包覆光纤、使用该光纤的光纤带芯线以及光纤元件

摘要

本发明在由石英类玻璃光纤上包覆n层(n为2以上的整数)紫外线固化树脂层形成的包覆光纤中，n层紫外线固化树脂层各层用以下公式：FI[N]＝(－40℃下紫外线固化树脂层的杨氏模量[MPa])×(该紫外线固化树脂层的截面积[mm

说明书

技术领域

本发明涉及在光通信中使用的包覆光纤、使用该光纤的光纤带芯线以及光纤元件。

背景技术

在光通信中使用的包覆光纤，一般是在光纤上涂敷树脂形成的，为了对外力不增加光纤的光传送损失，树脂通常由内层的初级树脂层和外层的次级树脂层构成。

在例如特开平8-248250号公报中公开这样构成的包覆光纤。在该公报所记载的包覆光纤中，使用杨氏模量为1.0～3.0MPa、玻璃化转变温度为-10℃以下的树脂作为初级树脂层，使用杨氏模量为400MPa以上的树脂作为次级树脂层。

发明内容

然而，在海底光通信中也使用包覆光纤。因此，期望在例如0～5℃的所谓低温环境下，甚至考虑到适用于地面通信网的通用性，即使在-40℃程度的低温下，也能够实现良好的传送特性。

本发明的发明者对前述公报中记载的现有包覆光纤进行了研究。其结果是即使在0～5℃的低温环境下，前述公报中记载的现有包覆光纤也存在传送特性恶化的情形，特别是由于波分复用传送方式(WDM)，在低温环境下，该包覆光纤在光通信中的实用化存在变困难的情形。

因此，本发明的目的是提供一种能够充分防止低温环境下传送特性变劣的包覆光纤、使用该光纤的光纤带芯线以及光纤元件。

本发明的发明者为解决上述课题，专心研究之后发现，在石英类玻璃光纤上覆盖有n层的紫外线固化树脂层形成的包覆光纤中，当各层基于-40℃下的杨氏模量、截面积、实效线膨胀系数等定义的收缩应力指标FI的总和在一定值以下时，能够充分防止包覆光纤低温传送特性变劣。由此完成了本发明。

即，本发明在由石英类玻璃光纤上覆盖n(n为2以上的整数)层紫外线固化树脂层所形成的包覆光纤中，

在前述n层紫外线固化树脂层的各层中，用以式：

FI[N]＝(-40℃下紫外线固化树脂层的杨氏模量[MPa])

         ×(该紫外线固化树脂层的截面积[mm²])

         ×(实效线膨胀系数[10^-6/℃]÷10⁶)

         ×(温度差190[℃])

定义的收缩应力指标FI的总和为3[N]以下。

本发明光纤带芯线具有多根如上所述的包覆光纤。而且本发明的光纤元件具备中心拉张力体和配置在该中心拉张力体周围的多根包覆光纤，前述多根包覆光纤中的每一根都是如上所述的包覆光纤。

所述发明由于含有能充分防止低温下传送损失恶化的包覆光纤，因此可以充分防止低温下传送损失恶化。

附图说明

图1A显示的是本发明包覆光纤一实施形式的断面图。

图1B显示的是本发明包覆光纤另一实施形式的断面图。

图2显示的是制造本发明包覆光纤用的拉丝装置一实例的概略图。

图3显示的是本发明包覆光纤带芯线一实施形式的断面图。

图4显示的是本发明光纤元件一实施形式的断面图。

图5显示的是制造作为实施例22和实施例23的包覆光纤用的拉丝装置另一实例的概略图。

图6是说明图5中的导辊和摇动导辊位置关系用的示意图。

图7是说明摇动导辊和固定导辊位置关系用的示意图。

本发明的最佳实施形式

以下对本发明的实施形式进行说明。

首先对本发明的包覆光纤进行说明。

本发明的包覆光纤是在石英类玻璃光纤上涂敷n层紫外线固化树脂层形成的。在本文中，n为2以上的整数，通常为2或者3。在图1A中，显示的是在石英类玻璃光纤1的外围涂敷2层紫外线固化树脂层2，3所形成的包覆光纤，即是n为2的包覆光纤4。

在本发明包覆光纤中使用的石英类玻璃光纤如果是单模光纤的话，则可以是具有阶梯折射率型等的、任何折射率分布的光纤，而理想的光纤是其折射率分布在波长约1.55μm处的分散变为0的光纤、即分散转移光纤，特别优选NZ型波长分散转移光纤(非零分散转移光纤)，而且优选其实效芯截面积(A_eff)在60μm²以上。实效芯截面积应在60μm²以上的原因是：当实效芯截面积低于60μm²时，倾向于易产生非线性现象造成的干扰。而且优选实效芯截面积在130μm²以下，当实效芯截面积穿过130μm²时，其传送特性对光纤的弯曲程度极其敏感，倾向于易增加损失。

作为另一种用于本发明包覆光纤的石英类玻璃光纤，可考虑使用负分散光纤。

在负分散光纤中，优选波长范围在1.52-1.62μm内的任何一处波长的波长分散度D与分散斜度S之间的比(S/D)在0.001～0.004(1/nm)之间。作为光源和光检测器之间的光传送通路，可以使用与上述负分散光纤相连的标准单模光纤(在1.3μm波长附近处，分散度变为0的光纤)，通过上述负分散光纤，可以对标准单模光纤的分散度和分散斜度进行补偿。

而且在上述负分散光纤中，优选波长范围在1.52～1.62μm内的任何一处波长的波长分散度D与分散斜度S之间的比(S/D)在0.004～0.020(1/nm)之间。作为光源和光检测器之间的光传送通路，可以使用与非零分散转移光纤相连的上述负分散光纤，通过上述负分散光纤，可以对非零分散转移光纤的分散度和分散斜度进行补偿。

上述分散转移光纤和负分散光纤可通过以下方式获得，例如通过使折射率增加的二氧化锗(GeO₂)和适宜使折射率降低的氟元素，以形成具有适当折射率分布形状的光纤。

用于本发明包覆光纤的石英类光纤的外径一般为115～135μm，优选124～126μm。

在本发明的包覆光纤中，n层紫外线固化树脂层中各层收缩应力指标FI的总和为3[N]以下。在本文中，收缩应力指标FI用下式定义：

FI[N]＝(-40℃下紫外线固化树脂层的杨氏模量[MPa])

         ×(该紫外线固化树脂层的截面积[mm²])

         ×(实效线膨胀系数[10^-6/℃]÷10⁶) 

         ×(温度差190[℃])

