JPH0543277A - ハーメチツクコート光フアイバの製造装置 - Google Patents
ハーメチツクコート光フアイバの製造装置Info
- Publication number
- JPH0543277A JPH0543277A JP3204132A JP20413291A JPH0543277A JP H0543277 A JPH0543277 A JP H0543277A JP 3204132 A JP3204132 A JP 3204132A JP 20413291 A JP20413291 A JP 20413291A JP H0543277 A JPH0543277 A JP H0543277A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- optical fiber
- nozzles
- raw material
- reaction vessel
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- Pending
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 長手方向に特性の安定したハーメチックコー
ト光ファイバの製造装置を提供する。 【構成】 本発明は光ファイバ用プリフォームを線引炉
で溶融、紡糸して裸ファイバとした後、該裸ファイバを
反応容器内に導入すると共に該反応容器内に原料ガスを
導入し、該裸ファイバ上に化学気相析出法により薄膜被
覆層を形成するようにしたハーメチックコート光ファイ
バの製造装置において、端部がノズルとなった原料ガス
導入管が反応容器の内部まで挿入されることにより該ノ
ズルはファイバ近傍に設けられ、且つ該ノズルは相対し
て２組以上設けられてなる上記製造装置に関する。本発
明装置によれば長時間連続コーティングが可能となり、
長さ方向の均一性が改善され、歩留りも向上する。
ト光ファイバの製造装置を提供する。 【構成】 本発明は光ファイバ用プリフォームを線引炉
で溶融、紡糸して裸ファイバとした後、該裸ファイバを
反応容器内に導入すると共に該反応容器内に原料ガスを
導入し、該裸ファイバ上に化学気相析出法により薄膜被
覆層を形成するようにしたハーメチックコート光ファイ
バの製造装置において、端部がノズルとなった原料ガス
導入管が反応容器の内部まで挿入されることにより該ノ
ズルはファイバ近傍に設けられ、且つ該ノズルは相対し
て２組以上設けられてなる上記製造装置に関する。本発
明装置によれば長時間連続コーティングが可能となり、
長さ方向の均一性が改善され、歩留りも向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は長手方向に特性の安定し
たハーメチックコート光ファイバの製造装置に関する。
たハーメチックコート光ファイバの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバへのハーメチックコートは、
光ファイバへの水及び水素等、外気の侵入を防ぐ手段と
して有効である。コーティング材料としては金属（合金
を含む）、炭素等の無機材料が一般的であり、この中で
も炭素コーティングはその化学的安定性、組織の緻密性
等の面から優れており、そのコーティング方法としては
原料ガスを化学的に反応させて、ファイバ表面に析出さ
せるＣＶＤ法が成膜速度及び膜質の点で有利であること
が知られている。従来このような技術として、例えば米
国特許第４，７９０，６２５号明細書あるいは欧州特許
第０，３０８，１４３号明細書に示されているような製
造装置がある。これらの製造装置の反応容器は、図３に
示すように上からシールガス導入口、原料ガス導入口、
排気ガス排出口を有するタイプが代表的であり、紡糸さ
れた高温の光ファイバにはこれら原料ガス導入口と排気
ガス排出口の間で熱的化学反応によりハーメチックコー
トが施される。
光ファイバへの水及び水素等、外気の侵入を防ぐ手段と
して有効である。コーティング材料としては金属（合金
を含む）、炭素等の無機材料が一般的であり、この中で
も炭素コーティングはその化学的安定性、組織の緻密性
等の面から優れており、そのコーティング方法としては
原料ガスを化学的に反応させて、ファイバ表面に析出さ
せるＣＶＤ法が成膜速度及び膜質の点で有利であること
が知られている。従来このような技術として、例えば米
国特許第４，７９０，６２５号明細書あるいは欧州特許
第０，３０８，１４３号明細書に示されているような製
造装置がある。これらの製造装置の反応容器は、図３に
示すように上からシールガス導入口、原料ガス導入口、
排気ガス排出口を有するタイプが代表的であり、紡糸さ
れた高温の光ファイバにはこれら原料ガス導入口と排気
ガス排出口の間で熱的化学反応によりハーメチックコー
