JPH0436362B2 - - Google Patents
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- JPH0436362B2 JPH0436362B2 JP57163303A JP16330382A JPH0436362B2 JP H0436362 B2 JPH0436362 B2 JP H0436362B2 JP 57163303 A JP57163303 A JP 57163303A JP 16330382 A JP16330382 A JP 16330382A JP H0436362 B2 JPH0436362 B2 JP H0436362B2
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- coated optical
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4402—Optical cables with one single optical waveguide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/10—Non-chemical treatment
- C03B37/14—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
- C03B37/15—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape with heat application, e.g. for making optical fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
- C03C25/106—Single coatings
- C03C25/1061—Inorganic coatings
- C03C25/1063—Metals
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- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光信号により情報を伝送する際に
一般的に使用される光フアイバーに関し、特に光
伝送効率の温度依存性を除去してその伝送特性を
向上させた光フアイバーを提案するものである。
一般的に使用される光フアイバーに関し、特に光
伝送効率の温度依存性を除去してその伝送特性を
向上させた光フアイバーを提案するものである。
少くとも導光用のコアとその上のガラス質の光
クラツデイングとを有する光フアイバーは、通常
プラスチツク材料で被覆してあり、応力腐食割れ
を引き起こす水蒸気の有害な影響から保護するよ
うになつている。しかしながら、プラスチツク材
料にあつては、光フアイバーの使用条件が約−50
℃乃至＋150℃の温度範囲に制限されてしまう。
低温側の限界は被覆有機材料が、低温で脆化する
ため、光フアイバーの柔軟性が低下することによ
つて生じる。高温側の限界は被覆有機材料が高温
で分解するため光フアイバーの温度安定性が低下
することによつて生じる。
クラツデイングとを有する光フアイバーは、通常
プラスチツク材料で被覆してあり、応力腐食割れ
を引き起こす水蒸気の有害な影響から保護するよ
うになつている。しかしながら、プラスチツク材
料にあつては、光フアイバーの使用条件が約−50
℃乃至＋150℃の温度範囲に制限されてしまう。
低温側の限界は被覆有機材料が、低温で脆化する
ため、光フアイバーの柔軟性が低下することによ
つて生じる。高温側の限界は被覆有機材料が高温
で分解するため光フアイバーの温度安定性が低下
することによつて生じる。
金属材料で被覆した光フアイバーはその使用条
件が被覆金属材料の溶融により制限されるのみで
あるから、その融点までの温度範囲に亘つて使用
可能である。しかしながら、金属クラツドの光フ
アイバーにおいては、光伝送効率が温度の上昇と
ともに減少してしまうことが知られている。当然
であるが、このような光伝送効率の変化は光フア
イバーを高温で使用することを阻む要因となる。
なお、この場合に、光伝送効率は少くとも約0.41
乃至0.85μmの波長範囲におけるものである。
件が被覆金属材料の溶融により制限されるのみで
あるから、その融点までの温度範囲に亘つて使用
可能である。しかしながら、金属クラツドの光フ
アイバーにおいては、光伝送効率が温度の上昇と
ともに減少してしまうことが知られている。当然
であるが、このような光伝送効率の変化は光フア
イバーを高温で使用することを阻む要因となる。
なお、この場合に、光伝送効率は少くとも約0.41
乃至0.85μmの波長範囲におけるものである。
この発明は斯かる事情に鑑みてなされたもので
あつて、光伝送効率が被覆金属材料の融点近傍に
至るまで実質的に温度に依存せず一定である金属
被覆光フアイバー及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。この発明の特徴は、光伝送効率
