DE19849543A1

DE19849543A1 - Optical fibre which can be marked

Info

Publication number: DE19849543A1
Application number: DE19849543A
Authority: DE
Inventors: Ilona Dr Schmidt; Walter Dr Pfandl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Corning Research and Development Corp
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 1999-04-15

Abstract

The optical fibre has a single or multi-layer cladding. At least an outer layer (2) of the cladding or the outer cladding material contains a pigment which changes colour when electromagnetic radiation, e.g. from a Nd:YAG laser, is applied. The radiation may alternatively be microwave, infrared, or from a UV excimer laser. The soot present in the cladding material may act as a pigment which changes colour when exposed to a CO2 laser.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine markierbare optische Faser oder Ader (Hohlader, Bündelader, Festader) ge mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a markable optical fiber or core (hollow core, loose tube, fixed core) ge according to the preamble of claim 1.

Um die LWL-Fasern oder LWL-Adern eines optischer Nachrichten kabels unterscheiden zu können, müssen diese farblich gekenn zeichnet oder mit einer Farbmarkierung versehen sein. Die farbliche Kennzeichnung der Fasern/Adern erfolgt üblicher weise während ihrer Herstellung durch Einfärben der Ummante lung, d. h. durch Einbringen eines entsprechenden Farbmittels in das äußere Mantelmaterial. Das Einfärben des Mantelmateri als führt wegen der großen Zahl geforderter Farben jedoch zu langen Rüstzeiten und logistischen Problemen, was die Her stellungskosten erhöht.Around the fiber optic fibers or fiber optic wires of an optical message To be able to distinguish cables, they must be color-coded draws or be provided with a color marking. The Color coding of the fibers / veins is more common wise during their manufacture by coloring the outer jacket lung, d. H. by introducing an appropriate colorant in the outer jacket material. Coloring the coat material than leads because of the large number of colors required long set-up times and logistical problems, service costs increased.

Die Herstellungskosten lassen sich verringern, indem man die Fasern/Adern nur mit einem durch Extrusion erzeugten Kenn strich versieht. Dies reduziert zwar die Färbekosten, löst aber nicht das mit der Vielzahl von Farben verbundene logi stische Problem.The manufacturing costs can be reduced by the Fibers / veins only with a characteristic produced by extrusion dash marks. Although this reduces the dyeing costs, it solves but not the logic associated with the multitude of colors problem.

Markierungen werden auch durch Aufbringen eines Lösungsmit tels und/oder durch Auftragen einer UV-Farbe erzeugt, wobei die bekannten Farben allerdings nur schlecht auf dem häufig als Mantelmaterial verwendeten Polypropylen haften. Darüber hinaus wird die Umwelt durch die Emissionen des Lösungsmit tels belastet.Markers are also made by applying a solution tels and / or generated by applying a UV ink, wherein the familiar colors, however, are poor on the frequent polypropylene used as the sheath material. About that in addition, the environment is affected by the emissions of the solution charged.

In der Zeitschrift LASER 4/87, S. 34-36 wird vorgeschlagen, einen Kunststoff dadurch mit einer farbigen Markierung zu versehen, daß man ein dem Kunststoff beigemischtes Pigment mit Hilfe einer auf das Absorptionsmaximum des Pigments abge stimmten Lasersonde selektiv zerstört, bzw. man das Pigment durch Bestrahlung mit Laserlicht verfärbt oder entfärbt.The magazine LASER 4/87, pp. 34-36 suggests a plastic with a colored marking provided that a pigment admixed to the plastic abge with the aid of the absorption maximum of the pigment tuned selectively destroyed laser probe, or the pigment discolored or discolored by irradiation with laser light.