トが施される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来このような装置で
は、基質、すなわち光ファイバの表面に供給される原料
ガスは、原料ガス導入口及び光ファイバ間の空間におけ
るガス流れの非定常流（乱れ）によって、光ファイバ表
面において短時間的な濃度の変動が生じていた。これに
よりファイバの長手方向のコーティング不均一性をもた
らしていた。本発明はこの原料ガスの濃度変動によるコ
ーティング不均一性の問題を解消し、長手方向に特性の
安定したハーメチックコート光ファイバを製造できる装
置を提供することを課題としてなされたものである。
は、基質、すなわち光ファイバの表面に供給される原料
ガスは、原料ガス導入口及び光ファイバ間の空間におけ
るガス流れの非定常流（乱れ）によって、光ファイバ表
面において短時間的な濃度の変動が生じていた。これに
よりファイバの長手方向のコーティング不均一性をもた
らしていた。本発明はこの原料ガスの濃度変動によるコ
ーティング不均一性の問題を解消し、長手方向に特性の
安定したハーメチックコート光ファイバを製造できる装
置を提供することを課題としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる問題を解決するた
めに、本発明者等は相対する複数のノズル型原料ガス導
入管を有するハーメチックコーティング装置を案出し
た。すなわち、本発明は光ファイバ用プリフォームを線
引炉で溶融、紡糸して裸ファイバとした後、該裸ファイ
バを反応容器内に導入すると共に該反応容器内に原料ガ
スを導入し、該裸ファイバ上に化学気相析出法により薄
膜被覆層を形成するようにしたハーメチックコート光フ
ァイバの製造装置において、端部がノズルとなった原料
ガス導入管が反応容器の内部まで挿入されることにより
該ノズルはファイバ近傍に設けられ、且つ該ノズルは相
対して２組以上設けられてなる上記製造装置である。本
発明における特に好ましい実施態様として、相対する該
ノズルの組が９０°ずつずらして２組以上設けられてな
る装置、更には相対する該ノズルの組が６０°ずつずら
して３組以上設けられてなる装置が挙げられ、これらの
ノズルの組はさらにファイバの走行方向に沿って段差を
有して設けられてもよい。
めに、本発明者等は相対する複数のノズル型原料ガス導
入管を有するハーメチックコーティング装置を案出し
た。すなわち、本発明は光ファイバ用プリフォームを線
引炉で溶融、紡糸して裸ファイバとした後、該裸ファイ
バを反応容器内に導入すると共に該反応容器内に原料ガ
スを導入し、該裸ファイバ上に化学気相析出法により薄
膜被覆層を形成するようにしたハーメチックコート光フ
ァイバの製造装置において、端部がノズルとなった原料
ガス導入管が反応容器の内部まで挿入されることにより
該ノズルはファイバ近傍に設けられ、且つ該ノズルは相
対して２組以上設けられてなる上記製造装置である。本
発明における特に好ましい実施態様として、相対する該
ノズルの組が９０°ずつずらして２組以上設けられてな
る装置、更には相対する該ノズルの組が６０°ずつずら
して３組以上設けられてなる装置が挙げられ、これらの
ノズルの組はさらにファイバの走行方向に沿って段差を
有して設けられてもよい。
【０００５】図１は本発明の一具体例を示す。反応容器
本体２には、上から上部シールガス導入管３、原料ガス
導入ノズル４１、４２、４３、廃棄物排出管６及び下部
シールガス導入管５がそれぞれ取り付けられている。相
対するノズルは図２に示すように同一の高さで２組以上
設置しても良いが、好ましくは図１に示すように１段目
のノズルに対し９０°ずらし、かつ５〜３０ｍｍ程度下
方にずらして２段目のノズルを設置すると良い。より好
ましくは１段目のノズルに対し６０°ずらして２段目の
ノズルを設置し、更に６０°ずらして３段目のノズルを
設置すると、より効果的である。
本体２には、上から上部シールガス導入管３、原料ガス
導入ノズル４１、４２、４３、廃棄物排出管６及び下部
シールガス導入管５がそれぞれ取り付けられている。相
対するノズルは図２に示すように同一の高さで２組以上
設置しても良いが、好ましくは図１に示すように１段目
のノズルに対し９０°ずらし、かつ５〜３０ｍｍ程度下
方にずらして２段目のノズルを設置すると良い。より好
ましくは１段目のノズルに対し６０°ずらして２段目の
ノズルを設置し、更に６０°ずらして３段目のノズルを
設置すると、より効果的である。
【０００６】
【作用】導入された原料ガスの流れは、原料吹き出し口
付近では非常に乱れた流れとなる。この領域は新鮮な原
料が供給され、かつ紡糸された直後のファイバの表面温
度も高いため、成膜が非常に活発に行われるところであ
る。したがって流れの乱れによって起こるファイバ表面
での原料ガスの濃度変化は、成膜に対して大きく影響す
る。そこで、この問題を解決するために、新鮮な原料ガ
スをファイバの極く近くまで運んでやり、且つ角度を違
