JP2683147B2 - 光ファイバの製造方法 - Google Patents

光ファイバの製造方法

Info

Publication number
JP2683147B2
JP2683147B2 JP2215310A JP21531090A JP2683147B2 JP 2683147 B2 JP2683147 B2 JP 2683147B2 JP 2215310 A JP2215310 A JP 2215310A JP 21531090 A JP21531090 A JP 21531090A JP 2683147 B2 JP2683147 B2 JP 2683147B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
mol
aromatic hydrocarbon
hydrocarbon compound
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2215310A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0497925A (ja
Inventor
毅 下道
圭二 大橋
真治 荒木
秀雄 鈴木
豊 勝山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Fujikura Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2215310A priority Critical patent/JP2683147B2/ja
Publication of JPH0497925A publication Critical patent/JPH0497925A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2683147B2 publication Critical patent/JP2683147B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/104Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/106Single coatings
    • C03C25/1061Inorganic coatings
    • C03C25/1062Carbon

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、その表面に炭素被膜が形成された光ファ
イバの製造方法に関し、原料ガスを限定することによ
り、耐水素特性と耐応力疲労特性とに優れた光ファイバ
が得られるようにしたものである。
「従来の技術」 石英系光ファイバは、水素と接触するとファイバ内に
拡散した水素分子の分子振動に起因する吸収損失が増大
し、さらにドーパントをとして含有されているP2O5、Ge
O2、B2O3などが水素と反応と反応しOH基の吸収による伝
送損失も増大してしまう問題があった。
また石英系光ファイバには長時間応力が加わると、そ
の応力が光ファイバの破断強度より充分に小さくとも破
断するという応力疲労現像がある。この応力疲労現像
は、高温多湿によっても促進される。
このため、石英系光ファイバの使用可能な環境が限定
され、通常使用されている光ファイバケーブルにおいて
は、光ファイバの破断を防止する目的で乾燥ガス保守、
防湿ゼリー充填等の手段によって光ファイバを保護して
いる。
このような問題を解決するため、最近化学気相成長法
(以下、CVD法と略記する。)によって光ファイバ表面
に炭素被膜を形成し、これによって光ファイバの耐水素
特性および耐応力疲労特性を向上し得ることが発表され
ている。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら上記方法では、光ファイバの耐水素特性
は向上するものの、炭素被膜形成時に光ファイバの引っ
張り強度が低下するという問題があった。たとえば通常
の紫外線硬化型樹脂被覆ファイバの引っ張り破断強度は
約6〜6.5kgであるのに対して、CVD法によって炭素被膜
が形成された光ファイバの引っ張り強度は4〜5kgと低
い。よって炭素被膜が形成された光ファイバは、優れた
特性を有するにもかかわらず、その機械的強度の低さに
よって、用途が限定されてしまい、その改善が望まれて
いた。
この発明は上記課題を解決するためになされたもので
あって、耐水素特性と耐応力疲労特性のみならず、機械
的強度に優れた光ファイバを提供することを目的として
いる。
「課題を解決するたの手段」 この発明の請求項1記載の光ファイバの製造方法は、
光ファイバの紡糸余熱により原料ガスを熱分解させて光
ファイバ裸線表面に炭素被膜を形成する光ファイバの製
造方法であって、芳香族炭化水素化合物に塩素ガスを添
加してなる原料ガスを用いることを解決手段とし、また
この発明の請求項2記載の光ファイバの製造方法は、請
求項1記載の光ファイバの製造方法において、芳香族炭
化水素化合物中の水素1モルに対して、0.3〜0.6モルの
塩素を添加してなる原料ガスを用いることを、それぞれ
の解決手段とした。
「作用」 芳香族炭化水素化合物への塩素ガスの添加量を限定す
ることによって、光ファイバの機械的強度を低下させる
ことなく炭素被膜を形成し、耐水素特性と耐応力疲労特
性とに優れた光ファイバを得ることができる。
以下、この発明を詳しく説明する。
