光缆中的光纤标识方法，每根光纤带都有含有染料成分的中间外层，其特征在于，该方法包括一个通过激光标记写入数据的步骤，其中用可以改变染料成分颜色性质的激光束照射至少一根所述光纤的中间外层。
17.根据权利要求16的标识方法，其特征在于，其中包括用激光阅读器读取写在至少一根所述光纤中间外层中之数据的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种含有至少一个第一外层和一个第二外层，以及在这两个外层之间的中间外层的光纤，其中间外层中含有染料成分，而这种染料成分的颜色性质能因激光束对中间外层的照射而改变，由此来写入数据。第二外层对照射激光束是透明的。所说的中间外层很薄，其厚度小于100nm。
文档编号G02B6/44GK1445566SQ0311949
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月13日 优先权日2002年3月14日
发明者格扎维埃·安德里厄, 让－弗朗索瓦·利伯特, 安娜·德科蒙 申请人:阿尔卡特公司