Die EP-0 329 884 A1 beschreibt ein Verfahren zur zerstörungs freien Markierung eines elektrischen oder optischen Kabels mit einer Lasersonde. Der den elektrischen/optischen Leiter umhüllende Kunststoff enthält eine photosensitive Substanz, welche sich bei Bestrahlung mit Laserlicht verfärbt. Als Strahlungsquelle findet insbesondere ein im ultravioletten oder sichtbaren Spektralbereich emittierender Laser Verwen dung.EP-0 329 884 A1 describes a method for destruction free marking of an electrical or optical cable with a laser probe. The electrical / optical conductor enveloping plastic contains a photosensitive substance, which discolors when irradiated with laser light. As Radiation source is particularly found in the ultraviolet or visible spectral range of emitting lasers dung.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer optischen Faser oder Ader, welche sich ohne Beschädigung des Mantels farblich kennzeichnen läßt. Diese Aufgabe wird durch eine die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufweisende Faser oder Ader gelöst, wobei die abhängigen Ansprüche zweckmäßige Aus führungsformen und vorteilhafte Weiterbildungen der Faser-/Ader betreffen.The object of the invention is to create an optical fiber or wire, which changes color without damaging the jacket can be marked. This task is characterized by one of the characteristics of independent patent claim 1 or Core solved, the dependent claims expedient management forms and advantageous further developments of the fiber / core affect.

Vorgeschlagen wird eine optische Faser oder Ader, dessen äu ßere Mantelschicht oder dessen äußeres Mantelmaterial ein Pigment enthält, das sich durch energiereiche elektromagneti sche Strahlung, insbesondere Laserstrahlung, entfärben oder umfärben läßt.An optical fiber or wire is proposed, the outer outer sheath layer or its outer sheath material Contains pigment, which is characterized by high-energy electromagnetic discoloration or radiation, in particular laser radiation can change color.

Was die Auswahl der Farbpigmente angeht, so bestehen hier verschiedene Möglichkeiten. So können Farbpigmente in das Mantelmaterial eingebracht sein, die sich durch die Strahlung eines Nd: YAG Lasers, durch Mikrowellenstrahlung, durch In frarotstrahlung oder durch die Strahlung eines UV-Excimer La sers aktivieren, also entfärben oder umfärben lassen.As far as the choice of color pigments is concerned, there are here various possibilities. So color pigments can be in the Jacket material can be introduced, which is reflected by the radiation of an Nd: YAG laser, by microwave radiation, by In infrared radiation or by the radiation of a UV excimer La Activate sers, i.e. decolorize or recolour.

Ebenso ist es möglich, den im Mantelmaterial vorhandene Ruß als Farbpigment zu nutzen, wobei der Ruß, beispielsweise durch Bestrahlung mit einer CO₂-Lasersonde, zerstört wird und es so zu einer Verfärbung des von der Lasersonde abgetasteten Mantelbereichs kommt.It is also possible to use the soot present in the cladding material as a color pigment, the soot being destroyed, for example by irradiation with a CO ₂ laser probe, and the cladding area scanned by the laser probe thus becoming discolored.

Schließlich kann man auch ein mehrchromatisches Farbpigment in das Mantelmaterial einbringen und einzelne Komponenten des Pigments mittels energiereicher Strahlung selektiv zerstören oder entfärben.Finally, you can also use a multi-chromatic color pigment bring into the jacket material and individual components of the Selectively destroy pigments using high-energy radiation or discolor.

Bei den in das Mantelmaterial eingebrachten Farbpigmenten, kann es sich auch um eine Mischung verschiedenfarbiger Pig mente handeln, wobei sich durch eine geeignete Kombination der Pigmente, je nach einwirkender Energie und Rezeptur, ver schiedene Farben erzeugen lassen.In the case of the color pigments introduced into the jacket material, it can also be a mixture of different colored pig act through a suitable combination of the pigments, depending on the energy and formulation, ver have different colors created.

Die Farbpigmente werden vorzugsweise in einer relativ gerin gen Konzentration von circa 0,3-0,8%, vorzugsweise 0,5%, in das Material der Ummantelung eingebracht.The color pigments are preferably in a relatively low concentration of about 0.3-0.8%, preferably 0.5%, introduced into the material of the casing.

