JPH08190025A - 金属被覆ファイバ、その作製方法および光ファイバ気密貫通装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバを覆う保護層の一部を除去し、保
護層が除去された部分に金属層を形成するに当って、保
護層が除去された部分の全範囲に確実に金属層を形成す
る。 【構成】 光ファイバ１を保護層２で覆ってなる第１領
域の端部と、保護層２が除去された第２領域の端部とを
ほぼ円錐状の被覆部５で覆い、少なくとも第２領域４の
残部を覆う金属層６を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は金属被覆ファイバ、そ
の作製方法および光ファイバ気密貫通装置に関し、さら
に詳細にいえば、光ファイバの外周を保護層で覆ってな
る第１領域と光ファイバが外部に露出されてなる第２領
域とを有する光ファイバの第２領域を金属層で覆ってな
る金属被覆ファイバおよびその作製方法、およびこの金
属被覆ファイバを１対の壁体を気密的に貫通する状態で
配設する光ファイバ気密貫通装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、光ファイバを樹脂製の１次被
覆層、厚い樹脂製（例えばナイロン製）の２次被覆層で
この順に覆ってなる光ファイバケーブルの接続端部のフ
ァイバ露出部分（上記１次被覆、２次被覆を除去して光
ファイバを露出させた部分）を金属層で覆ってなる金属
被覆ファイバが提案されている（実開昭５９−１５８１
０３号公報参照）。

【０００３】そして、このような構成を採用すれば次の
利点を達成することができる。 （１）金属層が機械的補強層として機能するので、光フ
ァイバ露出部の強度を向上させることができる。 （２）金属層は遮水層としても機能するので、ハーメチ
ック性をも向上させることができる。 （３）光ファイバ露出部分の耐熱性を良好にすることが
できる。

【０００４】したがって、例えば、原子炉格納容器壁を
貫通させる場合、１次被覆および２次被覆を除去するこ
となく、かなりの高温になる隔壁などを貫通させると、
樹脂製の被覆層と光ファイバとの間を通してガスの漏洩
が発生するおそれがある。ここで、原子炉格納容器内か
らのガスの漏洩があると、このガスは放射能を含んでい
るのであるから、漏洩するガスの量が少なくても放射能
汚染を引き起すのことになる。しかし、光ファイバ露出
部分に金属保護層を形成した状態で隔壁を貫通させるこ
とにより、貫通部の気密を保持することができると思わ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】通常、光ファイバ露出
部分を金属保護層で覆うに当っては、蒸着法により薄い
金属層を光ファイバ表面に形成し、その金属層を利用し
て電流を流すことにより電解メッキを施すようにしてい
る。しかし、この方法を採用すると、光ファイバ露出部
分の基部に金属層が形成されないことが多く、この場合
には、光ファイバ露出部分が外気と接触し、機械的強度
を高めることができず、ひいては寿命が短くなってしま
うという不都合がある。もちろん、金属層の形成が上述
のように不完全である場合には、樹脂製の被覆層と光フ
ァイバとの間を通してのガスの漏洩を完全には防止する
ことができなくなってしまう。

【０００６】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、光ファイバの外周を保護層で覆ってなる
第１領域と光ファイバが外部に露出されてなる第２領域
とを有する光ファイバにおいて、第２領域を金属保護層
で覆った場合に、第２領域の端部に金属層が形成されな
いことに起因する不都合の発生を未然に防止することが
できる金属被覆ファイバ、その作製方法、およびこの光
ファイバを用いた光ファイバ気密貫通装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の金属被覆ファ
イバは、光ファイバの外周を保護層で覆ってなる第１領
域における保護層の端面および光ファイバが外部に露出
されてなる第２領域の端部を覆う被覆部を有していると
ともに、少なくとも上記第２領域の残部を覆う金属層を
有している。

