Optical fibre

Abstract: In an optical fibre with a basic body and with several layers on this basic body, it is provided that one or several enamel layers are applied to this basic body, that a layer is applied to the enamel layer(s) which keeps heat away from the enamel layer(s) which is produced when applying the subsequent layer, and that a layer, which protects the basic body against transverse forces, is applied by extrusion to the layer keeping away the heat. <IMAGE>

Description: Lichtwellenleiter Die Erfindung betrifft einen Lichtwellenleiter mit einem Grundkörper und mit mehreren Schichten auf diesem Grundkörper. Lichtwellenleiter sind optische Fasern, die zur Übertragung von Licht im infraroten, sichtbaren, ultravioletten Bereich oder in einem Teil dieser Bereiche zu nachrichtentechnischen Zwecken geeignet sind. Diese optischen Fasern bestehen aus Quarzglas mit einem geeigneten Dotierungsprofil. Die optische Faser kann zum Schutz ihrer Oberfläche mit einer oder mehreren Schutzschichten, z. B. aus Kunststoff, versehen sein. Optische Fasern sind mechanisch sehr empfindlich. Zu ihrer Weiterverarbeitung oder Verlegung werden sie daher mit weiteren Schutzhüllen versehen, die sie vor äusseren mechanischen Kräften schützen. Eine optische Faser oder die zum Zwecke der weiteren Verarbeitung zu einem Kabel oder zwecks Anwendung als einzelner Lichtwellenleiter mit Schutzhüllen versehen ist, wird im vorliegenden Zusammenhang als Lichtwellenleiter bezeichnet. Es sind Lichtwellenleiter bekannt, bei denen die optischen Fasern zum Schutz vor mechanischen Belastungen lose in hohlzylindrischen Schutzhüllen in Gestalt stabiler einschichtiger Schläuche liegen (DE-OS 26 04 307). Mehrere Lichtwellenleiter dieser Art sind zu einem optischen Kabel zusammengefasst. Da optische Fasern insbesondere vor Zugbeanspruchungen zu schützen sind, sind in den bekannten optischen Kabeln Zugentlastungselemente vorgesehen, die zumeist in den Zwickel räumen untergebracht sind. Aus der GB-PS 1 438 074 ist eine Lichtleiteranordnung bekannt, bei der die optischen Fasern lose in einer mehrschichtigen Schutzhülle liegen. Die Fasern sind dabei lose von einem zum Rohr geformten Gewebeband oder einer Kunststoffolie umgeben. Darüber wird noch ein glasfaserverstärkter Kunststoffmantel extrudiert. Da die optische Faser nach der Herstellung eine geringe Zerreissfestigkeit aufweist, wird sie mit einem Oberflächenschutz versehen. Dieser Oberflächenschutz besteht zumeist aus zwei Schichten, wobei der Gesamtdurchmesser am Ende dieser Beschichtung etwa 0,25 mm beträgt. Die Einzelfasern werden zu ihrer Identifizierung mit Farbsymbolen versehen. Obwohl durch die Oberflächenbeschichtung eine deutliche Steigerung der Zerreissfestigkeit erzielt wird, sind die Fasern in der Produktion nur äusserst vorsichtig und aufwendig zu handhaben. Auch nach dem Einbau der Fasern in eine schützende Kabelhülle sind die Probleme nicht kleiner geworden. Bei im Extremfall auftretenden Temperaturen von minus 300C bis plus 70 0C können Längenun terschiede zwischen Faser und sonstigen Aufbauelementen von etwa plus/minus 1 % vorkommen (Quarzfaser in PE-Umgebung). Im Falle einer Dehnung des Kabels bei hohen Temperaturen kann bereits die Zerreissdehnung der Fasern überschritten sein, was zum Faserbruch führt und damit das Kabel funktionsunfähig macht; bei Stauchung können unter bestimmten Umständen durch Ausbiegung der Faser in Krümmungen kleiner Radien - sog. MiKrokrümmungen - hohe Zusatzverluste entstehen. Deshalb ist es bisher üblich, die Lichtwellenleiterfasern nach der Beschichtung mit dem Oberflächenschutz lose in Schutzhüllen, beispielsweise aus Polyethylen, einzubetten. Dehnungen und Stauchungen des Kabels und der Schutzhülle können daher auf die Faser nicht direkt einwirken. Allerdings hat diese Lösung den gravierenden Nachteil, dass Wasser in den längslaufenden Hohlraum in der Faserhülle eindringen kann. Zur Erzielung