JPH03171020A - Hermetically coated optical fiber and production thereof - Google Patents

Hermetically coated optical fiber and production thereof

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JPH03171020A
JPH03171020A JP1309348A JP30934889A JPH03171020A JP H03171020 A JPH03171020 A JP H03171020A JP 1309348 A JP1309348 A JP 1309348A JP 30934889 A JP30934889 A JP 30934889A JP H03171020 A JPH03171020 A JP H03171020A
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optical fiber
hermetic coating
hermetic
coating
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邦男 小倉
Yoshikazu Matsuda
松田 美一
Makoto Furuta
誠 古田
Kazuto Hirabayashi
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Abstract

PURPOSE:To improve the initial tensile strength of the optical fiber by providing a low-density hermetic coating of the density lower than the density of a high- density hermetic coating in addition to the high-density hermetic coating having good hydrogen resistance characteristic and fatigue resistance characteristic on the optical fiber. CONSTITUTION:This hermetically coated optical fiber 10 is provided with the high-density hermetic coating 9 on the surface of the optical fiber 3 and is provided with the low-density hermetic coating of the density lower than the density of the high-density hermetic coating 9 thereon. The low-density hermetic coating of the density lower than the density of the high-density hermetic coating is a relatively porous film and, therefore, the optical fiber withstands large elongation if the optical fiber is provided with the above-mentioned low-density hermetic coating in addition to the high-density hermetic coating having the good hydrogen resistance characteristic and fatigue resistance characteristic in such a manner. The initial tensile strength of the optical fiber is thus improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、ハーメチック被覆光ファイバ及びその製造装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a hermetic coated optical fiber and an apparatus for manufacturing the same.

[従来の技術コ 最近、光ファイバ表面に無機材料からなる高密度ハーメ
チック被覆を設け、外部から光ファイバ内へのH’2 
0やH2の侵入を防止するハーメチック被覆光ファイバ
が提案されている。特に、ハーメチック被覆の材料とし
てカーボンや炭素化合物が用いられ、非常に特性の良い
ものが得られている。
[Conventional technology] Recently, a high-density hermetic coating made of an inorganic material is provided on the surface of an optical fiber, and H'2 from the outside to the inside of the optical fiber is
Hermetically coated optical fibers that prevent the intrusion of 0 and H2 have been proposed. In particular, carbon and carbon compounds are used as materials for the hermetic coating, and products with very good properties have been obtained.

第3図は、従来のハーメチック被覆光ファイバの製造装
置を示すものである。これは、光ファイバ用母材lを線
引炉2に導入して線引きすることにより第4図に示すよ
うにコア3a,  クラッド3bからなる光ファイバ3
を得、これを反応炉4に導く。この反応炉4の外側には
ヒータ5が配置されていて、該ヒータ5により反応炉4
内には加熱ゾーン6が設けられている。反応炉4の下部
には、ハーメチック被覆用の原料ガス導入口7が設けら
れ、ここから原料ガスとして例えばメタン,エタン,エ
チレン.アセチレン,プロパン,ブタン等の炭化水素ガ
スが、これに必要に応じて添加される不活性ガス(例え
ばN2等)と共に反応炉4内へ供給される。反応炉4の
上部には排気口8が設けられている。
FIG. 3 shows a conventional hermetic coated optical fiber manufacturing apparatus. By introducing the optical fiber base material l into a drawing furnace 2 and drawing it, an optical fiber 3 consisting of a core 3a and a cladding 3b is formed as shown in FIG.
This is introduced into the reactor 4. A heater 5 is arranged outside the reactor 4, and the heater 5 causes the reactor 4 to
A heating zone 6 is provided inside. A raw material gas inlet 7 for hermetic coating is provided at the lower part of the reactor 4, from which a raw material gas such as methane, ethane, ethylene, etc. is injected. Hydrocarbon gas such as acetylene, propane, butane, etc. is supplied into the reactor 4 together with an inert gas (for example, N2, etc.) added as necessary. An exhaust port 8 is provided at the top of the reactor 4 .

