光纤固化部件

本申请要求2018年8月24日提交的系列号为62/722,344的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全部结合入本文。

技术领域

本公开一般涉及用于对涂层进行固化的方法和设备，更具体地，涉及位于光纤上的涂层进行固化的方法和设备。

背景技术

常规光纤技术采用施加可紫外固化的涂层实现抗弯曲和抗损坏性。用于对涂层进行固化的紫外光常由汞放电灯提供，这些灯通常发射宽的紫外光谱并且具有低的效率。

发明内容

根据本公开的至少一个特征，一种光纤固化部件包括管，所述管具有限定了内表面和外表面的主体。所述管在腔体的相对端上限定了第一孔和第二孔。所述管限定了延伸通过所述腔体的中心轴线。多个光源连接到管的主体并且被构造成向管的中心轴线发射光。每个光源与垂直于管的中心轴线限定的共同平面相交。反射涂层位于主体的内表面上并且被构造成将光反射向所述管的中心轴线。

根据本公开的另一个特征，一种对光纤进行涂覆的方法：将可固化组合物施涂于移动的光纤；使光纤和可固化组合物沿着基本上圆形的固化部件的中心轴线通过，所述基本上圆形的固化部件包括围绕固化部件的周界定位的多个光源，其中，每个光源与垂直于中心轴线限定的共同平面相交；使光从多个光源发射向固化部件的中心轴线；以及使用所述光将可固化组合物固化成涂层。

根据本公开的另一个特征，一种对光纤进行涂覆的方法，所述方法包括：向移动的光纤施涂可固化组合物，其中，所述光纤以约30m/s至约100m/s的速度移动；在光纤上的可固化组合物上方施涂可固化油墨组合物；使光纤通过固化部件的中心轴线，所述固化部件包括围绕所述部件周向定位的多个光源；将来自所述多个光源的紫外光发射向管的中心轴线，其中，所述紫外光的强度为约48W/cm

根据下述说明、权利要求和附图，本领域技术人员能够进一步知晓和理解本公开的这些特征、优点和目的以及其他特征、优点和目的。

以下是对附图中各图的描述。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可能按比例放大显示或以示意图方式显示。

在附图中：

图1A是根据至少一个实例所述的光纤拉制系统的示意图；

图1B是根据至少一个实例,以图1A的线IB-IB截取的截面图；

图2A是根据至少一个实例，光纤拉制系统的涂覆部分的透视图；

图2B是根据至少一个实例所述的光纤固化部件的顶视图；

图3是根据至少一个实例所述的方法流程图；以及

图4A-4H是针对各种拉制速度和光强度，固化程度与暴露于紫外光的距离的图。

具体实施方式

在以下的具体实施方式中给出了本公开的其他特征和优点，对本领域的技术人员而言，这些特征和优点根据所作描述就可以容易地看出，或者通过实施包括以下具体实施方式连同权利要求和附图在内的本文所述的本公开而被认识。

文中所用的术语“和/或”在用于两项或更多项的罗列时，表示所列项中的任何一项可以单独使用，或者可以使用所列项中的两项或更多项的任意组合。例如，如果描述一种组合物含有组分A、B和/或C，则该组合物可只含有A；只含有B；只含有C；含有A和B的组合；含有A和C的组合；含有B和C的组合；或含有A、B和C的组合。

在本文中，相对的术语，例如第一和第二，顶部和底部等仅用于区分一个实体或行为与另一个实体或行为，而非必须要求或暗示这些实体或行为之间的任何实际的这种关系或顺序。

本领域技术人员应理解，所述公开和其他部件的构造不限于任何特定材料。除非本文有另外说明，否则本文所公开的本公开的其他示例性实施方式可以由各种材料形成。

出于本公开的目的，术语“连接(couple)”(以其所有形式：连接的、连接着、相连接等)一般意味着两个部件彼此(电气或机械地)直接或间接地接合。这种接合本质上可以是静止的或者本质上是可移动的。这种接合可以通过两个部件(电气的或机械的)与任何另外的中间构件彼此一体地形成为单个整体来实现，或者通过该两个部件来实现。除非另有说明，否则这种接合本质上可以是永久性的，或者本质上可以是暂时的，可移除的或可释放的。

如本文所用，术语“约”指量、尺寸、公式、参数和其他数量和特征不是精确的且无需精确的，但可按照要求是大致的和/或更大或者更小，如反映公差、转化因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员所知的其他因子。当使用术语“约”来描述范围的值或端点时，应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。无论说明书中的范围的数值或端点是否使用“约”列举，范围的数值或端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，另一种未用“约”修饰。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关及独立于另一个端点时都是重要的。

本文所用的术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所述的特征等于或近似等于一数值或描述。例如，“基本上平面的”表面旨在表示表面是平面或大致表面。此外，“基本上”旨在表示两个数值相等或近似相等。在一些实施方式中，“基本上”可以表示彼此相差在约10％以内的数值。