【０００８】請求項２の金属被覆ファイバの作製方法
は、光ファイバの外周を保護層で覆ってなる第１領域に
おける保護層の端面および光ファイバが外部に露出され
てなる第２領域の端部を覆う被覆部を形成した後に、少
なくとも上記第２領域の残部を覆う金属層を形成する方
法である。請求項３の光ファイバ気密貫通装置は、光フ
ァイバが外部に露出されてなる第２領域を有するととも
に、第２領域の両端部に、光ファイバの外周を保護層で
覆ってなる第１領域を有し、保護層の端面および第２領
域の端部を覆う被覆部を有しているとともに、少なくと
も上記第２領域の残部を覆う金属層を有している光ファ
イバを、互いに第２領域よりも長い所定間隔を隔てて配
置された壁体を貫通する状態で配置する光ファイバ貫通
装置であって、第１領域と第２領域との境界部および第
２領域の所定範囲をそれぞれ第１金属管に気密状に挿通
されてあり、両壁体の間において両第１金属管に第２金
属管の両端部がそれぞれ嵌合されてあり、両第１金属管
がそれぞれ対応する壁体に対して気密係合部材により気
密に係合されている。

【０００９】

【作用】請求項１の金属被覆ファイバであれば、光ファ
イバの外周を保護層で覆ってなる第１領域における保護
層の端面および光ファイバが外部に露出されてなる第２
領域の端部を覆う被覆部を有しているとともに、少なく
とも上記第２領域の残部を覆う金属層を有しているので
あるから、蒸着法などにより第２領域を覆うように金属
層を形成するに当って、従来の金属被覆ファイバでは、
保護層を有している第１領域と第２領域との間の段部の
影響を受けて第２領域の端部に金属層が形成されない可
能性があるが、この発明の金属被覆ファイバでは、金属
層が形成されない可能性がある領域を被覆部で覆ってい
るのであるから、第２領域の全範囲にわたって光ファイ
バが外部に露出されるという不都合の発生を未然に防止
し、上記（１）〜（３）の利点を金属被覆ファイバの全
範囲にわたって達成することができるとともに、光ファ
イバ露出部分が外気と接触することを確実に防止し、機
械的強度を高め、ひいては寿命を長くできる。

【００１０】請求項２の金属被覆ファイバの作製方法で
あれば、光ファイバの外周を保護層で覆ってなる第１領
域における保護層の端面および光ファイバが外部に露出
されてなる第２領域の端部を覆う被覆部を形成した後
に、少なくとも上記第２領域の残部を覆う金属層を形成
するのであるから、蒸着法などにより第２領域を覆うよ
うに金属層を形成するに当って、従来の金属被覆ファイ
バでは、保護層を有している第１領域と第２領域との間
の段部の影響を受けて第２領域の端部に金属層が形成さ
れない可能性があるが、この発明の金属被覆ファイバの
作製方法では、金属層が形成されない可能性がある領域
を被覆部で覆っているのであるから、第２領域の全範囲
にわたって光ファイバが外部に露出されるという不都合
の発生を未然に防止し、上記（１）〜（３）の利点を金
属被覆ファイバの全範囲にわたって達成することができ
るとともに、光ファイバ露出部分が外気と接触すること
を確実に防止し、機械的強度を高め、ひいては寿命を長
くできる。

【００１１】請求項３の光ファイバ気密貫通装置であれ
ば、第１領域と第２領域との境界部および第２領域の所
定範囲をそれぞれ第１金属管に気密状に挿通されてあ
り、両壁体の間において両第１金属管に第２金属管の両
端部がそれぞれ嵌合されてあり、両第１金属管がそれぞ
れ対応する壁体に対して気密係合部材により気密に係合
されているのであるから、保護層と光ファイバとの間、
保護層と第１金属管との間、第１金属管と壁体との間を
通してのガスの漏洩を確実に防止することができる。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってこの発
明を詳細に説明する。図１はこの発明の金属被覆ファイ
バの一実施例を示す概略縦断面図である。この金属被覆
ファイバは、石英ガラスなどからなる光ファイバ１の外
周を保護層２で覆ってなる第１領域３と、光ファイバ１
が保護層２で覆われていない第２領域４とを有してい
る。そして、上記第１領域３の保護層２の端面と上記第
２領域４の端部における光ファイバ１を覆うように被覆
部５を有し、上記第２領域４に属する光ファイバ１のう
ち、上記被覆部５で覆われていない部分を金属層６で覆
っている。もちろん、上記被覆部５を金属層６で覆うこ
とも可能である。

