JP3074224B2 - 光ファイバのカーボンハーメチック被覆方法 - Google Patents
光ファイバのカーボンハーメチック被覆方法Info
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- JP3074224B2 JP3074224B2 JP04242773A JP24277392A JP3074224B2 JP 3074224 B2 JP3074224 B2 JP 3074224B2 JP 04242773 A JP04242773 A JP 04242773A JP 24277392 A JP24277392 A JP 24277392A JP 3074224 B2 JP3074224 B2 JP 3074224B2
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- Japan
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- optical fiber
- carbon
- film
- hermetic
- fiber
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバの融着接続部
や端末に局所的にカーボンハーメチック被覆膜を形成す
る方法に関するものである。
や端末に局所的にカーボンハーメチック被覆膜を形成す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバのコネクター接続部や融着接
続部は被覆樹脂を除去して行なわれるため、接続に使用
される各種治具との接触で表面に傷が付き易い。ファイ
バ表面に傷があると環境中の水分がこの傷内に侵入して
傷が広がり、ファイバ強度の著しい劣化を招く（疲労現
象）。従って、傷の付いたファイバ表面には水分を透過
させないハーメチック被覆膜を形成することが、ファイ
バの強度の長期信頼性を高める上で有効である。
続部は被覆樹脂を除去して行なわれるため、接続に使用
される各種治具との接触で表面に傷が付き易い。ファイ
バ表面に傷があると環境中の水分がこの傷内に侵入して
傷が広がり、ファイバ強度の著しい劣化を招く（疲労現
象）。従って、傷の付いたファイバ表面には水分を透過
させないハーメチック被覆膜を形成することが、ファイ
バの強度の長期信頼性を高める上で有効である。
【０００３】現在、ハーメチック被覆膜を形成するため
の方法としては、炭酸ガスレーザーによって光ファイバ
を加熱して熱ＣＶＤ法で成膜させる方法と、光ファイバ
の周囲にハーメチック原料を含んだプラズマを生成して
成膜させる方法（プラズマＣＶＤ法）とが提案されてい
る。本発明は上記２方法のうち後者に関するものであ
る。
の方法としては、炭酸ガスレーザーによって光ファイバ
を加熱して熱ＣＶＤ法で成膜させる方法と、光ファイバ
の周囲にハーメチック原料を含んだプラズマを生成して
成膜させる方法（プラズマＣＶＤ法）とが提案されてい
る。本発明は上記２方法のうち後者に関するものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来は、成膜中に電極
に印加する高周波電力は一定に保たれているので、プラ
ズマの持つエネルギーも時間的に一定にしていた。とこ
ろが、ハーメチック機能に優れるグラファイトを含んだ
アモルファス構造のカーボン膜を形成させるためには、
かなり高エネルギーのプラズマを生成させる必要があ
る。このため、カーボン膜が形成される前にプラズマ中
の高エネルギー粒子によって光ファイバ表面が衝撃を受
け、同表面に非常に多くの傷ができてしまい、ファイバ
強度が著しく低下するという傾向がしばしば見られた。
に印加する高周波電力は一定に保たれているので、プラ
ズマの持つエネルギーも時間的に一定にしていた。とこ
ろが、ハーメチック機能に優れるグラファイトを含んだ
アモルファス構造のカーボン膜を形成させるためには、
かなり高エネルギーのプラズマを生成させる必要があ
る。このため、カーボン膜が形成される前にプラズマ中
の高エネルギー粒子によって光ファイバ表面が衝撃を受
け、同表面に非常に多くの傷ができてしまい、ファイバ
強度が著しく低下するという傾向がしばしば見られた。
【０００５】本発明の目的は光ファイバ表面に傷が付か
ず、光ファイバの強度が低下しないように光ファイバに
局所的にカーボンハーメチック被覆を施す方法を提供す
ることにある。
ず、光ファイバの強度が低下しないように光ファイバに
局所的にカーボンハーメチック被覆を施す方法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバのカ
ーボンハーメチック被覆方法は、図１に示すように電極
１に高周波電力を印加して光ファイバ２の周囲にプラズ
マ３を生成させ、このプラズマ３中にハーメチック用原
料を供給することにより、光ファイバ２の局所表面にハ
ーメチック被覆膜を形成する方法において、ハーメチッ
ク被覆膜形成中に電極１に供給する高周波エネルギーを
連続的または段階的に変化させることを特徴とする光フ
ァイバのカーボンハーメチック被覆方法。
ーボンハーメチック被覆方法は、図１に示すように電極
１に高周波電力を印加して光ファイバ２の周囲にプラズ
マ３を生成させ、このプラズマ３中にハーメチック用原
料を供給することにより、光ファイバ２の局所表面にハ
ーメチック被覆膜を形成する方法において、ハーメチッ
ク被覆膜形成中に電極１に供給する高周波エネルギーを