えたノズルにより、ファイバ周囲にまんべんなく原料ガ
スを供給することによって、全周に均一な薄膜が形成さ
れる。また段差的に設置したノズルにより、長さ方向に
もむらなく原料が供給されるため、全長にわたって均一
なハーメチックコート光ファイバを製造することができ
る。またノズル式の原料導入管を採用することにより、
反応管の大きさを任意に設定することができるため、副
生成物である固体粒子による反応管詰まり等の問題も解
決できる。
付近では非常に乱れた流れとなる。この領域は新鮮な原
料が供給され、かつ紡糸された直後のファイバの表面温
度も高いため、成膜が非常に活発に行われるところであ
る。したがって流れの乱れによって起こるファイバ表面
での原料ガスの濃度変化は、成膜に対して大きく影響す
る。そこで、この問題を解決するために、新鮮な原料ガ
スをファイバの極く近くまで運んでやり、且つ角度を違
えたノズルにより、ファイバ周囲にまんべんなく原料ガ
スを供給することによって、全周に均一な薄膜が形成さ
れる。また段差的に設置したノズルにより、長さ方向に
もむらなく原料が供給されるため、全長にわたって均一
なハーメチックコート光ファイバを製造することができ
る。またノズル式の原料導入管を採用することにより、
反応管の大きさを任意に設定することができるため、副
生成物である固体粒子による反応管詰まり等の問題も解
決できる。
【０００７】
＜比較例＞図３に示すように、反応管２には内径４０ｍ
ｍφの石英製の管を用い、原料導入管４は内径１０ｍｍ
φの管を用いて、反応管に相対して取り付けた型の従来
のものを使用した（図３）。原料ガスにはＣ2 Ｈ4 とＣ
ＨＣｌ3 を用い、ＣＨＣｌ3 のキャリヤーガスとしては
Ａｒを用いて、石英ファイバ（裸ファイバ）上にカーボ
ンをコーティングした。また上部シールガスにはＮ
2 を、下部シールガスには空気を使用した。それぞれの
流量条件は以下のとおりである。 Ｃ2 Ｈ4 ： １５０ｃｃ／ｍｉｎ ＣＨＣｌ3 ： ２１０ｃｃ／ｍｉｎ キャリヤーガス（Ｈｅ） ： ４５０ｃｃ／ｍｉｎ 上部シールガス（Ｎ2 ） ：３０００ｃｃ／ｍｉｎ 下部シールガス（空気） ：８０００ｃｃ／ｍｉｎ また、線引き速度は２００ｍ／ｍｉｎで行なった。この
条件で約４時間、約５０ｋｍカーボンコーティングを行
なった。膜厚モニターによる計測を同時に行なったとこ
ろ、膜厚変動幅は約４５±６ｎｍであった。
ｍφの石英製の管を用い、原料導入管４は内径１０ｍｍ
φの管を用いて、反応管に相対して取り付けた型の従来
のものを使用した（図３）。原料ガスにはＣ2 Ｈ4 とＣ
ＨＣｌ3 を用い、ＣＨＣｌ3 のキャリヤーガスとしては
Ａｒを用いて、石英ファイバ（裸ファイバ）上にカーボ
ンをコーティングした。また上部シールガスにはＮ
2 を、下部シールガスには空気を使用した。それぞれの
流量条件は以下のとおりである。 Ｃ2 Ｈ4 ： １５０ｃｃ／ｍｉｎ ＣＨＣｌ3 ： ２１０ｃｃ／ｍｉｎ キャリヤーガス（Ｈｅ） ： ４５０ｃｃ／ｍｉｎ 上部シールガス（Ｎ2 ） ：３０００ｃｃ／ｍｉｎ 下部シールガス（空気） ：８０００ｃｃ／ｍｉｎ また、線引き速度は２００ｍ／ｍｉｎで行なった。この
条件で約４時間、約５０ｋｍカーボンコーティングを行
なった。膜厚モニターによる計測を同時に行なったとこ
ろ、膜厚変動幅は約４５±６ｎｍであった。
【０００８】＜実施例１＞原料導入管に、内径２ｍｍの
ノズルを用い、ノズルの先端はファイバからの距離約２
ｍｍの位置となるように、図２に示すように、相対する
ノズルを２組（計４本）、同一高さに設置した。この時
のトータルの原料ガス流量条件は以下の通りである。 Ｃ2 Ｈ4 ： ５０ｃｃ／ｍｉｎ ＣＨＣｌ3 ： ７０ｃｃ／ｍｉｎ キャリヤーガス（Ｈｅ） ： １５０ｃｃ／ｍｉｎ 上部シールガス（Ｎ2 ） ：３０００ｃｃ／ｍｉｎ 下部シールガス（空気） ：８０００ｃｃ／ｍｉｎ また、線引き速度は２００ｍ／ｍｉｎで行なった。この
流量条件において、膜厚約４５ｎｍが達成され、原料流
量を１／３に削減できた。また全長約８０ｋｍにわたる
膜厚の変動は４５±３ｎｍの良好であった。
ノズルを用い、ノズルの先端はファイバからの距離約２
ｍｍの位置となるように、図２に示すように、相対する
ノズルを２組（計４本）、同一高さに設置した。この時
のトータルの原料ガス流量条件は以下の通りである。 Ｃ2 Ｈ4 ： ５０ｃｃ／ｍｉｎ ＣＨＣｌ3 ： ７０ｃｃ／ｍｉｎ キャリヤーガス（Ｈｅ） ： １５０ｃｃ／ｍｉｎ 上部シールガス（Ｎ2 ） ：３０００ｃｃ／ｍｉｎ 下部シールガス（空気） ：８０００ｃｃ／ｍｉｎ また、線引き速度は２００ｍ／ｍｉｎで行なった。この
流量条件において、膜厚約４５ｎｍが達成され、原料流
量を１／３に削減できた。また全長約８０ｋｍにわたる
膜厚の変動は４５±３ｎｍの良好であった。
【０００９】＜実施例２＞図１に示すように相対するノ
ズルを３組（計６本）、６０°ずつずらし、ノズル間隔
