JP2682605B2 - ハーメチックコートフッ化物光ファイバの製造方法 - Google Patents
ハーメチックコートフッ化物光ファイバの製造方法Info
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- JP2682605B2 JP2682605B2 JP1004659A JP465989A JP2682605B2 JP 2682605 B2 JP2682605 B2 JP 2682605B2 JP 1004659 A JP1004659 A JP 1004659A JP 465989 A JP465989 A JP 465989A JP 2682605 B2 JP2682605 B2 JP 2682605B2
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- optical fiber
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- fluoride optical
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、医療用，センサ用，通信用などとして有用
なハーメチックコートフッ化物光ファイバの製造方法に
関する。
なハーメチックコートフッ化物光ファイバの製造方法に
関する。
＜従来の技術＞ フッ化物光ファイバは、赤外線を低損失で伝送できる
ので、医療用，センサ用，通信用などとして有用であ
る。そして、このフッ化物光ファイバは、例えば特公昭
60−47213号公報に示すように、フッ化物ガラス原料を
金属製のるつぼ中で溶融し、その溶液を金属製鋳型に流
し込むことによってコア用母材及びクラッド用母材を
得、クラッド用母材にコア用母材を挿入した後、抵抗炉
中で線引，細径化することにより製造される。
ので、医療用，センサ用，通信用などとして有用であ
る。そして、このフッ化物光ファイバは、例えば特公昭
60−47213号公報に示すように、フッ化物ガラス原料を
金属製のるつぼ中で溶融し、その溶液を金属製鋳型に流
し込むことによってコア用母材及びクラッド用母材を
得、クラッド用母材にコア用母材を挿入した後、抵抗炉
中で線引，細径化することにより製造される。
＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、フッ化物ガラスは水との反応性が他のガラ
ス（例えば酸化物ガラス）と較べて非常に高く、大気中
の水と容易に反応して表面に酸化物の結晶が生成する
（例えば、ZrF2＋2OH→ZrO2＋2HF）。
ス（例えば酸化物ガラス）と較べて非常に高く、大気中
の水と容易に反応して表面に酸化物の結晶が生成する
（例えば、ZrF2＋2OH→ZrO2＋2HF）。
このような反応がフッ化物光ファイバにおいて生じる
と、 1. 表面傷が生成し、機械的強度が低下する 2. OH基侵入により、OH吸収損失が増加する という問題が招来する。
と、 1. 表面傷が生成し、機械的強度が低下する 2. OH基侵入により、OH吸収損失が増加する という問題が招来する。
よって、フッ化物光ファイバに、通常の光ファイバの
ように、ウレタンアクリレートなどの容易に気体が透過
する樹脂をコーティングしても上述した問題が発生する
ので、高強度で低損失のフッ化物光ファイバを得るに
は、例えばセラミックスや金属など、OH基の透過率の低
い膜をコーティングすることが不可欠となる。
ように、ウレタンアクリレートなどの容易に気体が透過
する樹脂をコーティングしても上述した問題が発生する
ので、高強度で低損失のフッ化物光ファイバを得るに
は、例えばセラミックスや金属など、OH基の透過率の低
い膜をコーティングすることが不可欠となる。
しかしながら、フッ化物光ガラスは融点が約300℃と
低いため、例えば融点が約2000℃の石英ファイバにおい
て実施されているカーボンコートなどを適用することは
できない。
低いため、例えば融点が約2000℃の石英ファイバにおい
て実施されているカーボンコートなどを適用することは
できない。
本発明はこのような事情に鑑み、OH基の透過率の低い
セラミックスや金属の膜がコーティングされたハーメチ
ックコートフッ化物光ファイバの製造方法を提供するこ
とを目的とする。
セラミックスや金属の膜がコーティングされたハーメチ
ックコートフッ化物光ファイバの製造方法を提供するこ
とを目的とする。
＜課題を解決するための手段＞ 前記目的を達成する本発明にかかるハーメチックコー
トフッ化物光ファイバの第１の製造方法は、フッ化物ガ
