JP2601726B2 - ハーメチックコート光ファイバの検査方法 - Google Patents
ハーメチックコート光ファイバの検査方法Info
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- JP2601726B2 JP2601726B2 JP2174499A JP17449990A JP2601726B2 JP 2601726 B2 JP2601726 B2 JP 2601726B2 JP 2174499 A JP2174499 A JP 2174499A JP 17449990 A JP17449990 A JP 17449990A JP 2601726 B2 JP2601726 B2 JP 2601726B2
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- fiber
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、カーボンなどのハーメチックコートが設
けられた光ファイバにおいて、その被覆状態を簡便に検
査する方法に関するものである。
けられた光ファイバにおいて、その被覆状態を簡便に検
査する方法に関するものである。
現在、光通信用に用いられている光ファイバの主流
は、石英ガラスを主成分とするものである。
は、石英ガラスを主成分とするものである。
この種の光ファイバにおける長期的な寿命の問題とし
ては二つある。
ては二つある。
一つは、長期的な機械的強度の劣化の問題である。こ
れは、雰囲気中の湿度（水分）の存在下でガラスファイ
バに引張応力をかけておくと、水分とガラスが化学的に
反応して、例えば石英系ファイバにおいてはシラノール
が生成されるとともに傷が拡大していってついには破断
に至るという現象があることである。
れは、雰囲気中の湿度（水分）の存在下でガラスファイ
バに引張応力をかけておくと、水分とガラスが化学的に
反応して、例えば石英系ファイバにおいてはシラノール
が生成されるとともに傷が拡大していってついには破断
に至るという現象があることである。
もう一つの問題は、水素のガラスへの侵入の問題であ
る。光ファイバを実際に使用するには、使いやすい形に
ケーブル化する。このとき、ケーブル材料から微量の水
素が発生したり、ケーブル材料として使用した金属が錆
びることにより結果として水素が発生したりすることが
ある。例えば、石英ガラスは、水素やヘリウムといった
軽いガスに対しては非常に大きな透過率を持ち、125μ
ｍの外形の石英系ファイバを水素雰囲気にさらしておく
と、数時間でクラッド部を通り抜けてコアにまで水素が
到達する。水素がコアに達すると、その吸収損失が光通
信用の波長に影響を与えたり、更に水素がガラスと反応
してSiOHを生成して別の波長で伝送損失増加を招くこと
が知られている。
る。光ファイバを実際に使用するには、使いやすい形に
ケーブル化する。このとき、ケーブル材料から微量の水
素が発生したり、ケーブル材料として使用した金属が錆
びることにより結果として水素が発生したりすることが
ある。例えば、石英ガラスは、水素やヘリウムといった
軽いガスに対しては非常に大きな透過率を持ち、125μ
ｍの外形の石英系ファイバを水素雰囲気にさらしておく
と、数時間でクラッド部を通り抜けてコアにまで水素が
到達する。水素がコアに達すると、その吸収損失が光通
信用の波長に影響を与えたり、更に水素がガラスと反応
してSiOHを生成して別の波長で伝送損失増加を招くこと
が知られている。
具体的には、光通信用に使用されている波長である1.
