JP2801357B2 - ハーメチック被覆光ファイバ製造装置 - Google Patents

ハーメチック被覆光ファイバ製造装置

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JP2801357B2 JP2118728A JP11872890A JP2801357B2 JP 2801357 B2 JP2801357 B2 JP 2801357B2 JP 2118728 A JP2118728 A JP 2118728A JP 11872890 A JP11872890 A JP 11872890A JP 2801357 B2 JP2801357 B2 JP 2801357B2
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邦男 小倉
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光ファイバの表面に炭素や炭化物(SiC,Ti
C等)のハーメチック被覆を設けたハーメチック被覆光
ファイバを製造するハーメチック被覆光ファイバ製造装
置に関するものである。
[従来の技術] 光ファイバの表面にハーメチック被覆を設けると、外
部からのH2やH2Oの侵入を防ぐことができる。これによ
り光ファイバの疲労特性が大幅に改善され、同時に耐H2
性が向上する。
第6図は、従来のハーメチック被覆光ファイバ製造装
置の構造を示したものである。この装置では、光ファイ
バ母材1の先端を線引炉2で加熱溶融させ、その溶融部
分から光ファイバ3Aを線引きし、得られた光ファイバ3A
を外径測定器4で外径を測定した後、反応管5内の反応
室5Aに通す。反応管5は、その中央側部分の外周に加熱
炉6が配置されて反応室5Aに加熱ゾーン7が設けられて
いる。反応管5の下部には、原料ガス供給口8Aが設けら
れ、該原料ガス供給口8Aには原料ガス供給管8が接続さ
れ、該原料ガス供給管8を経て送られてくるハーメチッ
ク被覆用原料ガスが該原料ガス供給口8Aを経て反応室5A
に供給されるようになっている。反応管5の上部には排
気口9Aが設けられ、該排気口9Aには排気管9が接続さ
れ、反応室5Aからの排気ガスが排気口9Aを経て排気管9
から排気されるようになっている。また、反応管5の上
端部と下端部とには小径のシール部10A,10Bが設けら
れ、これらシール部10A,10Bにはシールガス導入管11A,1
1BよりN2ガスの如きシール用不活性ガスが供給され、外
気が反応室5A内に侵入しないようになっている。反応管
5A内では気相化学反応により光ファイバ3Aの表面にハー
メチック被覆が設けられ、ハーメチック被覆光ファイバ
3Bが得られる。該ハーメチック被覆光ファイバ3Bは、樹
脂被覆器12に通されてその表面に樹脂が被覆され、ハー
メチック被覆光ファイバ心線3Cとなる。該ハーメチック
被覆光ファイバ心線3Cは硬化器13に通されて被覆樹脂が
硬化された後、巻取機14で巻取られる。
この場合、原料ガスとしては、通常は炭化水素(CH4,
C2H6,C2H2,C3H8,C4H10等)ガスが使用される。該原料ガ
スは反応室5A内を光ファイバ3Aに沿って第7図にハッチ
ングで示すような領域を占めて流れ、その過程で熱分解
されて炭素が生成され、この炭素が光ファイバ3Aの表面
に付着されてハーメチック被覆となる。SiCやTiCよりな
るハーメチック被覆を被覆する場合には、炭化水素ガス
にSiH4やTiCl4等を添加した原料ガスが使用される。
加熱ゾーン7の高温加熱で生成したC,SiC,TiC等の一
部は光ファイバ3Aの表面に堆積し高密度な層であるハー
メチック被覆となるが、大部分は排気口9Aより排気され
る。
しかしながら、このようなハーメチック被覆光ファイ
バ製造装置を用いて、加熱炉6の加熱による原料ガスの
気相化学反応により光ファイバ3Aの表面にハーメチック
被覆を設ける場合には、第8図に示すように、反応室5A
内でC,SiC,TiC等が粒子となったスス状反応生成物15が
生成され、光ファイバ3Aの表面に付着して低密度のハー
メチック被覆となったり、排気口9Aや排気管9に付着し
て詰まらせたりする問題点があった。なお、低密度のハ
ーメチック被覆は、光ファイバ3Aから剥離し易く、且つ
H2OやH2の侵入防止膜としての効果を期待できない。
このような問題点を改善するため、近年、加熱炉6を
省略し、その代わりに光ファイバ3Aを高速度で線引きす
ることにより光ファイバ3Aが冷却されないうちに反応室