【００１３】なお、上記保護層２は、光ファイバ１の周
囲を直接に覆う樹脂製の１次被覆層２ａと、１次被覆層
２ａの外周を覆う厚い樹脂製（例えばナイロン製）の２
次被覆層２ｂとで構成されている。上記被覆部５は、導
電性塗料、樹脂などからなるものであり、上記第１領域
３の保護層２の端面側が広く、この端面から離れるにし
たがって狭くなるほぼ円錐状に形成されている。

【００１４】上記金属層６は、銅、亜鉛、ニッケル、ク
ロム、アルミニウム、金、銀などからなる導電性金属薄
膜層であり、蒸着法により薄い金属層を光ファイバ１の
外周に形成し、その金属層を利用して電流を流し、電解
メッキを施すことにより形成される。この金属層６の厚
みは、光ファイバ１の直径が１００〜２００μｍ程度で
ある場合に、０．５〜１０μｍ程度に設定される。

【００１５】図２はこの発明の金属被覆ファイバの作製
方法の一実施例を説明する概略縦断面図である。図２中
Ａに示すように、光ファイバ１の外周を、上記１次被覆
層２ａおよび２次被覆層２ｂからなる保護層２でおおっ
てなる状態において、所定範囲における保護層２を機械
的方法または化学的方法で除去することにより、光ファ
イバ１の外周を保護層２で覆ってなる第１領域３と、光
ファイバ１が保護層２で覆われていない第２領域４とを
形成する（図２中Ｂ参照）。そして、第１領域３端部及
び第２領域４の表面に対して蒸着法により薄膜金属層を
形成し、次いで上記第１領域３の保護層２の端面と上記
第２領域４の端部における光ファイバ１を覆うように、
導電性塗料からなるほぼ円錐状の被覆部５を形成し（図
２中Ｃ参照）、最後に、その薄膜金属層及び被覆部５を
利用して電流を流し、電解メッキを施すことにより金属
層６を形成する（図２中Ｄ参照）。このように、被覆部
５の材料として導電材を用いれば、該部分に金属層を設
けなくても電解メッキのための通電を行わせることがで
きるので好ましい。なお、被覆部５の材料として絶縁材
を選択する場合は、先ず被覆部５を形成した後に薄膜金
属層を設けるようにすればよい。

【００１６】この方法を採用すれば、ほぼ円錐状の被覆
部５を形成した後に金属層６を蒸着および電解メッキ法
により形成するのであるから、第１領域３と第２領域４
との間に急峻かつ段差が大きい段部が存在する状態で蒸
着および電解メッキ法により金属層を形成する従来方法
と比較して、蒸着および電解メッキ法による金属層の形
成の阻害要因となる段部をなくし、代わりに被覆部５に
よるテーパ面を形成しているのであるから、第２領域４
の光ファイバ１のうち、被覆部５により被覆されていな
い領域の全範囲にわたって良好な金属層６を形成するこ
とができ、光ファイバ１が外気と接触する部分を皆無に
できる。

【００１７】この結果、金属被覆ファイバ全体としての
機械強度を高めることができるとともに、寿命を長くす
ることができる。すなわち、１次被覆および２次被覆を
除去することなく、かなりの高温になる隔壁などを貫通
させると樹脂製の被覆層が熱により溶融して光ファイバ
ケーブル貫通部の気密が損なわれるおそれがあるが、フ
ァイバ露出部分に金属保護層を形成した状態で隔壁を貫
通させることにより、貫通部の気密を保持することがで
きる。

【００１８】以上の構成の金属被覆ファイバは、第２領
域４を用いて高温になる可能性がある隔壁を貫通させた
場合であっても、保護層２が熱の影響を余り受けない状
態にすることができ、しかも金属層６により被覆された
部分をステンレススチール、、セラミックなどからなる
隔壁に対して半田又はロウ材を使用して気密的にシール
した状態で固定することができる。したがって、例え
ば、原子力発電所における原子炉格納容器の隔壁を貫通
させ、かつ気密を保持した状態で金属被覆ファイバを固
定することが可能になる。