3μｍ、1.55μｍに対して、水素分子による吸収波長が
1.24μｍ、水素がOH基に転化したときの吸収波長が1.39
μｍおよび1.24μｍ、その他の吸収波長が1.52μｍなど
であることを考慮しておく必要がある。
3μｍ、1.55μｍに対して、水素分子による吸収波長が
1.24μｍ、水素がOH基に転化したときの吸収波長が1.39
μｍおよび1.24μｍ、その他の吸収波長が1.52μｍなど
であることを考慮しておく必要がある。
実際には、これらの吸収波長は単一の波長ではなく、
ある程度のスペクトル幅を有しているので、その裾が光
通信で使用する波長に影響を与える。
ある程度のスペクトル幅を有しているので、その裾が光
通信で使用する波長に影響を与える。
第４図は、その様子を示すH2による石英系ガラスファ
イバの損失波長特性図である。図においては試験前の
もの、は試験後のものである。
イバの損失波長特性図である。図においては試験前の
もの、は試験後のものである。
これらの問題を解決する方法として注目されているの
が、アモルファスカーボンのようなハーメチックコート
をガラス表面にコーティングする方法である。カーボン
の厚みは数百オングストロームであり、ファイバの標準
的な外形に比べて非常に薄い。アモルファスカーボンを
被覆することにより、機械的強度も水素による損失増加
も防ぐことができる。しかし、光ファイバ全長にわたっ
てカーボンが適正に被覆されているかどうかをチェック
する方法がこれまでになかった。
が、アモルファスカーボンのようなハーメチックコート
をガラス表面にコーティングする方法である。カーボン
の厚みは数百オングストロームであり、ファイバの標準
的な外形に比べて非常に薄い。アモルファスカーボンを
被覆することにより、機械的強度も水素による損失増加
も防ぐことができる。しかし、光ファイバ全長にわたっ
てカーボンが適正に被覆されているかどうかをチェック
する方法がこれまでになかった。
この発明は、以上の観点から水素透過試験と光パルス
エコー観測とを組み合わせることにより、ハーメチック
コートファイバの被覆状態を検査する方法を提供するも
ので、その特徴とするところはハーメチックコートされ
た光ファイバを水素雰囲気中に置き、その一端から水素
による吸収波長を有する光パルスを入射して、その散乱
エコーを入射側で観測することによりハーメチックコー
トの被覆状態を検査することにある。
エコー観測とを組み合わせることにより、ハーメチック
コートファイバの被覆状態を検査する方法を提供するも
ので、その特徴とするところはハーメチックコートされ
た光ファイバを水素雰囲気中に置き、その一端から水素
による吸収波長を有する光パルスを入射して、その散乱
エコーを入射側で観測することによりハーメチックコー
トの被覆状態を検査することにある。
ここで、水素による吸収波長とは水素分子による吸収
波長である1.24μｍ、水素がOH基に転化したときの波長
である1.39μｍおよび1.24μｍをさす。
波長である1.24μｍ、水素がOH基に転化したときの波長
である1.39μｍおよび1.24μｍをさす。
また、試験対象となるハーメチックコートファイバと
しては、カーボンコートファイバのみならず、金属コー
トファイバやTiCコートファイバなどがあげられる。
しては、カーボンコートファイバのみならず、金属コー
トファイバやTiCコートファイバなどがあげられる。
ハーメチックコートが施された光ファイバを水素雰囲
気においておくと、そのコート状態が不十分な箇所があ
れば、そこから光ファイバ内に水素が侵入していく。そ
こで、水素分子もしくはOH基吸収波長である波長1.24μ
ｍもしくは1.39μｍの光パルスを光ファイバの一端から
送り込むと、水素が侵入した箇所で光パルスの吸収が生
じることから光パルスの散乱エコーを観測しておくこと
によって、ハーメチックコートの不十分な箇所が判明す
る。
気においておくと、そのコート状態が不十分な箇所があ
れば、そこから光ファイバ内に水素が侵入していく。そ
こで、水素分子もしくはOH基吸収波長である波長1.24μ
ｍもしくは1.39μｍの光パルスを光ファイバの一端から
送り込むと、水素が侵入した箇所で光パルスの吸収が生
じることから光パルスの散乱エコーを観測しておくこと
によって、ハーメチックコートの不十分な箇所が判明す
る。
第１図は、この発明方法に用いられる光パルスエコー
観測〔光パルス試験またはOTDR（optical time domain
refrectometry）の説明図である。図において、１は水
素による吸収波長である1.24μｍもしくは1.39μｍの光
パルスを発生させるLD光源、２は集光レンズ、３は光カ
プラなどからなる方向性結合器、４はリールに巻かれた
状態で水素雰囲気の容器５内に収容されたカーボンコー
トファイバで、その一端はコネクタなどを介して方向性
結合器３の一方の出力端に接続されており他端は開放さ
れている。６は光検出器で、方向性結合器３の他方の出
力端に接続されている。
観測〔光パルス試験またはOTDR（optical time domain
