JPH08194140A - 耐熱光ファイバ心線 - Google Patents
耐熱光ファイバ心線Info
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- JPH08194140A JPH08194140A JP7005373A JP537395A JPH08194140A JP H08194140 A JPH08194140 A JP H08194140A JP 7005373 A JP7005373 A JP 7005373A JP 537395 A JP537395 A JP 537395A JP H08194140 A JPH08194140 A JP H08194140A
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- Japan
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- coating
- metal
- heat
- coated
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱性と強度劣化を引き起こすことのない機
械強度を有する耐熱光ファイバ心線を提供する。 【構成】 コアとクラッドからなる光ファイバ１上にカ
ーボン被覆２を施し、そのカーボン被覆２上に金属被覆
３を施し、更にその金属被覆３表面に金属酸化物被覆４
を形成した。 【効果】 金属酸化物被覆を施すことにより高温による
強度劣化が起こらず、耐熱性が向上した機械強度を有す
る耐熱光ファイバ心線となる。
械強度を有する耐熱光ファイバ心線を提供する。 【構成】 コアとクラッドからなる光ファイバ１上にカ
ーボン被覆２を施し、そのカーボン被覆２上に金属被覆
３を施し、更にその金属被覆３表面に金属酸化物被覆４
を形成した。 【効果】 金属酸化物被覆を施すことにより高温による
強度劣化が起こらず、耐熱性が向上した機械強度を有す
る耐熱光ファイバ心線となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性と機械強度を有し
た耐熱光ファイバ心線に関するものである。
た耐熱光ファイバ心線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバに所定の機械強度を付与して
表面を保護する方法として、一般に線引きした直後の光
ファイバにエポキシアクリレートやウレタンアクリレー
ト等の紫外線硬化樹脂またはナイロン樹脂などを被覆
し、光ファイバ心線としている。この光ファイバ心線に
おいては被覆された樹脂が光ファイバ表面における擦過
傷の発生を防いでいる。しかしながらこの樹脂を被覆し
た光ファイバ心線は、高温の条件下では被覆樹脂が劣化
するため使用することが不可能である。この対策とし
て、線引き直後の光ファイバ表面に緻密なアモルファス
カーボンなどのカーボン被膜を被覆し、更にカーボン被
膜の上にメッキまたはディッピングにより金属被膜を被
覆することが試みられている。このカーボン被膜を被覆
した光ファイバ心線において、カーボン被膜は光ファイ
バと金属被膜との熱膨張差を緩和したり、メッキ液と接
触する際光ファイバが水素や水分を吸収するのを防止し
ている。上述したような構造の光ファイバ心線は、従来
よりも高温での使用が可能である。
表面を保護する方法として、一般に線引きした直後の光
ファイバにエポキシアクリレートやウレタンアクリレー
ト等の紫外線硬化樹脂またはナイロン樹脂などを被覆
し、光ファイバ心線としている。この光ファイバ心線に
おいては被覆された樹脂が光ファイバ表面における擦過
傷の発生を防いでいる。しかしながらこの樹脂を被覆し
た光ファイバ心線は、高温の条件下では被覆樹脂が劣化
するため使用することが不可能である。この対策とし
て、線引き直後の光ファイバ表面に緻密なアモルファス
カーボンなどのカーボン被膜を被覆し、更にカーボン被
膜の上にメッキまたはディッピングにより金属被膜を被
覆することが試みられている。このカーボン被膜を被覆
した光ファイバ心線において、カーボン被膜は光ファイ
バと金属被膜との熱膨張差を緩和したり、メッキ液と接
触する際光ファイバが水素や水分を吸収するのを防止し
ている。上述したような構造の光ファイバ心線は、従来
よりも高温での使用が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の光フ
ァイバ表面にカーボン被膜を被覆し、更にカーボン被膜
の上に金属被膜を被覆した光ファイバ心線には次のよう