連続的または段階的に変化させることを特徴とする光フ
ァイバのカーボンハーメチック被覆方法。
【０００７】
【作用】本発明の光ファイバのカーボンハーメチック被
覆方法は、ハーメチック被覆膜形成中に電極１に供給す
る高周波エネルギーを連続的または段階的に変化させる
ものであるため、プラズマが光ファイバの表面に直接触
れる成膜初期の段階でプラズマのエネルギーを低くすれ
ば、ハーメチック機能に優れるグラファイトを含んだア
モルファス構造のカーボン膜を形成する場合でも、プラ
ズマ中のエネルギー粒子により光ファイバ２の表面が衝
撃を受けにくくなり、光ファイバ２の表面に傷が付きに
くい。また、カーボン膜がある程度の厚さに形成された
後にプラズマのエネルギーを高くすれば、既に形成され
たカーボン膜により光ファイバ２へのプラズマ中のエネ
ルギー粒子の衝撃が防がれるので、光ファイバ２の強度
が低下することなくハーメチック機能に優れたカーボン
膜が形成される。
覆方法は、ハーメチック被覆膜形成中に電極１に供給す
る高周波エネルギーを連続的または段階的に変化させる
ものであるため、プラズマが光ファイバの表面に直接触
れる成膜初期の段階でプラズマのエネルギーを低くすれ
ば、ハーメチック機能に優れるグラファイトを含んだア
モルファス構造のカーボン膜を形成する場合でも、プラ
ズマ中のエネルギー粒子により光ファイバ２の表面が衝
撃を受けにくくなり、光ファイバ２の表面に傷が付きに
くい。また、カーボン膜がある程度の厚さに形成された
後にプラズマのエネルギーを高くすれば、既に形成され
たカーボン膜により光ファイバ２へのプラズマ中のエネ
ルギー粒子の衝撃が防がれるので、光ファイバ２の強度
が低下することなくハーメチック機能に優れたカーボン
膜が形成される。
【０００８】
【実施例】本発明の光ファイバのカーボンハーメチック
被覆方法の一実施例としてプラズマＣＶＤ法を用いたハ
ーメチック被覆装置の構成を図１に示す。これはチャン
バ５内を真空ポンプで排気してチャンバ５内の真空度を
約０．０１〜５Ｔｏｒｒにすることができるようにして
ある。このチャンバ５内に中空円筒状の電極１が配置さ
れており、同電極１内をファイバ２が縦に貫くように配
置されている。
被覆方法の一実施例としてプラズマＣＶＤ法を用いたハ
ーメチック被覆装置の構成を図１に示す。これはチャン
バ５内を真空ポンプで排気してチャンバ５内の真空度を
約０．０１〜５Ｔｏｒｒにすることができるようにして
ある。このチャンバ５内に中空円筒状の電極１が配置さ
れており、同電極１内をファイバ２が縦に貫くように配
置されている。
【０００９】ハーメチック用原料にはベンゼン、トルエ
ン、キシレンを使用した。成膜速度に違いはあるものの
炭化水素系原料ならばどんなものでも可能である。ま
た、原料供給前に約１分間２０Ｗ、０．８ＴｏｒｒでＡ
ｒプラズマによって光ファイバ２の表面を処理した。
ン、キシレンを使用した。成膜速度に違いはあるものの
炭化水素系原料ならばどんなものでも可能である。ま
た、原料供給前に約１分間２０Ｗ、０．８ＴｏｒｒでＡ
ｒプラズマによって光ファイバ２の表面を処理した。
【００１０】通信用のカーボン被覆光ファイバ（ファイ
バ径１２５μｍ、カーボン膜厚４００Å、ＵＶ樹脂被覆
径２５０μｍ）を用いて検討を行った。ＵＶ樹脂を除去
したファイバ端面を切断し、２本のファイバをアーク放
電により融着接続した。融着接続部はアーク放電により
約１０ｍｍに亙ってカーボンが剥れている。これを図１
のチャンバ５内にセットし、内径約１０ｍｍ、高さ約１
５ｍｍの中空円筒状の電極１を使用してプラズマＣＶＤ
法により前記融着接続部にカーボンハーメチック膜をリ
コートした。
バ径１２５μｍ、カーボン膜厚４００Å、ＵＶ樹脂被覆
径２５０μｍ）を用いて検討を行った。ＵＶ樹脂を除去
したファイバ端面を切断し、２本のファイバをアーク放
電により融着接続した。融着接続部はアーク放電により
約１０ｍｍに亙ってカーボンが剥れている。これを図１
のチャンバ５内にセットし、内径約１０ｍｍ、高さ約１
５ｍｍの中空円筒状の電極１を使用してプラズマＣＶＤ
法により前記融着接続部にカーボンハーメチック膜をリ
コートした。
【００１１】この場合、成膜時間を２０秒とし、高周波
発振器空マッチング回路を通して高周波電圧を電極１へ
印加した。この場合、印加開始後約３秒間は印加電圧を
２０Ｗとし、その後１７秒は１２０Ｗにした。このよう
にして作製したサンプルを電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、カーボン層の厚みは１層目、２層目とも３００〜５
００Åであった。
発振器空マッチング回路を通して高周波電圧を電極１へ
印加した。この場合、印加開始後約３秒間は印加電圧を
２０Ｗとし、その後１７秒は１２０Ｗにした。このよう
にして作製したサンプルを電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、カーボン層の厚みは１層目、２層目とも３００〜５
００Åであった。
【００１２】前記のようにして作製したサンプルの外周
にＵＶ樹脂を再度被覆して、歪速度０．５，２，５，２
０，５０％／ｍｉｎ、ｎ＝９で引張破断強度を調べた結
果、０．５％／ｍｉｎでの強度の５０％値は２．９ｋｇ
で、疲労係数ｎ値は１５０であった。
にＵＶ樹脂を再度被覆して、歪速度０．５，２，５，２
０，５０％／ｍｉｎ、ｎ＝９で引張破断強度を調べた結
果、０．５％／ｍｉｎでの強度の５０％値は２．９ｋｇ
で、疲労係数ｎ値は１５０であった。
【００１３】前記パワーの変化パターンを変え、２０Ｗ