同样重要的是应注意，如示例性实施方式中所示，本公开的元件的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了本发明的一些实施方式，但是阅读本公开的本领域技术人员易于理解，可以进行许多修改(例如，对各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例；参数的值；安装布置；材料的使用；颜色；取向等进行改变)而不实质上背离本文所述主题的新颖性和非显而易见性教导和优点。例如，以整体形成示出的元件可以由多个零件构成，或者以多个零件示出的元件可以整体地形成，可以颠倒或以其他方式改变界面的操作，可以改变系统的结构、和/或元件、或连接件、或其他元件的长度或宽度，并且可以改变各元件之间的调节位置的性质或数目。应注意，系统的元件和/或组件可以由多种材料中的任何一种构造，这些材料在各种颜色、纹理和组合中的任何一种上提供足够的强度或耐久性。因此，所有这些修改均旨在包括在本发明的范围之内。可以对所需的示例性实施方式及其他示例性实施方式的设计、操作条件和布置进行其他替代、修改、改变和省略，而不背离本发明的精神。

现在参考图1A和1B，其示意性示出了光纤生产系统10。光纤生产系统10包括炉14，其可被加热到约2,100℃的温度。玻璃光纤预制件18被放置在炉14中并且由其拉制光纤22。玻璃光纤预制件18可以由任何玻璃或材料构造并且可以是掺杂的。一旦由玻璃光纤预制件18拉制光纤22，则可在缓慢冷却处理装置26中冷却光纤22。虽然本文中称为缓慢冷却处理装置26，但应理解，缓慢冷却处理装置26也可以被称为套筒(muffle)或下延伸套筒。缓慢冷却处理装置26显示为整体连接到炉14的出口，但应理解，缓慢冷却处理装置26可以与炉14间隔一段距离或者以另一种方式连接到炉14。

缓慢冷却处理装置26被构造用于以一定速率冷却光纤22，所述速率低于光纤22在25℃和1atm的压力下，在空气中的冷却速率。缓慢冷却处理装置26可以连接到炉14的出口，以使得光纤22以约1,600℃至约2,100℃的温度进入缓慢冷却处理装置26，并且以大于或等于约500℃的温度通过出口孔口30离开缓慢冷却处理装置26。光纤22可以通过室温空气和/或一个或多个其他部件(例如，光线对中装置、测微计、诊断装置等)并且通过足够的距离，以使光纤22冷却。在充分冷却后，接着使光纤22经受系统10的涂覆部分34，在涂覆部分34中，向光纤22施涂一种或多种涂层并进行固化。如下文将更详细解释的，涂覆部分34可以包括多个部分，用以在光纤22上提供所述一种或多种涂层。在离开涂覆部分34后，具有涂层的光纤22可通过光纤生产系统10内的各种加工阶段，例如牵引机或辊38，并且到光纤储存卷轴42上。当光纤22被拉制通过整个系统并最终缠绕到储存卷轴42上时，其中的一个辊38可以用于在光纤22上提供必要的张力。光纤22可以下述速率拉制：约40m/s、或约50m/s、或约60m/s、或约70m/s、或约80m/s、或约90m/s、或约100m/s、或约110m/s，或者其间的任何和所有数值和范围。

光纤22——包括通过涂覆部分34施涂的涂层——是层状结构。光纤22包括在其中心处的芯体50和围绕芯体50的包层54。芯体50和包层54可以由一种或多种玻璃组成。根据各个实例，芯体50和包层54具有彼此不同的折射率，以使得光纤22是电磁波导。位于包层54的外表面上的是一次涂层58。位于一次涂层58上的是二次涂层62。在二次涂层62上可以定位有任选的油墨层66。一次涂层58和二次涂层62的功能一般是保护光纤22不受机械损伤和保持光纤22传输光的能力。油墨层66的功能一般是向光纤22提供半透明或不透明的着色涂层，其提供了识别光纤22的手段(例如，在带状光缆实例中)。

一次涂层58被直接施涂于包层54的外表面。一次涂层58可以是软(例如低模量)涂层，其消散到达经涂覆的光纤22的内部的力，并且防止该力传递到芯体50和/或包层54。当光纤22被弯曲时，一次涂层58可以有利于消散产生的应力。一次涂层58的厚度(即，在固化和/或未固化状态时)可以为约20μm、约30μm、或约40μm、或约44μm、或约48μm、或约52μm、或约56μm、或约60μm、或约64μm、或约65μm、或约66μm、或约68μm、或约72μm、或约76μm、或约80μm，或者这些数值之间的任何和所有数值和范围。

一次涂层58可以是被施涂于光纤22的包层54的一次可固化组合物(例如，第一可固化组合物)的固化产物。一次可固化组合物可以包括低聚物和至少一种单体。用于形成一次涂层58的一次可固化组合物还可以包括光引发剂、抗氧化剂和/或其他添加剂。根据各个实例，一次可固化组合物的低聚物和单体是基于(甲基)丙烯酸酯的，其中，术语“(甲基)丙烯酸酯”意为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或其组合。低聚物例如可以是氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，但应理解，也可以使用其他低聚物，例如，环氧物、乙烯基醚和硫醇烯(thiolene)而不偏离本文提供的教导。用于单体组分的一组合适的单体包括烷氧基化(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(甲基)丙烯酸酯，乙氧基化烷基苯酚单(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷(甲基)丙烯酸酯、正环氧丙烷(甲基)丙烯酸酯、异环氧丙烷(甲基)丙烯酸酯、单官能(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸酯以及它们的组合。

