JPH0115044B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属被覆光フアイバとその製造方法に
関する。

光フアイバを金属被覆した場合、機械的特性、
耐熱性、防水防湿性など、各種の点で優れた効果
が得られる。

しかし、多結晶体である一般的な金属で光フア
イバの外周を被覆した場合には、温度特性、曲げ
特性などの点が不充分であり、望ましくない。

つまり、石英系の光フアイバではその線膨脹係
数が0.5×10^-6（１／℃）であるのに対し、多結晶
体である金属では光フアイバに対比した同係数が
１桁以上も上回つており、かつ、両者のこうした
線膨脹係数差が光フアイバのマイクロベンドを発
生させることになるため温度特性が低下してい
る。

また、上記多結晶体金属は、結晶学的に決まつ
たすべり面に沿う欠陥、すなわち転位の運動によ
つて降伏し、加工硬化するため、それ以上の変形
が困難となり、したがつて当該金属を光フアイバ
の被覆として用いた場合、その曲げ特性はかなり
悪くなる。

端的にいえば多結晶体金属は曲げにくく、無理
に曲げると加工硬化を起してそこから切断され
る。

その他の問題として、多結晶体金属は結晶粒界
や化学的不均質が化学的損傷を起す原因となり、
長期的にみた防水防湿性、耐蝕性にも不安が残さ
れている。

本発明は上記の諸問題点に鑑み、温度特性や曲
げ特性等を満足させ得る金属被覆光フアイバなら
びにその製造方法を新規に提供せんとするもの
で、以下その具体例を図において説明する。

第１図に示す本発明の金属被覆光フアイバは、
コアおよびクラツドを有する石英系の光フアイバ
１と、該光フアイバ１の外周に形成されアモルフ
アス金属製の被覆層２とよりなり、該被覆層２と
しては、65wt％Ca−35wt％Al、40wt％Nb−
60wt％Niなどが採用される。

上述したように、本発明では光フアイバ１の被
覆層２をアモルフアス金属（非晶質金属）として
いる。

このアモルフアス金属からなる被覆層２は、ガ
ラス温度以下の温度領域における線膨脹係数が非
常に小さく、ガラスからなる光フアイバ１の線膨
脹係数ときわめて近似している。

したがつて、光フアイバ１および被覆層２の線
膨脹係数差による影響は殆どなく、温度特性は格
段に向上する。

また、アモルフアス金属からなる上記被覆層２
は、その組織構造からみた方向性がなく、これに
生じる応力に応じて少し変位するので、破壊にま
で至らない塑性変形の領域が大きいと共に曲げや
すい。

したがつて曲げ特性もよい。

もちろん、上記被覆層２は多結晶体金属に比べ
て遜色のない耐熱性、機械的強度を有しており、
しかも数原子間隔以上のあらゆるスケールでみて
非常に均質であるので、防水防湿性、耐蝕性など
は特に高い。

つぎに本発明の製造方法を第２図〜第４図によ
り説明する。

第２図において、石英、セラミツク、ボロンナ
イト等の非磁性材料よりなる筒管状の噴射器３
ａ，３ｂはその先端にノズル４ａ，４ｂを有して
おり、その外周には高周波誘導加熱用のコイル５
ａ，５ｂが巻装されている。

一方、熱容量が小、熱伝導率が大である材料に
より構成された１対の成形ローラ６ａ，６ｂは内
部が中空であり、その周面に半円形の凹溝７ａ，
７ｂが形成されている。

さらにこの成形ローラ６ａ，６ｂは噴射器３
ａ，３ｂの下位においてその周面が第３図のごと
く対接され、同状態において両凹溝７ａ，７ｂに
よる円形空間８が形成されるが、これら成形ロー
ラ６ａ，６ｂにはその内外にわたる冷媒通流手段
も設けられる。

この冷媒通流手段は成形ローラ６ａ，６ｂの軸
部８ａ，８ｂを利用して第４図のごとく具体化で
きる。

つまり、第４図において流道１０，１０′、通
孔１１，１１′が設けられた軸部８ａ，８ｂの両
端にスイベルジヨイント１２，１２′を介して冷
媒供給系１３と冷媒排出系１４とが連結されれば
よく、こうすることにより成形ローラ６ａ，６ｂ
内へ冷媒が循環供給できるようになる。

