JPH05249353A - Metal coated optical fiber and its production - Google Patents

Metal coated optical fiber and its production

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Publication number
JPH05249353A
JPH05249353A JP4047337A JP4733792A JPH05249353A JP H05249353 A JPH05249353 A JP H05249353A JP 4047337 A JP4047337 A JP 4047337A JP 4733792 A JP4733792 A JP 4733792A JP H05249353 A JPH05249353 A JP H05249353A
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JP
Japan
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layer
optical fiber
metal
coated
plating
Prior art date
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Application number
JP4047337A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Nozawa
哲郎 野澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05249353A publication Critical patent/JPH05249353A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/42Coatings containing inorganic materials

Abstract

PURPOSE:To facilitates fixing of the carbon coated optical fiber at the time of a terminal treatment and to enable the application of the fiber to a temp. sensor and image guide to be used in a high temp. atmosphere by electrolytic plating the surface of the optical fiber and providing the metallic coated layer. CONSTITUTION:An annular anode 15 is provided in a plating liquid and is connected via a power source 18 and a metallic roller 17 to serve as one cathode of rollers 16, 17 which press the optical fiber 11 to be driven so as to face the fiber and pass the fiber in a plating cell 14. The effect as the cathode is applied via the metallic roller 17 to the carbon coat layer. And the anode workes to the carbon coat layer as the cathode via the metallic roller 17 at the time of metallic coating. This roller and the anode 15 in the plating liquid 14a are energized to each other, by which a target metal is precipitated and deposited on the optical fiber surface. Namely, the surface of the carbon coat layer is first coated with the metallic layer of the thin layer by using strike plating. The electroplating treatment given the sufficient current density is executed atop the strike plating layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、軸合わせ等の端末処理
の際に固定が簡単で、かつ高温雰囲気下で使用可能な温
度センサやイメージガイドに適用できる、取扱いが容易
で耐環境性を有する金属コート光ファイバおよびその製
法に関する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be easily fixed at the time of terminal processing such as axis alignment and can be applied to a temperature sensor or an image guide which can be used in a high temperature atmosphere. The present invention relates to a metal-coated optical fiber having the same and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来光ファイバの端末を固定するには、
有機系接着剤、特にエポキシ系のものが、重合後の体積
収縮が少ないことから広く使用されている。また、高温
下で使用できる光ファイバとしては、公知のディップフ
ォーム法を用いて作製されたアルミコート光ファイバが
よく知られており、温度センサなどの紫外線硬化樹脂の
被覆を施した光ファイバでは使用できない環境に用いら
れている。さらに水分の侵入が予想される環境下では、
ファイバ表面にカーボンを被覆したハーメチックコート
ファイバが有効で、このカーボン層は雰囲気に対する保
護膜として作用し、特に水分が混入する可能性のある個
所で耐久性を発揮することは公知である。
2. Description of the Related Art Conventionally, to fix an end of an optical fiber,
Organic adhesives, particularly epoxy adhesives, are widely used because they have little volume shrinkage after polymerization. Also, as an optical fiber that can be used under high temperature, an aluminum-coated optical fiber manufactured by using a known dip foam method is well known, and it is used in an optical fiber coated with an ultraviolet curable resin such as a temperature sensor. It is used in environments that cannot. Furthermore, in an environment where moisture intrusion is expected,
It is known that a hermetically coated fiber in which carbon is coated on the surface of the fiber is effective, and this carbon layer acts as a protective film against the atmosphere and exhibits durability particularly at a place where water may be mixed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記エ
ポキシ系接着剤は、硬化後の収縮率が比較的低く、取扱
いが容易である長所を有するが、混合時間や硬化時間が
長く、時間的な制約を受ける不都合がある。
However, the above-mentioned epoxy-based adhesive has the advantage that it has a relatively low shrinkage ratio after curing and is easy to handle, but it has a long mixing time and curing time, and time constraints are imposed. There is an inconvenience to receive.