一次可固化组合物的低聚物总含量可以在约5重量％至约95重量％之间，或在约25重量％至约75重量％之间，或在约40重量％至约60重量％之间。如在本文中所使用的，特定组分的重量百分比是指排除了附着力促进剂和其他添加剂的本体组合物中引入的的量。可以对一次可固化组合物的单体组分进行选择，以使其可与低聚物相容，提供低粘度制剂，增加一次涂层58的折射率，和/或赋予一次涂层58的经固化的聚合材料期望程度的亲水性。单体组分可以约5重量％至约95重量％，或约5重量％至约60重量％，或约20重量％至约50重量％的量存在于一次可固化组合物中。

二次涂层62可以是二次可固化组合物(例如，第二可固化组合物)的已经聚合(即，固化)的固化产物。二次可固化组合物可以包含氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物，当聚合时，其分子变成交联。二次涂层62被施涂在一次涂层58的上方并且通常是高模量材料，其起到韧性层的作用以保护光纤22不受环境暴露和机械损伤的影响。二次涂层62的厚度(即，在固化和/或未固化状态时)可以为约10μm，或约12μm，或约14μm，或约16μm，或约18μm，或约20μm，或约22μm，或约24μm，或约26μm，或约28μm，或约30μm，或约32μm，或约34μm，或者这些数值之间的任何和所有数值和范围。

虽然在图1B中描绘成位于二次涂层62上的不同层，但是油墨层66可以直接位于一次涂层58上。油墨层66是可固化油墨组合物(例如，第三可固化组合物)的固化产物。可固化油墨组合物可以包括一种或多种可固化的单体、一种或多种可固化的低聚物、一种或多种颜料、一种或多种光亮剂和/或其他组分，例如，上文所述的添加剂。所述一种或多种颜料可以约0.5重量％至约20重量％，或约1重量％至约15重量％，或约2重量％至约10重量％的量存在于可固化油墨组合物中。所述一种或多种光亮剂可以约0.5重量％至约20重量％，或约1重量％至约15重量％，或约2重量％至约10重量％的量存在于可固化油墨组合物中。可固化油墨组合物还可以包括高至25重量％的分散剂以促进颜料分布得更均匀，更少聚集。油墨层66的厚度(即，在固化和/或未固化状态时)可以为约0.5μm、或约1.0μm、或约1.5μm、或约2.0μm、或约2.5μm、或约3.0μm、或约3.5μm、或约4.0μm、或约4.5μm、或约5.0μm、或约5.5μm、或约6.0μm、或约6.5μm、或约7.0μm、或约7.5μm、或约8.0μm，或者这些数值之间的任何和所有数值和范围。

一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物还可以包含光引发剂。当暴露于紫外辐射时，光引发剂可以引发不同组合物的固化。用于可固化组合物的合适的光引发剂包括1-羟基环己基苯基酮，双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦，2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮，双(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦，(2,4,6-三甲基苯甲酰)二苯基氧化膦，乙氧基(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基氧化膦，其他光引发剂和/或它们的组合。光引发剂可以约0.50重量％至约5.0重量％，或约1.0重量％至约3.0重量％的量存在于一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物中。换言之，一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物可以包含以下浓度的光引发剂：约0.010mol/L(摩尔/升)至约0.060mol/L，或约0.010mol/L至约0.050mol/L，0.010mol/L至约0.043mol/L，或约0.010mol/L至约0.035mol/L。

现在参考图2A和2B，光纤生产系统10的涂覆部分34可能包括一个或多个涂覆单元80和一个或多个光纤固化部件84，光纤22可从其中通过。涂覆单元80被构造用于向光纤22施涂一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物中的一种或多种。涂覆单元80通过下述进行操作：使光纤22通过涂覆模头，所述涂覆模头将涂覆液体(例如，一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物)限制在光纤22周围，以将涂覆液体施涂于光纤22的可用的最外表面。涂覆单元80可以“湿罩干”模式和/或“湿罩湿”模式操作。在湿罩干模式中，涂覆单元80向干燥或已经固化的表面施涂一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物中的一种。例如，第一涂覆单元80可以将一次可固化组合物施涂于光纤22的包层54的外表面，然后使用固化部件84固化一次可固化组合物以在光纤22上形成一次涂层58。随后，通过使光纤22穿过第二涂覆单元80和第二固化部件84，对后续的层(例如第二涂层62和/或油墨层66)重复所述过程。在湿罩湿的操作模式中，涂覆单元80可以被构造用于在固化部件84进行任何固化之前，将连续多种可固化组合物施涂于光纤22。例如，在对一次可固化组合物进行固化之前，涂覆单元80可以将二次可固化组合物施涂到一次可固化组合物上，或者在对一次可固化组合物和/或二次可固化组合物进行固化之前，可将可固化油墨组合物施涂到二次可固化组合物上。在湿罩湿施涂后，可以使光纤22通过固化部件84，其可以同时固化光纤22上的组合物。这种特征可以有利于减少光纤生产系统10中所用的涂覆单元80和固化部件84的数目。应理解，无论何种操作模式，涂覆单元80可以施涂一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物中的任一者的不到完整的厚度，以使光纤22可以通过不止一个涂覆单元80和/或固化部件84来产生一次涂层58、二次涂层62和/或油墨层66。