〜１２０Ｗまで連続的に変化させ、その後１２０Ｗで１
５秒間保持しても、２０Ｗ→４０Ｗ→６０Ｗ→１００Ｗ
→１２０Ｗと３秒刻みで変化させても、膜厚に違いはあ
るものの、強度低下を抑えつつ、疲労特性にも優れたリ
コート膜が形成できた。
〜１２０Ｗまで連続的に変化させ、その後１２０Ｗで１
５秒間保持しても、２０Ｗ→４０Ｗ→６０Ｗ→１００Ｗ
→１２０Ｗと３秒刻みで変化させても、膜厚に違いはあ
るものの、強度低下を抑えつつ、疲労特性にも優れたリ
コート膜が形成できた。
【００１４】比較例１として、電極１への印加電圧を１
２０Ｗの一定パワーとし、２０秒間成膜した。この光フ
ァイバについて前記と同様の方法で引張試験を行なって
破断強度を調べた結果、破断強度は約１．２ｋｇとな
り、明らかな強度劣化がみられた。ただし、疲労係数ｎ
値は１４０と良好な値を示している。
２０Ｗの一定パワーとし、２０秒間成膜した。この光フ
ァイバについて前記と同様の方法で引張試験を行なって
破断強度を調べた結果、破断強度は約１．２ｋｇとな
り、明らかな強度劣化がみられた。ただし、疲労係数ｎ
値は１４０と良好な値を示している。
【００１５】比較例２として、電極１への印加電圧を最
初から最後まで２０Ｗとして成膜した。この時の破断強
度は２．３ｋｇであったが、低いパワーで成膜したため
疲労係数ｎ値は２０で、充分なハーメチック機能を持た
ないことがわかった。
初から最後まで２０Ｗとして成膜した。この時の破断強
度は２．３ｋｇであったが、低いパワーで成膜したため
疲労係数ｎ値は２０で、充分なハーメチック機能を持た
ないことがわかった。
【００１６】
【発明の効果】本発明では以上説明したように、電極１
へ印加する高周波パワーを成膜中に変化させるので、成
膜中にプラズマ中の高エネルギー粒子により光ファイバ
２の表面に傷付くことがなく、カーボンコート部分の強
度が低下しない。
へ印加する高周波パワーを成膜中に変化させるので、成
膜中にプラズマ中の高エネルギー粒子により光ファイバ
２の表面に傷付くことがなく、カーボンコート部分の強
度が低下しない。
【図１】本発明の光ファイバのカーボンハーメチック被
覆方法の説明図である。
覆方法の説明図である。
【符号の説明】 １ 電極 ２ 光ファイバ ３ プラズマ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 邦男 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古河電気工業株式会社内 (72)発明者 吉澤 信幸 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−297239（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−357141（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03C 25/44
Claims (1)
- 【請求項１】 電極１に高周波電力を印加して光ファイ
バ２の周囲にプラズマ３を生成させ、このプラズマ３中
にハーメチック用原料を供給することにより光ファイバ
２の局所表面にハーメチック被覆膜を形成する光ファイ
バのカーボンハーメチック被覆方法において、ハーメチ
ック被覆膜形成中に前記電極１に供給する高周波エネル
ギーを連続的または段階的に変化させることを特徴とす
る光ファイバのカーボンハーメチック被覆方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04242773A JP3074224B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 光ファイバのカーボンハーメチック被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04242773A JP3074224B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 光ファイバのカーボンハーメチック被覆方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0664944A JPH0664944A (ja) | 1994-03-08 |
| JP3074224B2 true JP3074224B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=17094068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04242773A Expired - Lifetime JP3074224B2 (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 光ファイバのカーボンハーメチック被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3074224B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP04242773A patent/JP3074224B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0664944A (ja) | 1994-03-08 |
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