5A内に導き、該光ファイバ3Aのもつ熱を利用して原料ガ
スを化学反応させることにより光ファイバ3Aの表面に高
密度なハーメチック被覆を設ける装置も開発されてい
る。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような装置でもスス状反応生成物
15が発生し、これが光ファイバ3Aの進行方向と平行に流
れて反応管5の内壁に付着し、長時間の被覆を行った際
に反応管5が閉塞され、長尺のハーメチック被覆光ファ
イバ3Bの製造が困難となる問題点があった。
本発明の目的は、スス状反応生成物が反応管に付着す
るのを可及的に回避することができるハーメチック被覆
光ファイバ製造装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するための本発明の構成を説明する
と、本発明は反応管内に光ファイバを通し、且つ該反応
管内に原料ガス供給口よりハーメチック被覆用原料ガス
を供給して前記光ファイバの表面にハーメチック被覆を
設け、前記反応管からはその排気口より排気ガスを排出
する構造のハーメチック被覆光ファイバ製造装置におい
て、前記原料ガス供給口と前記排気口とは前記炉心管の
反応室を間にしてほぼ相対向する位置に設けられている
ことを特徴とする。
[作用] このように原料ガス供給口にほぼ対向する位置に排気
口を設けると、スス状反応生成物が発生しても光ファイ
バに沿って流れず反応室を横切る向きに流れて直ちに排
気口から排出されるようになる。従って、光ファイバに
スス状反応生成物よりなる低密度ハーメチック被覆が形
成されるのを可及的に回避でき、また反応管内壁にスス
状反応生成物が付着して詰まらせるのを回避できる。こ
のため本発明によれば、長時間安定してハーメチック被
覆光ファイバの製造を行うことができる装置を提供でき
る。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。なお、前述した第6図乃至第8図と対応する部分に
は同一符号を付けて示している。
第1図は、本発明に係るハーメチック被覆光ファイバ
製造装置の第1実施例を示したものである。本実施例で
は、反応室5の長手方向の中央の片側の反応管5に原料
ガス供給口8Aが形成され、反応室5Aを間にして該原料ガ
ス供給口8Aにほぼ対向(文字通り中心が位置して対向す
る場合と中心はずれていても少なくとも1部が対向する
場合との双方を含む)する位置の反応管5に排気口9が
形成されている。また、光ファイバ3A自身の熱を利用す
る関係で、本実施例では加熱炉6が省略されている。そ
の他の構成は、前述した第6図と同様に構成されてい
る。
このような構造の反応管5を用いると、原料ガス供給
口8Aから反応室5Aに供給される原料ガスは、第2図に示
すように光ファイバ3Aに沿って流れず反応室5Aを横切っ
て流れて対向する排気口9Aから排気されるようになる。
このため、第3図に示すようにスス状反応生成物15は直
ちに排気口9Aから排気されるようになる。従って、光フ
ァイバ3Aにスス状反応生成物15よりなる低密度のハーメ
チック被覆が形成されるのを可及的に回避でき、高密度
のハーメチック被覆を容易に形成できる。また、長時間
の後に反応管5の内壁にスス状反応生成物15が付着して
反応管5内を詰まらせるのを回避でき、ハーメチック被
覆光ファイバの製造を長時間安定して行えるようにな
る。
第4図は、本発明に係るハーメチック被覆光ファイバ
製造装置の第2実施例を示したものである。本実施例で
は、反応管5内がその長手方向のほぼ中央で光ファイバ
3Aの通過部分を残して仕切体5Bで仕切られ、2段に反応
室5A1,5A2が形成されている。各反応室5A1,5A2の長手方
向の中央の片側の反応管5には原料ガス供給口8A1,8A2
がそれぞれ形成され、これらには原料ガス供給管81,82
がそれぞれ接続されている。各反応室5A1,5A2を間にし
て各原料ガス供給口8A1,8A2にほぼ対向する位置の反応
管5には、排気口91,92がそれぞれ形成されている。
このような構造の反応管5を用いると、第5図に示す
ように光ファイバ3Aに対して2回にわたってハーメチッ
ク被覆の成膜が行われ、ハーメチック被覆を厚くするこ
とができる。
従って、反応室の数を増加させて、同様にして原料ガ
ス供給口と排気口とをそれぞれ対向配置することによ
り、所定の厚みのハーメチック被覆を形成できるように
なる。
実験例 反応管5として内径50mm,長さ300mmで中央に仕切体5B