Eine LWL-Faser/-ader läßt sich beispielsweise grün einfärben, wenn man dem Mantelmaterial eine Kombination von gelben und blauen Farbpigmenten beimischt. Durch die selektive Zerstö rung des gelben Pigments nimmt der Mantel im bestrahlten Be reich eine blau Farbe, bei Zerstörung des blauen Pigments hingegen eine gelbe Farbe an.For example, a fiber optic fiber / core can be colored green, if you have a combination of yellow and blue color pigments. By selective destruction The coat in the irradiated container takes on the yellow pigment rich blue color when the blue pigment is destroyed however, a yellow color.

Die Möglichkeiten lassen sich darüber hinaus durch die Ver wendung von Titanoxid erweitern, indem eine helle Ummantelung produziert wird. Durch die Zerstörung des weißen Anteils las sen sich farbige oder dunkle Kennzeichnungen erzeugen. Je nach Art der Ablenkung der Lasersonde können so Streifen, Punkte, Zeichen oder Symbole auf dem Mantel hergestellt wer den.The possibilities can also be determined by the Ver The use of titanium oxide can be expanded by adding a light coating is produced. By destroying the white portion read colored or dark markings can be generated. Each Depending on the type of deflection of the laser probe, stripes, Dots, signs or symbols on the coat made the.

Während man bei den herkömmlichen Verfahren üblicherweise eine mechanische Beschädigung der Oberfläche durch die ther mische Degradation des die Ummantelung bildenden Polymers be obachtet, kann dies bei der Erfindung nicht auftreten, da kein Schwarz-Weiß-Kontrast, sondern eine farbige Markierung auf hellem Untergrund erzeugt wird.While in the conventional methods usually mechanical damage to the surface by the ther mix degradation of the polymer forming the sheath care, this cannot occur with the invention, because no black and white contrast, but a colored marking is generated on a light background.

Die angegebenen Techniken lassen sich außer bei LWL-Fasern und LWL-Adern auch bei LWL-Bändchen und optischen Kabeln ein setzen.The specified techniques can be used except for fiber optic cables and fiber optic wires also with fiber optic tapes and optical cables put.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigt:Further features and advantages of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. It shows:

Fig. 1 eine sog. LWL-Bündelader im Querschnitt; . Fig. 1 is a so-called fiber-optic bundle core in cross section;

Fig. 2 eine mit einem zweischichtigen Mantel versehene LWL-Bündelader im Querschnitt; Fig. 2 is a provided with a two-layered sheath fiber optic bundle core in cross section;

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer LWL-Bündelader im Querschnitt; und Fig. 3 shows a third embodiment of a fiber optic bundle core in cross section; and

Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 1. FIG. 4 is a partial perspective view of the embodiment according to FIG. 1.

Die in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte LWL-Bündelader weist eine einschichtige Ummantelung 2 auf, die insbesondere aus Polypropylen besteht und Farbpigmente enthält. Zur Her stellung einer farbigen Markierung wird die Oberfläche der Ummantelung 2 mit energiereicher, die Farbpigmente aktivie render Strahlung beaufschlagt. Die Ummantelung 2 schützt die in ein Füllmasse 4 lose eingebetteten Lichtwellenleiterfasern 6.The fiber optic loose tube shown in cross section in FIG. 1 has a single-layer jacket 2 , which consists in particular of polypropylene and contains colored pigments. In order to produce a colored marking, the surface of the casing 2 is exposed to high-energy radiation which activates the color pigments. The casing 2 protects the optical waveguide fibers 6 loosely embedded in a filling compound 4 .