なお、噴射器３ａ，３ｂのノズル４ａ，４ｂは
第２図のごとく成形ローラ６ａ，６ｂの両凹溝７
ａ，７ｂすなわち円形空間８へ向けられている。

本発明の製造方法では冷却水、冷却ガスなどを
冷媒とする前記冷媒通流手段により両成形ローラ
６ａ，６ｂを冷却しながらこれを回転状態とした
後、その凹溝７ａ，７ｂによる円形空間８へ向け
て光フアイバ１を走行通過させるようにし、ま
た、噴射器３ａ，３ｂではその内部に収容した所
要の金属をコイル５ａ，５ｂにより溶融状態と
し、その溶融金属をノズル４ａ，４ｂから光フア
イバ１の外周へ向けて噴射するのである。

したがつて光フアイバ１が上記円形空間８を通
過するとき、該光フアイバ外周には噴射器６ａ，
６ｂを介して溶融金属が噴射され、これにより光
フアイバ外周に付着した溶融金属は、成形ローラ
６ａ，６ｂの凹溝７ａ，７ｂを介して所定形状に
成形されると共に冷却状態のこれら成形ローラ６
ａ，６ｂにより急冷され、こうした作用によりア
モルフアス金属による被覆層２が光フアイバ１の
外周に形成される。

もちろん、こうして金属被覆光フアイバを製造
する場合、当該金属被覆光フアイバが能率よく、
しかも所要の特性を有した状態で問題なく得られ
ることになる。

以上説明した通り、本発明に係る金属被覆光フ
アイバは、光フアイバの外周に、アモルフアス状
態での線膨張係数がガラスの線膨張係数ときわめ
て近似したアモルフアス金属からなる被覆層が形
成されていることを特徴とする。

したがつて、本発明に係る金属被覆光フアイバ
の場合、上記被覆層に依存して、機械的強度、耐
熱性、温度特性、曲げ特性などを確保することが
でき、耐蝕性、防水防湿性も向上する。

さらに、本発明に係る上記金属被覆光フアイバ
の製造方法は、走行状態とした光フアイバの外周
に溶融金属を噴射すると共に、該光フアイバ外周
に付着した溶融金属を成形しつつ急冷してアモル
フアス金属となし、これにより、光フアイバの外
周に上記アモルフアス金属からなる被覆層を形成
することを特徴とする。

したがつて、本発明に係る金属被覆光フアイバ
の製造方法によるとき、金属の溶融と噴射、その
溶融金属の成形と急冷など、所定の手段を介して
上記諸特性を有する金属被覆光フアイバを能率よ
く、しかも、問題なく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明金属被覆光フアイバの１実施例
を示した断面図、第２図は本発明製造方法の１実
施例を示した要部斜視図、第３図は同上における
成形ローラの平面図、第４図は同上における冷媒
通流手段の断面図である。 １……光フアイバ、２……被覆層、３ａ，３ｂ
……噴射器、４ａ，４ｂ……ノズル、５ａ，５ｂ
……コイル、６ａ，６ｂ……成形ローラ、７ａ，
７ｂ……凹溝、１３……冷媒供給系、１４……冷
媒排出系。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光フアイバの外周に、アモルフアス状態での
   線膨張係数がガラスの線膨張係数ときわめて近似
   したアモルフアス金属からなる被覆層が形成され
   ていることを特徴とする金属被覆光フアイバ。 ２ 光フアイバの外周に、アモルフアス状態での
   線膨張係数がガラスの線膨張係数ときわめて近似
   したアモルフアス金属からなる被覆層が形成され
   ている金属被覆光フアイバの製造方法において、
   走行状態とした光フアイバの外周に溶融金属を噴
   射すると共に、該光フアイバ外周に付着した溶融
   金属を成形しつつ急冷してアモルフアス金属とな
   し、これにより、光フアイバの外周に上記アモル
   フアス金属からなる被覆層を形成することを特徴
   とする金属被覆光フアイバの製造方法。 ３ 金属の溶融ならびに噴射手段として、ノズル
   を有する噴射器内に金属を入れてこれを電気的に
   加熱溶融し、該噴射器から光フアイバ外周に向け
   て溶融金属を噴射する特許請求の範囲第２項記載
   の金属被覆光フアイバの製造方法。 ４ 金属の成形ならびに冷却手段として、周面に
   凹溝を有する１対の成形ローラを互いに周面対接
   させ、両成形ローラの凹溝中に光フアイバを通し
   てその外周の金属を成形すると共にこれら成形ロ
   ーラ内に冷媒を通流させて光フアイバ外周の金属
   を急冷する特許請求の範囲第２項記載の金属被覆
   光フアイバの製造方法。