【００１９】図３は２本の金属被覆ファイバを接続する
場合のコネクタ部分の縦断面図である。金属被覆ファイ
バはほぼ円柱形のフェルール１０（中子）内に形成され
た同心の穴１１に嵌合し、保護層２が除去された光ファ
イバ１（金属層６で被覆されている）の先端部がフェル
ール１０先端部に形成された同心の小孔１２に嵌合して
いる。１３は充填された接着剤（例えばエポキシ樹脂）
であり、小孔１２の円筒面と第２領域４の金属層６との
僅かな隙間内にも接着剤１３が充填されるとともに、保
護層２と穴１１との僅かな隙間にも接着剤１３が入り込
んで、金属被覆ファイバとフェルール１０とを一体的に
強固に固定している。光ファイバ１の先端面は、フェル
ール１０に固定された後に研磨されることにより、光フ
ァイバ１の先端の金属層が除去され、フェルール１０の
先端面と同一平面上の平滑な光ファイバの先端面が露出
する。

【００２０】

【実施例２】図４はこの発明の光ファイバ気密貫通装置
の一実施例を示す概略縦断面図である。この光ファイバ
気密貫通装置は、例えば、原子炉格納容器のような二重
構造の壁に対して光ファイバを気密に貫通させるための
装置である。この装置は、石英ガラスなどからなる光フ
ァイバ１の外周を保護層２で覆ってなる第１領域３を有
するとともに、光ファイバ１が保護層２で覆われていな
い第２領域４とを有し、第２領域４の両端部にそれぞれ
第１領域３を有してなる金属被覆ファイバを採用してい
る。そして、第１領域３の保護層２の端部と第２領域４
の端部における光ファイバ１を覆うように被覆部５を有
し、少なくとも第２領域４における光ファイバ１の残部
を金属層６で覆っている。もちろん、金属層６により被
覆部５および保護層２の端部を覆うことが好ましい。

【００２１】そして、上記の構成の金属被覆ファイバの
第１領域３の所定範囲および第２領域４の対応する端部
をそれぞれステンレスなどからなる第１金属管７で覆っ
ているとともに、両第１金属管７の互いに対向する端部
どうしの間をステンレスなどからなる第２金属管８で連
結し、第２金属管８を１対の壁体９ａ，９ｂの間に位置
させているとともに、各第１金属管７が対応する壁体を
貫通している。

【００２２】さらに詳細に説明する。第１金属管７は、
図５に示すように、金属被覆ファイバの第１領域３と第
２領域４との境界部を覆っており、第１金属管７に連続
させて、第２領域４側に位置するようにセラミックスな
どからなる筒状のスペーサ７ａを設けている。そして、
第１金属管７と第２金属管８とを半田付け、ロウ付け溶
接などにより連結し、また、第２金属管８の内面と光フ
ァイバ１を覆う金属層６との間に半田付け層（又はロウ
付け層）７ｂを形成して両者間の気密を確保するととも
に、第２金属管８、金属層６およびスペーサ７ａを強固
に一体化している。また、第２金属管８の中央部の一側
面が切欠されており、この切欠部を通して第２金属管８
の内部と外部とを連通しているとともに、この切欠部を
通して半田の挿入、半田付け作業などを行うことができ
るようにしている。

【００２３】１対の壁体９ａ，９ｂの互いに対向する所
定位置には第１金属管７よりも大径のねじ孔が形成され
ている。そして、これらのねじ孔は、一対の壁体９ａ，
９ｂにより区画される空間の側が小径になるテーパ状の
ねじ孔である。また、このねじ孔にねじ込まれることに
より壁体との間の気密を達成するシールねじ７ｃと、第
１金属管７との間の気密を達成するシールナット７ｄと
が互いに直列状に一体形成されている。

【００２４】したがって、金属被覆ファイバに対して１
対の第１金属管７を設け、１対の第１金属管７どうしを
第２金属管８により連結し、さらに金属層６と第２金属
管８との間に半田付け層７ｂを形成することにより、こ
れらを一体的に連結する。次いで、第２金属管８が両壁
体９ａ，９ｂの間に位置するように金属被覆ファイバを
挿通し、その後、シールねじ７ｃとシールナット７ｄと
を装着することにより第１金属管７と壁体との間の気密
を達成する。