このようにして反応炉4内に導かれた光ファイバ3の表
面には、前記原料ガスの熱分解によりカーボンが高密度
で生戊され、これが気相化学反応(以下、熱CVD法と
いう。)により光ファイバ3の表面上に堆積し、第4図
に示すようなカーボンからなる高密度ハーメチック被覆
9が形成され、ハーメチック被覆光ファイバ10となる
。ハーメチック被覆光ファイバ10は外径測定器11を
通り、外径が測定され、その値により線引速度や光ファ
イバ用母材1の送り速度が調整され、光ファイバ3の外
径が一定になるように制限される。
Carbon is formed at high density on the surface of the optical fiber 3 guided into the reactor 4 by the thermal decomposition of the raw material gas, and this causes a gas phase chemical reaction (hereinafter referred to as thermal CVD method). This deposits on the surface of the optical fiber 3 to form a high-density hermetic coating 9 made of carbon as shown in FIG. 4, resulting in a hermetically coated optical fiber 10. The hermetic coated optical fiber 10 passes through an outer diameter measuring device 11, the outer diameter is measured, and the drawing speed and feeding speed of the optical fiber base material 1 are adjusted based on the measured value, so that the outer diameter of the optical fiber 3 is kept constant. be restricted as follows.

なお、SiC,Ticからなるハーメチック被覆を形成
しようとする場合は、炭化水素ガスにSicJ24,S
iH4やTic,g4等を添加すれば良い。
In addition, when trying to form a hermetic coating made of SiC, Tic, add SicJ24,Sic to the hydrocarbon gas.
What is necessary is to add iH4, Tic, g4, etc.

次に、ハーメチック被覆光ファイバ10は塗布器12に
通され、その外周にプラスチック被覆が形成される。例
えば、紫外線硬化性樹脂を塗布器12でハーメチック被
覆光ファイバ10上に塗布し、これを紫外線照射炉等の
硬化炉13に通して硬化させ、巻取機t4で巻き取る。
The hermetically coated optical fiber 10 is then passed through an applicator 12 to form a plastic coating around its outer periphery. For example, an ultraviolet curable resin is applied onto the hermetically coated optical fiber 10 using an applicator 12, passed through a curing furnace 13 such as an ultraviolet irradiation furnace to be cured, and wound up using a winder t4.

塗布器12で塗布する樹脂としては、熱硬化性樹脂や熱
可塑性樹脂も使用でき、熱硬化性樹脂を使用する場合で
あれば、硬化炉13として加熱炉を用いる。
As the resin applied by the applicator 12, a thermosetting resin or a thermoplastic resin can also be used. If a thermosetting resin is used, a heating furnace is used as the curing furnace 13.

このようにして、熱CVD法により製造されるハーメチ
ック被覆光ファイバ10としては、高密度ハーメチック
被覆がカーボン膜のものが良く知られている。このカー
ボン膜は、炭化水素ガスを原料とした場合、微細なグラ
ファイトの結晶を含む非常に高密度な膜、即ち高密度ハ
ーメチック被覆9となる。特に、光ファイバ3の表面で
は結晶面も揃っており、このため水素などの分子はこの
膜を通過できない。従って、光ファイバ3の耐水素性は
大幅に改善される。
As the hermetic coated optical fiber 10 manufactured by the thermal CVD method in this manner, one in which the high-density hermetic coating is a carbon film is well known. When this carbon film is made of hydrocarbon gas as a raw material, it becomes a very high-density film containing fine graphite crystals, that is, a high-density hermetic coating 9. In particular, the crystal planes on the surface of the optical fiber 3 are also aligned, so molecules such as hydrogen cannot pass through this film. Therefore, the hydrogen resistance of the optical fiber 3 is significantly improved.

また、カーボン膜よりなる高密度ハーメチック被覆9は
、石英ガラスのようにH20による疲労破壊が起きない
ため、耐疲労特性は著しく改善される。
Further, the high-density hermetic coating 9 made of a carbon film does not undergo fatigue fracture due to H20 unlike quartz glass, so its fatigue resistance is significantly improved.

