[实用新型]一种碳涂覆密封抗氢光纤

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤制造技术领域，具体涉及一种碳涂覆密封抗氢光纤。

背景技术

随着光纤应用领域的拓展，更多特殊环境下的光纤应用得到推广。比如油气田井下应用，水下探测等等。目前常规光纤采用丙烯酸树脂涂覆，其Nd值为25左右；常规需要进行氘气处理，避免1383nm波长损耗在后续使用过程中随着羟基的渗透而增加。同时，普通光纤无法避免氢气及羟基渗透高分子层与玻璃表面结合。随着时间的推移，玻璃光纤表面微裂纹会逐步增加，光纤抗拉强度会有明显下降，使用寿命受环境影响大。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种能有效抵抗羟基入侵，防止光纤表面微裂纹扩展、抗拉强度高、耐疲劳寿命长的光纤碳涂覆密封抗氢光纤。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种碳涂覆密封抗氢光纤，包括纤芯和纤芯外的包层，其所述的纤芯为玻璃纤芯，所述的包层外设置碳涂覆层，碳涂覆层外包覆树脂涂覆层。

上述的一种碳涂覆密封抗氢光纤，其所述的玻璃纤芯为单模光纤、多模光纤或特种光纤。

上述的一种碳涂覆密封抗氢光纤，其所述的特种光纤包括保偏光纤或稀土掺杂光纤。

上述的一种碳涂覆密封抗氢光纤，其所述的树脂涂覆层由丙烯酸树脂、硅橡胶、聚酰亚胺或聚醚醚酮材料制成。

上述的一种碳涂覆密封抗氢光纤，其所述的碳涂覆层采用CVD气相化学沉积法形成。

上述的一种碳涂覆密封抗氢光纤，其所述的碳涂覆层的涂覆厚度为25～85nm。

上述的一种碳涂覆密封抗氢光纤，其所述的碳涂覆层的粗糙度小于5nm。

有益效果：

本实用新型通过在玻璃光纤外层增加了一层无定型碳涂覆层，能够有效抵抗羟基入侵，防止光纤表面微裂纹的扩展，增加光纤耐疲劳寿命。同时能保证光纤在富氢的环境下，1383nm水峰的稳定性。同时，扩展了光纤在恶劣环境下的应用，可用于航天军工、油气田等特殊领域。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1，本实用新型包括玻璃纤芯1和纤芯外的包层2，包层2外设置碳涂覆层3，碳涂覆层3外包覆树脂涂覆层4。玻璃纤芯1为单模光纤、多模光纤、保偏光纤或稀土掺杂光纤。树脂涂覆层4由丙烯酸树脂、硅橡胶、聚酰亚胺或聚醚醚酮材料制成。碳涂覆层3采用CVD气相化学沉积法形成，厚度为25～85nm，粗糙度小于5nm。

实施例1

光纤类型为普通G.652D单模光纤。CVD沉积装置安装于拉丝炉下口约25cm位置，当拉丝速度为500m/min时，测试光纤温度为1100℃。CVD沉积装置气封气体为氩气，流量为5L/min；裂解气体为乙炔、氦气混合气，流量分别为：0.6L/min、2L/min。

测试光纤碳膜厚度为45nm；光纤Nd为166；光纤抗拉强度为4.6GPa；光纤高压氢损后，1240nm波长附加损耗为0.06dB/km。

实施例2

光纤类型为普通G.652D单模光纤。CVD沉积装置安装于拉丝炉下口约30cm位置，当拉丝速度为800m/min时，测试光纤温度为1130℃。CVD沉积装置气封气体为氩气，流量为5L/min；裂解气体为丙烷、氦气混合气，流量分别为：1.0L/min、1.8L/min。

测试光纤碳膜厚度为59nm；光纤Nd为195；光纤抗拉强度为4.2GPa；光纤高压氢损后，1240nm波长附加损耗为0.035dB/km。

实施例3

光纤类型为普通G.652D单模光纤。CVD沉积装置安装于拉丝炉下口约30cm位置，当拉丝速度为800m/min时，测试光纤温度为1130℃。CVD沉积装置气封气体为氩气，流量为5L/min；裂解气体为丙烷、鼓泡氯仿、氦气混合气，流量分别为：丙烷0.5L/min、鼓泡氦气0.2L/min；混合氦气1.8L/min。

测试光纤碳膜厚度为52nm；光纤Nd为233；光纤抗拉强度为4.9GPa；光纤高压氢损后，1240nm波长附加损耗为0.015dB/km。