な問題がある。カーボン被膜上に金属、例えばNiをメッ
キした場合、金属被膜にサブミクロンのピンホールが生
じることがある。この金属被膜にピンホールが存在する
光ファイバ心線を高温で長期間使用すると、そのピンホ
ールを通して雰囲気中の酸素がカーボン被膜に達し、カ
ーボン被膜を酸化させる。その結果、カーボン被覆上の
金属被膜が剥離し、光ファイバ心線の強度劣化を引き起
こす。現在、金属被膜のピンホールは、例えばメッキ時
に付着したゴミ等によって生じる場合もあることはわか
っているが、確かな原因は不明でありこれを完全に除去
することは不可能な状態にある。
ァイバ表面にカーボン被膜を被覆し、更にカーボン被膜
の上に金属被膜を被覆した光ファイバ心線には次のよう
な問題がある。カーボン被膜上に金属、例えばNiをメッ
キした場合、金属被膜にサブミクロンのピンホールが生
じることがある。この金属被膜にピンホールが存在する
光ファイバ心線を高温で長期間使用すると、そのピンホ
ールを通して雰囲気中の酸素がカーボン被膜に達し、カ
ーボン被膜を酸化させる。その結果、カーボン被覆上の
金属被膜が剥離し、光ファイバ心線の強度劣化を引き起
こす。現在、金属被膜のピンホールは、例えばメッキ時
に付着したゴミ等によって生じる場合もあることはわか
っているが、確かな原因は不明でありこれを完全に除去
することは不可能な状態にある。
【０００４】本発明は上記の課題を解決し、耐熱性と強
度劣化を引き起こすことのない機械強度を有する耐熱光
ファイバ心線を提供することを目的とするものである。
度劣化を引き起こすことのない機械強度を有する耐熱光
ファイバ心線を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。
決するために以下のような手段を有している。
【０００６】本発明の耐熱光ファイバ心線は、コアとク
ラッドからなる光ファイバ上にカーボン被覆を施し、そ
のカーボン被覆上に金属被覆を施し、更にその金属被覆
表面に金属酸化物被覆を形成したことを特徴とする。
ラッドからなる光ファイバ上にカーボン被覆を施し、そ
のカーボン被覆上に金属被覆を施し、更にその金属被覆
表面に金属酸化物被覆を形成したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の耐熱光ファイバ心線は光ファイバにあ
らかじめカーボン被覆および金属被覆を施し、さらにそ
の外側に金属酸化物の薄膜を形成したものである。カー
ボン被膜は光ファイバを線引きすると同時に反応炉に導
入して形成する。カーボン被膜の厚さは300 〜1500Åで
ある。金属被覆の材質としてはNi,Au,Ag,Cu 等が使用さ
れ、メッキ、ディッピングまたは蒸着等で形成する。金
属被覆の厚さは１〜10μｍである。金属酸化物被膜はゾ
ルゲル法または蒸着法等で形成することができる。緻密
な被膜を均一に形成するにはゾルゲル法を利用すること
が好ましい。
らかじめカーボン被覆および金属被覆を施し、さらにそ
の外側に金属酸化物の薄膜を形成したものである。カー
ボン被膜は光ファイバを線引きすると同時に反応炉に導
入して形成する。カーボン被膜の厚さは300 〜1500Åで
ある。金属被覆の材質としてはNi,Au,Ag,Cu 等が使用さ
れ、メッキ、ディッピングまたは蒸着等で形成する。金
属被覆の厚さは１〜10μｍである。金属酸化物被膜はゾ
ルゲル法または蒸着法等で形成することができる。緻密
な被膜を均一に形成するにはゾルゲル法を利用すること
が好ましい。
【０００８】ゾルゲル法を利用した方法では、金属の有
機化合物あるいは無機化合物を加水分解して得られるゾ
ルを金属被覆表面に塗布し、加熱して光ファイバの表面
に金属酸化物の薄膜４を形成する。ゾルゲル法の原料と
しては種々の金属アルコキシドを用いることができる。
用いる金属アルコキシドＭ（ＯＲ）n は金属元素ＭがS
i,Ti,Zr,Al 等、Ｒがメチル基、エチル基等からなるも
のを選択することができる。また、ＯＲ基の一部がアル
キル基、アリール基、有機官能基またはＦ等で置換され
ていても良い。この金属アルコキシドは、１種類または
２種類以上を混合して使用することもできる。
機化合物あるいは無機化合物を加水分解して得られるゾ
ルを金属被覆表面に塗布し、加熱して光ファイバの表面
に金属酸化物の薄膜４を形成する。ゾルゲル法の原料と
しては種々の金属アルコキシドを用いることができる。
用いる金属アルコキシドＭ（ＯＲ）n は金属元素ＭがS
i,Ti,Zr,Al 等、Ｒがメチル基、エチル基等からなるも
のを選択することができる。また、ＯＲ基の一部がアル