einer Längswasserdichtigkeit wird beispielsweise der Hohlraum mit einer pastösen Substanz ausgefüllt. Eine Ausfüllung der Hohlräume mit einer sich verfestigenden Substanz ist wegen der Gefahr der Mikrokrümmungen nicht möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lichtwellenieiter anzugeben, der mechanisch höher belastbar ist als bekannte Lichtwellenleiter und dessen Aufbau die Herstellung relativ dicker Schutzscnichten ermöglicht. Diese Aufgabe wird bei einem Lichtwellenleiter mit einem Grundkörper und mit mehreren Schichten auf diesen G undkörper nach der Erfindung dadurch gelöst, dass auf diesen Grundkörper eine oder mehrere Lackschichten aufgebracht sind, dass auf die Lack schicht(en) eine Schicht aufgebracht ist, die Wärme von der (den) Lackschicht(en) fernhält, die beim Aufbringen der nachfolgenden Schicht 4 entsteht, und dass auf die die Wärme fernhaltende Schicht 3 eine Schicht 4 durch Extrusion aufgebracht ist, die den Grundkörper gegen Querkräfte schützt. Die die Wärme fernhaltende Schicht 4 und die den Grundkörper gegen Querkräfte schützende Schicht 4 haben möglichst den gleichen Ausdehnungskoeffizienten. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist auf die gegen Querkräfte schützende Schicht 4 eine Schicht aufgebracht, die Zugentlastungselemente enthält. Vorzugsweise weisen auch die die Wärme fernhaltende Schicht 3 und/oder die gegen Querkräfte schützende Schicht 4 Zugentlastungselemente auf. Als Zugentlastungselemente sind beispielsweise Glasrovings vorgesehen. Die oberste Schicht, die in einem Fall die gegen Querkräfte schützende Schicht 4 und im anderen Fall eine auf diese Schicht 4 aufgebrachte, Zugentlastungselemente enthaltende Schicht ist, ist vorzugsweise abriebfest ausgebildet, was durch entsprechende Härte der obersten Schicht erreicht wird. Die die Wärme fernhaltende Schicht 3 und gegen Querkräfte schützende Schicht 4 weisen vorzugsweise eine Dicke von 0,15 mm bis 0,25 mm auf. Diejenige Schicht, die auf die gegen Querkräfte schützende Schicht 4 aufgebracht ist, weist vorzugsweise eine Dicke von 0,15 mm bis 0,3 mm auf. Die Erfindung hat den Vorteil, dass zur Abdichtung der Hohlräume in der gemeinsamen Schutzhülle, in der die Lichtwellenleiter lose verlegt sind, auch quellfähige Substanzen verwendet werden können. Ausserdem sind sie als Einzeladern problemlos zu handhaben und zu verlegen. Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert: Die Fig. 1 zeigt einen Lichtwellenleiter nach der Erfindung. Der Lichtwellenleiter der Fig. 1 weist einen zylindrischen Grundkörper 1 auf, der aus Quarz besteht. Auf diesen Grundkörper 1 ist eine Lackschicht 2 aufgebracht. Da der Grundkörper 1 sehr empfindlich ist und keine ausreichende Bruchfestigkeit besitzt, ist auf den Grundkörper 1 gemäss der Fig.1 eine Lackschicht 2 aufgebracht, die aus einem UV-härtbaren Lack oder aus mehreren Lackschichten besteht. Auf die Lackschicht 2 ist gemäss der Fig. 1 eine Schicht 3 aufgebracht, die die Aufgabe hat, die Lackschicht 2 vor Wärme zu schützen, die beim Aufbringen der nachfolgenden Schicht 4, die durch Extrusion aufgebracht wird, entsteht. Durch die Wärmeschutzschicht 3 kann natürlich nicht verhindert werden, dass eine gewisse Wärme an die Lackschicht 2 gelangt, doch kann die Wärmeschutzschicht 3 verhindern, dass die Wärme, die beim Extrudieren der Schicht 4 entsteht, die Lackschicht 2 zerstört. Die Wärmeschutzschicht 3 wird zwar ebenfalls vorzugsweise durch Extrudieren aufgebracht, aber bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur, so dass bei einem Extrudieren der Wärmeschutzschicht 3 ohne entsprechende Zwischenschicht keine Gefahr für die Lackschicht 2 besteht. Nach der Fig. 1 ist auf die Wärmeschutzschicht 3 eine Schicht 4 aufgebracht, die die Aufgabe hat, den Grundkörper 1 gegen Querkräfte, die auf die Lichtleiter einwirken, zu schützen. In die Schicht 4 sind gemäss der Fig. 1 Glasrovings 5 als