固化部件84位于涂覆单元80的下游。换言之，光纤22离开涂覆单元80并随后进入到固化部件84中。固化部件84可以连接到涂覆单元80或者可以与其相距一定距离定位。固化部件84被构造用于提供一种或多种能量形式以使光纤22上的一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物固化(聚合)。固化部件84包括管88，其具有主体92，所述主体92限定了内表面96和外表面100。所述管88在腔体112的相对端上限定了第一孔104和第二孔108。管88限定了延伸通过腔体112的中心轴线116。当光纤22通过固化部件84时，光纤22一般遵循管88的中心轴线116。固化部件84还包括多个光源120，其连接到管88的主体92并且被构造成将光122发射向管88的中心轴线116。反射涂层124位于主体92的内表面96上并且被构造用于反射光122。根据各个实例，固化部件84可以包括第二多个光源130，其位于所述多个光源120的下游(即，在拉制光纤22的方向上)或者下方。第二多个光源130被定位成以与多个光源120基本上相似的方式将光122发射向管88的中心轴线116。

管88的主体92的内表面96和/或外表面100的截面形状可以基本上是圆形、长圆形、椭圆形、三角形、正方形、矩形、五边形或其他更高阶多边形。根据各个实例，管88的内表面96可以具有与外表面100不同的截面形状。管88的长度(即，从第一孔104到第二孔108所测量的)可以为约50cm、或约100cm、或约150cm、或约200cm、或约250cm、或约300cm、或约350cm、或约400cm、或约450cm、或约500cm、或约550cm、或约600cm、或约650cm、或约700cm、或约750cm、或约800cm、或约850cm、或约900cm、或约950cm、或约1000cm，或者这些数值之间的任何和所有数值和范围。例如，管88的长度可以为约50cm至约1000cm，或约100cm至约800，或约100cm至约700cm，或约100cm至约600cm，或约100cm至约500cm，或约100cm至约400cm。

如上所述，管88的主体92的内表面96可以包括一种或多种反射涂层124。反射涂层124可以包括金属箔或施涂于主体92的内表面96的其他反射材料。反射涂层124可以是连续结构，或者在内表面96周围可以不连续。反射涂层124可以是光滑或纹理化表面。反射涂层124可以被构造用于反射光的电磁波谱中的一个或多个波长或波段。例如，反射涂层124可以被构造用于反射紫外光和/或短波可见光。反射涂层124可以反射波长为约10nm至约410nm的光的一个或多个波长或波段。如下文将更详细解释的，反射涂层124被构造成在管88内反射来自多个光源120和/或第二多个光源130的光，以使得光122最终与穿过管88的中心轴线116的光纤22(或其上的可固化组合物)相交。换言之，光122在其第一次行进时可能错过光纤22，这样的光122可以被反射涂层124反射并且向着中心轴线116重新引导回，以与光纤22(或其上的可固化组合物)相交。

所述多个光源120连接到管88的主体92并且被构造成将光122发射向管88的中心轴线116。应理解，固化部件84中的多个光源120可以被集成为部分或完全围绕管88的周界的单个单一元件而不偏离本文提供的教导。所述多个光源120可以被连接在管88的内表面96上，集成到管88中和/或连接到管88的外表面100。管88的主体92可以限定一个或多个窗口或孔口，所述多个光源120位于其中。固化部件84可以包括围绕管88的主体92定位的多个光源120中的大于或等于2个，大于或等于3个，大于或等于4个，大于或等于5个，大于或等于6个，大于或等于7个，大于或等于8个，大于或等于9个，或者大于或等于10个光源。所述多个光源120彼此可以具有相等的间距，或者所述多个光源120之间的间距可以围绕管88变化。例如，所述多个光源120中的两者或更多者在角度上可以分开大于或等于约10°，或者大于或等于约20°，或者大于或等于约30°，或者大于或等于约40°，或者大于或等于约50°，或者大于或等于约60°，或者大于或等于约70°，或者大于或等于约80°，或者大于或等于约90°，或者大于或等于约100°，或者大于或等于约110°，或者大于或等于约120°，或者大于或等于约130°，或者大于或等于约140°，或者大于或等于约150°，或者大于或等于约160°，或者大于或等于约170°，或者大于或等于约180°，或者其间的任何和所有数值和范围。根据各个实例，所述多个光源120中的至少两个光源120在角度上彼此偏置小于或等于约60°。出于本公开的目的，术语“在角度上偏置”是指两个相邻光源120的中心之间的角度，这通过在垂直于中心轴线116的平面中，从管88的中心轴线116测量。