キル基、アリール基、有機官能基またはＦ等で置換され
ていても良い。この金属アルコキシドは、１種類または
２種類以上を混合して使用することもできる。
【０００９】ゾルゲル法を利用した被覆方法は、金属ア
ルコキシドに水及びHCl,NH3OH 等の触媒を加え加水分解
ならびに重合反応を起こして調製した金属アルコキシド
のゾル液を塗布し、乾燥、加熱することで金属酸化物被
覆を形成するものである。ゾル液の塗布方法としては、
ディッピング、吹き付けまたは刷毛塗りなどが用いられ
る。
ルコキシドに水及びHCl,NH3OH 等の触媒を加え加水分解
ならびに重合反応を起こして調製した金属アルコキシド
のゾル液を塗布し、乾燥、加熱することで金属酸化物被
覆を形成するものである。ゾル液の塗布方法としては、
ディッピング、吹き付けまたは刷毛塗りなどが用いられ
る。
【００１０】また、金属酸化物被覆の厚みを大きくした
り、密度を調整するために調製したゾル液にSiO2などの
酸化物微粒子を添加することも可能である。このように
して、金属酸化物薄膜が光ファイバの金属被覆上に形成
されることにより金属被覆のピンホールを塞ぐことが可
能となる。また、形成された金属酸化物、例えばSiO2,T
iO2,ZrO,Al2O3 等は耐熱性に優れているため高温でも劣
化せず、高温でも金属酸化物被覆にピンホールが生じる
ことはない。従って、金属酸化物被覆を施した光ファイ
バ心線は高温においても強度劣化を起こさない。
り、密度を調整するために調製したゾル液にSiO2などの
酸化物微粒子を添加することも可能である。このように
して、金属酸化物薄膜が光ファイバの金属被覆上に形成
されることにより金属被覆のピンホールを塞ぐことが可
能となる。また、形成された金属酸化物、例えばSiO2,T
iO2,ZrO,Al2O3 等は耐熱性に優れているため高温でも劣
化せず、高温でも金属酸化物被覆にピンホールが生じる
ことはない。従って、金属酸化物被覆を施した光ファイ
バ心線は高温においても強度劣化を起こさない。
【００１１】さらに、形成される金属酸化物被覆は数μ
ｍからそれ以下の厚さであるので光ファイバ心線の可撓
性を損なうことはなく、また金属被覆との熱膨張係数の
差による歪みも問題にならない。
ｍからそれ以下の厚さであるので光ファイバ心線の可撓
性を損なうことはなく、また金属被覆との熱膨張係数の
差による歪みも問題にならない。
【００１２】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 （実施例１）図１は本発明の耐熱光ファイバ心線の一実
施例を示す断面図である。直径125 μｍの石英系光ファ
イバ１を線引きすると同時に図示しない反応炉に導入
し、その表面に厚さ約500 Åのアモルファスカーボン被
覆２を施す。このカーボン被覆２の上に更に金属被覆と
して無電解メッキで厚さ約５μｍのNi被覆３を施す。一
方、金属アルコキシドとしてテトラエトキシシラン〔Si
(OC2H5)4〕とメチルトリエトキシシラン〔CH3Si(OC
H3)3〕を用い、Si(OC2H5)4を 12.55g （0.5mol）＋CH3S
i(OCH3)3を 12.55g （0.5mol）に対してC2H5OHを 37.6g
（6.75mol)、H2Oを 23.5g（10.8mol ）、HCl を0.3g
（8.4 ×10-3mol ）を混合して、加水分解してゾル液を
調製する。
る。 （実施例１）図１は本発明の耐熱光ファイバ心線の一実
施例を示す断面図である。直径125 μｍの石英系光ファ
イバ１を線引きすると同時に図示しない反応炉に導入
し、その表面に厚さ約500 Åのアモルファスカーボン被
覆２を施す。このカーボン被覆２の上に更に金属被覆と
して無電解メッキで厚さ約５μｍのNi被覆３を施す。一
方、金属アルコキシドとしてテトラエトキシシラン〔Si
(OC2H5)4〕とメチルトリエトキシシラン〔CH3Si(OC
H3)3〕を用い、Si(OC2H5)4を 12.55g （0.5mol）＋CH3S
i(OCH3)3を 12.55g （0.5mol）に対してC2H5OHを 37.6g
（6.75mol)、H2Oを 23.5g（10.8mol ）、HCl を0.3g
（8.4 ×10-3mol ）を混合して、加水分解してゾル液を
調製する。
【００１３】このゾル液をNi被覆３を施した光ファイバ
１にディッピングにより塗布して室温で数十分乾燥した
後、180 ℃で20分間加熱した。形成された金属酸化物被
覆４、具体的にはシリカ被膜の厚さは約0.8 μｍであっ
た。上記のようにして金属酸化物被覆４を施した耐熱光
ファイバ心線５の破断曲率半径を測定した。その結果破