ラスファイバを減圧プラズマ中に導き、当該ファイバ表
面にSiC膜をコーティングする方法において、減圧プラ
ズマ中に導入される出発原料が有機シラン系のモノマー
であることを特徴とする。
トフッ化物光ファイバの第１の製造方法は、フッ化物ガ
ラスファイバを減圧プラズマ中に導き、当該ファイバ表
面にSiC膜をコーティングする方法において、減圧プラ
ズマ中に導入される出発原料が有機シラン系のモノマー
であることを特徴とする。
また、本発明にかかる第２の方法は、フッ化物ガラス
ファイバを減圧プラズマ中に導き、当該ファイバ表面に
MgO膜をコーティングする方法において、減圧プラズマ
中に導入される出発原料が金属−アセチルアセトン・キ
レート化合物と酸素との混合物であることを特徴とす
る。
ファイバを減圧プラズマ中に導き、当該ファイバ表面に
MgO膜をコーティングする方法において、減圧プラズマ
中に導入される出発原料が金属−アセチルアセトン・キ
レート化合物と酸素との混合物であることを特徴とす
る。
以下、本発明の内容を説明する。
本発明はセラミックスや金属の膜のコーティングを減
圧プラズマ中で行うことにより、成膜温度が250゜以下
という低温プロセスを達成している。
圧プラズマ中で行うことにより、成膜温度が250゜以下
という低温プロセスを達成している。
ここで、減圧プラズマとはプラズマCVDなどをいい、
真空度が10-1Torr程度で十分であるので、高真空度を必
要とする高周波スパッタリング等と比べて設備が非常に
簡易である。
真空度が10-1Torr程度で十分であるので、高真空度を必
要とする高周波スパッタリング等と比べて設備が非常に
簡易である。
また、コーティング膜としては、多くのセラミックス
や金属の中でも膨張係数がフッ化物ガラスと大きく異な
らないSicやMgOが好ましい。そして、これらSiCやMgOを
減圧プラズマにより成膜温度250℃以下で形成するにはS
iCの場合、テトラメチルジシラザン若しくはメチルトリ
ビニルシランなどの有機シラン系のモノマー、又、MgO
の場合、アセチルアセトンマグネシウムなどの金属−ア
セチルアセトン・キレート化合物と酸素との混合物が好
ましいことを知見した。
や金属の中でも膨張係数がフッ化物ガラスと大きく異な
らないSicやMgOが好ましい。そして、これらSiCやMgOを
減圧プラズマにより成膜温度250℃以下で形成するにはS
iCの場合、テトラメチルジシラザン若しくはメチルトリ
ビニルシランなどの有機シラン系のモノマー、又、MgO
の場合、アセチルアセトンマグネシウムなどの金属−ア
セチルアセトン・キレート化合物と酸素との混合物が好
ましいことを知見した。
次に、低温プラズマ中でファイバにコーティングを行
う方法を、装置概略図を示す第１図を参照しながら説明
する。同図に示すように、装置本体１は排気口２を介し
て図示しない真空ポンプにより減圧されるようになって
おり、ファイバ３はファイバ供給部４に巻回されてお
り、ファイバ巻取部５に巻取られることにより装置本体
１の反応管1a内を送られるようになっている。一方、装
置本体１の反応管1a内には原料導入口６からN2,Arなど
の不活性ガスと共に原料ガスが供給されるようになって
いる。なお、図中７は高周波発振機、８は電極である。
う方法を、装置概略図を示す第１図を参照しながら説明
する。同図に示すように、装置本体１は排気口２を介し
て図示しない真空ポンプにより減圧されるようになって
おり、ファイバ３はファイバ供給部４に巻回されてお
り、ファイバ巻取部５に巻取られることにより装置本体
１の反応管1a内を送られるようになっている。一方、装
置本体１の反応管1a内には原料導入口６からN2,Arなど
の不活性ガスと共に原料ガスが供給されるようになって
いる。なお、図中７は高周波発振機、８は電極である。
このような装置を用いてコーティングするには、装置
本体１内を原料ガスを供給している状態で0.1〜10Torr
程度の圧力に保つ。この圧力を10Torr以上にすると成膜
温度が高くなってフッ化物ガラスが融解してしまい、一
方、0.1Torr以下にするとプラズマが希薄になって成膜
速度が遅くなり、共に好ましくない。そして、このよう
な状態で高周波発振機７から例えば13.56MHzのラジオ波
を電極８に印加して、プラズマを発生させる。この場合
のプラズマ出力は、５〜200Wが好ましい。5W以下では原
料の分解効率が低くて緻密な膜が得られず、一方、200W
以上ではプラズマの温度が上昇してフッ化物光ガラスフ
ァイバを融解してしまい、共に好ましくない。このよう
に、原料導入口６から供給される蒸気圧の高い出発原料