refrectometry）の説明図である。図において、１は水
素による吸収波長である1.24μｍもしくは1.39μｍの光
パルスを発生させるLD光源、２は集光レンズ、３は光カ
プラなどからなる方向性結合器、４はリールに巻かれた
状態で水素雰囲気の容器５内に収容されたカーボンコー
トファイバで、その一端はコネクタなどを介して方向性
結合器３の一方の出力端に接続されており他端は開放さ
れている。６は光検出器で、方向性結合器３の他方の出
力端に接続されている。
以上の構成において、LD光源１からの光パルスが方向
性結合器３を介して光ファイバ４内に入射される。光パ
ルスが光ファイバ４内に進むときに後方に向かって散乱
する微弱な散乱光が存在する。この散乱光のうち入射端
に戻ってくるものを方向性結合器３を介して光検出器６
で受け、これを測定することにより光ファイバの水素に
よる損失状況が測定される。測定は感度を高めるために
複数の光パルスに対する応答波形を電子回路に取り込ん
で平均化操作を行う。光ファイバを覆うカーボンコート
が均一で緻密な品質の優れたものである場合には、第２
図にＡで示すように直線的に減少する波形の出力が得ら
れる。図において、横軸は距離（時間から換算）、縦軸
は出力である。光ファイバを被覆しているカーボンコー
トに不十分な箇所があると、その部分から光ファイバ内
に水素が侵入するため、送り込まれた水素吸収波長であ
る1.24μｍもしくは1.39μｍの光パルスは吸収されてし
まい、戻ってくる散乱光の出力はそこで落ちて段差Ｌが
生じ第２図にＢで示すようになる。かくして、段差Ｌの
発生した位置までの距離を測定すればカーボンコートの
不十分な箇所が判明する。また、その段差Ｌの大きさを
測定すれば欠陥の程度が判明する。
性結合器３を介して光ファイバ４内に入射される。光パ
ルスが光ファイバ４内に進むときに後方に向かって散乱
する微弱な散乱光が存在する。この散乱光のうち入射端
に戻ってくるものを方向性結合器３を介して光検出器６
で受け、これを測定することにより光ファイバの水素に
よる損失状況が測定される。測定は感度を高めるために
複数の光パルスに対する応答波形を電子回路に取り込ん
で平均化操作を行う。光ファイバを覆うカーボンコート
が均一で緻密な品質の優れたものである場合には、第２
図にＡで示すように直線的に減少する波形の出力が得ら
れる。図において、横軸は距離（時間から換算）、縦軸
は出力である。光ファイバを被覆しているカーボンコー
トに不十分な箇所があると、その部分から光ファイバ内
に水素が侵入するため、送り込まれた水素吸収波長であ
る1.24μｍもしくは1.39μｍの光パルスは吸収されてし
まい、戻ってくる散乱光の出力はそこで落ちて段差Ｌが
生じ第２図にＢで示すようになる。かくして、段差Ｌの
発生した位置までの距離を測定すればカーボンコートの
不十分な箇所が判明する。また、その段差Ｌの大きさを
測定すれば欠陥の程度が判明する。
（実験例） 実験する光ファイバとして、直径125μｍの石英系ガ
ラスファイバ上にアモルファスカーボンを約750オング
ストローム厚に被覆したものを準備し、これをリールに
巻取る前に予め故意に２箇所カーボンの被覆状態が不均
一になるように処置したうえで巻取った。このファイバ
を容器の中に収容し、容器内を１気圧の水素雰囲気とし
た。光源として波長1.24μｍの光パルスを用いた。試験
開始直後はその出力に特に異状はなく、光パルス試験器
の出力に現れた波形は第３図にＡで示すようにほぼ直線
的であり、平均損失（直線の傾き）0.7dB/kmであった。
ところが、１時間後になるとＢに示すようにカーボン被
覆が不完全な区間とされる２箇所で徐々に段差（損失の
増加）が観測されるようになった。その後その段差は次
第に大きくなり、24時間後にはＣで見られるように最大
損失（傾き）は約4dB/kmに達した。また、段差の発生し
ている位置を測定したところ測定器側のファイバ端から
900mと2600mの位置（分解能約30m）であり、実測位置の
920mと2620mと大差なくほぼ正確に異状点の観測ができ
た。また、最大損失（傾き）約4dB/kmを示した箇所のカ
ーボンコート厚を測定したところ約150オングストロー
ムであり、当初の1/5程度であった。
ラスファイバ上にアモルファスカーボンを約750オング
ストローム厚に被覆したものを準備し、これをリールに
巻取る前に予め故意に２箇所カーボンの被覆状態が不均
一になるように処置したうえで巻取った。このファイバ
を容器の中に収容し、容器内を１気圧の水素雰囲気とし
た。光源として波長1.24μｍの光パルスを用いた。試験
開始直後はその出力に特に異状はなく、光パルス試験器
の出力に現れた波形は第３図にＡで示すようにほぼ直線
的であり、平均損失（直線の傾き）0.7dB/kmであった。
ところが、１時間後になるとＢに示すようにカーボン被
覆が不完全な区間とされる２箇所で徐々に段差（損失の
増加）が観測されるようになった。その後その段差は次
第に大きくなり、24時間後にはＣで見られるように最大
損失（傾き）は約4dB/kmに達した。また、段差の発生し
