JPH01148732A - 赤外透過ガラス光ファイバの被覆材の硬化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、赤外透過ガラス光ファイバ、特にその被覆材
の硬化方法に関するものである。

［従来の技術］ 長距離伝送、パワー伝送、計測センサ等の用途に対して
赤外透過光ファイバが注目され、赤外ファイバの材料と
して各種のものが提案されている。このうち、フッ化物
ガラスやカルコゲナイドガラスはガラスであるため、現
在実用されている石英ガラスと同様に取扱い性に潰れて
いる半面。

材料がガラスであるため表面傷による強度低下が懸念さ
れる。そのため、石英ガラスと同様被覆が必要である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記赤外透過光ファイバの材料であるフッ化物
ガラスやカルコゲナイドガラスは、一般に低融点であり
、被覆にあたっては注意が必要である０例えば被覆工程
において熱履歴をできるだけ少なくすることが要求され
る。被覆工程の熱履歴によってガラス表面が軟化変形し
たり、結晶化したりすると、伝送損失に悪影響を及ぼす
からである。

例えば、石英ガラス光ファイバにおいて公知である熱硬
化性シリコンーンゴムの場合、高速で線引しようとする
と、十分な硬化を達成するには、硬化温度を高くしなけ
ればならない、このことは、ガラスを軟化変形させる可
能性がある。他方、低速で線引しようとすると、硬化温
度はそれほど高くする必要はないが、熱履歴時間が長く
なって、ガラスが結晶化し、散乱による損失増加が懸念
される。

このため、母材となるガラス融液を４フー、化エチレン
ー６２フ化プロピン共重合体のようなチューブの中に注
入してブロックを作り、線引炉で被覆光ファイバを形成
しようとする方法が提案されている。しかし、この場合
、ガラスの軟化温度とプラスチックの軟化温度が接近し
ていなければならないので、適用範囲が限定されてしま
う。

このようなことから、できるだけ熱履歴を少なくして被
覆する方法が必要になってくる。紫外線硬化樹脂は石英
系光ファイバで公知の被覆材料である。

一方、光フアイバ被覆用の紫外線硬化装置については、
円筒状に均一に被覆材を硬化させるため、第３図に示す
ように、反射板４を対向配置して構成したランプ室内に
１石英管２によって光ファイバ３を通し、反射光を利用
してランプｌと反゛対側の被覆層も硬化させるようにし
ている。しかし、この場合ランプ１からは紫外線の他に
熱線の赤外線も放射されるため、ランプ室の温度は５０
０〜１０００℃といった高温になる。

石英ガラスの場合には、軟化温度が高いため、このよう
な高温になっても支障はないが、フッ化物ガラスやカル
コゲナイドガラスの軟化温度は。

通常２００〜５００　’Ｏであるので、ランプ室の温度
を下回る。従って、ランプ室温度をできるだけ低く保持
する方策が必要である。

本発明は、前記した従来技衛の欠点を解消し、赤外透過
光ファイバにおいて熱履歴を軽減した被覆材の硬化方法
を提供することにある。

Ｃ問題点を解決するための千殴コ 本発明は、赤外線透過ガラスからなる光ファイへの外周
に紫外線硬化性樹脂を被覆し、紫外線を照射して樹脂を
硬化させるに当り、光源のランプと被照射体の光ファイ
バとの間に！＄線遮断フィルタを設けるものである。

〔作用］ 本発明に使われる熱線遮断フィルタとは、紫外線を通過
させるが、赤外線を反射する構造からなる０通常１石英
ガラスのような紫外線を透過させる能力を有するガラス
基板の上に、金属または金属酸化物の薄膜を多層蒸着し
たものが該当する。

このような熱線遮断フィルタ５は、第１図のように平面
状に形成し配置してもよいし、第２図のように湾曲した
形状のものであっても上い、また熱線遮断フィルタ５の
他に１反射板として、コールドミラーという名称で公知
である熱線透過・紫外線反射型のミラーを組合せて用い
てもよい。

本発明で言う赤外透過ガラス光ファイバとは、フッ化ジ
ルコニウムを主体とする多成分からなるフッ化物ガラス
や、少なくとも３．Ｓｅ、Ｔｅの１種以上を含むカルコ
ゲナイドガラスが該当する。勿論、フッ化ジルコニウム
を含有しないフッ化物ガラスであっても本発明に含まれ
る。

紫外線硬化材料は、ウレタンアクリレート、シリコーン
アクリレート、エポキシアクリレート、ポリカーボネー
トアクリレート、ポリブタジェンアクリレート、フロロ
アクリレート等、紫外線で硬化できる組成であれば全て
該当する。

