[发明专利]配制光纤用可辐射固化超级涂料的方法

说明书

相关专利申请

此专利申请要求2009年10月9日提交的美国临时专利申请US 61/272596的优先权以及2009年10月9日提交的美国临时专利申请US 61/250329、2009年12月17日提交的美国临时专利申请US 61/287567和2010年7月13日提交的美国临时专利申请US 61/363965的优先权，本申请引入所有它们的全文作为参考。

发明领域

本发明涉及光纤用可辐射固化涂料。

发明背景

光纤是一种沿其长度传输光的玻璃纤维。光纤广泛应用于光纤通信中，相比其它通信方式，其可以沿更长的距离并以更高的带宽(数据速率)传输。使用纤维代替金属导线是因为信号以更低的损耗沿它们传输，并且它们还免受电磁干扰。

光通过全内反射保留在光纤的芯中。这使纤维起到波导的作用。支持多传播路径或横模的纤维称为多模光纤(MMF)，而只能支持单一模式的纤维称为单模光纤(SMF)。MMF通常具有较大的芯直径，用于短距离通信连接和必须传输大功率的情况。SMF用于大于550米(1,800英尺)的大多数通信连接。

在此专利申请全文中，将光纤中的衰减，也称为传输损耗，定义为光束(或信号)相对于经由传输介质传播的距离的强度降低。通常使用分贝/千米(缩写为dB/km)的单位报道光纤中的衰减损耗系数。

衰减是限制数字信号沿长距离传输的一个重要因素。因此，许多研究都考虑限制衰减和使光信号增益最大化。经验的研究已表明光纤中的衰减主要是由散射和吸收造成的。

1965年，高锟{Charles K.Kao，因“关于纤维中光的传输用于光通信的开创性成就”而成为2009年诺贝尔物理学奖三名得主之一}和英国公司Standard Telephones and Cables(STC)的George A.Hockham首先提出了可以将光纤中的衰减降低至小于20分贝/千米(dB/km)的概念，这使得光纤成为用于通信的实用介质。他们提出当时可得到的纤维中的衰减是由可以除去的杂质而不是基本的物理效应如散射造成的。在1970年，首先由为美国玻璃制造商Corning Glass Works(现在的Corning Incorporated)工作的研究人员Robert D.Maurer、Donald Keck、Peter C.Schultz和Frank Zimar实现了20dB/km的关键衰减水平。他们通过用钛掺杂二氧化硅玻璃展示了具有17

dB/km衰减的纤维。几年以后，他们制造了使用二氧化锗作为芯掺杂剂的、只有4dB/km衰减的纤维。实现如此低的衰减引领了光纤远程通信的发展并使Internet互联网能够实现。

引入以下美国专利全文作为参考：2000年1月11日颁布的美国专利US 6,014,488。

微弯曲是光纤中的明显但细微的弯曲曲率，其涉及几微米的局部轴向位移以及几毫米的空间波长。热应力和/或机械横向力可以诱发微弯曲。当存在时，微弯曲使被涂覆光纤的信号传输能力衰减。因此，对于远程通信网的成功来说，已知的是每个远程通信系统都对光纤衰减可容忍增加的量有限制并避免达到该限制，最好是整体上降低微弯曲，因为降低微弯曲就降低了衰减的增加。

光纤涂层技术发展的一个关键驱动力是用户对视频提高的需求。对于已有的光纤涂层技术，2G网络应用是足够的。然而，未来的网络如3G、4G和IPTV、高清电视(HDTV)、视频会议及其他高带宽应用将对光纤的性能提出更高的要求，因此对光纤涂层性能的要求将越来越高。

为了满足互联网上对视频应用的巨大需求，下一代远程通信网络需要支持更大容量、更长距离和更宽光谱范围的传输，而当前这代G652光纤的性能是为长距离直线排列(long haul straight alignment)应用研发的；因此G562不适于满足光纤到户(FTTH)挑战的要求。

随着通信信号的光传输迁移到家庭和MDU′s(多用户居住单元)中，光学玻璃纤维遇到更急的(tighter)弯曲，这需要光纤生产商提供G657抗宏弯曲纤维。同时，在使用的网络中对带宽日益增长的需求正对可利用的余量产生压力。