[発明が解決しようとする課題コ しかしながら、カーボン膜よりなる高密度ハーメチック
被覆9を被覆することによりファイバ自体の初期引張り
強度は約4〜5kgと、高密度ハーメチック被覆9を有
さない従来の光ファイバ(初期引張り強度は約6kg)
比べて初期引張り強度が劣化したようになる。これは、
高密度ノ\−メチツク被覆9の場合、微細な結晶間の欠
陥がクラツクの開始点になり易く、また高密度ハーメチ
ツク被覆9は伸びが小さ《、光ファイバ3の歪について
行かれず、低引張り歪で表面の微小クラツクが拡大し、
破断に至るためと推定される。
[Problems to be Solved by the Invention] However, by coating the fiber with the high-density hermetic coating 9 made of a carbon film, the initial tensile strength of the fiber itself is approximately 4 to 5 kg, which is higher than that of conventional optical fibers without the high-density hermetic coating 9. Fiber (initial tensile strength is approximately 6 kg)
In comparison, the initial tensile strength appears to have deteriorated. this is,
In the case of a high-density hermetic coating 9, fine inter-crystal defects tend to become the starting point of cracks, and the high-density hermetic coating 9 has a small elongation. The micro cracks on the surface are enlarged,
It is presumed that this is because it leads to breakage.

実際の光ファイバの使用にあたっては、接続などの工事
で取り扱うことを考えた場合に高強度であることが不可
欠である。従って、耐水素特性及び疲労特性、そして所
要の初期引張り強度をあわせもつハーメチック被覆光フ
ァイバ10の出現が求められていた。しかし、単に被覆
材料を代えても、従来の方法ではこのようなものは得ら
れなかった。
In actual use of optical fibers, it is essential that they have high strength when handling them during construction work such as splicing. Therefore, there has been a demand for a hermetic coated optical fiber 10 that has both hydrogen resistance, fatigue properties, and required initial tensile strength. However, such a product could not be obtained by conventional methods simply by changing the coating material.

本発明の目的は、耐水素特性,耐疲労特性及び所要の初
期引張り強度をあわせもつハーメチック被覆光ファイバ
及びその製造装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a hermetically coated optical fiber having hydrogen resistance, fatigue resistance, and required initial tensile strength, and an apparatus for manufacturing the same.

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達威するための本発明の手段を説明すると
、次の通りである。
[Means for Solving the Problems] The means of the present invention for achieving the above object are as follows.

請求項(1)に記載の発明に係るハーメチック被覆光フ
ァイバは、光ファイバの表面に高密度ハーメチック被覆
とそれより低密度の低密度ハーメチック被覆とが被覆さ
れていることを特徴とする。
The hermetic coated optical fiber according to the invention described in claim (1) is characterized in that the surface of the optical fiber is coated with a high-density hermetic coating and a low-density hermetic coating with a lower density.

請求項(2)に記載の発明は、光ファイバ母材から線引
きした光ファイバを反応炉内に通してハーメチック被覆
を設けて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の製造装置において、前記反応炉
の長手方向の一方の側には高密度ハーメチック被覆の原
料ガスを導入する第1の原料ガス導入口が設けられ、前
記反応炉の長手方向の他方の側には低密度ハーメチック
被覆の原料ガスを導入する第2の原料ガス導入口が設け
られ、前記反応炉の長手方向のほぼ中央部には排気口が
設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim (2) provides a hermetic-coated optical fiber manufacturing apparatus for manufacturing a hermetic-coated optical fiber by passing an optical fiber drawn from an optical fiber preform into a reaction furnace and providing a hermetic coating thereon. A first raw material gas inlet for introducing raw material gas for high-density hermetic coating is provided on one longitudinal side of the reactor, and a first raw material gas inlet for introducing raw material gas for low-density hermetic coating is provided on the other longitudinal side of the reactor. The reactor is characterized in that a second raw material gas inlet is provided for introducing the reactor, and an exhaust port is provided approximately in the center of the reactor in the longitudinal direction.

[作用] 請求項(1)のように、光ファイバに耐水素特性及び耐
疲労特性の良い高密度ハーメチック被覆のほかに、該高
密度ハーメチック被覆より低密度の低密度ハーメチック
被覆を設けると、該低密度ハーメチック被覆は比較的ポ
ーラスな膜であるため、大きな伸びにも耐えるようにな
り、光ファイバの初期引張り強度を向上させることがで
きる。
[Function] As claimed in claim (1), when an optical fiber is provided with a low-density hermetic coating having a lower density than the high-density hermetic coating in addition to a high-density hermetic coating with good hydrogen resistance and fatigue resistance, Because the low-density hermetic coating is a relatively porous film, it can withstand large elongations and improve the initial tensile strength of the optical fiber.