【0004】また、ディップフォーム法は、使用される
金属の融点が、ガラスの組成変形を起さない範囲にある
低融点金属であるという制限があり、例えばアルミニウ
ムでは融点である660℃以上の雰囲気での使用は望め
ない。また金属−ガラス間での熱膨張率の差は大きく、
界面における熱歪の発生は不可避となる。さらに上記デ
ィップフォーム法では膜厚の均一性は極めて低く、特に
薄膜とするとコーティングされない部分が発生すること
が多い。そのため全体的に厚めに金属コートする必要が
あり、熱歪による損失増は大きく、センサとして長尺の
使用ができなかった。特にディップフォーム法による金
属のコーティングは表面の濡れ性に頼っているので、ピ
ンホールが生じ易く、これが破断点となって、強度的に
低くなるものが多い。
Further, the dip foam method is limited in that the melting point of the metal used is a low melting point metal in the range that does not cause compositional deformation of the glass. For example, in the atmosphere of aluminum, the melting point is 660 ° C. or higher. Can not be expected to use in. Also, the difference in the coefficient of thermal expansion between metal and glass is large,
Occurrence of thermal strain at the interface is unavoidable. Further, in the above-mentioned dip foam method, the uniformity of the film thickness is extremely low, and particularly when the film is formed into a thin film, uncoated portions often occur. For this reason, it was necessary to coat the metal with a large thickness as a whole, the loss increase due to thermal strain was large, and a long sensor could not be used. In particular, since the metal coating by the dip foam method relies on the wettability of the surface, pinholes are likely to be formed, which serve as breaking points, which often lower the strength.

【0005】上記ディップフォーム以外の金属コート法
としては、スパッタリング法やメッキ法等が知られてい
る。
As a metal coating method other than the dip foam, a sputtering method, a plating method and the like are known.

【0006】スパッタリング法は、真空減圧下における
処理が不可欠で、基板などの短尺処理には適している
が、長尺物や連続処理を行う場合、多数の気室を設けた
段階的な減圧系を設ければ対応できるが、装置的に規模
の大きなものとなり、操作性、安定性、コストの面の問
題が多く、実施は困難であった。
[0006] The sputtering method is indispensable for processing under reduced pressure in a vacuum, and is suitable for short-length processing of substrates. However, when performing long processing or continuous processing, a stepwise pressure-reducing system provided with a large number of air chambers. However, it is difficult to implement because there are many problems in terms of operability, stability, and cost because the device becomes large in scale.

【0007】また、メッキ法には電解メッキ法と無電解
メッキ法とがあるが、光ファイバを構成するガラス面に
金属を堆積するには、光ファイバが不導体であるので無
電解メッキしか適用ができない。
Further, there are electrolytic plating method and electroless plating method as the plating method. To deposit metal on the glass surface of the optical fiber, only the electroless plating is applied because the optical fiber is a non-conductor. I can't.

【0008】しかし、無電解メッキは、金属と目的物と
の界面の蒸着強度を物理的に保っているため、表面が適
度に荒れていることが安定にコーティングを行う条件と
なる。これは、ガラスのような表面の傷によって破断確
率が上昇するような材質においては強度劣化の大きな原
因となる。
However, since the electroless plating physically maintains the vapor deposition strength at the interface between the metal and the object, it is a condition for stable coating that the surface is appropriately roughened. This is a major cause of strength deterioration in materials such as glass whose fracture probability increases due to surface scratches.

【0009】更に、無電解メッキによって初期に堆積す
る金属は自己収縮を伴うため、電解メッキにおいて堆積
する金属の2倍以上の硬度を持ってしまう事が知られて
いる。例えば、無電界メッキによって堆積するNi金属
のビッカース硬度は約500程度であり、電解メッキに
よって堆積する約200程度のビッカース硬度を持つN
i金属の約2.5倍の硬度を持つ事になる。無電解Ni
層は硬度が高い反面、単独で存在するときには比較的脆
い特性を示す。
Further, it is known that the metal initially deposited by electroless plating has a self-shrinking property, and therefore has a hardness twice or more that of the metal deposited by electrolytic plating. For example, Ni metal deposited by electroless plating has a Vickers hardness of about 500, and N having a Vickers hardness of about 200 deposited by electrolytic plating.
It has about 2.5 times the hardness of i-metal. Electroless Ni
Although the layer has high hardness, it exhibits relatively brittle characteristics when it is present alone.