が温度の上昇により減少する金属被覆光フアイバ
ーをその光伝送効率が室温における値と実質的に
同値に迄回復する温度以上に加熱して焼なまし処
理し、この温度が、その温度範囲を超えると金属
被覆した光フアイバーが光伝送率の低下を示す特
定の温度範囲によりも高い点にある。
あつて、光伝送効率が被覆金属材料の融点近傍に
至るまで実質的に温度に依存せず一定である金属
被覆光フアイバー及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。この発明の特徴は、光伝送効率
が温度の上昇により減少する金属被覆光フアイバ
ーをその光伝送効率が室温における値と実質的に
同値に迄回復する温度以上に加熱して焼なまし処
理し、この温度が、その温度範囲を超えると金属
被覆した光フアイバーが光伝送率の低下を示す特
定の温度範囲によりも高い点にある。
以下、添付の図面を参照してこの発明の実施例
につき具体的に説明する。この発明により製造さ
れる光フアイバーの代表的なものは、約50μm直
径のコアと、約35μm厚のクラツデイングとを有
する。コアは例えば主成分がシリカ（SiO2）で
あつて、酸化ボロン（B2O3）、二酸化ゲルマニウ
ム（GeO2）及び五酸化リン（P2O5）等の添加物
を含有するものからなり、クラツデイングはガラ
ス質のSiO2からなる。通常、コアとクラツデイ
ングとの間には、ボロン硅酸塩からなる約１乃至
2μmのバリアが配設されている。光フアイバーは
光フアイバー製造技術における通常の方法で、プ
リカーサーロツドから線引きされる。
につき具体的に説明する。この発明により製造さ
れる光フアイバーの代表的なものは、約50μm直
径のコアと、約35μm厚のクラツデイングとを有
する。コアは例えば主成分がシリカ（SiO2）で
あつて、酸化ボロン（B2O3）、二酸化ゲルマニウ
ム（GeO2）及び五酸化リン（P2O5）等の添加物
を含有するものからなり、クラツデイングはガラ
ス質のSiO2からなる。通常、コアとクラツデイ
ングとの間には、ボロン硅酸塩からなる約１乃至
2μmのバリアが配設されている。光フアイバーは
光フアイバー製造技術における通常の方法で、プ
リカーサーロツドから線引きされる。
光フアイバーは約12乃至30μm厚の金属被覆物
を付加的に有する。金属被覆物の成分としては、
アルミニウム、銅及びニツケル等の金属又は合金
のいずれでもよい。この金属又は合金は、フアイ
バーを溶融金属のプールに通すことにより線引き
炉から抽出するようにして、フアイバーに効果的
に付着される。金属被覆物の組成及びそれを光フ
アイバーに付着させる方法については、この発明
が特に関与するものではない。
を付加的に有する。金属被覆物の成分としては、
アルミニウム、銅及びニツケル等の金属又は合金
のいずれでもよい。この金属又は合金は、フアイ
バーを溶融金属のプールに通すことにより線引き
炉から抽出するようにして、フアイバーに効果的
に付着される。金属被覆物の組成及びそれを光フ
アイバーに付着させる方法については、この発明
が特に関与するものではない。
第１図は横軸に温度をとり、縦軸に伝送効率を
とつて、室温から560℃迄に加熱されたフアイバ
ーの光伝送特性を示すグラフである。第１図の曲
線１はアルミニウム−クラツド型光フアイバーの
光伝送効率（波長0.82μm）に及ぼす加熱の影響
を約560℃迄示したものである。図から明らかな
如く、光伝送効率のかなりの低下が生じ、約225
℃で低下し始め、約350℃で最小値に達する。光
伝送効率は約500℃で室温で測定された値と略々
等しい値に回復する。
とつて、室温から560℃迄に加熱されたフアイバ
ーの光伝送特性を示すグラフである。第１図の曲
線１はアルミニウム−クラツド型光フアイバーの
光伝送効率（波長0.82μm）に及ぼす加熱の影響
を約560℃迄示したものである。図から明らかな
如く、光伝送効率のかなりの低下が生じ、約225
℃で低下し始め、約350℃で最小値に達する。光
伝送効率は約500℃で室温で測定された値と略々
等しい値に回復する。
この発明によれば、光フアイバーに金属を被覆
した後少くとも約500℃に加熱することにより、
この伝送効率の温度依存性が除去される。この温
度以下では、温度依存性の除去効果が小さく、温
度の関数としての光伝送効率の履歴はなお存在す
る。この温度以上の場合は、曲線２で示す如く、
光フアイバーが冷却されたときに、光伝送効率は
実質的に室温における値を保持する。
した後少くとも約500℃に加熱することにより、
この伝送効率の温度依存性が除去される。この温
度以下では、温度依存性の除去効果が小さく、温
度の関数としての光伝送効率の履歴はなお存在す
る。この温度以上の場合は、曲線２で示す如く、
光フアイバーが冷却されたときに、光伝送効率は
実質的に室温における値を保持する。
第２図はこの発明により焼なまし処理した光フ
アイバーの光伝送特性を示すグラフである。第２
図は金属を被覆した光フアイバーを560℃で焼な