在上式中，实效线膨胀系数是一种不仅要考虑由温度变化造成的线收缩，还要考虑固化造成的固化收缩的系数。即，当紫外线固化树脂组合物在紫外线照射装置中固化时，从紫外线灯发出的辐射热量和紫外线固化树脂组合物由于自身的固化反应的热量，使紫外线固化树脂层的温度达到100℃以上的高温。因此，当从紫外线照射装置取出光纤之后、光纤温度下降时，紫外线固化树脂层根据该线膨胀系数收缩。但是，由于在产生固化反应时还产生固化收缩，实质上紫外线固化树脂组合物在涂布之后、即将固化之前的外径，不仅产生线膨胀系数部分引起的收缩，还产生固化收缩率部分引起的收缩。在FI式中，温度差可用190℃(-40℃和150℃之间的差值)代表。由此，实效线膨胀系数可具体用下式表示：

α_eff[10^-6/℃]

＝{-40℃～150℃之间的平均线膨胀系数α_a[10^-6/℃]}

+{由固化收缩造成的收缩率(线收缩率)s’[10^-6/℃]÷190×10^-6}…(1)    

在本文中，线收缩率s’用下式表示：

s’＝{1-(1-s)^1/3}…(2)

(式中s表示固化收缩率)。

而固化收缩率s用下式表示：

s＝(ρ_a-ρ_b)/ρ_b…(3)

(式中ρ_b为包覆层固化前的比重，ρ_a为包覆层固化后的比重)。

如果n层紫外线固化树脂层各层的收缩应力指标FI的总和超过3[N]，则在低温环境下传送特性恶化。

收缩应力指标FI的总和的下限优选为0.6N。

在n层紫外线固化树脂层中，与石英类玻璃光纤粘附的第1层紫外线固化树脂层，其23℃下的杨氏模量优选0.7MPa以下，更优选0.5MPa以下。当杨氏模量超过0.7MPa时，包覆光纤在受到变形的场合下不能发挥出缓和变形的效果，传送损失倾向于增加。此外，第1层紫外线固化树脂层23℃下的杨氏模量优选0.1MPa以上，更优选0.3MPa以上。当杨氏模量低于0.1MPa时，由于强度过低，容易在制造包覆光纤的涂敷过程中，由于变形造成有第1层紫外线固化树脂层断裂(损坏)的倾向。

在本文中，紫外线固化树脂层的杨氏模量用以下所示的方法进行测定。即，首先用与包覆光纤中使用的紫外线固化树脂层相同的材料，制作片状的紫外线固化树脂层，然后对该膜状紫外线固化树脂层进行拉伸实验。由此测定出紫外线固化树脂层的杨氏模量。

在本发明的包覆光纤中，优选n层紫外线固化树脂层中的第1层紫外线固化树脂层与石英类玻璃之间的粘附力为50～200N/m，更优选70～150N/m。粘附力低于50N/m时，粘附力不充分，容易造成由于第1层紫外线固化树脂层从石英类玻璃光纤剥离，使得低温下传送损失增大的可能性变大，而且当在以下所述的摇动导辊上按压包覆光纤24的力变大时，存在第1层紫外线固化树脂层2从玻璃光纤1剥离的倾向。另一方面，当粘附力超过200N/m时，在进行包覆光纤的连接时，有难以实施除去紫外线固化树脂层的工作的倾向。

优选：n层紫外线固化树脂层中的第1层紫外线固化树脂层2的断裂强度在18MPa以上。在该情况下，能在包覆光纤受到应力变形时，充分防止由紫外线固化树脂层内部破坏而产生的空隙，从而能够充分抑制由于产生空隙，使低温下传送损失增加的可能性。上述断裂强度的上限优选100MPa。当断裂强度超过100MPa时，则有难以进行除去包覆层的工作的倾向。

当n为3时，即紫外线固化树脂层为3层的场合下，第2层紫外线固化树脂层3在23℃下的杨氏模量优选150～1000MPa，而第3层紫外线固化树脂层在23℃下的杨氏模量优选在1000MPa以上，1500MPa以下。在该情况下，能更好地改善侧压特性，并充分防止由于外伤造成的断裂。

此外，本发明的包覆光纤也可以如图1所示，在n层紫外线固化树脂层2，3上涂敷着色层30来形成。着色层30是为了识别包覆光纤31而使用的，因此着色物质没有特别的限制。着色层30是例如在紫外线固化树脂中加入颜料而构成的。

上述紫外线固化树脂层是用紫外线照射受紫外线照射而固化的树脂组合物形成的，树脂组合物除了为例如聚醚氨基甲酸酯丙烯酸酯系等的树脂之外，还含有稀释该树脂用的稀释单体。此外，树脂组合物按照需要还可含有光聚合引发剂和硅烷偶合剂，极性单体和具有杂环的单体，以及含多元环的单体等等。

作为上述聚氨基甲酸酯丙烯酸酯类树脂，除了例如由丙烯酸2-羟乙酯、2，4-甲苯二异氰酸酯和聚二醇合成得到的可聚合低聚物之外，还可使用由丙烯酸2-羟乙基酯，2，4-甲苯二异氰酸酯和环氧乙烷、四氢呋喃合成得到的可聚合低聚物，或者由丙烯酸2-羟乙基酯，2，4-甲苯二异氰酸酯和聚1，4-丁二醇合成得到的可聚合低聚物等。

上述稀释单体只要是能够将上述聚醚氨基甲酸酯丙烯酸酯类树脂等溶解的单体，没有特别的限制。作为上述单体，可例举出N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基己内酰胺等的单官能性稀释单体，以及三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯，(二甲基)丙烯酸乙二醇酯等的多官能性稀释单体。稀释单体还可以是单官能性稀释单体和多官能性稀释单体的混合物。此外，作为光聚合引发剂，可例举出苄基二甲基缩酮，苯偶姻乙醚，4-氯代二苯甲酮，3-甲基苯乙酮，2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基膦氧化物，噻吨酮等。作为上述硅烷偶合剂，可例举出γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等。此外作为上述极性单体，可例举出丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮，丙烯酰吗啉等。作为上述杂环，可例举出内酰胺。作为上述具有杂环的单体，可例举出N-乙烯基己内酰胺。此外，作为上述具有多元环的单体，可例举出丙烯酸异冰片酯。

第1层树脂组合物7a含有分子量在5000以上的低聚物，含5-11个碳原子数的亚甲基的多官能单体，含上述杂环的单体和/或具有上述多元环的单体，而且优选上述多官能单体与上述低聚物的重量比为0.02～0.04。

当上述低聚物的分子量低于5000时，第1层树脂组合物层的杨氏模量有变高的倾向。此外还优选低聚物的分子量在30,000以下。当分子量超过30,000时，所得到的组合物的粘度变得过高，从而有难以操作的倾向。作为上述低聚物，可以是例如聚醚二醇。

