JPH0451102A - 光ファイバ接続部の補強方法および補強装置 - 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、石英ガラス系の光ファイバを、融着接続した
融着接続部の補強方法および補強装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に光ファイバとしては、石英ガラス系の光ファイバ
が多く用いられている。

この光ファイバはガラス製のため、 （ａ）　　表面に傷が存在する場合、光ファイバに引張
力か働くと、傷が大きくなって破断することがある。

（ｂ）　　水分が付着すると、経時的に機械的強度か低
下する。

（Ｃ）　　水素雰囲気中に光ファイバを曝しておくと、
水素かガラス中に拡散し、この拡散した水素によって光
ファイバの光吸収損失が大きくなり、光の伝導損失が増
大する。また水素は、ガラスの構造欠陥部分と反応して
、５ｉＯＨ基を形成するが、これは伝導損失を増大する
原因となる。

これらを防ぐ方法として、光ファイバの表面に気密性の
高い被覆を施して、光ファイバを保護し、傷が発生した
り水素や水と接触しないようにする方法が考えられる。

このような目的のための被覆として、近年、アモルファ
スカーボンからなる被覆が注目されている。このアモル
ファスカーボンを光ファイバ表面に数１００〜ｔｏｏｏ
人の厚さに被覆することによって、光ファイバの機械的
強度を低下させる水分も、伝送損失を増大させる水素も
透過しない膜が形成され、上記問題が解決される。この
光ファイバは第３図に示すように、コア１、クラッド２
よりなる光ファイバガラスの表面にハーメチック・コー
トとして、カーボン被覆３を施し、さらにその上を合成
樹脂被覆４で被覆したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、光ファイバの長さは有限で、これを敷設
する場合には、有限の長さの光ファイバを接続して用い
なければならない。

上記接続方法としては、フネクタ方式、融着接続等種々
な方法力Ｓあるが、一般に永久接続として、光ファイバ
を突き合わせてアーク放電中で溶融して接続する融着接
続法が用いられている。

この融着接続法をアモルファスカーボン被覆３が被覆さ
れている光ファイバに適用するには、有限の光ファイバ
の端部の合成樹脂被覆４を除去し、端部同士をつき合わ
せてアークで融着するか、アーク加熱される過程で’？
ｌｉｍしているアモルファスカーボン被覆３が燃焼、消
失し、融着接続部のガラスが露出し、ここに、水が付着
したり、水素雰囲気に曝されたりすると、接続部は機械
的強度が低下し、或は伝送損失が増大する恐れがある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、加熱融着
されるなどしてガラスか露出した融着接続部の補強方法
およびこれに用いられる補強装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明の方法においては、
光ファイバを融着接続した後、この融着接続部にカーボ
ン被覆を施す。

また、補強装置は、融着接続部を加熱する輻射（放射）
型の熱源と、ガラス製光ファイバの融着接続部を外気か
ら遮断する覆いと、この覆い内に、原料ガスを導入する
機構を有する。

上記輻射型の熱源として、赤外線である炭酸ガスレーザ
を用いるのが望ましい。

また、上記炭酸ガスレーザは、反射ミラー　レンズ、放
物面ミラーを有する光学系手段を介して融着接続部を効
率よく均一に照射してもよい。

本発明の方法は、融着接続部のガラスが露出している表
面に、カーボン被膜を形成する方法である。

第１図は上記方法を実施する装置の一実施例を示す、各
部材の配置説明図で、図中符号１１は炭酸ガスレーザ発
振器である、発振器１１より放射された炭酸ガスレーザ
１２は、第１反射ミラー１３によって反射され、第１の
ゲルマニウムレンズ１４および第２のゲルマニウムレン
ズ１５を通って、ビーム断面積の大きいレーザビームＩ
６となって、外周よりほぼ中心までスリ１）１７ａが切
込まれている第２反射ミラー１７に当たり、方向が変え
られ、スリット１８ａが外周縁より中心位置まで切込ま
れている放物面ミラー１８の中心に照射される。

これらスリット１７ａ、１８ａには、これらをわたって
光ファイバ１９が挾持されており、この光ファイバは第
２反射ミラーの反射ビームのほぼ中心軸線に位置してい
る。したがって、放物面ミラー１８によって反射された
レーザビームは光ファイバ外周面に集光される。

上記ミラーおよび光ファイバのカーボン被覆される部分
は、第２図に示すように覆い２０内に収納され、光ファ
イバ１９は覆い２０を貫通している。この覆い２０を貫
通する部分２１において、光ファイバは移動自在にシー
ルされている。

また上記覆い２０には、光ファイバ表面に不活性ガス、
或は中性ガスで希釈した、分子構造中に炭素を有する原
料ガス、例えばメタン、エタン等の直鎖飽和炭化水素ガ
ス、ベンゼンなどの環状炭化水素ガス、フレオンガスな
どを導入する導入管２２、および排ガスを導出して、ガ
ス処理装置（図示せず）に送る排出管２３が設けられて
いる。

この装置を用いて、カーボン被膜を形成するには、先ず
被覆する光ファイバ１９を第２反射ミラー１７のスリッ
ト１７ａ、および放物面ミラー１８のスリット１８ａに
セットし、覆い２０で覆い、光ファイバ１９の両端部方
向を、覆い２０から引出す。