まし処理した場合の伝送効率（波長0.82μm）の
温度依存性を示す。図から明らかな如く、伝送効
率は加熱時（曲線３）又は冷却時（曲線４）にお
いて、25℃から500℃以上の温度範囲で実質的に
温度変化を示さない。
アイバーの光伝送特性を示すグラフである。第２
図は金属を被覆した光フアイバーを560℃で焼な
まし処理した場合の伝送効率（波長0.82μm）の
温度依存性を示す。図から明らかな如く、伝送効
率は加熱時（曲線３）又は冷却時（曲線４）にお
いて、25℃から500℃以上の温度範囲で実質的に
温度変化を示さない。
金属を被覆した光フアイバーを約500℃より高
温に加熱してもよいことは勿論である。加熱温度
の上限は被覆金属の融点により与えられるが、こ
れは融点より少くとも数度低い温度とすべきであ
る。
温に加熱してもよいことは勿論である。加熱温度
の上限は被覆金属の融点により与えられるが、こ
れは融点より少くとも数度低い温度とすべきであ
る。
加熱時間については明らかな臨界値はない。光
フアイバーを少くとも所要の最低温度まで加熱
し、その後冷却させるだけで十分である。冷却速
度についても明らかな臨界値はない。炉を閉じて
フアイバーを冷却させればよく、温度が低下した
後これを取出せばよい。
フアイバーを少くとも所要の最低温度まで加熱
し、その後冷却させるだけで十分である。冷却速
度についても明らかな臨界値はない。炉を閉じて
フアイバーを冷却させればよく、温度が低下した
後これを取出せばよい。
この発明により熱処理されたアルミニウム−ク
ラツド型の光フアイバーの伝送効率は約−200℃
乃至室温の温度範囲においても温度依存性を示さ
ない。従つて、この発明により、約−200℃から
少くとも約560℃迄の温度範囲に亘り、光伝送効
率が温度依存性を示さない光フアイバーが提供さ
れる。
ラツド型の光フアイバーの伝送効率は約−200℃
乃至室温の温度範囲においても温度依存性を示さ
ない。従つて、この発明により、約−200℃から
少くとも約560℃迄の温度範囲に亘り、光伝送効
率が温度依存性を示さない光フアイバーが提供さ
れる。
次に、この発明の効果についての試験結果につ
いて説明する。各実施例は、アルミニウムを被覆
した光フアイバーについてのものである。この光
フアイバーはSiO2を69.6モル％、GeO2を29.9モル
％及びP2O5を0.5モル％含有する直径50μmのコア
と、SiO2からなる35μm厚のクラツデイングとを
有する。アルミニウム被覆物の厚さは25μmであ
る。この光フアイバーの室温における光伝送効率
（波長0.82μm）は90.5である。
いて説明する。各実施例は、アルミニウムを被覆
した光フアイバーについてのものである。この光
フアイバーはSiO2を69.6モル％、GeO2を29.9モル
％及びP2O5を0.5モル％含有する直径50μmのコア
と、SiO2からなる35μm厚のクラツデイングとを
有する。アルミニウム被覆物の厚さは25μmであ
る。この光フアイバーの室温における光伝送効率
（波長0.82μm）は90.5である。
第１実施例においては、この光フアイバーを
410℃に加熱してその後冷却した。光伝送効率は
410℃で55.5に低下し、41℃において77.5に回復
した。その後、光フアイバーを560℃に加熱した。
光伝送効率は第１図に曲線１で示したものと同様
の増加を示し、500℃で86にまで増加した。560℃
で光伝送効率は89.5であつた。次いで、150℃に
冷却したが、光伝送効率は87となり、わずかの減
少に止まつた。以後の加熱及び冷却においては、
第２図に示した曲線と同様に、光伝送効率は温度
依存性を示さなかつた。
410℃に加熱してその後冷却した。光伝送効率は
410℃で55.5に低下し、41℃において77.5に回復
した。その後、光フアイバーを560℃に加熱した。
光伝送効率は第１図に曲線１で示したものと同様
の増加を示し、500℃で86にまで増加した。560℃
で光伝送効率は89.5であつた。次いで、150℃に
冷却したが、光伝送効率は87となり、わずかの減
少に止まつた。以後の加熱及び冷却においては、
第２図に示した曲線と同様に、光伝送効率は温度
依存性を示さなかつた。
第２実施例においては、前述の寸法及び組成を
有する光フアイバーを275℃に加熱した。光伝送
効率は275℃で82であつた。次いで、光フアイバ
ーを264℃に40時間保持し、光伝送効率が低下し
始める境界温度に長期間保持することが、光フア
イバーを約550℃に加熱することと同様の効果を
有するか否かを試験した。40時間経過後、光伝送
効率は39に低下し、次いで冷却することにより33
℃で54.5に上昇した。その後、光フアイバーを
550℃まで加熱した。光伝送効率は320℃で34にま
で低下し、次いで徐々に上昇して500℃で86.5、
550℃で89に上昇した。その後、冷却したが、光
伝送効率は実質的に一定値を保持し、55℃で89.5
となつた。以後の加熱及び冷却においては、伝送
効率は実質的に温度依存性を示さなかつた。
有する光フアイバーを275℃に加熱した。光伝送