Der Mantel der in Fig. 2 dargestellten Bündelader besteht aus einer Innenschicht 8 und einer Außenschicht 10. Die bei spielsweise aus Polycarbonat gefertigte Innenschicht 8 und die beispielsweise aus Polypropylen bestehende Außenschicht 10 dienen wieder dem Schutz der in einer Füllmasse 4 mit Überlänge angeordneten Lichtwellenleiterfasern 6. Die durch energiereiche Strahlung aktivierbaren Farbpigmente befinden sich bei diesem Ausführungsbeispiel in der Außenschicht 10 des Mantels.The jacket of the loose tube shown in FIG. 2 consists of an inner layer 8 and an outer layer 10 . The inner layer 8 made of polycarbonate, for example, and the outer layer 10 , which is made of polypropylene, for example, again serve to protect the optical waveguide fibers 6 arranged in a filling compound 4 with excess length. In this exemplary embodiment, the color pigments which can be activated by high-energy radiation are located in the outer layer 10 of the jacket.

Bei der in Fig. 3 im Querschnitt gezeigten Bündelader sind die in der Füllmasse 4 eingebetteten Lichtwellenleiterfasern 6 in einem drei Schichten aufweisenden Mantel angeordnet, wo bei die Innenschicht 12 des Mantels aus Polycarbonat und die Zwischenschicht 14 aus Polypropylen gefertigt sein können. Die den äußeren Mantel bildende Skinschicht 16 enthält die Farbpigmente in einer Konzentration von vorzugsweise 0,5%.In the loose tube shown in cross section in FIG. 3, the optical waveguide fibers 6 embedded in the filling compound 4 are arranged in a jacket having three layers, where the inner layer 12 of the jacket can be made of polycarbonate and the intermediate layer 14 can be made of polypropylene. The skin layer 16 forming the outer coat contains the color pigments in a concentration of preferably 0.5%.

Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Teilansicht der durch Laserbestrahlung mit einer länglichen Markierung 18 versehe nen Bündelader gemäß Fig. 1. Die Form und Anordnung der Mar kierung 18 auf dem einschichtigen Mantel 2 hängt von der ge wählten Art der Ablenkung der Lasersonde ab. So lassen sich ohne weiteres auch Markierungen in Form von Punkten, Kreisen, Streifen, Buchstaben, Bildern oder Kombinationen dieser Ele mente herstellen. Fig. 4 shows a partial perspective view of the loose tube by laser irradiation with an elongated marker 18 provided NEN according to FIG. 1. The shape and arrangement of the marking 18 on the single-layer jacket 2 depends on the selected type of deflection of the laser probe. This way, markings in the form of dots, circles, stripes, letters, images or combinations of these elements can be easily produced.

Claims

1. Optical fiber ( 6 ) or core with a single-layer or multi-layer jacket, characterized in that at least one outer layer ( 2 , 10 , 16 ) of the jacket or the outer jacket material contains a pigment which can be discolored or decolorized by electromagnetic radiation.

2. Optical fiber ( 6 ) or wire according to claim 1, characterized in that the pigment can be discolored or decolorized by the radiation of an Nd: YAG laser.

3. Optical fiber ( 6 ) or wire according to claim 1, characterized in that the pigment can be discolored or discolored by microwave radiation.

4. Optical fiber ( 6 ) or wire according to claim 1, characterized in that the pigment can be discolored or discolored by infrared radiation

5. Optical fiber ( 6 ) or wire according to claim 1, characterized in that the pigment can be discolored or discolored by the radiation of a UV excimer laser.

6. Optical fiber ( 6 ) or core according to claim 1, characterized in that the soot present in the cladding material serves as a pigment which can be discolored or decolorized by the radiation of a CO ₂ laser.

7. Optical fiber ( 6 ) or core according to claim 1, characterized in that the pigment is a multi-chromatic pigment.

8. Optical fiber ( 6 ) or core according to one of the preceding claims, characterized in that the outer layer ( 2 , 10 , 16 ) of the sheath or the outer sheath material contains several different pigments which can be discolored or decolorized by electromagnetic radiation.

9. Optical fiber ( 6 ) or core according to one of the preceding claims, characterized in that the concentration of the pigment / the pigments in the sheath material is in each case in the range of about 0.3% -0.8%.