所述多个光源120中的每个光源距离中心轴线116可以具有基本相等的距离，或者距离可以不同。所述多个光源120中的一个或多个光源与中心轴线116之间的距离可以为约0.5cm、或约1cm、或约2cm、或约3cm、或约4cm、或约5cm、或约6cm、或约7cm、或约8cm、或约9cm、或约10cm、或约15cm、或约20cm、或约25cm、或约30cm，或其间的任何和所有数值和范围。例如，所述多个光源120中的至少一个光源120与管88的中心轴线116之间的距离可以是约1cm至约30cm，或约1cm至约7cm。如上文所解释的，所述多个光源120中的每个光源可以与管88的中心轴线116间隔基本相等的距离。

所述多个光源120中的一个或多个光源的长度(即，在与中心轴线116平行的方向上测量)可以为约0.1m、或约0.2m、或约0.3m、或约0.4m、或约0.5m、或约0.6m、或约0.7m、或约0.8m、或约0.9m、或约1.0m、或约1.1m、或约1.2m、或约1.3m、或约1.4m、或约1.5m、或约1.6m、或约1.7m、或约1.8m、或约1.9m、或约2.0m，或者这些数值之间的任何和所有数值和范围。例如，其中的一个或多个光源120的长度可以是约0.2m至约2m。

根据各个实例，所述多个光源120位于管88上，以使得所述多个光源120中的两个或更多个光源120与垂直于中心轴线116的共同平面相交。例如，每个光源120可以定位成使得每个光源120的中心或中心区域与共同平面相交。在这样的实例中，每个光源120的中心可以沿着共同平面彼此对齐。换言之，其中的一个或多个光源120的中心区域与共同平面相交。在另一些实例中，其中的一个或多个光源120可以在与另外的一个或多个光源120不同的位置处与共同平面相交。例如，其中的一个或多个光源120的顶部或上部区域可以与共同平面相交，而一个或多个其他光源120可以不同的位置(例如，光源120的中心、下部和/或底部)与共同平面相交。应当理解的是，所述多个光源120中的一个或多个光源可以不与共同平面相交而不会偏离本文提供的教导。使两个或更多个光源120对齐，以使得它们与共同平面相交可以有利于使光122重叠，从而可以在中心轴线116处实现更大的光122的强度。

所述多个光源120中的每个光源120可以由发光二极管阵列组成，其被布置成向着管88的中心轴线116发射光122。根据各个实例，发光二极管可以被构造成发射紫外光和/或短波可见光。发光二极管可以发射紫外和/或短波可见光的相对较为单色的带，其以规定的峰值波长为中心；而常规紫外光源(例如，电弧、汞蒸汽和微波系统)往往是输出范围在200nm至445nm之间的宽带发射器。所述多个光源120的示例性波长峰可以是365nm、385nm、395nm和/或405nm。根据各个实例，由所述多个光源120中的一个或多个光源发射的紫外光和/或短波可见光的波长峰可以在以下波长范围内：约250nm至410nm，或约270nm至约400nm，或约290nm至约400nm，或约310nm至约400nm，或约330nm至约400nm。应当理解的是，所述多个光源120中的每个光源可以发射波长彼此相同或不同的光而不会偏离本文提供的教导。另外，由于所述多个光源120由发光二极管阵列组成，因此所发射的光122的波长和/或强度在光源120的长度上可以变化。这种特征可以有利于优先固化一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物中的一种或多种。例如，所述多个光源120中的上部(即，最接近孔口104的部分)可以被构造成发射较高强度的光122，该较高强度的光122被构造用于固化一次可固化组合物，而所述多个光源120(例如，或第二多个光源130)中的下部(即，最接近孔口108的部分)可以被构造成发射不同强度和不同波长的光122，以用于对可固化油墨组合物进行固化。当涂覆单元80以湿罩湿模式操作时，这种特征可以有利于对一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物进行选择性固化。在湿罩湿模式中，按顺序施涂两种或更多种可固化组合物，随后在包括多个光源的光纤固化部件84中进行固化。

如上文所解释的，所述多个光源120被构造成向管88的中心轴线116发射光122，在中心轴线116处，光纤22穿过固化部件84。所述多个光源120向着中心轴线116的组合输出，连同通过反射涂层124向着中心轴线116反射回的光122一起被构造用于在中心轴线116处和光纤22(或其上的可固化组合物)上产生高强度的光122。如在光纤22的表面(或光纤22上的可固化组合物的表面)处测得的，光122的强度可以是约40W/cm