断曲率半径は５〜６mmであった。この耐熱光ファイバ心
線５を450 ℃で３時間、大気中で加熱した後に再度破断
曲率半径を測定したところ、やはりその値は５〜６mm
で、高温による強度劣化は見られなかった。
１にディッピングにより塗布して室温で数十分乾燥した
後、180 ℃で20分間加熱した。形成された金属酸化物被
覆４、具体的にはシリカ被膜の厚さは約0.8 μｍであっ
た。上記のようにして金属酸化物被覆４を施した耐熱光
ファイバ心線５の破断曲率半径を測定した。その結果破
断曲率半径は５〜６mmであった。この耐熱光ファイバ心
線５を450 ℃で３時間、大気中で加熱した後に再度破断
曲率半径を測定したところ、やはりその値は５〜６mm
で、高温による強度劣化は見られなかった。
【００１４】（実施例２）実施例１と同様に、直径125
μｍの石英系光ファイバ１の表面に厚さ約500 Åのアモ
ルファスカーボン被覆２と厚さ約５μｍのNi被覆３を施
す。一方、これも実施例１と同様にして調製したゾル液
に、粒径0.04μｍのシリカ微粒子を添加して超音波で充
分に分散させた。このゾル液をNi被覆３を施した光ファ
イバ１にディッピングにより塗布して室温で数十分乾燥
した後、180 ℃で20分間加熱した。形成された金属酸化
物被覆４、具体的にはシリカ被膜の厚さは約1.2 μｍで
あった。上記のようにして金属酸化物被覆４を施した耐
熱光ファイバ心線５の破断曲率半径を測定した。その結
果破断曲率半径は５〜６mmであった。この耐熱光ファイ
バ心線５を450 ℃で３時間、大気中で加熱した後に再度
破断曲率半径を測定したところ、やはりその値は５〜６
mmで、高温による強度劣化は見られなかった。
μｍの石英系光ファイバ１の表面に厚さ約500 Åのアモ
ルファスカーボン被覆２と厚さ約５μｍのNi被覆３を施
す。一方、これも実施例１と同様にして調製したゾル液
に、粒径0.04μｍのシリカ微粒子を添加して超音波で充
分に分散させた。このゾル液をNi被覆３を施した光ファ
イバ１にディッピングにより塗布して室温で数十分乾燥
した後、180 ℃で20分間加熱した。形成された金属酸化
物被覆４、具体的にはシリカ被膜の厚さは約1.2 μｍで
あった。上記のようにして金属酸化物被覆４を施した耐
熱光ファイバ心線５の破断曲率半径を測定した。その結
果破断曲率半径は５〜６mmであった。この耐熱光ファイ
バ心線５を450 ℃で３時間、大気中で加熱した後に再度
破断曲率半径を測定したところ、やはりその値は５〜６
mmで、高温による強度劣化は見られなかった。
【００１５】（比較例）実施例１、２と同様にしてNi被
覆３を施した光ファイバ１を、実施例１、２と同じ条件
で450 ℃、３時間、大気中で加熱して破断曲率半径を測
定したところ、その破断曲率半径は８〜10mmであり、実
施例１、２で得られたものより強度が劣化していた。
覆３を施した光ファイバ１を、実施例１、２と同じ条件
で450 ℃、３時間、大気中で加熱して破断曲率半径を測
定したところ、その破断曲率半径は８〜10mmであり、実
施例１、２で得られたものより強度が劣化していた。
【００１６】以上説明したように本発明に係る耐熱光フ
ァイバ心線は、金属酸化物被覆を施すことにより高温に
よる強度劣化が起こらず耐熱性が向上した。
ァイバ心線は、金属酸化物被覆を施すことにより高温に
よる強度劣化が起こらず耐熱性が向上した。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の耐熱光ファ
イバ心線はコアとクラッドからなる光ファイバ上にカー
ボン被覆を施し、そのカーボン被覆上に金属被覆を施
し、更にその金属被覆表面に金属酸化物被覆を形成した
ので、高温による強度劣化が起こらず耐熱性が向上した
機械強度を有する耐熱光ファイバ心線となる。
イバ心線はコアとクラッドからなる光ファイバ上にカー
ボン被覆を施し、そのカーボン被覆上に金属被覆を施
し、更にその金属被覆表面に金属酸化物被覆を形成した
ので、高温による強度劣化が起こらず耐熱性が向上した
機械強度を有する耐熱光ファイバ心線となる。
【図１】本発明の耐熱光ファイバ心線の一実施例を示す
断面図である。
断面図である。
１ 光ファイバ ２ カーボン被覆 ３ 金属被覆 ４ 金属酸化物被覆
Claims (1)
- 【請求項１】 コアとクラッドからなる光ファイバ上に
カーボン被覆を施し、そのカーボン被覆上に金属被覆を
施し、更にその金属被覆表面に金属酸化物被覆を形成し