当上述多官能单体的亚甲基的碳原子数低于5时，第1层树脂组合物层的杨氏模量变得过大，因而有侧压损耗的增加量下降，难以除去包覆层的倾向。另一方面，当亚甲基的碳原子超过11时，第1层树脂组合物层的断裂强度变小，因此在第1层树脂组合物层内容易产生空隙。作为上述多官能单体，可以是例如二丙烯酸壬二醇酯。

此外，上述多官能单体与上述低聚物的重量比低于0.02时，第1层树脂组合物层的断裂强度变小，因此在第1层树脂组合物层内容易产生空隙。另一方面，当该重量比超过0.04时，侧压损耗的增加量下降，因此难以除去包覆层。

而且，上述第1层树脂组合物7a还可以再含有脂肪族类单体。

由第1层树脂组合物7a固化所得的第1层紫外线固化树脂层断裂强度优选4.0MPa以上。断裂强度低于4.0MPa时，在第1层紫外线固化树脂层中容易产生空隙。

可按照以下方式对紫外线固化树脂层的杨氏模量和断裂强度进行调整。即，为使紫外线固化树脂层的杨氏模量和断裂强度变小，可以使用使聚醚氨基甲酸酯丙烯酸酯类树脂中聚醚部分的分子量增大，也可以直链状分子量变大的单官能性稀释单体。

另一方面，为增大杨氏模量和断裂强度，可以使聚醚氨基甲酸乙酯丙烯酸酯类树脂的分子量变小，也可以提高氨基甲酸乙酯部分的刚性。或者，在使用上述多官能性稀释单体作为稀释单体时，增加其在该树脂组合物中的配比，还可以使用刚性高的单体作为稀释单体。

石英类玻璃和第1层紫外线固化树脂之间的粘附力，可通过在第1层紫外线固化树脂层中使用上述极性单体，或者通过调整硅烷偶合剂的添加量进行调整。

可以按照以下方式对线膨胀系数进行调整。即，减少聚醚氨基甲酸酯丙烯酸酯类树脂中所结合的氨基甲酸乙酯，从而能降低高温造成的膨胀，作为其结果，能够降低-40～150℃的平均线膨胀系数α_a。而且，如果所用的聚醚氨基甲酸酯丙烯酸酯类树脂含较多刚性高的部分(苯环等)，则能够降低-40～150℃整个范围内的线膨胀系数。

以下对本发明包覆光纤制造方法的一个实例进行说明。

首先，对实施本发明包覆光纤制造方法的拉丝装置的结构进行说明。

图2是显示制造本发明包覆光纤用拉丝装置的一个实例的概略图。如图2所示，拉丝装置5具有拉丝炉6，在其垂直下方，依次具有已引入第1层树脂组合物的塑模7，第1紫外线照射装置8，已引入第1层树脂组合物的塑模9，第2紫外线照射装置10，和正下方的辊11。第1紫外线照射装置8具有容器13，在容器13内具有圆筒状石英玻璃管14，以使涂布了第1层树脂组合物的光纤从其中通过。此外，在容器13内，在玻璃管14的外侧设置了紫外线灯15，在容器13的内侧安装了反射镜16。此外，第2紫外线照射装置10和第1紫外线照射装置8一样，具有容器17、圆筒状石英玻璃管18、紫外线灯19和反射镜20。而且，拉丝装置5在正下方的辊11处具有卷绕包覆光纤的卷绕机12。

在这种拉丝装置5中，在制造包覆光纤4时，首先要准备以石英类玻璃为基本材料的圆筒状光纤母材21。光纤母材21是由应成为光纤中心的芯部和应设置在芯部外围、成为光纤包层的包层组成。

该光纤母材21通过拉丝炉6，其前端熔融得到光纤1。该光纤1通过已引入第1层树脂组合物的塑模7，在此光纤1被涂布上第1层树脂组合物。涂布了第1层树脂组合物的光纤1，由第1紫外线照射装置8用紫外线对其进行照射，由此使得第1层树脂组合物固化，使得第1层紫外线固化树脂层包覆在光纤1上。

被第1层紫外线固化树脂层包覆的光纤1，通过已引入第2层树脂组合物的塑模9，在此光纤1被涂布上第2层树脂组合物。涂布了第2层树脂组合物的光纤1，由第2紫外线照射装置10用紫外线对其进行照射，由此使得第2层树脂组合物固化，使得第2层紫外线固化树脂层包覆在第1层紫外线固化树脂层上。

由此获得包覆光纤4，该包覆光纤4通过正下方的辊11时，由卷绕机12进行卷绕。

而且，在本文中，尽管是以紫外线固化树脂层为2层时的情况为例进行说明的，但是本发明的包覆光纤也可以为3层以上。

图3显示的是本发明光纤带芯线的一实施形式的断面图。如图3所示，作为本发明实施形式的光纤带芯线40是在带状的包覆层41中，将紫外线固化树脂层上包覆着色层的包覆光纤4’，以多根并排的状态配置形成的。该光纤带芯线40是通过以下方式形成的：将多根包覆光纤4’并排配置，在该状态下，涂敷例如能被紫外线照射而固化的树脂组合物，用紫外线对该组合物进行照射，使其固化，由此形成包覆层41。

图4显示的是本发明光纤元件一实施形式的断面图。如图4所示，作为本实施形式的光纤元件50具有由钢等形成的中心拉张力体51，和配置在该中心拉张力体51周围的多根包覆光纤4’，在该包覆光纤4’周围，依次包覆着第1紫外线固化树脂层52和第2紫外线固化树脂层53。而且，如图4所示，多根包覆光纤4’中的每一根都具有着色层54，由此能够对这些包覆光纤4’进行识别。

以下用实施例对本发明的内容进行具体说明，但本发明不局限于这些实施例。

实施例1-8

包覆光纤的制造

按照如下方式用图2所示的拉丝装置5制作包覆光纤4。首先将光纤母材1的前端，插入到已加热至1950℃的拉丝炉6中，由此进行熔融拉丝，制成具有2重芯型折射率曲线的85μm²的实效芯截面积和外径为125μm的分散转移光纤1。使该光纤1通过已引入第1层树脂组合物的塑模7，以涂布第1层树脂组合物，然后在第1紫外线照射装置8处，用紫外线进行照射使其固化。由此在光纤1上形成第1层紫外线固化树脂层。作为第1层树脂组合物，使用的是表1所示的组合物。此外，紫外线灯使用的是金属卤化物灯。