（段差）は１０ｍｍとした装置を用いてハーメチックコ
ート光ファイバを製造した。この時のトータルの原料ガ
ス流量条件は以下の通りである。 Ｃ2 Ｈ4 ： ６０ｃｃ／ｍｉｎ ＣＨＣｌ3 ： ８４ｃｃ／ｍｉｎ キャリヤーガス（Ｈｅ） ： １８０ｃｃ／ｍｉｎ 上部シールガス（Ｎ2 ） ：３０００ｃｃ／ｍｉｎ 下部シールガス（空気） ：８０００ｃｃ／ｍｉｎ また、線引き速度は２００ｍ／ｍｉｎで行なった。この
条件において、全長約９０ｋｍのコーティングを行った
時の膜厚の変動は、４５±１ｎｍと非常に良好であっ
た。
ズルを３組（計６本）、６０°ずつずらし、ノズル間隔
（段差）は１０ｍｍとした装置を用いてハーメチックコ
ート光ファイバを製造した。この時のトータルの原料ガ
ス流量条件は以下の通りである。 Ｃ2 Ｈ4 ： ６０ｃｃ／ｍｉｎ ＣＨＣｌ3 ： ８４ｃｃ／ｍｉｎ キャリヤーガス（Ｈｅ） ： １８０ｃｃ／ｍｉｎ 上部シールガス（Ｎ2 ） ：３０００ｃｃ／ｍｉｎ 下部シールガス（空気） ：８０００ｃｃ／ｍｉｎ また、線引き速度は２００ｍ／ｍｉｎで行なった。この
条件において、全長約９０ｋｍのコーティングを行った
時の膜厚の変動は、４５±１ｎｍと非常に良好であっ
た。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の装置を用
いれば、長時間の連続コーティングが可能となり、ハー
メチックコートの長さ方向の均一性も改善され、しかも
歩留りが向上した。
いれば、長時間の連続コーティングが可能となり、ハー
メチックコートの長さ方向の均一性も改善され、しかも
歩留りが向上した。
【図１】本発明の装置の一具体例（ノズル３組）を説明
する概略図である。
する概略図である。
【図２】本発明の装置の一具体例（ノズル２組）を説明
する概略図である。
する概略図である。
【図３】従来装置を示す概略図である。
１ 光ファイバ ２ 反応容器本体 ３ 上部シールガス導入管 41 原料ガス導入管 42 原料ガス導入管 43 原料ガス導入管 ５ 下部シールガス導入管 ６ 廃棄物排出管
Claims (4)
- 【請求項１】 光ファイバ用プリフォームを線引炉で溶
融、紡糸して裸ファイバとした後、該裸ファイバを反応
容器内に導入すると共に該反応容器内に原料ガスを導入
し、該裸ファイバ上に化学気相析出法により薄膜被覆層
を形成するようにしたハーメチックコート光ファイバの
製造装置において、端部がノズルとなった原料ガス導入
管が反応容器の内部まで挿入されることにより該ノズル
はファイバ近傍に設けられ、且つ該ノズルは相対して２
組以上設けられてなる上記製造装置。 - 【請求項２】 相対する該ノズルの組が９０°ずつずら
して２組以上設けられてなることを特徴とする請求項１
記載の製造装置。 - 【請求項３】 相対する該ノズルの組が６０°ずつずら
して３組以上設けられてなることを特徴とする請求項１
記載の製造装置。 - 【請求項４】 相対する該ノズルの組がファイバの走行
方向に沿って段差を有して設けられてなることを特徴と
する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載される製
造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204132A JPH0543277A (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | ハーメチツクコート光フアイバの製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204132A JPH0543277A (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | ハーメチツクコート光フアイバの製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543277A true JPH0543277A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16485369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204132A Pending JPH0543277A (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | ハーメチツクコート光フアイバの製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543277A (ja) |
-
1991
- 1991-08-14 JP JP3204132A patent/JPH0543277A/ja active Pending
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