たことを特徴とする耐熱光ファイバ心線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7005373A JPH08194140A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 耐熱光ファイバ心線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7005373A JPH08194140A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 耐熱光ファイバ心線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08194140A true JPH08194140A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11609375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7005373A Pending JPH08194140A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | 耐熱光ファイバ心線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08194140A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006349474A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Totoku Electric Co Ltd | 光ファイバ振動センサ |
| WO2007066146A2 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Sensornet Limited | Sensing system using optical fiber suited to high temperatures |
| JP2018530784A (ja) * | 2015-10-16 | 2018-10-18 | エーエフエル・テレコミュニケーションズ・エルエルシー | 高温用途のための光ファイバおよびケーブル |
-
1995
- 1995-01-18 JP JP7005373A patent/JPH08194140A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006349474A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Totoku Electric Co Ltd | 光ファイバ振動センサ |
| WO2007066146A2 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Sensornet Limited | Sensing system using optical fiber suited to high temperatures |
| WO2007066146A3 (en) * | 2005-12-06 | 2007-11-01 | Sensornet Ltd | Sensing system using optical fiber suited to high temperatures |
| GB2446334A (en) * | 2005-12-06 | 2008-08-06 | Sensornet Ltd | Sensing system using optical fiber suited to high temperatures |
| US7865044B2 (en) | 2005-12-06 | 2011-01-04 | Sensornet Limited | Sensing system using optical fiber suited to high temperatures |
| GB2446334B (en) * | 2005-12-06 | 2011-09-07 | Sensornet Ltd | Sensing system using optical fiber suited to high temperatures |
| JP2018530784A (ja) * | 2015-10-16 | 2018-10-18 | エーエフエル・テレコミュニケーションズ・エルエルシー | 高温用途のための光ファイバおよびケーブル |
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