【0010】この自己収縮をおこした金属層は、熱処理
を行う事で緩和させる事が可能だが、600℃以上の高
温処理となるため、ファイバ層に及ぼす影響は無視でき
ない。実際、平滑な表面を持つファイバに無電解メッキ
処理を施したサンプルでは、切断時に金属層がファイバ
軸方向へのひび割れを伴うさや状の割れ方を呈し、ファ
イバーコート層間の安定度が低い事が確認されている。
The self-shrinking metal layer can be relaxed by heat treatment, but since it is a high temperature treatment of 600 ° C. or higher, its influence on the fiber layer cannot be ignored. In fact, in a sample obtained by subjecting a fiber having a smooth surface to electroless plating, the metal layer exhibits a pod-like cracking manner with a crack in the fiber axis direction during cutting, and the stability between fiber coat layers may be low. It has been confirmed.

【0011】本発明者らは上記の問題を解決すべく種々
検討した結果、公知のカーボンコート光ファイバは環境
性に優れているが、カーボン層自体は比較的外傷に弱
く、保護のための樹脂被覆が不可欠で、高温下での使用
に適さない。この従来の方法によって形成された光ファ
イバ表面のカーボンコート層は、通常約500Åの厚さ
があり、充分な導電性はないがこれを導電層とすること
により電解メッキを施し得ることを知見した。
As a result of various studies to solve the above problems, the present inventors have found that the known carbon-coated optical fiber has excellent environmental properties, but the carbon layer itself is relatively weak against external damage and is a resin for protection. Coating is essential and not suitable for use at high temperatures. It was found that the carbon coating layer on the surface of the optical fiber formed by this conventional method usually has a thickness of about 500Å and does not have sufficient conductivity, but electrolytic plating can be performed by using this as a conductive layer. ..

【0012】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
ので、端末処理の際の固定が簡単で、かつ高温雰囲気下
で使用可能な温度センサやイメージガイドに適用でき、
耐環境性の高い金属コート光ファイバおよびその製法を
提供することを目的とする。
The present invention has been made based on the above findings, and can be applied to a temperature sensor or an image guide which can be easily fixed at the time of terminal processing and can be used in a high temperature atmosphere.
An object of the present invention is to provide a metal-coated optical fiber having high environment resistance and a method for producing the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明に係る金属コート
光ファイバにおいては、カーボンコート光ファイバの表
面に、電解メッキによって金属コート層を設けたことを
問題解決の手段とした。
In the metal-coated optical fiber according to the present invention, the metal-coated layer is provided on the surface of the carbon-coated optical fiber by electrolytic plating to solve the problem.

【0014】上記金属コート層は複数層であってもよ
く、最外面にAu層を設けてもよい。さらに厚さ1〜5
μmの電解メッキされたNi層と、最外面に設けられた
厚さ0.1〜1μmのAu層とを有することが好まし
い。
The metal coat layer may be a plurality of layers, and an Au layer may be provided on the outermost surface. Further thickness 1-5
It is preferable to have an electrolytically plated Ni layer having a thickness of μm and an Au layer having a thickness of 0.1 to 1 μm provided on the outermost surface.

【0015】また、金属コート光ファイバの製法におい
ては、カーボンコート光ファイバ外面のカーボンコート
を導体としてストライク電解メッキによって第1の金属
コート層を施し、次いでこの金属コートを導体として、
電解メッキにより第2の金属コート層を形成する工程を
有することを問題解決の手段とした。
In the method for producing a metal-coated optical fiber, the carbon coat on the outer surface of the carbon-coated optical fiber is used as a conductor to apply a first metal coat layer by strike electrolytic plating, and then this metal coat is used as a conductor.
Having a step of forming the second metal coat layer by electrolytic plating was taken as a means for solving the problem.