従って、本発明のハーメチック被覆光ファイバは、耐水
素特性及び耐疲労特性のほかに、所要の初期引張り強度
を合わせもつものとなる。
Therefore, the hermetically coated optical fiber of the present invention has the required initial tensile strength in addition to hydrogen resistance and fatigue resistance.

請求項(2)のようにすると、共通の反応炉内で高密度
ハーメチック被覆と低密度ハーメチック被覆とを共に形
成することができる。この場合、上流側で供給される原
料ガスによるハーメチック層が下層となり、下流側で供
給される原料ガスによるハーメチック被覆がその上に被
覆されることになる。
According to claim (2), both a high-density hermetic coating and a low-density hermetic coating can be formed in a common reactor. In this case, the hermetic layer made of the raw material gas supplied on the upstream side becomes the lower layer, and the hermetic coating made of the raw material gas supplied on the downstream side is coated thereon.

[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3図及び第4図と対応する部分には
、同一符号を付けて示している。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that parts corresponding to those in FIGS. 3 and 4 described above are designated by the same reference numerals.

第1図は、本発明に係るハーメチック被覆光ファイバ1
0の一実施例を示したものである。本実施例のハーメチ
ック被覆光ファイバ10は、光ファイバ3の表面に高密
度ハーメチック被覆9が設けられ、その上に該高密度ハ
ーメチック被覆9より低密度の低密度ハーメチック被覆
l5が設けられた構造となっている。
FIG. 1 shows a hermetic coated optical fiber 1 according to the present invention.
0 shows an example of 0. The hermetic coated optical fiber 10 of this embodiment has a structure in which a high-density hermetic coating 9 is provided on the surface of the optical fiber 3, and a low-density hermetic coating 15 having a lower density than the high-density hermetic coating 9 is provided thereon. It has become.

このような構造にすると、高密度ハーメチック被覆9が
耐水素特性及び耐疲労特性をもち、低密度ハーメチック
被覆15が大きな伸びにも耐える所要の初期引張り強度
を有するため、耐水素特性及び耐疲労特性と所要の初期
引張り強度とを合わせもつことになる。
With this structure, the high-density hermetic coating 9 has hydrogen resistance and fatigue resistance, and the low-density hermetic coating 15 has the required initial tensile strength to withstand large elongation, so that the hydrogen resistance and fatigue resistance are improved. and the required initial tensile strength.

第2図は、第1図に示す如きハーメチック被覆光ファイ
バを製造する製造装置の一例を示したものである。
FIG. 2 shows an example of a manufacturing apparatus for manufacturing the hermetically coated optical fiber as shown in FIG.

本実施例では、反応炉4の上端側に高密度ハーメチック
被覆9の原料ガスを導入する第1の原料ガス導入口7a
が設けられ、該反応炉4の下端側に低密度ハーメチック
被覆15の原料ガスを導入する第2の原料ガス導入口7
bが設けられ、該反応炉4の上下方向のほぼ中央部には
排気口8が設けられている。
In this embodiment, a first raw material gas inlet 7a is used to introduce the raw material gas for the high-density hermetic coating 9 into the upper end side of the reactor 4.
A second source gas inlet 7 is provided for introducing the source gas for the low-density hermetic coating 15 into the lower end side of the reactor 4.
b, and an exhaust port 8 is provided at approximately the center of the reactor 4 in the vertical direction.

このような反応炉4を用いてハーメチック被覆光ファイ
バ10の製造を行うと、該反応炉4内の上半部側では光
ファイバ3の表面に高密度ハーメチック被覆9が熱CV
D法により形成され、反応炉4内の下半部側では高密度
ハーメチック被覆9の表面に低密度ハーメチック被覆l
5が熱CVD法により形成される。
When the hermetic coated optical fiber 10 is manufactured using such a reactor 4, the high-density hermetic coating 9 is applied to the surface of the optical fiber 3 in the upper half of the reactor 4 by thermal CV.
A low-density hermetic coating 1 is formed on the surface of the high-density hermetic coating 9 in the lower half of the reactor 4.
5 is formed by thermal CVD method.

特に、同一の反応炉4内で高密度ハーメチック被覆9と
低密度ハーメチック被覆l5とを連続的に形或すると、
両者の境界では徐々に層変化が行われて、2つの被覆9
,10の整合性が良くなり、両被覆9,15の結合強度
を高めることができる。
In particular, if the high-density hermetic coating 9 and the low-density hermetic coating 15 are formed continuously in the same reactor 4,
A gradual layer change occurs at the boundary between the two, resulting in two coatings 9
, 10 is improved, and the bonding strength between both the coatings 9 and 15 can be increased.

また、同一の反応炉4で両ハーメチック被覆を設けると
、先に被覆された内側のハーメチック被覆が高温である
ため、次のハーメチック被覆の反応を助け、その反応が
速くなり、合成効率も良くなる。
In addition, when both hermetic coatings are provided in the same reactor 4, the inner hermetic coating that was coated first has a high temperature, which helps the reaction of the next hermetic coating, speeding up the reaction, and improving synthesis efficiency. .

なお、反応炉4の上側に低密度ハーメチック被覆15の
原料ガスを導入する第2の原料ガス導入口7bを設け、
反応炉4の下側に高密度ハーメチック被覆9の原料ガス
を導入する第1の原料ガス導入口7aを設けることもで
きる。このようにすると、光ファイバ3の表面には低密
度ハーメチック被覆■5が存在し、そのその外側に高密
度ハーメチック被覆9が存在する構造のハーメチック被
覆光ファイバ10を得ることができる。
In addition, a second raw material gas inlet 7b for introducing raw material gas for the low-density hermetic coating 15 is provided on the upper side of the reactor 4,
A first raw material gas inlet 7a for introducing raw material gas for the high-density hermetic coating 9 can also be provided on the lower side of the reactor 4. In this way, it is possible to obtain a hermetically coated optical fiber 10 having a structure in which the low-density hermetic coating 5 exists on the surface of the optical fiber 3, and the high-density hermetic coating 9 exists on the outside thereof.

低密度ハーメチック被覆15は、ハロゲン化合物を主原
料としたり、該ハロゲン化合物に炭化水素ガスを添加し
たりすると、ほぼ非品質なカーボン膜として形成するこ
とができる。これは、反応中に大きなハロゲン分子が存
在するため、結晶の成長が抑えられ、比較的ポーラスな
非品質構造の膜になり易いからである。
The low-density hermetic coating 15 can be formed as a substantially poor quality carbon film by using a halogen compound as a main raw material or by adding a hydrocarbon gas to the halogen compound. This is because the presence of large halogen molecules during the reaction suppresses crystal growth and tends to result in a film with a relatively porous, non-quality structure.

このような低密度ハーメチック被覆15は、大きな伸び
にも耐えるため光ファイバ3の引張り強度を低下させな
い。ただし、この低密度ハーメチック被覆15は、十分
緻密な構造でないためある程度水素分子を透過する。
Such a low-density hermetic coating 15 can withstand large elongations and does not reduce the tensile strength of the optical fiber 3. However, since this low-density hermetic coating 15 does not have a sufficiently dense structure, hydrogen molecules permeate to some extent.

しかし、高密度ハーメチック被覆9と組合わせることに
より、両被覆9.15の特性を合わせもたせることがで
きる。特に、破断の開始点になり易く、微小クラックを
作り易い樹脂との界面にある外側に、高強度で伸びに耐
える層である低密度ハーメチック被覆15を設けること
が最も有効である。勿論、光ファイバ3の表面に先に低
密度ハーメチック被覆15を設けた場合でも、光ファイ
バ3との界面剥離が生じ難くなるため効果はある。
However, by combining with the high-density hermetic coating 9, the properties of both coatings 9.15 can be combined. In particular, it is most effective to provide the low-density hermetic coating 15, which is a layer with high strength and resistance to elongation, on the outside at the interface with the resin, which is likely to be the starting point of fracture and where microcracks are likely to occur. Of course, even if the low-density hermetic coating 15 is first provided on the surface of the optical fiber 3, it is still effective because delamination at the interface with the optical fiber 3 is less likely to occur.

なお、高密度ハーメチック被覆9の表面に、Sic,T
iC等のカーボンより高い破壊靭性をもつ材料からなる
低密度ハーメチック被覆15を設けることもできる。
In addition, on the surface of the high-density hermetic coating 9, Sic, T
A low density hermetic coating 15 of a material with higher fracture toughness than carbon, such as iC, can also be provided.

膜厚:電子顕微鏡による 強度:条長10mの引張試験,引張強度5%/min,
 n=19疲労特性二条長40an, 引張速度0. 5, 1. 0. 5. 0. 10.
 50%/mim, n40耐水素性: H2 1at
m, 75℃,24時間処理後の1.24μのロス増加
量膜厚:電子顕微鏡による 強度:条長10mの引張試験,引張強度5%/mim,
 n・19疲労特性:条長40an, 引張速度0. 5, 1. 0, 5. 0, 10.
 50%/min, n=lo耐水素性: H2 1a
+m. 75°C,24時間処理後の1.24μのロス
増加量表1−a,表1−bは、比較例と実施例との実験
条件とファイバ特性を示す。
Film thickness: Strength by electron microscope: Tensile test with a length of 10 m, tensile strength 5%/min,
n=19 Fatigue properties: Two thread length: 40an, tensile speed: 0. 5, 1. 0. 5. 0. 10.
50%/mim, n40 hydrogen resistance: H2 1at
m, loss increase of 1.24 μ after treatment at 75°C for 24 hours Film thickness: Strength by electron microscope: Tensile test with 10 m length, tensile strength 5%/min,
n・19 fatigue properties: length 40an, tensile speed 0. 5, 1. 0, 5. 0, 10.
50%/min, n=lo Hydrogen resistance: H2 1a
+m. Loss increase of 1.24 μ after treatment at 75° C. for 24 hours Tables 1-a and 1-b show the experimental conditions and fiber characteristics of the comparative example and the example.

比較例1は、アセチレンガスのみを原料として作製した
カーボン被覆ファイバの例である。得られたカーボン膜
の構造をラマン分光分析や電子線回折で調べると、ファ
イバ表面で配向性をもちグラファイトを含むカーボンで
あることがわかった。
Comparative Example 1 is an example of a carbon-coated fiber produced using only acetylene gas as a raw material. When the structure of the obtained carbon film was investigated by Raman spectroscopy and electron beam diffraction, it was found that the carbon was oriented on the fiber surface and contained graphite.

このような膜は高密度でH2分子を通過させず、従って
水素処理後もファイバにロス増はみられなかった。ただ
し、引張り強度は4.5kgとかなり低くなってしまう
。比較例2は、原料ガスに塩素を添加したもので、この
反応では塩素が反応を抑制し、グラファイト等の結晶の
成長を妨げ網目状の非品質構造となる。このような弱い
結合のカーボン膜はガラスファイバの伸びにも耐え、従
って破断がガラス表面から始まるので、光ファイバは比
較例3に示す従来のノンコートファイバと同程度の高強
度を示した。ただし、隙間の多い構造であるからH2分
子はある程度通過してしまう。しかし、ノンコートファ
イバに比較すると耐水素性はる程度改善されている。
Such a membrane is dense and does not allow H2 molecules to pass through, so no increased loss was observed in the fiber after hydrogen treatment. However, the tensile strength is quite low at 4.5 kg. In Comparative Example 2, chlorine was added to the raw material gas, and in this reaction, chlorine suppresses the reaction and prevents the growth of crystals such as graphite, resulting in a network-like non-quality structure. Since such a weakly bonded carbon film can withstand the elongation of the glass fiber, and therefore fracture begins from the glass surface, the optical fiber exhibited high strength comparable to that of the conventional non-coated fiber shown in Comparative Example 3. However, since the structure has many gaps, a certain amount of H2 molecules will pass through. However, compared to non-coated fibers, the hydrogen resistance is much improved.

実施例1,2は、上記の両方の良好な特性を合せ持たせ
ようとした例である。実施例1では、反応炉上部からア
セチレンガスを導入し、下方から塩素を添加したアセチ
レンガスを流した。実施例2では、下方から原料ガスと
して四塩化炭素をアルゴンキャリアで導入している。ど
ちらの場合も、光ファイバ表面に最初に耐水素特性の良
い膜が形成され、その上に高強度の膜が合成されている
ので、ファイバ強度も高く、同時に疲労特性と耐水素性
が改善されている。
Examples 1 and 2 are examples in which both of the above-mentioned favorable characteristics were attempted to be combined. In Example 1, acetylene gas was introduced from the top of the reactor, and chlorine-added acetylene gas was flowed from the bottom. In Example 2, carbon tetrachloride is introduced from below as a source gas using an argon carrier. In both cases, a film with good hydrogen resistance is first formed on the surface of the optical fiber, and a high-strength film is synthesized on top of that, resulting in high fiber strength and at the same time improved fatigue properties and hydrogen resistance. There is.

実施例3,4は、高密度ハーメチック被覆9の上に高靭
性のSiCとTiCを低密度ハーメチック被覆15とし
て合威した場合を示している。強度はカーボンより良く
なっているが、疲労特性はやや低くなっている。しかし
、耐水素性は高密度ハーメチック被覆9としてのカーボ
ン層が有効に働いており、ハーメチック被覆として充分
な機能を有している。
Examples 3 and 4 show cases in which high-toughness SiC and TiC are combined as a low-density hermetic coating 15 on a high-density hermetic coating 9. Its strength is better than carbon, but its fatigue properties are slightly lower. However, the carbon layer as the high-density hermetic coating 9 is effective in terms of hydrogen resistance, and has a sufficient function as a hermetic coating.

実施例5では、反応炉下部からアセチレンガスを導入し
、上方から塩素を添加したアセチレンガスを流した。こ
の場合は、ファイバ表面に伸びの良い非品質膜からなる
低密度ハーメチック被覆が形成され、その上に水素を透
過させない高密度ハーメチック被覆が合成されている。
In Example 5, acetylene gas was introduced from the lower part of the reactor, and chlorine-added acetylene gas was flowed from above. In this case, a low-density hermetic coating made of a non-quality film with good stretch is formed on the fiber surface, and a high-density hermetic coating that does not allow hydrogen to permeate is synthesized thereon.

従って、光ファイバと低密度ハーメチック被覆の整合は
良く、ここの界面での剥離に起因する強度低下はない。
Therefore, the alignment between the optical fiber and the low-density hermetic coating is good, and there is no decrease in strength due to peeling at the interface.

ただし、高密度ハーメチック被覆の表面からの破断は残
るので、強度の改善は5.0kgfであった。
However, since fractures from the surface of the high-density hermetic coating remained, the improvement in strength was 5.0 kgf.

しかし、耐水素性が充分改善されている。However, the hydrogen resistance has been sufficiently improved.

[発明の効果] 以上説明したように本発明に係るハーメチック被覆光フ
ァイバ及びその製造装置によれば、下記のような効果を
得ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the hermetic coated optical fiber and the manufacturing apparatus thereof according to the present invention, the following effects can be obtained.

請求項(1)では、光ファイバに耐水素特性及び耐疲労
特性の良い高密度ハーメチック被覆のほかに、該高密度
ハーメチック被覆より低密度の低密度ハーメチック被覆
を設けているので、該低密度ハーメチック被覆は比較的
ポーラスな膜であるため、大きな伸びにも耐えるように
なり、光ファイバの初期引張り強度を向上させることが
できる。
In claim (1), in addition to the high-density hermetic coating having good hydrogen resistance and fatigue resistance, the optical fiber is provided with a low-density hermetic coating having a lower density than the high-density hermetic coating. Since the coating is a relatively porous film, it can withstand large elongations and improve the initial tensile strength of the optical fiber.

従って、本発明のハーメチ.ツク被覆光ファイバは、耐
水素特性及び耐疲労特性のほかに、所要の初期引張り強
度をあわせもつものとなる利点がある。
Therefore, the hermetic structure of the present invention. The thick-coated optical fiber has the advantage of having the required initial tensile strength in addition to hydrogen resistance and fatigue resistance.

請求項(2)によれば、同一の反応炉内で高密度ハーメ
チック被覆と低密度ハーメチック被覆とを共に形成する
ことができる利点がある。また、同一の反応炉内で高密
度ハーメチック被覆と低密度ハーメチック被覆とを連続
的に形成すると、両者を連続的に形成することができ、
両者の境界では徐々に層変化が行われて、両者の整合性
が良くなり、両者の結合強度を高めることができる。更
に、同一の反応炉で両ハーメチック被覆を設けると、先
に被覆された内側のハーメチック被覆が高温であるため
、次のハーメチック被覆の反応を助け、その反応が速く
なり、合成効率も良くなる利点がある。
According to claim (2), there is an advantage that a high-density hermetic coating and a low-density hermetic coating can be formed together in the same reactor. Furthermore, if a high-density hermetic coating and a low-density hermetic coating are continuously formed in the same reactor, both can be formed continuously,
A gradual layer change occurs at the boundary between the two, improving the consistency between the two and increasing the bonding strength between the two. Furthermore, when both hermetic coatings are provided in the same reactor, the inner hermetic coating that was coated first has the advantage of helping the reaction of the next hermetic coating, speeding up the reaction, and improving synthesis efficiency. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るハーメチック被覆光ファイバの一
実施例の拡大横断面図、第2図は本発明に係るハーメチ
ック被覆光ファイバの製造装置の一実施例の概略構或を
示す縦断面図、第3図は従来のハーメチック被覆光ファ
イバの製造装置の概略構成を示す縦断面図、第4図は従
来のハーメチック被覆光ファイバの拡大横断面図である
。 1・・・光ファイバ用母材、2・・・線引炉、3・・・
光ファイバ、4・・・反応炉、5・・・ヒータ、6・・
・加熱ゾーン、7a・・・第1の原料ガス導入口、7b
・・・第2の原料ガス導入口、8・・・排気口、9・・
・高密度ハーメチック被覆、10・・・ハーメチック被
覆光ファイバ。 第 1 図
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of an embodiment of a hermetic-coated optical fiber according to the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic structure of an embodiment of a hermetic-coated optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention. 3 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional hermetic-coated optical fiber manufacturing apparatus, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the conventional hermetic-coated optical fiber. 1... Optical fiber base material, 2... Drawing furnace, 3...
Optical fiber, 4... Reactor, 5... Heater, 6...
-Heating zone, 7a...first raw material gas inlet, 7b
...Second source gas inlet, 8...Exhaust port, 9...
- High-density hermetic coating, 10...hermetic coating optical fiber. Figure 1

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光ファイバの表面に高密度ハーメチック被覆とそ
れより低密度の低密度ハーメチック被覆とが被覆されて
いることを特徴とするハーメチック被覆光ファイバ。
(1) A hermetic-coated optical fiber characterized in that the surface of the optical fiber is coated with a high-density hermetic coating and a low-density hermetic coating with a lower density.
(2)光ファイバ母材から線引きした光ファイバを反応
炉内に通してハーメチック被覆を設けてハーメチック被
覆光ファイバを製造するハーメチック被覆光ファイバの
製造装置において、前記反応炉の長手方向の一方の側に
は高密度ハーメチック被覆の原料ガスを導入する第1の
原料ガス導入口が設けられ、前記反応炉の長手方向の他
方の側には低密度ハーメチック被覆の原料ガスを導入す
る第2の原料ガス導入口が設けられ、前記反応炉の長手
方向のほぼ中央部には排気口が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の製造装置。
(2) In a hermetic-coated optical fiber manufacturing apparatus that manufactures a hermetic-coated optical fiber by passing an optical fiber drawn from an optical fiber preform into a reactor and providing a hermetic coating, one side in the longitudinal direction of the reactor is provided with a first raw material gas inlet for introducing the raw material gas for the high-density hermetic coating, and a second raw material gas inlet for introducing the raw material gas for the low-density hermetic coating is provided on the other longitudinal side of the reactor. An apparatus for manufacturing a hermetic coated optical fiber, characterized in that an inlet is provided, and an exhaust port is provided approximately in the center of the reactor in the longitudinal direction.
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