表1

  实例 层 树脂组合物  内径  (mm)  外径  (mm)  截面积  (mm²)  杨氏模量    平均线膨胀系数    α_a(150～-40℃)    [10^-6/℃]  固化收   线收缩率  缩率      s’[-]  S[-]   实效线膨胀系数   α_eff(150～-40℃)   [10^-6/℃]  收缩应力指标     23℃    [MPa]    -40℃    [MPa]  FI  [N]    FI的总和    [N]实施例1 1 2 Rs2-1 Rh2  0.125  0.200  0.200  0.245  0.0191  0.0157    0.7    1000    60    2000    610    200  0.031    0.0104  0.055    0.0187   665   298  0.15  1.78    1.9实施例2 1 2 Rs2-2 Rh2  0.125  0.200  0.200  0.245  0.0191  0.0157    0.7    1000    60    2000    610    200  0.031    0.0104  0.055    0.0187   665   298  0.15  1.78    1.9实施例3 1 2 Rs2-3 Rh2  0.125  0.200  0.200  0.245  0.0191  0.0157    0.6    1000    59    2000    610    200  0.031    0.0104  0.055    0.0187   665   298  0.14  1.78    1.9实施例4 1 2 Rs2-4 Rh2  0.125  0.200  0.200  0.245  0.0191  0.0157    0.6    1000    58    2000    600    200  0.031    0.0104  0.055    0.0187   665   298  0.14  1.78    1.9实施例5 1 2 Rs2-5 Rh2  0.125  0.200  0.200  0.245  0.0191  0.0157    0.7    1000    60    2000    610    200  0.031    0.0104  0.055    0.0187   665   298  0.15  1.78    1.9实施例6 1 2 Rs2-6 Rh2  0.125  0.200  0.200  0.245  0.0191  0.0157    0.7    1000    60    2000    610    200  0.031    0.0104  0.055    0.0187   665   298  0.15  1.78    1.9实施例7 1 2 Rs2-1 Rh2  0.125  0.210  0.210  0.245  0.0224  0.0125    0.7    1000    60    2000    610    200  0.031    0.0104  0.055    0.0187   665   298  0.17  1.42    1.6实施例8 1 2 Rs2-1 Rh2  0.125  0.180  0.180  0.245  0.0132  0.0217    0.7    1000    60    2000    610    200  0.031    0.0104  0.055    0.0187   665   298  0.10  2.46    2.6

然后，使已形成第1层紫外线固化树脂层的光纤通过已引入第2层树脂组合物的塑模9，由此涂布上第2层树脂组合物，然后在第2紫外线照射装置10处，用紫外线对其进行照射，使其固化。由此在第1层紫外线固化树脂层上形成第2层紫外线固化树脂层，由此得到包覆光纤4。作为第2层树脂组合物，使用的是表1所示的组合物。此外，第1层树脂组合物和第2层树脂组合物的组成如表2和表3所示。

表2

树脂名称聚醚氨基甲酸酯            配比丙烯酸酯                  (WT％)  单体                             配比                                  (WT％)光引发剂           配比                  (WT％)硅烷偶合剂    配比              (WT％)Rs1丙烯酸2-羟乙基酯、2，4    60 -甲苯二异氰酸酯和聚丙二 醇合成得到的可聚合低聚物  N-乙烯基吡咯烷酮                72，4，6-三甲基苯    2甲酰二苯基膦氧化物γ-巯基丙基    1三甲氧基硅烷  丙烯酸异冰片酯                  15  壬基酚EO改性*(4摩尔改性)丙烯酸酯15Rs2-1丙烯酸2-羟乙基酯，2，4    60 -甲苯二异氰酸酯、环氧乙 烯和四氢呋喃合成得到的可 聚合低聚物  丙烯酸十二烷酯                  10同上                2同上           3  壬基酚EO改性(4摩尔改性)丙烯酸酯 16  N-乙烯基己内酰胺                5  二丙烯酸三甘醇酯                4Rs2-2同上                      60  丙烯酸十二烷酯                  12同上                2同上           3  壬基酚EO改性(4摩尔改性)丙烯酸酯 16  N-乙烯基己内酰胺                5  二丙烯酸三甘醇酯                2Rs2-3同上                      60  丙烯酸十二烷酯                  12同上                2同上           3  壬基酚EO改性(4摩尔改性)丙烯酸酯 17  N-乙烯基已内酰胺                5  二丙烯酸三甘醇酯                1Rs2-4同上                      60  丙烯酸十二烷酯                  11同上                2同上           4  壬基酚EO改性(4摩尔改性)丙烯酸酯 16  N-乙烯基己内酰胺                5  二丙烯酸三甘醇酯                2Rs2-5同上                      60  丙烯酸十二烷酯                  13同上                2同上           2  壬基酚EO改性(4摩尔改性)丙烯酸酯 16  N-乙烯基己内酰胺                5  二丙烯酸三甘醇酯                2EO改性*：环氧乙烷改性

表3EO改性*：环氧乙烷改性

使由此获得的包覆光纤4通过正下方的辊11，在卷绕机12处用50g的拉力对其进行卷绕。

对于该包覆光纤，计算出第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数和FI。此外，对所得的包覆光纤进行低温传送特性、侧压特性、第1层紫外线固化树脂层和石英玻璃之间的粘附力和除去包覆层进行研究，同时还要观察低温实验之后的包覆光纤中光纤和第1层紫外线固化树脂层之间所产生的剥离状况(耐剥离性)，观察第1层紫外线固化树脂层中的空隙(防止产生空隙的性能)，以及进行高张力筛选测试。而且还要对第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层各层进行断裂强度的测定。

(紫外线固化树脂层杨氏模量的计算)

按照以下方式测定紫外线固化树脂层的杨氏模量。即，预先准备好表2所示的树脂组合物，在氮气氛围下，以100mJ/cm²的照射量用紫外线进行照射，得到100μm厚的片材。对所得的片材进行遮光，在23℃±2℃、50±5％RH的条件下放置24小时以上，由此对该膜的状态进行调整。然后以该膜为基础，制作出JIS2号哑铃形状的测试片，对该测试片进行拉伸实验，实验条件是标线之间距离为25mm，夹头之间的距离为25mm，拉伸速度为50mm/分，由此计算出杨氏模量。其它以JISK7127为标准。计算出23℃和-40℃各温度下的杨氏模量。结果见表1。

而且，拉伸实验以及23℃下的杨氏模量的测定，是用TOYOMEASURING INSTRUMENTS制TENSILON/UTM-3实施的，-40℃下杨氏模量的测定，是用TOYOSEIKI SEISAKUSHO，LTD制STROGRAPH-T实施的。

(平均线膨胀系数α_a的测定)

为测定第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层的线膨胀系数，用与第1层紫外线固化树脂层相同的材料制作薄膜状测试片(厚100μm×宽5毫米×长25mm)。按照同样的方式，用与第2层紫外线固化树脂层相同的材料制作薄膜状测试片。在制作测试片时，在氮气氛围下，用100mJ/cm²的照射光量，分别对第1层树脂组合物和第2层树脂组合物进行紫外线照射。用TMA(热机械分析仪)对这两种薄膜状测试片求出平均线膨胀系数α_a(10^-6/℃)。由此计算出作为-40℃～150℃的线膨胀系数的平均值的平均线膨胀系数α_a(10^-6/℃)。结果见表1。