【0016】[0016]

【作用】本発明に係る金属コート光ファイバは、カーボ
ンコート光ファイバに電解メッキを施す。その際、カー
ボン層の導電性は低く、金属の堆積速度が低い反面、安
定な金属膜が得られ、この金属膜が導電体として作用す
るので次工程以降においては、所望の厚さの複層膜の金
属コーティングが可能となる。
In the metal coated optical fiber according to the present invention, the carbon coated optical fiber is electrolytically plated. At that time, the conductivity of the carbon layer is low, and the deposition rate of the metal is low, but a stable metal film is obtained. Since this metal film acts as a conductor, in the subsequent steps, a multilayer film having a desired thickness is obtained. The metal coating of the membrane is possible.

【0017】[0017]

【実施例】原料ガスを熱分解して光ファイバ表面にカー
ボンコートを施した通常のカーボンコートファイバを用
い、カーボンコート層を導電体として電解メッキを行な
うが、充分な導電性を保持していないため多段階の電解
メッキ法を採用する。
[Embodiment] An ordinary carbon-coated fiber in which a raw material gas is pyrolyzed and a carbon coating is applied to the surface of the optical fiber is used, and electrolytic plating is performed using the carbon-coat layer as a conductor, but sufficient conductivity is not maintained. Therefore, a multi-stage electrolytic plating method is adopted.

【0018】図1は本発明による金属コート光ファイバ
の断面図で、コア1を中央にしたクラッド2の外面にカ
ーボン層3が形成され、その外側に電解メッキによって
堆積させた金属層が存在する。上記各部の寸法の概略を
示せば、コア:約10μm、クラッド:約125μm、
カーボンコート層:厚さ約0.5μm、金属層:厚さ約
5μmとなる。また図2は本発明に係る金属コート光フ
ァイバおよびその製法において用いられる電解メッキ処
理装置の一例を示す概略図で、図中符号11は、引取り
ドラム12と送り出しドラム13との間にかけ渡された
カーボンコート光ファイバである。上記送り出しドラム
13から送り出された光ファイバ11はメッキ槽14内
のメッキ液14aを通って引取りドラム12に巻取られ
る。上記メッキ液中には環状のアノード15が設けら
れ、駆動される光ファイバ11を対向して押え、メッキ
槽14を通過させるローラ16,17の一方のカソード
となる金属ローラ17と電源18を介して接続されてい
る。なお、ローラ16は絶縁されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a metal-coated optical fiber according to the present invention, in which a carbon layer 3 is formed on the outer surface of a clad 2 having a core 1 in the center, and a metal layer deposited by electrolytic plating is present on the outside thereof. .. The outline of the dimensions of the above parts is as follows: core: about 10 μm, clad: about 125 μm,
The carbon coat layer has a thickness of about 0.5 μm, and the metal layer has a thickness of about 5 μm. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a metal-coated optical fiber according to the present invention and an electrolytic plating apparatus used in the method for producing the same. Reference numeral 11 in the drawing is passed between a take-up drum 12 and a delivery drum 13. It is a carbon coated optical fiber. The optical fiber 11 delivered from the delivery drum 13 passes through the plating solution 14a in the plating tank 14 and is wound up on the take-up drum 12. An annular anode 15 is provided in the plating solution, and a metal roller 17 that serves as one cathode of rollers 16 and 17 that presses the driven optical fiber 11 in opposition to allow it to pass through the plating tank 14 and a power supply 18. Connected. The roller 16 is insulated.

【0019】この装置を用いて金属コーティングを行な
うには、金属ローラ17を介してカソードとしての働き
をカーボンコート層に与え、メッキ液14a中のアノー
ド15との間に通電させることによって光ファイバ表面
に標的金属を析出、堆積させる。
In order to perform metal coating using this apparatus, a function as a cathode is given to the carbon coating layer through the metal roller 17 and an electric current is applied between the carbon coating layer and the anode 15 in the plating solution 14a to make the surface of the optical fiber. The target metal is deposited and deposited on.