効率は275℃で82であつた。次いで、光フアイバ
ーを264℃に40時間保持し、光伝送効率が低下し
始める境界温度に長期間保持することが、光フア
イバーを約550℃に加熱することと同様の効果を
有するか否かを試験した。40時間経過後、光伝送
効率は39に低下し、次いで冷却することにより33
℃で54.5に上昇した。その後、光フアイバーを
550℃まで加熱した。光伝送効率は320℃で34にま
で低下し、次いで徐々に上昇して500℃で86.5、
550℃で89に上昇した。その後、冷却したが、光
伝送効率は実質的に一定値を保持し、55℃で89.5
となつた。以後の加熱及び冷却においては、伝送
効率は実質的に温度依存性を示さなかつた。
第３実施例においては、前述の寸法及び組成を
有する光フアイバーを550℃に熱処理し、次いで
室温に迄冷却した。光伝送効率は75.5であつた。
その後、光フアイバーを550℃に迄加熱し次いで
室温に冷却した。光伝送効率は実質的に温度変化
を示さなかつた。その後、光フアイバーを液体窒
素（−196℃）中に浸漬した。光伝送効率を連続
的に測定したが、その温度による変化は検出され
なかつた。
有する光フアイバーを550℃に熱処理し、次いで
室温に迄冷却した。光伝送効率は75.5であつた。
その後、光フアイバーを550℃に迄加熱し次いで
室温に冷却した。光伝送効率は実質的に温度変化
を示さなかつた。その後、光フアイバーを液体窒
素（−196℃）中に浸漬した。光伝送効率を連続
的に測定したが、その温度による変化は検出され
なかつた。
第１図は光フアイバーを室温から560℃まで加
熱した場合の光伝送効率特性を示すグラフ、第２
図はこの発明により焼なましされた光フアイバー
の光伝送効率特性を示すグラフである。
熱した場合の光伝送効率特性を示すグラフ、第２
図はこの発明により焼なましされた光フアイバー
の光伝送効率特性を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光を導波するコアと、コアの外側に形成され
たガラス質の光クラツデイングと、このクラツデ
イングを被覆する金属材料からなる被覆物とを有
する金属被覆光フアイバーにおいて、光伝送効率
に温度依存性が存在しない温度であつて、加熱処
理していない金属被覆光フアイバーが光伝送効率
の低下を示す特定の温度範囲よりも高い温度で加
熱処理されていることを特徴とする金属被覆光フ
アイバー。 ２ 前記被覆物はアルミニウムを有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属被覆光
フアイバー。 ３ 前記加熱処理は約500℃以上の温度であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の金属
被覆光フアイバー。 ４ 前記加熱処理は前記金属材料の融点以下の温
度であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の金属被覆光フアイバー。 ５ 光を導波するコアの外側にガラス質の光クラ
ツデイングを形成した光フアイバーを、金属材料
からなる被覆物で被覆した後、その光伝送効率が
室温における値と実質的に同値に迄回復する温度
以上の温度であつて、金属被覆した光フアイバー
が光伝送効率の低下を示す特定の温度範囲よりも
高い温度で加熱処理することを特徴とする金属被
覆光フアイバーの製造方法。 ６ 前記被覆物はアルミニウムを有することを特
徴とする特許請求の範囲第５項記載の金属被覆光
フアイバーの製造方法。 ７ 前記加熱処理は約500℃以上の温度であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の金属
被覆光フアイバーの製造方法。 ８ 前記加熱処理は前記金属材料の融点以下の温
度であることを特徴とする特許請求の範囲第５項
記載の金属被覆光フアイバーの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/305,309 US4432606A (en) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | Optical fiber insensitive to temperature variations |
| US305309 | 1981-09-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5863901A JPS5863901A (ja) | 1983-04-16 |
| JPH0436362B2 true JPH0436362B2 (ja) | 1992-06-16 |
Family
ID=23180276
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Patent Citations (1)
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