【００２５】以上のようにして光ファイバの気密貫通装
置が構成される。このように構成された光ファイバ気密
貫通装置においては、シールねじ７ｃとシールナット７
ｄとにより第１金属管７と壁体との間の気密が達成され
る。また、半田付け層７ｂにより金属被覆ファイバと第
１金属管７との間の気密が達成される。したがって、二
重構造の壁を貫通する状態で光ファイバが設けられてい
ても、壁の内外におけるガスの漏出を確実に防止するこ
とができる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明は、蒸着および電解メッ
キ法による金属層の形成の阻害要因となる段部をなく
し、代わりに被覆部によるテーパ面を形成しているので
あるから、第２領域の光ファイバのうち、被覆部により
被覆されていない領域の全範囲にわたって良好な金属層
を形成することができ、光ファイバが外気と接触する部
分を皆無にでき、ひいては、金属被覆ファイバ全体とし
ての機械強度を高めることができるとともに、寿命を長
くすることができるという特有の効果を奏する。

【００２７】請求項２の発明は、蒸着および電解メッキ
法による金属層の形成の阻害要因となる段部をなくし、
代わりに被覆部によるテーパ面を形成しているのである
から、第２領域の光ファイバのうち、被覆部により被覆
されていない領域の全範囲にわたって良好な金属層を形
成することができ、光ファイバが外気と接触する部分を
皆無にでき、ひいては、金属被覆ファイバ全体としての
機械強度を高めることができるとともに、寿命を長くす
ることができるという特有の効果を奏する。

【００２８】請求項３の発明は、保護層と光ファイバと
の間、保護層と第１金属管との間、第１金属管と壁体と
の間を通してのガスの漏洩を確実に防止することができ
るという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の金属被覆ファイバの一実施例を示す
概略縦断面図である。

【図２】この発明の金属被覆ファイバの作製方法の一実
施例を説明する概略縦断面図である。

【図３】２本の金属被覆ファイバを接続する場合のコネ
クタ部分の縦断面図である。

【図４】この発明の光ファイバ気密貫通装置の一実施例
を示す概略縦断面図である。

【図５】同上要部拡大図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバ ２ 保護層 ３ 第１領域 ４ 第２領域 ５ 被覆部 ６ 金属層 ７ 第１金属管 ７ｃ シールねじ ７ｄ シールナット ８ 第２金属管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ（１）の外周を保護層（２）
   で覆ってなる第１領域（３）と光ファイバ（１）が外部
   に露出されてなる第２領域（４）とを有する光ファイバ
   であって、上記保護層（２）の端面および上記第２領域
   （４）の端部を覆う被覆部（５）を有しているととも
   に、少なくとも上記第２領域（４）の残部を覆う金属層
   （６）を有していることを特徴とする金属被覆ファイ
   バ。
2. 【請求項２】 光ファイバ（１）の外周を保護層（２）
   で覆ってなる第１領域（３）と光ファイバ（１）が外部
   に露出されてなる第２領域（４）とを有する光ファイバ
   の上記第２領域（４）を金属層（６）で被覆する方法で
   あって、上記保護層（２）の端面および上記第２領域
   （４）の端部を覆う被覆部（５）を形成した後に、少な
   くとも上記第２領域（４）の残部を覆う金属層（６）を
   形成することを特徴とする金属被覆ファイバの作製方
   法。
3. 【請求項３】 光ファイバ（１）が外部に露出されてな
   る第２領域（４）を有するとともに、第２領域（４）の
   両端部に、光ファイバ（１）の外周を保護層（２）で覆
   ってなる第１領域（３）を有し、保護層（２）の端面お
   よび第２領域（４）の端部を覆う被覆部（５）を有して
   いるとともに、少なくとも上記第２領域（４）の残部を
   覆う金属層（６）を有している光ファイバを、互いに第
   ２領域（４）よりも長い所定間隔を隔てて配置された壁
   体（９ａ）（９ｂ）を貫通する状態で配置する光ファイ
   バ貫通装置であって、第１領域（３）と第２領域（４）
   との境界部および第２領域（４）の所定範囲をそれぞれ
   第１金属管（７）に気密状に挿通されてあり、両壁体
   （９ａ）（９ｂ）の間において両第１金属管（７）に第
   ２金属管（８）の両端部がそれぞれ嵌合されてあり、両
   第１金属管（７）がそれぞれ対応する壁体に対して気密
   係合部材（７ｃ）（７ｄ）により気密に係合されている
   ことを特徴とする光ファイバ気密貫通装置。