【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于通信光纖，特別涉及一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、隨著當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展，光纖傳輸技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于通信、傳感領(lǐng)域，光纖的低損耗、低延時(shí)等特性，使其在深海、礦山、油井探測(cè)等領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也越來越普遍。通過對(duì)常規(guī)單模光纖的涂覆層材料進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，可以獲得在特殊環(huán)境下應(yīng)用的光纖產(chǎn)品；例如，目前通過將丙烯酸樹脂材料進(jìn)行改性，或者使用聚酰亞胺類高分子材料替代常規(guī)的丙烯酸樹脂材料可以獲得在150℃甚至300℃下可以正常工作的光纖，利用該種性能，可以應(yīng)用于一些油氣井下的環(huán)境探測(cè)領(lǐng)域。已經(jīng)有相關(guān)的專利在該方面進(jìn)行了詳細(xì)的描述和應(yīng)用示例。但是隨著該類型光纜在油氣井的應(yīng)用更加普及，面臨的探測(cè)工況也更加復(fù)雜，常規(guī)的使用陸地通信用光纖，通過改善涂覆層的工藝路線已經(jīng)不能很好的滿足光纖在狹小、高溫、富氫環(huán)境中的反復(fù)使用，其主要面臨的問題包括由于光纜重復(fù)使用造成的應(yīng)力疲勞使得光纖的傳輸性能降低，環(huán)境中富含的h2s氣體也導(dǎo)致光纖氫損增加、傳輸損耗增大以及復(fù)合纜型中光纖的空間利用率等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖及其制備方法，該光纖兼具高抗彎、耐高溫、耐氫損的性能，可以解決傳統(tǒng)光纖在高溫等環(huán)境中遇到的布線空間狹小、老化后應(yīng)力集中、氫損增大的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：包括纖芯、
4、進(jìn)一步的，所述纖芯為摻鍺二氧化硅。
5、進(jìn)一步的，所述內(nèi)包層為摻cf4的二氧化硅玻璃層。
6、進(jìn)一步的，所述凹陷層為摻氟的二氧化硅玻璃層。
7、進(jìn)一步的，所述第一外包層為摻cf4的二氧化硅玻璃層。
8、進(jìn)一步的，所述內(nèi)涂層為聚丙酸樹脂涂層，外涂層為耐高溫丙烯酸樹脂涂層。
9、更進(jìn)一步的，所述外涂層采用的耐高溫聚丙烯酸樹脂涂料的密度為1.132g/m3，涂料彈性模量介于650～950mpa，內(nèi)涂層模量為0.1-0.95mpa。
10、進(jìn)一步的，所述第二外包層的直徑為110μm，所述外涂層的外徑為195±15μm。
11、本專利技術(shù)進(jìn)一步提供了一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖的制備方法，包括如下步驟：
12、(1)向拉絲爐內(nèi)通入惰性保護(hù)氣體，同時(shí)光纖預(yù)制棒經(jīng)過拉絲爐熔融拉絲，得到裸光纖；
13、(2)裸光纖從拉絲爐下爐口拉出后經(jīng)過分段式退火爐退火，該分段式退火爐的溫度設(shè)置為梯度式；
14、(3)將裸光纖進(jìn)行兩次聚丙酸樹脂涂覆處理，然后經(jīng)固化處理，得到成品光纖。
15、進(jìn)一步的，所述分段式退火爐具有三個(gè)區(qū)域，其溫度分別為950～1100℃、850～950℃和650～850℃。
16、本專利技術(shù)的有益效果：
17、本專利技術(shù)的光纖具有優(yōu)異的抗彎曲能力，在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和特定的涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下，在r18mm*1000圈的彎曲測(cè)試中，其宏彎損耗達(dá)到0.005～0.015db，在成纜過程中可以克服因較大長(zhǎng)度的余長(zhǎng)帶來的管內(nèi)宏彎損耗，抑制因重復(fù)使用帶來的應(yīng)力敏感。
18、本專利技術(shù)采用外徑為180～210μm規(guī)格的光纖，可以大大解決當(dāng)前在探測(cè)領(lǐng)域內(nèi)光電復(fù)合纜空間容線量的問題，相對(duì)于245μm規(guī)格的光纖，其空間節(jié)省了30％，且光纖包層直徑調(diào)整為110μm，可以給予內(nèi)涂層和外涂層預(yù)留充足的涂覆空間。