がプラズマの高いエネルギーにより低温で分解・活性化
される。よって、ファイバ供給部４からフッ化物ガラス
ファイバ５を供給するとその表面にSiCやMgOなどの膜が
コーティングされ、コーティングされたファイバはファ
イバ巻取部５に巻取られる。なお、この巻取り速度は所
望の膜厚が得られるように適宜調節すればよい。
本体１内を原料ガスを供給している状態で0.1〜10Torr
程度の圧力に保つ。この圧力を10Torr以上にすると成膜
温度が高くなってフッ化物ガラスが融解してしまい、一
方、0.1Torr以下にするとプラズマが希薄になって成膜
速度が遅くなり、共に好ましくない。そして、このよう
な状態で高周波発振機７から例えば13.56MHzのラジオ波
を電極８に印加して、プラズマを発生させる。この場合
のプラズマ出力は、５〜200Wが好ましい。5W以下では原
料の分解効率が低くて緻密な膜が得られず、一方、200W
以上ではプラズマの温度が上昇してフッ化物光ガラスフ
ァイバを融解してしまい、共に好ましくない。このよう
に、原料導入口６から供給される蒸気圧の高い出発原料
がプラズマの高いエネルギーにより低温で分解・活性化
される。よって、ファイバ供給部４からフッ化物ガラス
ファイバ５を供給するとその表面にSiCやMgOなどの膜が
コーティングされ、コーティングされたファイバはファ
イバ巻取部５に巻取られる。なお、この巻取り速度は所
望の膜厚が得られるように適宜調節すればよい。
このようにしてプラズマの高いエネルギーを用いるこ
とにより、フッ化物ガラスファイバを融解させることな
くSiCやMgOなどの膜をコーティングすることができる。
とにより、フッ化物ガラスファイバを融解させることな
くSiCやMgOなどの膜をコーティングすることができる。
＜実 施 例＞ 実施例１ 第１図に示す装置を用いて以下の通り実施した。
キャスティング法によって得られた、導波構造を有す
るフッ化物ガラスファイバ３（外径250μm,40m）をファ
イバ供給部４にセットし、その一端を反応管1aを通して
ファイバ巻取部５に取付けた。一方、原料のテトラメチ
ルジシラザンを60℃の恒温槽にセットし、この原料を不
活性ガスであるN2を2cc/minの流量でバブリングして気
化させ、60℃に保温した配管を通して反応管1aに導入し
た。このときの圧力を0.15Torrに保持した。続いて高周
波発振機７で発生させた13.56MHzのラジオ波を電極８に
印加して、プラズマを発生させた。この際のプラズマの
出力は50Wとした。このプラズマ中にて3cm/minの線速で
フッ化物ガラスファイバ３を巻取り、ファイバ表面に厚
さ5000ÅのSiC膜をコートした。
るフッ化物ガラスファイバ３（外径250μm,40m）をファ
イバ供給部４にセットし、その一端を反応管1aを通して
ファイバ巻取部５に取付けた。一方、原料のテトラメチ
ルジシラザンを60℃の恒温槽にセットし、この原料を不
活性ガスであるN2を2cc/minの流量でバブリングして気
化させ、60℃に保温した配管を通して反応管1aに導入し
た。このときの圧力を0.15Torrに保持した。続いて高周
波発振機７で発生させた13.56MHzのラジオ波を電極８に
印加して、プラズマを発生させた。この際のプラズマの
出力は50Wとした。このプラズマ中にて3cm/minの線速で
フッ化物ガラスファイバ３を巻取り、ファイバ表面に厚
さ5000ÅのSiC膜をコートした。
このファイバを湿度90％，温度20℃の雰囲気で10日間
放置しても、初期強度が維持されていた。また、損失波
長特性においても、Ｏ−Ｈの伸縮振動によるλ＝2.9μ
ｍの損失の増加は認められなかった。なお、このコーテ
ィングを施してないファイバは同条件での強度は初期強
度の50％であった。
放置しても、初期強度が維持されていた。また、損失波
長特性においても、Ｏ−Ｈの伸縮振動によるλ＝2.9μ
ｍの損失の増加は認められなかった。なお、このコーテ
ィングを施してないファイバは同条件での強度は初期強
度の50％であった。
実施例２ 実施例１と同様なフッ化物ガラスファイバを第１図に
示す装置にセットした。
示す装置にセットした。
原料としてアセチルアセトンマグネシウム（白色固
体）を蒸散装置中で200℃に加熱して昇華させ、2cc/min
のArキャリアガスと共に、200℃に保温した配管を介し
て反応管1aに導入した。2cc/minのO2ガスも併せて反応
管1aに導入した。また、このときの圧力を0.4Torrとし
た。続いて、100Wの出力で実施例１と同様にプラズマを
発生させた。そして、5cm/minの線速でファイバを送