应理解，前文关于多个光源120的结构、构造、取向和操作的论述同样适用于第二多个光源130。第二多个光源130可以与多个光源120垂直对齐，或者可以偏置。进一步地，可以具有比所述多个光源120更多、更少或相同数目的第二多个光源130。此外，光纤生产系统10可以包括第三、第四等的多个光源。

现在参考图3，该图描绘了对光纤22进行涂覆的方法140。方法140可以从步骤144开始，所述步骤144为当将光纤22拉制通过光纤生产系统10时，在光纤22上施涂可固化组合物(例如，一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物中的至少一种)。步骤144可以使用涂覆单元80进行，所述涂覆单元80用于施涂一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物。因此，步骤144可以包括下述子步骤：在光纤22上的可固化组合物(例如，一次可固化组合物和二次可固化组合物中的一种或多种)上施涂可固化油墨组合物。例如，在湿罩湿式施涂中，一次可固化组合物、二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物中的两种或更多种可以被施涂在彼此之上，以用于在接着的步骤中使用固化部件84同时固化组合物。拉制速度，或者光纤22移动的速度可以是约35m/s、或约40m/s、或约45m/s、或约50m/s、或约55m/s、或约60m/s、或约65m/s、或约70m/s、或约75m/s、或约80m/s、或约85m/s，或者这些数值之间的任何及所有数值和范围。例如，光纤22的拉制速度可以约是或者是30m/s至约100m/s，或约40m/s至约80m/s，或约60m/s至约80m/s。

在步骤144之后，进行步骤148：使光纤22和可固化组合物沿着固化部件84的中心轴线116通过，所述固化部件84包括多个光源120。由于光纤22在两端处被连接(即，被预制件18和辊38连接)，因此当将光纤22拉制通过固化部件84时，光纤22一般可以沿着管88的中心轴线116定位。应理解，由于光纤的移动，光纤22可能沿着或围绕中心轴线116扭曲、摆动、振动和/或平移，但不偏离本文提供的教导。

与步骤148同时进行步骤152：由多个光源120向着固化部件84的中心轴线116发射光122(例如，紫外光或短可见波长的光)。如上文所解释的，多个光源120围绕固化部件84的周界定位，以使得由多个光源120发射的光会聚在中心轴线116上而产生高强度光斑。在光斑内，光的强度可以是约40W/cm

与步骤148和152同时进行步骤156：使光122反射离开位于固化部件84的内表面96上的反射涂层124。由于光纤22的直径小，因此来自多个光源120和/或第二多个光源130的光122尽管是以中心轴线116为目标，但是可能从光纤22旁边经过。因此，通过包含反射涂层124以向着中心轴线116和光纤22将光重新引导或反射回来，可以增加固化部件84的效率。另外，向着固化部件84的中心轴线116将光122重新引导回来可以增加中心轴线116处的光122的强度。

与步骤148、152和156同时或者在这些步骤之后，进行步骤160：使用光122将可固化组合物固化成涂层。在第一实例中，可固化组合物可以是一次可固化组合物或二次可固化组合物，它们可以分别被固化成一次涂层58和二次涂层62。在湿罩湿模式的实例中，步骤160可以包括用光122对可固化油墨组合物和可固化组合物进行同时固化，以使得一次涂层58和二次涂层62中的一者或多者与油墨层66同时形成。在操作时，当光纤22通过中心轴线116，或者沿着中心轴线116行进时，光122的高强度光斑撞击光纤22上存在的可固化组合物，与之相互作用或接触，以形成一次涂层58、二次涂层62和/或油墨层66中的一者或多者。根据各个实例，可以进行步骤160以使得一次涂层58、二次涂层62和/或油墨层66中的一者或多者不达到完全固化。在这样的实例中，一次涂层58、二次涂层62和/或油墨层66中的一者或多者可以达到不到完全固化的固化程度。如本文所用的术语“固化程度”是固化反应进行程度的量度。在用光122引发固化反应之前，固化官能团(例如丙烯酸酯类)的浓度高。随着引发后的固化反应进展，官能团的浓度下降。官能团浓度的确定提供了固化反应的程度的量度。换言之，固化程度是官能团浓度变化的量度。

使用反应后的丙烯酸酯不饱和度(“％RAU”)方法测量含丙烯酸酯的化合物的固化程度。在％RAU方法中，通过傅里叶变换红外光谱法(“FTIR”)估算丙烯酸酯官能团的浓度。丙烯酸酯官能团包括碳-碳双键，并且红外中的特征吸收频率的中心在810cm

其中，R

可以进行固化步骤160直到一次涂层58、二次涂层62和/或油墨层66中的至少一者有约80％的固化至约99％的固化，或者约80％的固化至约90％的固化，或者约90％至约98％的固化，或者约95％的固化至约98％的固化，或者约85％的固化至约98％的固化。例如，一次涂层58、二次涂层62和油墨层66中的一者或多者可以固化到约80％、或约81％、或约82％、或约83％、或约84％、或约85％、或约86％、或约87％、或约88％、或约89％、或约90％、或约91％、或约92％、或约93％、或约94％、或约95％、或约96％、或约98％、或约100％，或者这些数值之间的任何和所有数值和范围。在一个具体的实例中，一次涂层58固化了约85％至约95％，二次涂层62固化了约85％至约100％，并且油墨层66固化了约91％至约98％。