ている位置を測定したところ測定器側のファイバ端から
900mと2600mの位置（分解能約30m）であり、実測位置の
920mと2620mと大差なくほぼ正確に異状点の観測ができ
た。また、最大損失（傾き）約4dB/kmを示した箇所のカ
ーボンコート厚を測定したところ約150オングストロー
ムであり、当初の1/5程度であった。
この発明方法は、以上のようにハーメチックコートフ
ァイバを水素雰囲気において、水素がファイバ内部に侵
入することによる損失増をOTDR法によって検出するの
で、カーボンコート層の不十分な箇所を容易に検出する
ことができる。
ァイバを水素雰囲気において、水素がファイバ内部に侵
入することによる損失増をOTDR法によって検出するの
で、カーボンコート層の不十分な箇所を容易に検出する
ことができる。
第１図は、この発明方法に用いられる光パルスエコー観
測法の説明図、第２図は、第１図の方法によって得られ
る観測結果を示すグラフ、第３図は、この発明による実
験結果を示すグラフ、第４図は、H2による石英系ファイ
バの損失波長特性図である。 図において、1:LD光源、3:方向性結合器、4:カーボンコ
ートファイバ、5:容器、6:光検出器。
測法の説明図、第２図は、第１図の方法によって得られ
る観測結果を示すグラフ、第３図は、この発明による実
験結果を示すグラフ、第４図は、H2による石英系ファイ
バの損失波長特性図である。 図において、1:LD光源、3:方向性結合器、4:カーボンコ
ートファイバ、5:容器、6:光検出器。
Claims (1)
- 【請求項１】ハーメチックコートされた光ファイバを水
素雰囲気中に置き、その一端から水素による吸収波長を
有する光パルスを入射して、その散乱エコーを入射側で
観測することによりハーメチックコートの被覆状態を検
査することを特徴とするハーメチックコート光ファイバ
の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174499A JP2601726B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | ハーメチックコート光ファイバの検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174499A JP2601726B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | ハーメチックコート光ファイバの検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0464029A JPH0464029A (ja) | 1992-02-28 |
| JP2601726B2 true JP2601726B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=15979566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2174499A Expired - Lifetime JP2601726B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | ハーメチックコート光ファイバの検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601726B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005134469A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光ファイバ処理装置、処理方法及び光ファイバ |
| CN105776897B (zh) * | 2016-03-31 | 2018-03-09 | 杭州富通通信技术股份有限公司 | 光纤的制造工艺 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63217252A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | 複合照射劣化試験装置 |
| JPS63217257A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバケ−ブルの水素検出方法 |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP2174499A patent/JP2601726B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464029A (ja) | 1992-02-28 |
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Legal Events
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