また第１図〜第２図に示した石英管２の内部に、窒素、
アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを流すことによって
、樹脂の劣化を抑制したり、酸素による表面硬化阻害を
防とする効果をもたらすが、本発明と併せると、光ファ
イバ３の温度上昇抑制に少なからず有効である。

本発明は、赤外透過ファイバの被覆に対して好適である
が、石英ファイ／へ系に適用してもよい。

［実施例］ 実施例１ 次の組成からなるコア及びクラッドのガラスを、別々に
、均一に混合溶融させることによって調製した。

ＺｒＦ４　　　ＢａＦ２　　　ＬａＦ３　　　ＡｌＦ３
コ　　　　ア　　　５８　　　　　　３４　　　　　　
５　　　　　　３クラツド　５ｆ３　　　３４　　　５
　　　３真鋳製の金型にクラッドガラスの融液を流し込
み、周辺部が固化した時点で中心部の液体を流し出し１
次に、コアガス融液を中心部に流し込んだ。このように
して得られたコア／クラッド構造のフッ化物ガラスの母
材を、下部にノズルを設けた石英ガラス管に入れて、上
部から４　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ２のＨｅガスで加圧しな
がら、４００℃に加熱した線引炉を用いて、外径２００
４ｍになるように線引した。線引されたガラスファイバ
は、ウレタンアクリレートを主体とする紫外線硬化型組
成物デソライト９５０Ｙ１００（日本合成ゴム製）を貯
えたダイスカップを通過させ、外径３００　ｇｍになる
ように被覆した。

次に、第１図に示すような、熱線遮断フィルタを設けた
紫外線硬化装置（ランプパワー：　８０ｗ／Ｃ＋ａ）を
通過させて硬化した。ファイバ３を囲む石英管２の内部
には窒素ガスを流した。＆ｌ引速度は２０　ｍ／ｗｉｎ
　テある。

この条件で被覆なしのファイバを通過させた場合、ファ
イバの表面は何等損傷していないことがわかった。勿論
、被覆光ファイバの伝送損失や強度は正常であった。

実施例２ Ｇｅ２０モル％、５ｅ８０モル％からなる組成を均一に
混合溶融してｙＡ型したカルコゲナイドガラス母材を、
実施例１と同様の線引装置を用いて、外径２００Ｂｍに
なるように線引し、ポリカーボネートアクリレートを主
体とする組成物０ＦＣ−２２５（日本化薬製）を、外径
３００４ｍになるように被覆した。

次に、第１図に示すような、熱線遮断フィルタ５を設け
た紫外線硬化装置（ランプパワー：８０ｗ／ｃｍ）を通
過させて硬化した。この場合、ランプ１が属する側の反
射板４には、コールドミラーを用いた。ファイバ３を囲
む石英管２の内部には窒素ガスを流した。線引速度は１
０ｍ／ｌ！Ｉｉｎである。

この条件で被覆なしのファイバを通過させた場合、ファ
イバの表面は何等損傷していないことがわかった。勿論
、被覆光ファイバの伝送損失や強度は正常であった。

比較例１ 実施例１の母材を同一条件で線引、被覆した。

但し、紫外線硬化装置のランプ室には、第３図のように
熱遮断フィルタ５を使用しなかった。この条件で被覆な
しのファイバを通過させた場合、ファイ／への表面に熱
履歴によるものと思われる損傷が認められた。

比較例２ 実施例２の母材を同一条件で線引、被覆した。

但し、紫外線硬化装置のランプ室には第３図のように熱
遮断フィルタ５を使用せず、反射板４にはコールドミラ
ーを用いた。この条件で被覆なしのファイバを通過させ
た場合、外見上、損傷は認められなかったが、顕微鏡で
表面を観察すると、実施例１に比べて細かな凹凸が見ら
れた。

［発明の効果］ 未発明に従い、熱線遮断フィルタを用いることによって
、光フアイバ通過部の温度が低下し、ファイ／曳の損傷
や結晶化の可能性が低減できる。

本発明の方法は、イメージガイドのように、通常の線引
より低速で製造するような用途に対して有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するだめの紫外線硬化装置
のランプ室の断面図、第２図は本発明の方法を実施する
ための紫外線硬化装置のランプ室の他の例を示す断面図
、第３図は従来の光フアイバ被覆材硬化用紫外線硬化装
置のランプ室の断面図である。 図中、１はランプ、２は石英管、３は光ファイア＜、４
は反射板、５は熱線遮断フィルタを示す。 特許出願人　　日立電線株式会社 代理人弁理士　綱　　谷　　信　　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 赤外線透過ガラスからなる光ファイバの外周に紫外線硬
   化性樹脂を被覆し、紫外線を照射して樹脂を硬化させる
   に当り、光源のランプと被照射体の光ファイバとの間に
   熱線遮断フィルタを設けることを特徴とする赤外透過ガ
   ラス光ファイバの被覆材の硬化方法。