をもつものを用いた。各反応室5A1,5A2には原料ガス供
給口8A1,8A2より原料ガスとしてC2H4ガスをそれぞれ2.0
/min供給した。また、反応管5の両端のシール部10A,
10Bにはシールガス導入管11A,11Bよりシールガスとして
N2ガスを5/minそれぞれ供給した。反応室5A1,5A2
は外径が125μmの光ファイバ3Aを線速500m/minで走行
させ、該光ファイバ3Aの表面にカーボン膜よりなるハー
メチック被覆を成膜させ、200min間ハーメチック被覆光
ファイバの製造を行い、反応管5の内壁に付着したスス
状反応生成物の厚さ及びハーメチック被覆光ファイバの
特性を評価した。
また、比較例として第7図に示すような従来の反応管
(内径50mm,長さ300mm)を用いて、原料ガス供給口8Aよ
り原料ガスとしてC2H4ガスを2.0/min供給し、且つシ
ール部10A,10Bにはシールガス導入管11A,11Bよりシール
ガスとしてN2ガスを5/min供給し、ハーメチック被覆
光ファイバの製造を200min間行い、同様の評価を行っ
た。
その結果を表に示す。即ち、比較例として示す従来の
反応管5では90min後に反応管5内がスス状反応生成物1
5のために閉塞されてハーメチック被覆光ファイバ3Bの
製造を中断せざるを得なかったのに対し、本発明の反応
管5では200min後でも反応管5の閉塞は生じず、ハーメ
チック被覆光ファイバ3Bの製造を行えた。
なお、本発明においても反応管5は外部から加熱炉6
で加熱してもよい。
[発明の効果] 以上のように本発明に係るハーメチック被覆光ファイ
バ製造装置では、原料ガス供給口にほぼ対向する位置に
排気口を設けたので、スス状反応生成物が発生しても光
ファイバに沿って流れず反応室を横切る向きに流れて直
ちに排気口から排出させることができる。従って、光フ
ァイバにスス状反応生成物よりなる低密度ハーメチック
被覆が形成されるのを可及的に回避でき、また反応管内
壁にスス状反応生成物が付着して詰まらせるのを回避す
ることができる。このため本発明によれば、長時間安定
してハーメチック被覆光ファイバの製造を行うことがで
きる装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る装置の第1実施例の縦断面図、第
2図は第1実施例における反応室内の原料ガスの流れを
示す説明図、第3図は第1実施例における反応室内での
スス状反応生成物の発生とその排出状況を示す説明図、
第4図は本発明に係る装置の第2実施例の縦断面図、第
5図は第2実施例における各反応室内の原料ガスの各流
れを示す説明図、第6図は従来の装置の縦断面図、第7
図は従来の装置における反応室内の原料ガスの流れを示
す説明図、第8図は従来の反応室におけるスス状反応生
成物の流れとその付着状況を示す説明図である。 1……光ファイバ母材、2線引炉、3A……光ファイバ、
3B……ハーメチック被覆光ファイバ、3C……ハーメチッ
ク被覆光ファイバ心線、5……反応管、5A,5A1,5A2……
反応室、5B……仕切体、6……加熱炉、8A,8A1,8A2……
原料ガス供給口、8,81,82……原料ガス供給管、9A,9A1,
9A2……排気口、9,91,92……排気管、15……スス状反応
生成物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯野 顕 東京都千代田区丸の内2―6―1 古河 電気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−160642(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C03C 25/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反応管内に光ファイバを通し、且つ該反応
    管内に原料ガス供給口よりハーメチック被覆用原料ガス
    を供給して前記光ファイバの表面にハーメチック被覆を
    設け、前記反応管からはその排気口より排気ガスを排出
    する構造のハーメチック被覆光ファイバ製造装置におい
    て、前記原料ガス供給口と前記排気口とは前記炉心管の
    反応室を間にしてほぼ相対向する位置に設けられている
    ことを特徴とするハーメチック被覆光ファイバ製造装
    置。
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