り、1000ÅのMgO膜をコートした。
体）を蒸散装置中で200℃に加熱して昇華させ、2cc/min
のArキャリアガスと共に、200℃に保温した配管を介し
て反応管1aに導入した。2cc/minのO2ガスも併せて反応
管1aに導入した。また、このときの圧力を0.4Torrとし
た。続いて、100Wの出力で実施例１と同様にプラズマを
発生させた。そして、5cm/minの線速でファイバを送
り、1000ÅのMgO膜をコートした。
このファイバを実施例１と同様に湿度90％，温度20℃
の雰囲気に10日間放置したところ、強度及び損失特性の
劣化は認められなかった。
の雰囲気に10日間放置したところ、強度及び損失特性の
劣化は認められなかった。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明は減圧プラズマ中で蒸気
圧の高い出発原料を分解・活性化することにより、フッ
化物ガラスファイバを溶融することなく、低温でセラミ
ックや金属をコーティングできるようにしたので、耐候
性に優れたハーメチックコートフッ化物光ファイバを容
易に得ることが可能となった。
圧の高い出発原料を分解・活性化することにより、フッ
化物ガラスファイバを溶融することなく、低温でセラミ
ックや金属をコーティングできるようにしたので、耐候
性に優れたハーメチックコートフッ化物光ファイバを容
易に得ることが可能となった。
第１図はプラズマコーティング装置の一例を示す説明図
である。 図面中、 １は装置本体、 1aは反応管、 ３はフッ化物ガラスファイバ、 ４はファイバ供給部、 ５はファイバ巻取部、 ６は原料導入口、 ７は高周波発振機、 ８は電極である。
である。 図面中、 １は装置本体、 1aは反応管、 ３はフッ化物ガラスファイバ、 ４はファイバ供給部、 ５はファイバ巻取部、 ６は原料導入口、 ７は高周波発振機、 ８は電極である。
Claims (2)
- 【請求項１】フッ化物ガラスファイバを減圧プラズマ中
に導き、当該ファイバ表面にSiC膜をコーティングする
方法において、 減圧プラズマ中に導入される出発原料が有機シラン系の
モノマーであることを特徴とするハーメチックコートフ
ッ化物光ファイバの製造方法。 - 【請求項２】フッ化物ガラスファイバを減圧プラズマ中
に導き、当該ファイバ表面にMgO膜をコーティングする
方法において、 減圧プラズマ中に導入される出発原料が金属−アセチル
アセトン・キレート化合物と酸素との混合物であること
を特徴とするハーメチックコートフッ化物光ファイバの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004659A JP2682605B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | ハーメチックコートフッ化物光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004659A JP2682605B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | ハーメチックコートフッ化物光ファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02188452A JPH02188452A (ja) | 1990-07-24 |
| JP2682605B2 true JP2682605B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=11590065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1004659A Expired - Lifetime JP2682605B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | ハーメチックコートフッ化物光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682605B2 (ja) |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP1004659A patent/JP2682605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02188452A (ja) | 1990-07-24 |
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