(固化收缩率s的计算)

在制作包覆光纤时，测定第1层树脂组合物的比重和第1层紫外线固化树脂层的比重，根据已示出的式(3)计算出固化收缩率s。结果见表1。

(线收缩率s’的计算)

基于按照上述方式计算出的固化收缩率s，根据已示出的式(2)计算出线收缩率s’。结果见表1。

(实效线膨胀系数α_eff的计算)

基于平均线膨胀系数α_a和线收缩率s’，根据已示出的式(1)计算出实效线膨胀系数α_eff。结果见表1。

(低温传送特性)

按照以下方式对低温传送特性进行评价。即，将长度为3000m的包覆光纤捆成直径约为280mm的环状，并将其放入能设定温度的恒温槽内。当恒温槽的水温从25℃下降至-40℃之后，再升高至25℃，以此为一次循环，重复进行10次这样的热循环。此时，包覆光纤的一端与波长为1.55μm的LED光源相连，另一端与光检测器相连，测定在10次循环中，25℃和-40℃的传送损失。而后，计算出-40℃的传送损失对25℃的传送损失的变化比率。当该变化比率比0.000dB/km大时，则判断出传送特性恶化，在表中用“×”表示，当该变化比率为-0.002dB/km～0.000dB/km时，则判断出可充分防止传送损失恶化，在表中用“○”表示，当该变化比率比-0.002dB/km小时，则判断出可更加充分地防止传送损失恶化，在表中用“◎”表示。结果见表4。

表4

    FI总和 低温化造成 的损失增量  侧压造成的  损失增量    粘附力    (N/m)    耐剥离性  包覆除去  性能  高拉力筛选造成  的断裂频率    断裂强度    (MPa) 耐空隙性能  实施例1    1.9 ◎  ○    150    ○  ○  ○    6.0 ○  实施例2    1.9 ◎  ○    150    ○  ○  ○    2.2 ○  实施例3    1.9 ◎  ○    150    ○  ○  ○    1.1 ×  实施例4    1.9 ◎  ○    250    ○  ×  ○    2.3 ○  实施例5    1.9 ◎  ○    50    ○  ○  ○    2.1 ○  实施例6    1.9 ◎  ○    20    ×  ○  ○    1.8 ○  实施例7    1.6 ◎  ○    -    -  -  ○    - -  实施例8    2.6 ○  ○    -    -  -  ○    - -

(侧压特性的评价)

用100g的张力，在卷筒直径约为280mm的、卷绕了第1000号砂纸的绕线管上仅卷绕600m长的包覆光纤，以及将1000m长的包覆光纤捆扎成环状，在这两种状态下，根据OTDR在1.55μm的波长处分别测定传送损失。从前者的传送损失扣除后者的传送损失，以求出传送损失增量。当传送损失增量比1dB/km大时，则判断其侧压特性不良，并用“×”表示，当传送损失增量比0.5dB/km大并在1dB/km以下时，则判断其侧压特性良好，并用“○”表示，当传送损失增量在0.5dB/km以下时，则判断其侧压特性极好，并用“◎”表示。结果见表4

(粘附力的测定)

按照以下方式对石英玻璃和第1层紫外线固化树脂之间的粘附力进行测定。首先将石英玻璃板浸渍在硫酸中并保持5分钟以上，以洗净表面。在洗后的石英玻璃板上涂布第1层树脂组合物，之后通过紫外线照射使其固化，形成厚度为250μm、宽50mm的树脂片。此时紫外线照射光量为100m J/cm²。在25℃下，50％RH的气氛中将所得的树脂片放置一周。而后从石英玻璃板剥离该树脂片，将其弯曲成180°、以200mm/分的拉伸速度撕下仅50mm的该树脂片。除此之外，以JIS Z0237为标准。在此，粘附力为用树脂片的单位宽度对从石英玻璃板剥离树脂片时所施加的力的最大值进行换算后所得的值。结果见表4。

(对低温传送特性试验后的光纤和第1层紫外线固化树脂层之间所产生的剥离状况的观察)

在低温传送特性试验后，将包覆光纤浸渍在调整折射率用的匹配油(matching oil)中，从其侧面方向用光学显微镜扩大50倍进行观察，由此来确认由低温传送特性试验造成的包覆光纤的包覆状态。当第1层紫外线固化树脂层容易从光纤剥离下来时，则判断出在低温环境下容易发生剥离(无耐剥离性)，并用“×”表示；当第1层紫外线固化树脂层不与光纤剥离时，则判断出在低温环境下非常难发生剥离(有耐剥离性)，并用“○”表示。结果见表4。

(包覆层除去性能的评价)

为了对光纤包覆层的除去性能进行评价，先制成光纤带芯线。在制作光纤带芯线时，将4根按照上述方式制得的包覆光纤并排，并在其上涂布上紫外线固化性树脂组合物，之后用紫外线进行照射使其固化，则一次性地用树脂将4根包覆光纤包覆住。所用的紫外线固化树脂组合物含有70％重量的、由丙烯酸2-羟乙酯、2，4-甲苯二异氰酸酯和聚丙二醇合成得到的聚合性低聚物；28％重量的、作为稀释用单体的N-乙烯基吡咯烷酮；和2％重量的、作为光聚合引发剂的2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基膦氧化物。

按照以下方式，对由此获得的光纤带芯线的包覆层一次性除去性能进行评价。即，利用加热移去器(住友电器工业株式会社制造的JR-4A)，用手工操作的方式将光纤带芯线一端的包覆层一次性除去。加热移去器的加热器的加热温度设为90℃。此时包覆层除去性能的结果见表4。在表4中，能够将4根玻璃光纤剥出时，则判断包覆光纤包覆层除去性能良好，并用“○”表示，当不能将玻璃光纤剥出时，则判断包覆光纤包覆层除去性能不佳，并用“×”表示。

(测定由高拉力筛选造成的断线频率)

对包覆光纤施加21.6N的拉力进行筛选，对包覆光纤的断线频率进行检测。当断线频率为5次/1000km以下时，则判断由高拉力筛选方法难以引起断线，并用“○”表示，除此之外的场合为“×”。结果见表4。

(断裂强度的测定)

按照以下方式求出第1层紫外线固化树脂层的断裂强度。即，在石英玻璃基板上涂布与第1层树脂组合物相同的材料，在氮气环境下，用100mJ/cm²光量的紫外线对其进行照射，使其固化，制作出厚度约为100μm的树脂片。树脂片的形状作成JIS2号哑铃状。对该树脂片进行遮光，在23℃±2℃、50±5％RH的环境下，放置24小时以上，对其状态进行调整。此后，用拉伸试验机(TOYO MEASURINGINSTRUMENTS制TENSILON/UTM-3)，对该树脂片进行拉伸试验，其条件是标线间距离为25mm，检验(check)间隔为80±5mm，拉伸速度为50mm/分，直至该树脂片断裂，断裂时的应力即为断裂强度。在拉伸试验中，除此之外以JISK7127为准。结果见表4。