应理解，一旦形成了第一涂层(例如一次涂层58)，则可以重复所述方法140以提供第二涂层(例如，二次涂层62)。另外，应理解，方法140的步骤可以以任何顺序进行，并且可以具有额外的步骤或者省略步骤。

利用本公开可以提供多种优点。首先，使用多个光源120可以使得具有更快且更紧凑的固化部件84。用于产生光以对波导上的涂层进行固化的常规技术常使用单个汞蒸汽灯连同弯曲的反射器来固化涂层。汞蒸汽灯可以具有低于期望的功率输出来对可固化组合物进行迅速且有效的固化以形成涂层。使用本公开可以提供更大强度的光122，这可以缩短固化时间并允许增加拉制速度(例如，大于或等于约60m/s，大于或等于约80m/s，或者大于或等于约100m/s，或者大于或等于约110m/s)。

第二，由于本文公开的固化部件84包括围绕中心轴线116定位的多个光源120，因此固化部件84的总长度可以比常规设计短。通常，在常规设计中，将产生紫外光的单个汞灯定位在移动的波导旁。由于使用单个汞灯，因此需要增加灯的长度(例如，在拉制塔上使用更大的空间量)，或者需要减慢波导的拉制速度(即，导致生产减少)，以确保发生充分的固化。通过围绕固化部件84定位多个光源120，以使得光122被引导向中心轴线116，在中心轴线116处可以实现更大强度的光122，这便于迅速且可控地固化光纤22上的可固化组合物。另外，由于光122的强度增加了，以在更短的距离内对可固化组合物进行固化，因此，可以缩短固化部件84的总长度。

第三，由于多个光源120可以包括发光二极管，因此可以实现对固化和能量效率的更大控制。汞灯产生紫外光常生成过量的热，并且几乎无法控制光在其长度上的输出。相反，多个光源120的实例使用发光二极管阵列，其允许增加产生光122的效率，以及能够沿着中心轴线116的长度控制光122的强度。例如，可以在所述多个光源120中的每个光源的长度上调整光122的强度。进一步地，所述多个光源120中的每个光源的峰值波长可以在其长度上变化。例如，在所述多个光源120中的一个或多个光源顶部附近可以发射使一次可固化组合物的光引发剂活化的波长，在所述多个光源120中的一个或多个光源中间附近可以发射使二次可固化组合物的光引发剂活化的波长，并且可以在所述多个光源120中的一个或多个光源的底部附近发射使可固化油墨组合物的光引发剂活化的波长。

第四，由于所述多个光源120所发射的光122的强度大于常规设计，因此可以在一次可固化组合物和/或二次可固化组合物上施涂可固化油墨组合物。在常规设计中，施涂于波导的着色层一般需要在之前的层完全固化后再施涂，因为着色层的着色组分吸收很大部分的固化光。使用本文公开的固化部件84和多个光源120在光纤22上产生了足够强度的光122，使得下方的层，例如一次可固化组合物(当被二次可固化组合物和/或可固化油墨组合物覆盖时)穿过可固化油墨组合物而接收到足够的光122来固化到预定水平。

下文是与本公开一致的各种实施例。

现在参考图4A-4H，其提供了当通过对施涂于波层(例如光纤22)的可固化组合物(例如，一次可固化组合物)进行固化而形成涂层(例如，一次涂层58)时，涂层实现的固化程度的模型化数据的图。将可固化组合物模型化成使用周向固化装置(例如，具有多个光源120的固化部件84)进行固化。在模型化数据中，将可固化组合物模拟为具有以下摩尔比的组合物：4摩尔的4,4′-亚甲基双(环己基异氰酸酯)，4摩尔的丙烯酸2-羟基乙酯和2摩尔的M