【0020】すなわち、先ず第一段階として、ストライ
クメッキを用いて薄層の金属層をカーボンコート層面に
コーティングする。ストライクメッキは、液中にて発生
する水素ガスによって表面のクリーニング及び活性化を
行なう手法で、堆積速度が低い反面、表面の導電性が低
い場合でも、安定な金属膜が得られる。ストライクメッ
キによってコートされる金属膜は、0.1〜1μm程度
の薄膜であり、この一次金属層の存在により、表面には
充分な導電性が与えられる。
That is, as a first step, a thin metal layer is coated on the carbon coat layer surface by using strike plating. Strike plating is a method of cleaning and activating the surface with hydrogen gas generated in a liquid. Although the deposition rate is low, a stable metal film can be obtained even when the surface has low conductivity. The metal film coated by strike plating is a thin film of about 0.1 to 1 μm, and the presence of this primary metal layer gives the surface sufficient conductivity.

【0021】次に第二段階として充分な電流密度を与え
た電解メッキ処理をストライクメッキ層の上面に行な
う。コーティング膜厚は、電流密度と処理時間、すなわ
ち、処理層を通過させるファイバの線速度によって決定
される。表面抵抗はコートする材質によって一義的に決
定されるため、膜厚を稼ぐためには、線速度を遅くする
か、処理時間を長くとる事が必要となる。前者は、生産
性の悪化につながるため、処理時間の調整を行なった。
このために、メッキ処理層を軸方向に対してタンデムに
連ねた連続処理手法を採用している。
Next, as a second step, electrolytic plating treatment with a sufficient current density is performed on the upper surface of the strike plating layer. The coating film thickness is determined by the current density and the processing time, that is, the linear velocity of the fiber passing through the processing layer. Since the surface resistance is uniquely determined by the material to be coated, it is necessary to slow the linear velocity or lengthen the processing time in order to obtain the film thickness. The former leads to deterioration in productivity, so the processing time was adjusted.
For this reason, a continuous treatment method is used in which the plating treatment layers are arranged in tandem in the axial direction.

【0022】電解メッキを採用することにより、適用可
能な金属の種類は広がり、これらのうちから、耐熱性光
ファイバ部品、はんだ付け可能な光ファイバ部品として
の多目的利用可能な素材として、高融点、かつはんだ付
け性に優れたNi及びCuを選定した。はんだ付け性
は、表面のはんだ濡れ性と、はんだ付けに伴うはんだ食
われ性とについての判定に基づいて行なった。
By adopting electrolytic plating, the types of applicable metals are widened, and among these, high melting point, high melting point materials as heat-resistant optical fiber parts and versatile materials for solderable optical fiber parts. In addition, Ni and Cu having excellent solderability were selected. The solderability was determined based on the determination of the solder wettability of the surface and the solder erosion property associated with soldering.

【0023】はんだ付けは、はんだと標的金属との間の
合金反応に相当し、合金の形成領域が金属コートを施し
た界面まで到達すると、層間剥離が生じる可能性が高
い。はんだ食われ性は、はんだ付けに伴い剥離が生じな
くなるかどうかの判定を行なった。判定結果により、は
んだ付けによって剥離の生じないメッキコート厚として
Niでは2μm以上、またCuではNiに比べややはん
だ食われ量が多く、7μm以上のコート厚が必要である
事が判明した。
The soldering corresponds to an alloy reaction between the solder and the target metal, and when the alloy formation region reaches the metal-coated interface, delamination is likely to occur. For solder erosion, it was determined whether or not peeling would occur with soldering. As a result of the determination, it was found that the plating coat thickness that does not cause peeling by soldering is 2 μm or more for Ni, and Cu has a slightly larger amount of solder erosion than Ni, and a coat thickness of 7 μm or more is required.