19、本專利技術(shù)的光纖在150～200℃下的附加衰減可達(dá)到5‰以下，在1310nm窗口上，其傳輸衰減為0.32db/km以下，在1550nm窗口上，其傳輸衰減為0.18db/km以下。
20、本專利技術(shù)的光纖的拉伸威布爾強(qiáng)度分布在15％拉伸強(qiáng)度下可達(dá)到4200-5000mpa，在50％拉伸強(qiáng)度下可達(dá)到4600-5500mpa。
21、本專利技術(shù)光纖的制備方法通過梯度式的遞進(jìn)式退火，可以更好的保證光纖內(nèi)部應(yīng)力的釋放和微裂紋的自愈合，可使光纖的衰減性能得到進(jìn)一步提升，相較于本證衰減，可降低到4‰-7‰。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：包括纖芯、內(nèi)包層、凹陷層、第一外包層、第二外包層、內(nèi)涂層和外涂層；所述纖芯的相對(duì)折射率差Δ1為0.30％-0.89％，所述內(nèi)包層的相對(duì)折射率差Δ2為-0.002％～-0.08％，所述凹陷層的相對(duì)折射率差Δ3為-0.3％～-0.015％，所述第一外包層的相對(duì)折射率差Δ4為-0.1％～0.02％，所述第二外包層為純二氧化硅玻璃層；芯層的半徑R1、內(nèi)包層的半徑R2、凹陷層的半徑R3、第一外包層的半徑R4之間的關(guān)系滿足如下：R1＝2.75～3.5μm，R2/R1＝1.5～3，R3/R1＝3.5～4.5，R4/R1＝5～7.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：所述纖芯為摻鍺二氧化硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：所述內(nèi)包層為摻CF4的二氧化硅玻璃層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：所述凹陷層為摻氟的二氧化硅玻璃層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：所述內(nèi)涂層為聚丙酸樹脂涂層，外涂層為耐高溫丙烯酸樹脂涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：所述外涂層采用的耐高溫聚丙烯酸樹脂涂料的密度為1.132g/m3，涂料彈性模量介于650～950MPa，內(nèi)涂層模量為0.1-0.95MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：所述第二外包層的直徑為110μm，所述外涂層的外徑為195±15μm。
9.一種權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖的制備方法，其特征在于，所述分段式退火爐具有三個(gè)區(qū)域，其溫度分別為950～1100℃、850～950℃和650～850℃。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：包括纖芯、內(nèi)包層、凹陷層、第一外包層、第二外包層、內(nèi)涂層和外涂層；所述纖芯的相對(duì)折射率差δ1為0.30％-0.89％，所述內(nèi)包層的相對(duì)折射率差δ2為-0.002％～-0.08％，所述凹陷層的相對(duì)折射率差δ3為-0.3％～-0.015％，所述第一外包層的相對(duì)折射率差δ4為-0.1％～0.02％，所述第二外包層為純二氧化硅玻璃層；芯層的半徑r1、內(nèi)包層的半徑r2、凹陷層的半徑r3、第一外包層的半徑r4之間的關(guān)系滿足如下：r1＝2.75～3.5μm，r2/r1＝1.5～3，r3/r1＝3.5～4.5，r4/r1＝5～7.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：所述纖芯為摻鍺二氧化硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：所述內(nèi)包層為摻cf4的二氧化硅玻璃層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型抗彎曲低損耗耐高溫光纖，其特征在于：所述凹陷層為摻氟的二氧化硅玻璃層。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：袁建超，戴明錚，羅干，沈巧巧，王玉林，管弘豐，賀作為，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇亨通光纖科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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