(对光纤和第1层紫外线固化树脂层界面上的剥离状况，以及第1层紫外线固化树脂层中的空隙的观察)

在对所得的包覆光纤实施上述高拉力筛选之后，从卷绕用绕线管抽出包覆光纤，并将其浸渍在调整折射率用的匹配油中，用50倍的显微镜对其侧面进行观察，判断有无剥离状况和空隙。结果见表4。在表4中，当发现空隙以及剥离状况时，则用“×”表示无防止产生空隙的性能，当未发现空隙以及剥离状况时，则用“○”表示具有防止产生空隙的性能。

实施例9，10

除了在第2层紫外线固化树脂层上再设置由表5所示的树脂组合物得到的第3层紫外线固化树脂层，同时使第1到第3层紫外线固化树脂层的外径为表5所示的数值之外，按照实施例1、7或8同样的方式制作包覆光纤。

表5

实例 层    树脂组    合物  内径  (mm)  外径  (mm)  截面积  (mm²)    杨氏模量平均线膨胀系数α_a(150～-40℃)    [10^-6/℃]  固化收  线收缩  缩率    率  S[-]    s’[-]   实效线膨胀系数   α_eff(150--40℃)   [10^-6/℃]  收缩应力指标    23℃    [MPa]    -40℃    [MPa]  FI  [N]    FI的总和    [N]实施例9 1 2 3    Rs2-1    Rh2    Rh4  0.125  0.200  0.235  0.200  0.235  0.245  0.0191  0.0120  0.0038    0.7    1000    1200    60    2000    3000    610    200    100  0.031    0.0104  0.055    0.0187  0.050    0.0170   665   298   189  0.15  1.36  0.41    1.9实施例10 1 2 3    Rs2-1    Rh2    Rh4  0.125  0.210  0.235  0.210  0.235  0.245  0.0224  0.0087  0.0038    0.7    1000    1200    60    2000    3000    610    200    100  0.031    0.0104  0.055    0.0187  0.050    0.0170   665   298   189  0.17  0.99  0.41    1.6实施例11 1 2    Rs1    Rh2  0.125  0.200  0.200  0.245  0.0191  0.0157    1200    1000    62    2000    580    200  0.032    0.0108  0.055    0.0187   637   298  0.14  1.78    1.9实施例12 1 2    Rs1    Rh2  0.125  0.210  0.210  0.245  0.0224  0.0125    1200    1000    62    2000    580    200  0.032    0.0108  0.055    0.0187   637   298  0.17  1.42    1.6

表6

实例 层  树脂  组合  物  内径  (mm)  外径  (mm)  截面积  (mm²)    杨氏模量平均线膨胀系数α_a(150～-40℃)    [10^-6/℃]固化收  线收缩缩率    率S[-]    s’[-]   实效线膨胀系数   α_a(150～-40℃)   [10^-6/℃]    收缩应力指标    23℃    [MPa]    -40℃    [MPa]    FI    [N]  FI的总和  [N]实施例13 1 2 3  Rs1  Rh2  Rh4  0.125  0.200  0.235  0.200  0.235  0.245  0.0191  0.0120  0.0038    1200    1000    1200    62    2000    3000    580    200    100 0.032  0.0108 0.055  0.0187 0.050  0.0170   637   298   189    0.14    1.36    0.41  1.9实施例14 1 2  Rs3  Rh3  0.125  0.210  0.210  0.245  0.0224  0.0125    0.3    150    50    600    650    190 0.031  0.0104 0.057  0.0194   705   292    0.15    0.42  0.6实施例15 1 2 3  Rs3  Rh3  Rh4  0.125  0.210  0.235  0.210  0.235  0.245  0.0224  0.0087  0.0038    0.3    150    1200    50    600    3000    650    190    100 0.031  0.0104 0.057  0.0194 0.050  0.0170   705   292   189    0.15    0.29    0.41  0.8实施例16 1 2 3  Rs3  Rh3  Rh2  0.125  0.200  0.235  0.200  0.235  0.245  0.0191  0.0120  0.0038    0.3    150    1000    50    600    2000    650    190    200 0.031  0.0104 0.057  0.0194 0.055  0.0187   705   292   298    0.13    0.40    0.43  1.0比较例1 1 2  Rs2-1  Rh1  0.125  0.180  0.180  0.245  0.0132  0.0217    0.7    1500    60    2600    610    205 0.031  0.0104 0.060  0.0204   665   312    0.10    3.35  3.4

按照与实施例1、7或8同样的方式，计算出该包覆光纤的第1～第3层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff。然后求出各层收缩应力指标FI及其总和。结果见表5。

此后，再对所得的包覆光纤进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试。结果见表7。

表7

  FI的总和  低温化造成的  损失增量  侧压造成的  损失增量  高拉力筛选造  成的断线频率实施例9  1.9  ◎  ◎  ○实施例10  1.6  ◎  ◎  ○实施例11  1.9  ◎  ×  ○实施例12  1.6  ◎  ×  ○实施例13  1.9  ◎  ×  ○实施例14  0.6  ◎  ○  ×实施例15  0.8  ◎  ◎  ○实施例16  1.0  ◎  ○  ○  比较例1  3.4  ×  ◎  ○

实施例11

除了用Rs1代替第1层树脂组合物中的Rs2-1之外，用与实施例1-6相同的方法制作包覆光纤。

按照与实施例1-6相同的方法，计算该包覆光纤中的第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff。然后求出各层收缩应力指标FI及其总和。结果见表5。

此后，再对所得的包覆光纤进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试。结果见表7。

实施例12

除了用Rs1作为第1层树脂组合物之外，用与实施例7相同的方法制作2种包覆光纤。

按照与实施例7相同的方法，计算该包覆光纤中的第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff。然后求出各层收缩应力指标FI及其总和。结果见表5。

此后，再对所得的包覆光纤进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试。结果见表7。

实施例13

除了用Rs1代替第1层树脂组合物中的Rs2-1之外，用与实施例9相同的方法制作包覆光纤。

按照与实施例9相同的方法，计算该包覆光纤中的第1～3层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff。然后求出各层收缩应力指标FI及其总和。结果见表6。

此后，再对所得的包覆光纤进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试。结果见表7。

实施例14

除了用Rs3代替第1层树脂组合物中的Rs2-1，用Rh3代替第2层树脂组合物中的Rh2之外，用与实施例7相同的方法制作包覆光纤。

按照与实施例7相同的方法，计算该包覆光纤中的第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff。然后求出各层收缩应力指标FI及其总和。结果见表6。