【0024】センサ用に使用される金属コートファイバ
は、常温時での損失特性に優れていることのほか、温度
変化にともなう損失増ができるだけ低く抑えられている
事が望ましい。また、端末部品として考えた場合も、光
通信系に使用する場合、部品の持つ損失はできるだけ低
く抑えた物が好ましい。
It is desirable that the metal-coated fiber used for the sensor has excellent loss characteristics at room temperature and that the loss increase due to temperature change is suppressed as low as possible. Also, when considering it as a terminal component, it is preferable that the loss of the component is kept as low as possible when used in an optical communication system.

【0025】また、耐熱性素材として優れた特性を示す
金属は、ファイバを構成する石英系ガラスと比べて、熱
膨張係数が大幅に異なる。従って、熱膨張率差によって
生じる歪で損失増を招く可能性がある。応力歪の絶対量
はそれぞれの領域の断面積の関数となるため、温度上昇
に伴う損失増を低く抑えるためには金属層の絶対断面積
を小さくする必要がある。
Further, a metal exhibiting excellent characteristics as a heat-resistant material has a coefficient of thermal expansion significantly different from that of silica-based glass constituting the fiber. Therefore, the strain generated by the difference in the coefficient of thermal expansion may increase the loss. Since the absolute amount of stress strain is a function of the cross-sectional area of each region, it is necessary to reduce the absolute cross-sectional area of the metal layer in order to keep the loss increase due to temperature rise low.

【0026】前記のはんだ付け性を損なわないでコート
層を薄く設定するために、Niをコート素材とした。3
μmのNiをコートする事で、充分なはんだ付け性を与
えた上で金属コートによる損失増を含め、0.6dB/
km以下の低損失ファイバが得られた。また、3μm程
度の薄膜に抑えた事で、切断時には既存のファイバカッ
ターが使用でき、取扱い性が悪化する事はなかった。
Ni was used as a coating material in order to set the coating layer thin without impairing the solderability. Three
By coating Ni with a thickness of μm, it provides sufficient solderability and, after including loss increase due to metal coating, 0.6 dB /
A low loss fiber of less than km was obtained. In addition, since the thickness was reduced to about 3 μm, the existing fiber cutter could be used at the time of cutting, and the handleability did not deteriorate.

【0027】Niの場合、コーティング直後において
は、良好なはんだ付け性を呈するのに対し、大気中の酸
素により酸化しやすく、酸化したNiは極端にはんだ付
け性が劣化する事が判明した。また、Cuの場合、酸化
してしまった後でもフラックスの使用により酸化層の除
去が可能で、問題はないのに対し、酸化Niはフラック
スによって非常に除去しにくい事が知られている。この
問題を解決するため、Niコートファイバを特にはんだ
付け用の端末部品とし適用するために、Auをオーバー
コート層として設けるとよい。
It has been found that Ni has a good solderability immediately after coating, whereas it is easily oxidized by oxygen in the atmosphere, and the oxidized Ni deteriorates the solderability extremely. Further, in the case of Cu, it is known that the oxide layer can be removed by using the flux even after it has been oxidized, and there is no problem. However, it is known that Ni oxide is very difficult to remove by the flux. To solve this problem, Au is preferably provided as an overcoat layer in order to apply the Ni-coated fiber as a terminal component for soldering in particular.