第1図はこの発明の光ファイバの製造方法に好適に用
いられる光ファイバ製造装置の一例を示したものであ
る。第1図中、符号1は光ファイバ裸線である。この光
ファイバ裸線1は、光ファイバ母材2を光ファイバ紡糸
炉3内で加熱紡糸したものである。この光ファイバ裸線
1は紡糸されると共に、光ファイバ紡糸炉3の下段に設
けられたCVD反応炉4内へ供給される。
CVD反応炉4は、上段の光ファイバ紡糸炉3内で紡糸
された光ファイバ裸線1表面に、その紡糸余熱を利用し
たCVD法によって炭素被膜を形成するためのものであ
る。このCVD反応炉4は、その内部にてCVD反応を進行さ
せる概略円筒状の反応管5からなり、その上部には原料
ガスを供給するための原料ガス供給管6が、下部には未
反応ガス等を排気する排気管7が、それぞれ取り付けら
れている。さらにこの反応管5の上部と下部には、反応
管4内をシールするためのガスシール機構8、8が接続
されている。
上記製造装置を用い、この発明の製造方法に沿って光
ファイバを製造するには、以下の工程による。
まず光ファイバ母材2を光ファイバ紡糸炉3内で加熱
紡糸して光ファイバ裸線1とする。ついでこの光ファイ
バ裸線1を下段のCVD反応炉4へ挿通し、この中心軸上
を所定の線速で走行するように供給する。
ついでガスシール機構8、8から反応管5内へヘリウ
ムガス等の不活性ガスまたは窒素からなるシールガスを
供給して反応管5内のシールを行う。これと共に、原料
ガス供給管6から原料ガスを反応管5内に供給して、原
料ガスを光ファイバ裸線1と接触せしめて、光ファイバ
裸線1表面に炭素被膜を形成する。反応管5内に挿通さ
れた光ファイバ裸線1は、紡糸余熱により加熱状態とな
っているので、原料ガスと接触せしめると、原料ガス中
の芳香族炭化水素化合物を熱分解して光ファイバ裸線1
表面に炭素被膜を析出させることができる。
原料ガスは芳香族炭化水素化合物に塩素ガスを添加し
てなるものであって、通常はヘリウム等の不活性ガスま
たは窒素等のキャリアガスによって希釈されてなるもの
である。芳香族炭化水素化合物は、熱分解して炭素被膜
を形成するものであれば特に限定されるものではなく、
たとえばベンゼン、ナフタレンなどを用いることができ
る。原料ガス中の芳香族炭化水素化合物の濃度は炭素原
子濃度にて0.5〜2モル%が好適である。0.5モル%未満
であると炭素被膜の析出速度が低く、また2モル%を越
えると煤が発生しやすくなるためである。
また芳香族炭化水素化合物への塩素ガスの添加量は特
に限定されるものではないが、芳香族炭化水素化合物中
の水素1モルに対して塩素原子が0.3〜0.6モルとなる比
率であることが好ましい。0.3モル未満であると得られ
る光ファイバの機械的強度が低下し、0.6モルを越える
と耐水素特性が低下するためである。
原料ガスの供給速度は芳香族炭化水素化合物の種類、
塩素ガスの添加量および光ファイバ裸線1の紡糸速度等
によって適宜選択されるが、通常は0.2〜1.0分程度が
好適である。
また光ファイバ裸線1の紡糸速度は、原料ガス中の芳
香族炭化水素化合物と塩素ガス濃度等によって適宜選択
されるが、光ファイバ裸線1表面が芳香族炭化水素化合
物を熱分解するに充分な余熱を有する加熱状態で反応管
5内に挿通されるものである必要がある。すなわち500
〜1400℃で反応管5に挿通されるように、通常は100m/
分以上が好適である。なお、以下に述べる理由によっ
て、線速の上限は原理的にない。紡糸線速が大きくなる
に従って反応管5内における光ファイバ裸線1の温度が
高くなるので、このような場合には光ファイバ裸線1を
適宜冷却して用いることができるためである。
かくして光ファイバ裸線1の機械的強度を低下させる
ことなく、その表面に耐水素特性と耐応力疲労特性とに
優れた炭素被膜を形成することができる。
「実施例」 光ファイバ母材から光ファイバ裸線を紡糸する光ファ
イバ紡糸炉の下段に、石英管の反応管を接続してCVD反
応炉とし、第1図に示したと同様の光ファイバの製造装
置とした。
この光ファイバ製造装置に、GeO2がドーパントとし添
加されたコア部を有する外径30mmの単一モード光ファイ
バ母材を設置した。この光ファイバ母材を1800〜2000℃
に加熱して200m/分の紡糸速度で外径125μmの単一モー
ド光ファイバに紡糸した。
芳香族炭化水素化合物としてベンゼンを用い、これに
塩素ガス濃度を適宜変化させて添加して、光ファイバ裸
線表面に炭素被膜を形成した。このようにして得られた
光ファイバの引っ張り破断強度、耐水素特性および耐応
力疲労特性をそれぞれ調べた。第2図に引っ張り破断強
度を試験結果を、第3図に耐水素特性の評価結果を、第
4図に耐応力疲労特性の評価結果を、それぞれ示した。
図中、実線は原料ガス中のベンゼン濃度が5wt%のもの
を、破線はベンゼン濃度が10wt%のものを、一点鎖線は
ベンゼン濃度が30wt%のものを、それぞれ示す。また各
図の横軸は、いずれもベンゼン1モルに対して添加した
塩素ガスのモル比率を示したものである。
第2図より、ベンゼン1モルに対して塩素ガスを1モ
ル以上添加する。すなわち芳香族炭化水素化合物中の水
素原子1モルに対して塩素を0.3モル以上添加すること
により、炭素被膜形成時の光ファイバの機械的強度の低
下を防止できることが判明した。また原料ガス中の芳香
族炭化水素化合物濃度が増加するにつれ、塩素ガス添加
による強度低下の抑制効果が薄れることが判明した。
また第3図より、塩素ガスの添加濃度がある一定値を
越えると、得られる光ファイバの耐水素特性が急激に低