次いで、覆い２０内を不活性ガスで置換Ｉ−だ後、上記
原料カスを導入管２２より導入するとともに、覆い２０
内のガスの一部を排出管２３より引出し、ガス処理装置
に送りながら、炭酸ガスレーザ発振器１１を稼働してレ
ーザ１２を発生させる。レーザ１２は、第１反射ミラー
１３、第１、第２のゲルマニウムレンズ１４．］　５、
第２反射ミラー１７を通って放物面ミラーに反射され、
光ファイバ１９の表面を加熱する。

上記加熱された光ファイバ１９の面には、原料ガスか熱
分解（Ｃ，ＶＤ）して、カーボンか析出される。

この場合、」二足光ファイバ１９を長さ方向に移動させ
たり、或は放物面ミラー１８を移動させると、光ファイ
バの胸表面には、長さ方向のカーボン被膜が形成される
。

使用される原料ガスとしては、」二足直鎖炭化水素、ベ
ンゼン、フロン等が使用できるが、特に分子構造として
対象性の高いメタン、エタン等か好適である。

また、この方法でカーボンｍｍされる光ファイバとし′
Ｃは、融着接続された部分のみでなく、局部的にアモル
ファスカーボンｋＷＪされていない部分を有する光ファ
イバにも適用できる。

実施例１ 第２図の装置を用いて、カーホン被膜を形成した。熱源
として最大出力ｌＯワ・ノドの炭酸ガスレーザ発振器を
用いた。発振波長は１０　ｐ　ｍであった。この波長は
、石英ガラスからなる先ファイバにλ・］シて、極めて
よく吸収される波長で効率よ（光ファイバか加熱される
。先ファイバの表面温度は７００〜１０００°Ｃの範囲
がよい。

−１−記炭酸ガスレーザから放射されたレーザ光は、レ
ンズにより径が約１５ｘｘのレーザビームとなり、放物
面ミラーによって、光ファイバ周面が加熱される。

光ファイバをセットシた後、覆いを掛ける。この場合第
２ミラーおよび放物面ミラーにはスリットが設けられて
いるので、光ファイバが融着接続されていて長尺であっ
ても装置にセットするのは容易である。

次いて覆内のガスをフロン２１１をｌＯ倍屯のアルゴン
で希釈した雰囲気ガスで置換した。

上記光ファイバのカーボン被覆する部分に、放物面ミラ
ーによって反射されるレーザが当たるように、光ファイ
バを一方に徐々に移動させ、外周表面を照Ｑ＝ｆ加熱し
た。その結果、光ファイバ表面に約１０００人の厚さの
アモルファスカーボン被膜が施された。

この際、光ファイバ表面で熱分解したフロン２１１から
若干の塩素系、フッ素系のガスが発生するが、これらは
排出管より導出され、吸着式の廃ガス処理装置（図示せ
ず）に送られて処理される。

実施例２、比較例１ カーボン？ｉ１．ｌした光ファイバを融着接続した試料
を２０個作製し、内１０個は、実施例１と同じにして融
着接続部にカーボン被覆を施し、他の１０個はそのまま
として平均引張り強度、引張り強度の標準偏差、静疲労
係数を測定した。

結果を第１表に示す。

第１表 〔発明の効果〕 以−１−説明したように、本発明の方法を実施すること
により、融着接続部の強度は高められるとともに水、水
素がカーボン被膜を透過して、光ファイバのガラス部分
に接触することがないので、機械的強度が低下したり、
伝導損失が増大することがない。

また本発明の装置は、光ファイバの融着接続部は勿論、
長い光ファイバの局部的にカーボン被膜が脱落している
部分にも自由にカーボン被膜を行うことができるので、
敷設される光ファイバの特性低下を防止し、寿命が極め
て長くなる等、多くの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の装置の一実施例を示す
もので、第１図は主要部分の配置を示す斜視図、第２図
は全体を示す概略側面図、第３図はカーボン被覆および
樹脂被覆を施した光ファイバの斜視図である。 １４・・・・・・第１のゲルマニウムレンズ、１５・・
・第２のゲルマニウムレンズ、１６・・・・・断面積の
大きいレーザビーム、１７・・・・・第２反射ミラー ＋７ａ　　・・・　　　　ス　リ　　ソ　　ト　、１８
・・・・・放物面ミラー ＋８ａ・・・・・・スリット、 １９・・・・・・光ファイバ ２０・・・・・・覆い、 ２１・・・・・・光ファイバがチャ ２２・・・・・・導入管、 ２３・・・・・・排出管。 ンバを貫通する部分、 ｌ・・・・・・コア、 ２・・・・・・クラッド、 ３・・・・・・カーボン被覆層、 ４・・・・・・合成樹脂被覆、 １１・・・・・・炭酸ガスレーザ発振器、１２・・・・
・・炭酸ガスレーザ、 １３・・・・・・第１反射ミラー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバを融着接続した後、その融着接続部に
   アモルファスカーボンを被覆することを特徴とする接続
   部の補強方法。
2. （２）融着接続部を加熱する輻射型の熱源と、ガラス製
   光ファイバの融着接続部を外気から遮断する覆いと、こ
   の覆いの中に原料ガスを導入する機構とを有することを
   特徴とする光ファイバ接続部の補強装置。