【0028】Auは、電解メッキ、無電解メッキ共に、
適用し易い材質であり、手法は場合に応じて使い分けら
れる。短尺物の処理には無電解メッキ、オンラインでの
長尺処理には電解メッキが適している。Auは大気中で
優れた安定性を呈し、更に腐食性雰囲気下における非常
に優れた材質である。更に、はんだ濡れ性にも非常に優
れている。しかし、はんだ食われ性が非常に高いため
に、単独で使用した場合、はんだ付け時にほとんど全て
がはんだとの合金層となってしまうために、実際には1
00μm以上のコート厚が必要となってしまう。これ
を、Niと組み合わせてオーバーコート層として使用す
る事で、優れた表面濡れ性と僅かなはんだ食われ性を与
える事が可能となった。オーバーコートするAu層は、
0.1μm以上あれば充分目的である耐腐食・酸化性を
与える事が可能であった。これをCuと組み合わせる事
も可能であり、やはり耐腐食性を与える事が可能であっ
た。
Au is used for both electrolytic plating and electroless plating.
It is a material that is easy to apply, and the method is properly used depending on the case. Electroless plating is suitable for processing short objects, and electrolytic plating is suitable for online long processing. Au exhibits excellent stability in the atmosphere and is a very excellent material in a corrosive atmosphere. Furthermore, the solder wettability is also very excellent. However, since solder erosion is very high, when used alone, almost all becomes an alloy layer with the solder, so in practice 1
A coat thickness of 00 μm or more is required. By using this as an overcoat layer in combination with Ni, it became possible to give excellent surface wettability and slight solder erosion. The Au layer overcoated is
If it is 0.1 μm or more, it is possible to sufficiently provide the desired corrosion resistance and oxidation resistance. It was also possible to combine this with Cu, and it was also possible to give corrosion resistance.

【0029】本発明の適用においては、表面に導電層で
あるカーボンコートが存在すれば良く、ベースとなるフ
ァイバの素性は関係ない。センサ用途に良く使用される
ファイバとしてシングルモードファイバ、分散シフトフ
ァイバ、純石英コアファイバなどがあるが、いずれのフ
ァイバに対しても実施可能であった。更に、イメージガ
イド用に使用されるファイババンドルに関しても、表面
のカーボンコートを施す事で、耐熱性金属をコーティン
グした耐熱性イメージガイドを作製可能となる。応用例
として、表面にコーティングするCu層の厚みをコント
ロールする事で、表層に通電可能な光ファイバの作製が
可能となる。
In the application of the present invention, it suffices that a carbon coat, which is a conductive layer, be present on the surface, and the identity of the base fiber is not relevant. Fibers often used for sensor applications include single-mode fibers, dispersion-shifted fibers, and pure silica core fibers, but they could be applied to any fiber. Further, regarding the fiber bundle used for the image guide, it is possible to produce the heat resistant image guide coated with the heat resistant metal by applying the carbon coating on the surface. As an application example, by controlling the thickness of the Cu layer coated on the surface, it becomes possible to manufacture an optical fiber capable of conducting electricity to the surface layer.

【0030】実験例1〜4 光部品としてファイバに良好なはんだ付け性を与えるた
めに標的金属としてCu及びNiを使用した。サンプル
のはんだ付け性は、グローバル法を用いて表面の濡れ性
を、更にはんだ付け後に剥離検査を行ない安定性を評価
した。表1にコート厚を変化させた各サンプルの特性を
示す。
Experimental Examples 1 to 4 Cu and Ni were used as target metals in order to provide good solderability to the fiber as an optical component. Regarding the solderability of the sample, the wettability of the surface was evaluated using the global method, and the stability was evaluated by performing a peeling test after soldering. Table 1 shows the characteristics of each sample in which the coat thickness was changed.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】はんだ付けは、コート材とはんだの合金形
成反応であり、カーボン層にはんだ付けによって生じる
標的金属とはんだの合金層が到達すると、剥離が生じや
すくなる事が知られている。Cuの場合、合金形成速度
が早いため、剥離を防ぐ為にコート層を厚く設定する必
要があり、金属コート層とガラス層との間の熱収縮歪に
よる伝送損失増が無視できなくなることが判明した。N
iの場合、3μm程度のコート層を設けることで剥離の
生じることのない安定なはんだ付け特性が得られること
を確認した。しかし、Niは表面酸化しやすく、酸化に
伴い表面の 濡れ性が大幅に劣化する傾向が見られた。
我々はねNi表面に無電解メッキにより0.2μmのA
uをオーバーコートすることで経時変化による濡れ性の
劣化が防止できることを確認した。
It is known that the soldering is an alloy forming reaction between the coating material and the solder, and when the alloy layer of the target metal and the solder generated by the solder reaches the carbon layer, peeling easily occurs. In the case of Cu, since the alloy formation rate is high, it is necessary to set the coating layer thick in order to prevent peeling, and it is found that the increase in transmission loss due to the heat shrinkage strain between the metal coating layer and the glass layer cannot be ignored. did. N
In the case of i, it was confirmed that by providing a coating layer having a thickness of about 3 μm, stable soldering characteristics without peeling were obtained. However, Ni was susceptible to surface oxidation, and it was observed that the wettability of the surface was significantly deteriorated with the oxidation.
We applied 0.2 μm A by electroless plating on the Ni surface.
It was confirmed that by overcoating u, deterioration of wettability due to aging can be prevented.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る金属
コート光ファイバは、周方向は勿論、長さ方向にも、偏
肉やコートむらがなく、10μm以下の金属コーティン
グが可能で、用途に合わせて金属が広い範囲から選択で
きる。また、一次層にストライク電解メッキによる金属
皮膜が設けられているので、特性が安定し経時変化が少
なく、しかも取扱い性が優れ、ガラスと金属界面に剥離
が生じない安定な金属層が得られる。
As described above, the metal-coated optical fiber according to the present invention is capable of metal coating of 10 μm or less without uneven thickness or coating unevenness not only in the circumferential direction but also in the length direction. The metal can be selected from a wide range according to. Further, since the metal film formed by strike electroplating is provided on the primary layer, it is possible to obtain a stable metal layer having stable characteristics, little change over time, excellent handleability, and no peeling at the glass-metal interface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明における金属コート光ファイバの断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a metal-coated optical fiber according to the present invention.