下することが判明した。第3図中、縦軸は、得られた光
ファイバを水素分圧1atm、80℃の水素雰囲気中に24時間
放置した前後での波長1.24μmにおける該光ファイバの
伝送損失増加量を示すものである。そして、例えばベン
ゼン濃度が5wt%の場合には、ベンゼン1モルに対して
塩素ガスを0〜1.7モル添加した場合には、伝送損失増
加量が0dBであるのに対して、1.7モル以上の添加すると
伝送損失増が急激に増加することが判明した。すなわち
芳香族炭化水素化合物中の水素1モルに対して、0.6モ
ルを越えて塩素を添加すると、得られる光ファイバの耐
水素特性が低下することが判明した。また塩素ガスの過
剰添加によって伝送損失増が発生する領域は、原料ガス
中の芳香族炭化水素化合物濃度が増加するに従って、塩
素の添加量が少ない領域に移行する。
また塩素濃度が光ファイバの応力腐食係数n値に与え
る影響を調べて第4図に示した。
紫外線硬化型樹脂被覆の光ファイバのn値は、常温、
常湿環境下では通常20〜28であると報告されている。一
般にn値が大きい程、応力疲労に強く、そのファイバが
おかれている環境から影響を受けないことが多くの文献
に示されており、光ファイバの耐応力疲労特性を示す指
標となっている。
塩素ガスの添加によってn値は低下するが、たとえば
ベンゼン濃度が5wt%の場合、該ベンゼン1モルに対す
る塩素ガスの添加量が1〜1.7モルの範囲でn値が300〜
100を示し、充分に炭素被覆光ファイバの特性を示すこ
とが確認できる。これによって芳香族炭化水素化合物に
添加する塩素ガス濃度が、芳香族炭化水素化合物中の水
素1モルに対して0.6モル以下の塩素量となるようにす
る必要があることが確認できた。
したがって、上記第2図ないし第4図から原料ガス中
の炭素原子濃度が0.5〜2モル濃度の領域、すなわちベ
ンゼンの場合には、3〜12vol%、において、芳香族炭
化水素化合物中の水素原子1モルに対して、塩素原子を
0.3モル以上0.6モル以下の割合で添加することにより、
光ファイバの強度低下を招くことなく、耐水素特性と耐
応力疲労特性とに優れた炭素被覆光ファイバを得ること
ができることが確認できた。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明の光ファイバの製造方
法は、芳香族炭化水素化合物に塩素ガスを添加してなる
原料ガスを用いたものであるので、光ファイバの機械的
強度を低下させることなく耐水素特性と耐応力疲労特性
とに優れた炭素被膜が形成された光ファイバを得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の光ファイバの製造方法に好適に用
いられる光ファイバの製造装置の一例を示した概略構成
図、第2図は、芳香族炭化水素化合物に添加する塩素ガ
ス濃度と、得られた光ファイバの機械的強度との関係を
示したグラフ、第3図は芳香族炭化水素化合物に添加す
る塩素ガス濃度と、得られた光ファイバの耐水素特性と
の関係を示したグラフ、第4図は芳香族炭化水素化合物
に添加する塩素ガス濃度と、得られた光ファイバの耐応
力疲労特性を示したグラフである。 1……光ファイバ裸線、 2……光ファイバ母材、 4……CVD反応炉。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒木 真治 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社佐倉工場内 (72)発明者 鈴木 秀雄 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社佐倉工場内 (72)発明者 勝山 豊 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−83240(JP,A) 特開 平2−35404(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ファイバの紡糸余熱により原料ガスを熱
    分解させて光ファイバ裸線表面に炭素被膜を形成する光
    ファイバの製造方法であって、 芳香族炭化水素化合物に塩素ガスを添加してなる原料ガ
    スを用いることを特徴とする光ファイバの製造方法。
  2. 【請求項2】芳香族炭化水素化合物の水素1モルに対し
    て、0.3〜0.6モルの塩素を添加してなる原料ガスを用い
    ることを特徴とする請求項1記載の光ファイバの製造方
    法。
JP2215310A 1990-08-15 1990-08-15 光ファイバの製造方法 Expired - Fee Related JP2683147B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2215310A JP2683147B2 (ja) 1990-08-15 1990-08-15 光ファイバの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2215310A JP2683147B2 (ja) 1990-08-15 1990-08-15 光ファイバの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0497925A JPH0497925A (ja) 1992-03-30
JP2683147B2 true JP2683147B2 (ja) 1997-11-26