本说明书的方面1为：

一种光纤固化部件，其包括：

管，所述管包括主体，其限定了内表面和外表面，所述管在腔体的相对端上限定了第一孔和第二孔，其中，所述管限定了延伸通过腔体的中心轴线；

多个光源，其连接到所述管的主体并且被构造成向管的中心轴线发射光，其中，每个光源与垂直于所述管的中心轴线限定的共同平面相交；和

反射涂层，其位于主体的内表面上并且被构造成将光反射向所述管的中心轴线。

本说明书的方面2为：

如方面1所述的光纤固化部件，其中，所述多个光源中的至少两个光源在角度上彼此偏置小于或等于约60°。

本说明书的方面3为：

如方面1和2中任一方面所述的光纤固化部件，其中，所述多个光源中的每个光源包括发光二极管阵列。

本说明书的方面4为：

如方面1-3中任一方面所述的光纤固化部件，其中，所述多个光源在所述管周围间隔相等的距离。

本说明书的方面5为：

如方面1-4中任一方面所述的光纤固化部件，其中，所述多个光源中的至少一个光源与中心轴线之间的距离为约1cm至约7cm。

本说明书的方面6为：

如方面1-5中任一方面所述的光纤固化部件，其中，所述多个光源中的每个光源与所述管的中心轴线间隔基本相等的距离。

本说明书的方面7为：

如方面1-6中任一方面所述的光纤固化部件，还包括：

位于所述多个光源下方的第二多个光源，其中，所述第二多个光源被定位成向所述管的中心轴线发射光。

本说明书的方面8为：

如方面1-7中任一方面所述的光纤固化部件，其中，第一多个光源和第二多个光源各自被构造成产生约48W/cm

本说明书的方面9为：

如方面1-8中任一方面所述的光纤固化部件，其中，所述管的内表面为圆形。

本说明书的方面10为：

如方面1-9中任一方面所述的光纤固化部件，其中，所述管的长度为约100cm至约700cm。

本说明书的方面11为：

如方面1-9中任一方面所述的光纤固化部件，其中，所述管的长度为约100cm至约400cm。

本说明书的方面12为：

如方面1-11中任一方面所述的光纤固化部件，其中，所述光包括在约250nm至410nm的波长范围内的峰值波长。

本说明书的方面13为：

如方面1-12中任一方面所述的光纤固化部件，其中，所述多个光源中的每个光源在平行于中心轴线的方向上具有长度，并且由所述多个光源中的每个光源发射的光具有沿着所述长度变化的波长。

本说明书的方面14为：

一种涂覆光纤的方法，所述方法包括：

在移动的光纤上施涂可固化组合物；

使光纤和可固化组合物沿着基本上圆形的固化部件的中心轴线通过，所述固化部件包括围绕固化部件的周界定位的多个光源，其中，每个光源与垂直于中心轴线限定的共同平面相交；

将来自多个光源的光发射向固化部件的中心轴线；以及

使用光将可固化组合物固化成涂层。

本说明书的方面15为：

如方面14所述的方法，其还包括以下步骤：

使光反射离开位于固化部件的内表面上的反射涂层。

本说明书的方面16为：

如方面14和15中任一方面所述的方法，其中，移动的光纤通过固化部件的速度为35m/s至100m/s。

本说明书的方面17为：

如方面14-16中任一方面所述的方法，其中，光的强度为约100W/cm

本说明书的方面18为：

一种涂覆光纤的方法，所述方法包括：

向移动的光纤施涂可固化组合物，其中，所述光纤以约30m/s至约100m/s的速度移动；

在光纤上的可固化组合物上施涂可固化油墨组合物；

使光纤通过固化部件的中心轴线，所述固化部件包括围绕部件周向定位的多个光源；

将来自多个光源的紫外光发射向管的中心轴线，其中，紫外光的强度为约48W/cm

用紫外光对可固化油墨组合物和可固化组合物同时进行固化。

本说明书的方面19为：

如方面18所述的方法，其中，可固化组合物和可固化油墨组合物中的至少一种包含浓度为0.010摩尔/升至0.1摩尔/升的光引发剂。

本说明书的方面20为：

如方面18和19中任一方面所述的方法，其中，进行固化步骤直到可固化组合物和可固化油墨组合物中的至少一者得到约80％的固化至约99％的固化。

本说明书的方面21为：

如方面18-20中任一方面所述的方法，其中，进行固化步骤直到可固化组合物得到约85％的固化至约98％的固化。

本说明书的方面22为：

如方面18-20中任一方面所述的方法，其中，进行固化步骤直到可固化组合物得到约90％的固化至约98％的固化。

本说明书的方面23为：

如方面18-20中任一方面所述的方法，其中，进行固化步骤直到可固化组合物得到约95％的固化至约98％的固化。

本说明书的方面24为：

如方面18-20中任一方面所述的方法，其中，紫外光的波长为约250nm至约400nm。

本说明书的方面25为：

如方面18-24中任一方面所述的方法，其中，每个光源与垂直于中心轴线限定的共同平面相交。

本说明书的方面26为：

如方面25所述的方法，其中，其中的一个或多个光源的中心区域与共同平面相交。

本领域技术人员和作出或使用本公开的技术人员能够对本公开进行修改。因此，应理解，附图所示和上文所述的实施方式仅用于例示的目的，并且不旨在限制本公开的范围，根据专利法的原则(包括等同原则)所解释的，本公开的范围由所附权利要求限定。

本领域普通技术人员应理解，所述公开和其他部件的构造不限于任何特定材料。除非本文有另外说明，否则本文所公开的本公开的其他示例性实施方式可以由各种材料形成。

应理解，所述方法中的任何描述的过程或步骤可以与所公开的其他过程或步骤组合以得到本公开范围内的结构。本文公开的示例性结构和方法用于例示的目的，而不应解释为限制。

还应理解的是，可以对上述结构和方法进行各种变化和改变而不脱离本公开的构思，并且还应进一步理解的是，这种构思旨在由以下权利要求涵盖，除非这些权利要求通过其语言描述另有说明。