【図2】 本発明の金属コート光ファイバをつくるのに
用いる電解メッキ処理装置の一例を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of an electrolytic plating apparatus used for producing the metal-coated optical fiber of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コア、2…クラッド、3…カーボンコート層、4…
金属層、11…カーボンコート光ファイバ(光ファイ
バ)、12…引取りドラム、13…送り出しドラム、1
4…メッキ槽、14a…メッキ液、15…アノード、1
6…ローラ、17…金属ローラ(カソード)、18…電
1 ... Core, 2 ... Clad, 3 ... Carbon coat layer, 4 ...
Metal layer, 11 ... Carbon coated optical fiber (optical fiber), 12 ... Take-up drum, 13 ... Delivery drum, 1
4 ... Plating tank, 14a ... Plating liquid, 15 ... Anode, 1
6 ... Roller, 17 ... Metal roller (cathode), 18 ... Power supply

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カーボンコート光ファイバ表面に電解メ
ッキによる金属コート層を設けたことを特徴とした金属
コート光ファイバ。
1. A metal-coated optical fiber comprising a metal-coated layer formed by electrolytic plating on the surface of the carbon-coated optical fiber.
【請求項2】 金属コート層が複層である請求項1記載
の金属コート光ファイバ。
2. The metal-coated optical fiber according to claim 1, wherein the metal-coated layer is a multilayer.
【請求項3】 電解メッキした金属コート層の最外面に
Au層を設けた請求項1,2いずれかに記載の金属コー
ト光ファイバ。
3. The metal-coated optical fiber according to claim 1, wherein an Au layer is provided on the outermost surface of the electroplated metal-coated layer.
【請求項4】 厚さ1〜5μmの電解メッキされたNi
層と、最外面に設けられた厚さ0.1〜1μmのAu層
とを有する請求項1,2,3いずれかに記載の金属コー
ト光ファイバ。
4. Electroplated Ni having a thickness of 1 to 5 μm
The metal-coated optical fiber according to claim 1, which has a layer and an Au layer having a thickness of 0.1 to 1 μm provided on the outermost surface.
【請求項5】 カーボンコート光ファイバ外面にストラ
イク電解メッキによって第1の金属コート層を形成し、
次いで電解メッキによって第2の金属コート層を形成す
る工程を有することを特徴とする金属コート光ファイバ
の製法。
5. A first metal coating layer is formed on the outer surface of the carbon coated optical fiber by strike electrolytic plating,
Next, a method for producing a metal-coated optical fiber, which comprises a step of forming a second metal-coated layer by electrolytic plating.
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