此后，再对所得的包覆光纤进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试。结果见表7。

实施例15

除了用表6所示的第1～3层树脂组合物之外，用与实施例10相同的方法制作包覆光纤。

按照与实施例10相同的方法，计算该包覆光纤中的第1-3层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff。然后求出各层收缩应力指标FI及其总和。结果见表6。

此后，再对所得的包覆光纤进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试。结果见表7。

实施例16

除了用表6所示的第1～3层树脂组合物之外，用与实施例9，13相同的方法制作包覆光纤。

按照与实施例9、13相同的方法，计算该包覆光纤中的第1～3层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff。然后求出各层收缩应力指标FI及其总和。结果见表6。

此后，再对所得的包覆光纤进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试。结果见表7

比较例1

除了用Rh1代替第2层树脂组合物中的Rh2之外，用与实施例8相同的方法制作包覆光纤。

按照与实施例8相同的方法，计算该包覆光纤中的第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff。然后求出各层收缩应力指标FI及其总和。结果见表6。

此后，再对所得的包覆光纤进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试。结果见表7。

实施例17～19

除了用表8中的Rs2-0代替第1层树脂组合物中的Rs2-1，用表8中的Rh2-0代替第2层树脂组合物中的Rh2，以及使第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层的内径和外径为表9所示的数值之外，用与实施例1、7或者8相同的方法制作包覆光纤。而且在表8中，“氨基甲酸酯丙烯酸酯”一栏中所记载的物质显示的是氨基甲酸酯丙烯酸酯原料，摩尔数比显示的是这些原料的摩尔数比。此外，份数”为氨基甲酸酯丙烯酸酯的份数。

表8

树脂组合物氨基甲酸乙酯烯酸酯 摩尔 份数(低聚物)           数比单体             份数光引       份数发剂硅烷偶合  份剂        数抗氧化剂                        份数Rs2-0聚醚二醇           2(分子量7000)异佛尔酮二异氰酸酯 3    65丙烯酸羟乙酯       2丙烯酸异冰片酯   14N-乙烯基己内酰胺 8壬基酚丙烯酸酯   8二丙烯酸壬二醇酯 2 ルシリ ン  1.5TP0γ-巯基   1丙基三甲氧基硅烷3，9-双[2-{3-(3-叔丁基-4        0.5-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1，1-二甲基乙基]-2，4，8，10-四氧杂螺[5，5]十一烷Rh2-0双酚A环氧乙烷加成  1的二醇异佛尔酮二异氰酸酯 2    15丙烯酸羟乙酯       2  丙烯酸异冰片酯   13N-乙烯基吡咯烷酮 10双酚A环氧乙烷加成的二醇的二丙烯 20酸酯   ルシリンTPO       1.5    -  3，9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1，1-二甲基乙基]-            0.52，4，8，10-四氧杂螺[5，5]十一烷聚1，4-丁二醇      1异佛尔酮二异氰酸酯 2    30丙烯酸羟乙酯       2异佛尔酮二异氰酸酯 1丙烯酸羟乙酯       2    10

表9

  实例 层  树脂组  合物  内径  (mm) 外径 (mm)  截面积  (mm²)  杨氏模量  平均线膨胀系数  α_a(150～-40)  [10^-6/℃ ]  固化收  线收缩  缩率     率  S[-]    s’[-]  实效线膨胀系数  α_eff(150～-40℃)  [10^-6/℃]  收缩应力指标  23℃ [MPa]  -40℃  [MPa]  FI  [N]  FI的总和  [N]  实施例17  1  2  Rs2-0  Rh2-0  0.125  0.180  0.180  0.245  0.0132  0.0217  0.7  882  48  1862  600  190  0.036  0.0121  0.053  0.0180  664  285  0.08  2.19  2.27  实施例18  1  2  Rs2-0  Rh2-0  0.125  0.200  0.200  0.245  0.0191  0.0157  0.7  882  48  1862  600  190  0.036  0.0121  0.053  0.0180  664  285  0.12  1.58  1.70  实施例19  1  2  Rs2-0  Rh2-0  0.125  0.210  0.210  0.245  0.0224  0.0125  0.7  882  48  1862  600  190  0.036  0.0121  0.053  0.0180  664  285  0.14  1.26  1.40  实施例20  1  2  3  Rs2-0  Rh2-0  Rh4  0.125  0.200  0.235  0.200  0.235  0.245  0.0191  0.0120  0.0038  0.7  882  1200  48  1862  3000  600  190  100  0.036  0.0121  0.053  0.0180  0.050  0.0170  664  285  189  0.12  1.20  0.41  1.73  实施例21  1  2  3  Rs2-0  Rh2-0  Rh4  0.125  0.210  0.235  0.210  0.235  0.245  0.0224  0.0087  0.0038  0.7  882  1200  48  1862  3000  600  190  100  0.036  0.0121  0.053  0.0180  0.050  0.0170  664  285  189  0.14  0.88  0.41  1.43

表10

    FI总和 低温化造成 的损失增量  侧压造成的  损失增量    粘附力    (N/m)  包覆除去  性能  高拉力筛选造成  的断裂频率  耐空隙性能  实施例17    2.27 ◎  ○    100  ○  ○  ○  实施例18    1.70 ◎  ○    100  ○  ○  ○  实施例19    1.40 ◎  ○    100  ○  ○  ○  实施例20    1.73 ◎  ◎    -  -  ○  -  实施例21    1.43 ◎  ◎    -  -  ○  -

按照与实施例1、7或8相同的方法，计算该包覆光纤中第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff。然后求出各层收缩应力指标FI及其总和。结果见表9。

此后，再对所得的包覆光纤进行低温传送特性、侧压特性、粘附力和包覆层去除性能的检测，同时进行高拉力筛选测试。结果见表10。

实施例20，21

除了在第2层紫外线固化树脂层上再设置由表3所示的树脂组合物Rh4得到的第3层紫外线固化树脂层，同时使第1～第3层紫外线固化树脂层的内径和外径为表7所示的数值之外，按照与实施例17～19同样的方式制作包覆光纤4。

按照与实施例17-19相同的方法，计算该包覆光纤4中第1层～第3层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff。然后求出各层收缩应力指标FI及其总和。结果见表9。

此后，再对所得的包覆光纤4进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试。结果见表10。

实施例22

按照以下所示的方法，使用具有图5所示摇动导辊的制造装置制造包覆光纤。

图5显示的是本实施例所用的包覆光纤制造装置的概略图，而且显示的是从光纤母材到用卷绕机卷绕拉丝后的玻璃光纤的步骤。图5中所示的22为激光外径测定器，23为拉丝控制部，7a为第1层树脂组合物，9a为第2层树脂组合物，24为包覆光纤，25为导辊，26为摇动导辊，27、28为固定导辊。此外，和图2相同或相当的结构部件用相同的符号标记。