Family

ID=16670204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2215310A Expired - Fee Related JP2683147B2 (ja) 1990-08-15 1990-08-15 光ファイバの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2683147B2 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3885827T2 (de) * 1987-09-18 1994-03-17 American Telephone & Telegraph Hermetisch verschlossene, optische Fasern.
JPH02302343A (ja) * 1989-05-15 1990-12-14 Furukawa Electric Co Ltd:The ハーメチック被覆光ファイバの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0497925A (ja) 1992-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1328757C (en) Optical fiber and apparatus for producing same
US5000541A (en) Hermetically sealed optical fibers
EP0308143A1 (en) Hermetically sealed optical fibers
JP2975642B2 (ja) ハーメチックコートファイバとその製造方法
EP0371628B1 (en) A method of producing carbon-coated optical fiber
CA2004234C (en) Optical fiber production method
JP2683147B2 (ja) 光ファイバの製造方法
US5235666A (en) Production of a hermetically coated optical fiber
JPH0648325B2 (ja) 光ファイバ及びその製造方法
JP2798790B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JP2595364B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JP3039949B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JP2644018B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JP2683070B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JP3406034B2 (ja) カーボンコート光ファイバ
JP3039948B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JPH02208246A (ja) 光ファイバの製造方法
JPH06345494A (ja) カーボンコート光ファイバ
JP3039961B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JP2727702B2 (ja) カーボンコート光ファイバの製造方法
JPH0273315A (ja) 光ファイバ
JPH0345536A (ja) 光ファイバの製造方法
JPH02149450A (ja) 光ファイバの製造方法
JPS6051631A (ja) 光フアイバの製造方法
JPH02289450A (ja) 光ファイバ

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees