JPH04198043A - ハーメチック被覆光ファイバの製造方法 - 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、カーボン・ハーメチック被覆光ファイバの製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

ハーメチック被覆光ファイバの製法としては。

光ファイバ母材からの線引直後のコアとクラッドを有す
る光ファイバ表面に、熱ＣＶＤ法を用いて２００〜１０
００人程度の厚さの無機材料製の層を合成することが一
般的に行なわれている。このような方法で製造される光
ファイバ被覆層としては、炭素または炭素化合物で形成
されるカーボン・ハーメチック被覆層がよく知られてお
り、カーボン・ハーメチック被覆層によってコアへの水
素（Ｈ２）の侵入がほぼ完全に防止できるため、光ファ
イバの耐水素特性は著しい改善をみせ、伝送損失の増加
が生じない。又、ハーメチック膜は水（Ｈ２Ｏ）の侵入
をも防ぐため１石英ガラスファイバに見られるＨｔＯに
起因する応力腐食がなく、当然疲労特性も著しく改善さ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら５炭素または炭素化合物の膜を表面に合成
した光ファイバでは、その引張強度が著しく低下する現
象が見られる。例えば、炭素化合物の膜を形成せず光フ
ァイバに紫外線硬化型ウレタンアクリレート系の樹脂被
覆を施した通常の光ファイバでは３通常、６（ｋｇｆ）
程度の引張破断強度を示すが、光ファイバ表面に炭素ま
たは炭素化合物の膜を合成すると引張破断強度が５（）
ｃｇｆ）近くまで低下してしまう。これは、炭素または
炭素化合物の膜と石英ガラス表面とが化学的な結合をし
ていないためで、それらの間の密着力が弱いことが強度
低下の原因だと考えられる。つまり、光ファイバが引っ
張られた時、ヤング率が大きく伸び難い炭素または炭素
化合物の膜にクラックが入ると同時に光ファイバ表面か
ら剥離してしまい、これにより生ずる破片などで光ファ
イバを構成しているガラス表面に傷が付いたり、樹脂被
覆が剥がれたり痛んだりして、比較的低い引張力をかけ
た場合でも破断に至るものと推測される。

本発明の目的は、上記の問題を解決し強度特性の良好な
ハーメチック被覆光ファイバを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記課題を解決するため、光ファイバ用母材
から線引した直後の高温のコアおよびクラッドを有する
光ファイバの表面にシラン系ガスを接触させて表面処理
を施し、その直後１例えば、熱ＣＶＤ法により光ファイ
バ表面に炭素または炭素化合物の被覆を施してハーメチ
ック被覆層を合成する。

シラン系ガスとしては、シランガス（Ｓ　ｉ　Ｈ４）の
他にも、たとえば、　　Ｓ　＋　Ｈｘ　Ｃｌ、　　Ｓ　
１Ｈ２Ｃ１２，Ｓ＊ＨＣｌｆｆなどがある。

〔作用］ 光ファイバ用母材を線引炉から引き出した直後の高温の
コアおよびクラッドを有する光ファイバの表面にシラン
ガスを接触させると、シランガスは熱分解して化学的に
活性なシリコン（Ｓｉ）と水素（Ｈ）になる。活性なＳ
ｉは光ファイバの主成分であるＳｉＯ□と化学的な結合
を作り、光ファイバの表面に堆積する。この状態で直ち
に炭化水素系ガスを加熱状態で光ファイバに接触させる
と、炭化水素系ガスが熱分解して生しる活性な炭素（Ｃ
）との間で強い共有結合が形成される。その結果、光フ
ァイバ表面とハーメチック層として機能する炭素もしく
は炭素化合物の膜との間に。

非常に強固な結合ができる。それ故、光ファイバを引っ
張った場合でも５炭素または炭素化合物の膜が光ファイ
バ表面から剥離することがない。従って、その破断によ
る破片によってガラス表面に傷が付くことが防止される
。又、光ファイバを被覆している樹脂を傷つけることも
ないので１通常のハーメチック被覆を施さない光ファイ
バと同等の引張破断強度が維持できる。なお、カーボン
・ハーメチック被ＴｉＮの本来の耐水素特性は維持され
ている。

〔実施例〕

本実施例では、炭素のハーメチック被覆を形成させる場
合について例示する。図面に本発明の実施に実験に用い
た光ファイバ製造装置の概略構成を示す。

線引炉２にセントされた光ファイバ用母材１から引き出
された直径はぼ１０ｕｍのコアおよびその外表面に形成
された外径はぼ１２５μｍのクラッドを有する光ファイ
バ３は、外径測定器４を通過してその外径が制御される
。その後、光ファイバ３は直ちに反応容器５に導入され
る。本実施例では２反応容器５は上下２段に分割されて
おり。

各々、ガスの導入ロアａ、’Ｌｂと排気口８ａ、８ｂを
持つ。上段の反応容器で行なう光ファイバ表面処理用ガ
スとしてはシラン（ＳｉＨ４）をヘリウムガス（Ｈｅ　
）で希釈して用い、一方、下段の反応容器内では炭素膜
の原料ガスとしてアセチレン（Ｃ２Ｈ２）を用いた。反
応容器５の外部にはヒータ６が配設されており、このヒ
ータ６からの熱と光ファイバ自体がもつ熱により、原料
ガスの熱分解が起こりシランガスによる表面処理と、ア
セチレンガスの熱分解による炭素膜の合成が連続して行
われる。

すなわち、光ファイバの主成分である８、０□に、シラ
ンガス（Ｓｉ　Ｈ，）から熱分解された活性なシリコン
（Ｓ、）が化学結合により堆積し。

その上にアセチレンガスから熱分解された炭素が共有結
合されて、ハーメチック被覆層が合成される。このハー
メチック被覆層の厚さは数１００〜数１０００人である
。

ハーメチック被覆層が合成された後、更に光ファイバは
にダイス９で樹脂が塗布され、紫外線硬化炉１０を通過
して、０．２５ｍｍΦ心線の光心線イバケーブル３Ｂと
して巻取機１１で巻取られる。

表−１に実験条件とファイバ特性を示す。ここでは９反
応容器内温度、ファイバ表面温度、原料ガス流量などを
調整して、実施例及び比較例とも炭素ハーメチック膜厚
が約４００人になるようにした。ただし、実施例はシラ
ンガスを用いて表面前処理を行った後、カーボン・ハー
メチック被覆層を形成させているが、比較例は前処理を
行わずにカーボン・ハーメチック被覆層を形成したもの
である。また、参考例はハーメチック被覆層のない通常
の光ファイバである。

表−１の特性測定法は下記の通りである。

膜厚測定：透過型電子顕微鏡による測定。

引張破断強度：条長１０ｍの引っ張り試験引っ張り速度
５％／ｍ１ｎ ｎ＝１９ 動疲労係数：条長１０ｍ。

引っ張り速度＝０．５，１．Ｏ。

５．０．　１０．　５０％／ｍ１ｎ ｎ＝１０から求めた。

耐水素性：Ｈ２，１気圧、７５°ｃ、２４時間処理後の
波長１．２４μｍにおける 伝送損失増加量（ｄＢ／ｋｍ） （以下余白） 表−１ 表−１から明らかなように９本実施例においては引張強
度の低下が全く認められず、良好な強度特性を示してお
り、比較例との大きな違いが判る。一方、動疲労特性及
び耐水素特性に見られるハーメチック（気密）機能とし
ては、実施例と比較例で差はなく、動疲労特性および耐
水素特性が維持されでいることが判る。そして、参考例
として示したハーメチック被覆を施さない通常の光ファ
イバに比べて５本実施例のこれらの特性は格段に良い。

以上のことから２本発明の、炭素または炭素化合物の膜
形成直前の、シランガスによる光ファイバ表面の前処理
が、その後、炭素または炭素化合物によるハーメチック
被覆形成することによる強度低下を充分防いでいること
が認められる。

線引直後の光ファイバの表面前処理ガスとしては、上述
したシランガスの他、シラン系ガスとしてＳ、　Ｈ，Ｃ
１，Ｓｉ　Ｈ２Ｃ１，Ｓｉ　ＨＣｌｆｆなどでも上記同
等の結果を得ることができた。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明のハーメチック被覆光ファイ
バの製造方法によれば、引張強度が高く、かつ、動疲労
特性及び耐水素性が著しく改善されたハーメチック被覆
光ファイバが容易に提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例のハーメチック被覆光ファイバを
製造する装置の概略構成図である。 （符号の説明） ２・・線引炉５ ５・・反応容器。 ６・　・ヒータ。 ９・・ダイス。 特許出願人　古河電気工業株式会社 代理人　　　弁理士　佐藤　隆久

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ファイバ表面にハーメチック被覆を形成させる光
   ファイバの製造方法において、 光ファイバ用母材から線引き直後の光ファイバ表面にシ
   ラン系ガスを接触させて表面処理を施し、さらにその直
   後、炭素または炭素化合物のハーメチック被覆層を合成
   することを特徴とする製造方法。