Zuyentlastungselemente eingelagert. Die Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 dadurch, dass bei dem dort dargestellten Aderaufbau auf die Schicht 4 eine Schicht 6 aufgebracht ist, die so hart ausgebildet ist, dass sie abriebfest ist. Die Lackschicht 2 besteht aus UV-härtbarem Lack. Die Schicht 3 besteht aus mittelmolekularem Polyethylen und weist eine Dicke von 0,15 mm auf. Die Schicht 4 besteht aus linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE). Die Dicke der Schicht 4 beträgt 0,2 mm. Die Schicht 6 besteht aus linearem Polyethylen der Dicke 0,1 mm. In eine der Schicht 3, 4 oder 6 sind Zugentlastungselemente aus Glasfasern eingelagert. Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Glasfasergrundkörper 1, welche eine Monomode- oder Gradientenfaser sein kann, nach der Beschichtung mit UV-härtbarem Lack 2 mit einer Schicht 3 aus mittelmolekularem Polyethylen niedriger Dichte versehen (s. Fig. 2). Die Wandstärke dieser Wärmeschutzschicht beträgt etwa 0,15 mm. Über dieser bei 1300 C bis 1500 C extrudierbaren Schicht wird die bei über 2000 C extrudierbare mechanische Schutzschicht 4 aufgebracht. Für diese Schutzschicht wird ein Material mit hohem Elastizitätsmodul und mit möglichst gleichem Ausdehungskoeffizienten wie die Wärmeschutzschicht, vorzugsweise einem linearen Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) verwendet. Diese Schicht hat eine Stärke von etwa 0,2 mm. Zu dieser Schicht sind längslaufende Glasfasern 5 als Zugentlastungselemente angeordnet. Als abriebfeste Oberflächenschutzschicht 6 findet lineares Polyethylen von etwa 0,1 mm Stärke Verwendung. In dieser Schicht ist auch die Farbcodierung zur Unterscheidung einzelner Fasern angebracht.

Claims: Optical waveguide comprising a basic body of glass which is surrounded by a plurality of coatings, characterized in that on the outermost coating (2) there is extruded a layer (3) of low-density polyethylene of medium molecular weight, which keeps away from the coatings heat which is produced when applying the following layer, and in that on the layer (3) keeping away heat there is applied by extrusion a layer (4) which protects the basic body against transverse forces. Optical waveguide according to Claim 1, characterized in that the layer (3) keeping away heat and the layer (4) protecting the basic body against transverse forces have as far as possible the same coefficient of expansion. Optical waveguide according to one of Claims 1 or 2, characterized in that on the layer (4) protecting the basic body against transverse forces there is applied a layer which contains stress relief elements. Optical waveguide according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the layer (3) keeping away heat and/or the layer (4) protecting against transverse forces contains stress relief elements (5). Optical waveguide according to one of Claims 1 to 4, characterized in that glass rovings are provided as stress relief elements (5). Optical waveguide according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the uppermost layer (6) is of an abrasion-resistant design. Optical waveguide according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the layer (3) keeping away heat and the layer (4) protecting against transverse forces have a thickness of 0.15 mm to 0.25 mm. Optical waveguide according to one of Claims 1 to 7, characterized in that that layer which is applied to the layer (4) protecting against transverse forces has a thickness of 0.15 mm to 0.3 mm. Optical waveguide according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the layer (4) protecting against transverse forces has a low-density linear polyethylene.

Inventors: BORZYM WERNER, PARMAR DALJIT DIPL-ING, BORZYM, WERNER, PARMAR, DALJIT, DIPL.-ING.
Applicants: RHEYDT KABELWERK AG, KABEL RHEYDT AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1986
Main classification: G02B6
IPC codes: G02B6, B29C47