使光纤母材21设置在拉丝炉6内，并将光纤母材21的前端插入到由加热器6a加热至1950℃的拉丝炉6内，通过熔融拉丝得到玻璃光纤1。玻璃光纤1为具有2重芯型折射率曲线的、85μm²实效截面积以及125μm外径的分散转移光纤。拉丝速度为100m/分。

用激光外径测定器22对已被拉丝的玻璃光纤1的外径进行测定。将所测定的玻璃光纤1的外径结果反馈到拉丝控制部23，为使其为所希望的外径，控制加热器6a的加热温度和玻璃光纤1的拉丝速度。

然后，使已拉丝成确定外径的玻璃光纤1通过已装入第1层树脂组合物7a的塑模7，以涂布上第1层树脂组合物7a，然后在第1紫外线照射装置8处用紫外线对该组合物进行照射，使其固化。由此在光纤1上形成第1层紫外线固化树脂层。

接着使已形成第1层紫外线固化树脂层的光纤通过已装入第2层树脂组合物9a的塑模9，以涂布上第2层树脂组合物9a，然后在第2紫外线照射装置10处用紫外线对该组合物进行照射，使其固化。由此在光纤1上形成第2层紫外线固化树脂层，得到包覆光纤24。

此外，第1层树脂组合物使用的是将表8所示Rs2-0组分中多官能性单体(二丙烯酸壬二醇酯)的量进行调整了的组合物，第2层树脂组合物使用的是表8所示的Rh2-0。此外，紫外线照射装置8和10使用的是金属卤化物灯。

使由此获得的包覆光纤24通过导辊25，摇动导辊26，固定导辊27、28，在卷绕机12处对该包覆光纤进行卷绕。

当包覆光纤24通过导辊25时，如图6所示，通过对辊25a之间的间隙(2mm宽)和对辊25b之间的间隙(2mm宽)而被引导。

按照以下方式，在包覆光纤24上，沿着其移动方向交替地附加上扭曲波纹。

即，如图7所示，使摇动导辊26的旋转轴26y以拉丝方向轴z为中心旋转到+θ处，由于该旋转使得在包覆光纤24的横向上施加力的作用，包覆光纤24转动着通过摇动导辊26的表面，由于这种转动使得在包覆光纤24上附加上纽曲波纹。此后，使摇动导辊26反方向旋转至-θ处，则包覆光纤24反方向地转动通过摇动导辊26的表面。由此，通过使摇动导辊26反复地从+θ旋转到-θ处，在包覆光纤24的移动方向上交替地附加上顺时针和反时针方向的扭曲波纹。此时，将玻璃光纤1拉丝时的拉力T定为2.5(N/光纤)、摇动导辊的半径R为0.08(m)、T/R为31.3、摇动转数定为1.67(S^-1)。在此处，摇动转数(S^-1)是用摇动导辊每1秒钟的旋转数表示的。1次旋转为从+θ到-θ，然后从-θ到+θ的一个循环。

另外，符号29是V字型窄槽29，其目的是使在辊27的表面包覆光纤26不会发生转动。

计算由此所得的包覆光纤24中第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数α_eff和FI，结果与实施例17相同。

此后，按照与实施例1-8相同的方法，对所得的包覆光纤24进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试，其结果与实施例17相同。此外还测定第1层紫外线固化树脂层的断裂强度，断裂强度为4.0MPa。

此外，对所得的包覆光纤24产生空隙的情况，在玻璃光纤和第1层紫外线固化树脂层界面处的剥离情况进行评价。结果见表11。而且在表11中，空隙的产生情况和剥离产生情况的判断基准和实施例1-8中的一样。

表11

此外还测定了包覆光纤24的PMD值，测定值为0.2ps/km^1/2，为良好。而且侧压损失增量在1dB/km以下，筛选断线频率为5次/1000km以下，任何一种都为“良”。

实施例23

除了将表8中所示Rs2-0组分中的多官能性单体(二丙烯酸壬二醇酯)的量进行调整，使第1层紫外线固化树脂层的断裂强度减少至2.0MPa之外，按照与实施例22相同的方式制得包覆光纤24。

按照与实施例1～8相同的方法，计算由此所得的包覆光纤24中第1层紫外线固化树脂层和第2层紫外线固化树脂层各层的截面积、杨氏模量、平均线膨胀系数α_a、线收缩率、固化收缩率、实效线膨胀系数和FI，结果与实施例22相同。

此后，按照与实施例1～8相同的方法，对所得的包覆光纤24进行低温传送特性、侧压特性的检测，同时进行高拉力筛选测试，其结果与实施例22相同。

此外，对所得的包覆光纤产生空隙的情况，在玻璃光纤和第1层紫外线固化树脂层界面处的剥离情况进行评价。结果见表11。

另外，还测定了本实施例的PMD值，测定值为0.2ps/km^1/2，为良好。而且侧压损失增量在1dB/km以下，筛选断线频率为5次/1000km以下，任何一种都为“良”。

从上述实施例1～23和比较例1的结果可以清楚地得出以下结论：即，实施例1～23中FI的总和都在3[N]以下，在低温环境下可充分防止传送损失，与此相对的是，比较例1中FI的总和超过了3[N]，则在低温环境下不能充分防止传送损失。

而且，第1层紫外线固化树脂层在23℃的杨氏模量在0.7MPa以下，由此可知侧压特性变得更加良好。

此外，将实施例9、10、15和实施例16相比较可知，第2层紫外线固化树脂层在23℃的杨氏模量为150～1000MPa，而第3层紫外线固化树脂层在23℃的杨氏模量在1000Mpa以上，1500Mpa以下，因此更大地改善了侧压特性，而且由于在高拉力筛选测试中断线频率变小，由外伤难以引起断裂。

而且，在实施例1～6中，由于第1层紫外线固化树脂层和光纤之间的粘附力为50～200N/m，由此可知能充分防止在低温传送特性试验后产生剥离。

此外，由于第1层紫外线固化树脂层的断裂强度在1.8MPa以下，由此可知能充分抑制在紫外线固化树脂层产生空隙，并充分抑制由所产生的空隙造成的低温环境下传送损失增量。

而且，通过比较实施例22和23可知，当第1层紫外线固化树脂层的断裂强度小于4.0MPa时，在包覆层内容易产生空隙。因此，使第1层紫外线固化树脂层的断裂强度优选在4.0MPa以上的。

产业上的实用性

从上述说明可知，根据本发明的包覆光纤、使用该包覆光纤的光纤带芯线和光纤元件可充分防止在低温下传送损失增加，进而可实用于海底和陆地上的低温环境下的光通信。