JPS59102843A - 金属被覆光フアイバの製法 - Google Patents
金属被覆光フアイバの製法Info
- Publication number
- JPS59102843A JPS59102843A JP57209953A JP20995382A JPS59102843A JP S59102843 A JPS59102843 A JP S59102843A JP 57209953 A JP57209953 A JP 57209953A JP 20995382 A JP20995382 A JP 20995382A JP S59102843 A JPS59102843 A JP S59102843A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- metal
- gas
- raw material
- coated optical
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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
- C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
- C03C25/22—Deposition from the vapour phase
- C03C25/223—Deposition from the vapour phase by chemical vapour deposition or pyrolysis
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- 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】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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は金属被覆光ファイバの製造方法に関する。
光ファイバは石英ガラス等のガラスよりなり、これを長
期間放置しておくと、水分が光フアイバ表面の微小な傷
(フロー)に作用し、これをしだいに増長させる。この
状態で光ファイバに応力が働くと光ファイバは破断して
しまう。また、高温高湿等の悪環境下ではさらに上記水
分による作用が増大し、著るしく劣化が促進される。
期間放置しておくと、水分が光フアイバ表面の微小な傷
(フロー)に作用し、これをしだいに増長させる。この
状態で光ファイバに応力が働くと光ファイバは破断して
しまう。また、高温高湿等の悪環境下ではさらに上記水
分による作用が増大し、著るしく劣化が促進される。
このような水分による悪影響を防止するため、光ファイ
バ装面に金属被膜を形成して金属被膜による水封構造(
ハーメチックシール)としたいわゆる金属被覆光ファイ
バが知らhている。この金属被覆光ファイバは、原理的
には上記水分の攻撃を受けることがないので、高強度、
長寿命となるはずであるが、現実には押々の問題がある
。すなわち、金属被膜の形成法には溶融金i浸漬法やC
VD法などがあるが、溶融金属浸漬法では高温で溶融金
属とガラスとが反応し、この結果光ファイバが劣化する
。また、CVD法は、Gθ町(ゲルマン)や51H4(
シラン)などを還元してGθ、Slの金属とし、これを
光フアイバ表面に被膜として形成するものであり、その
反応系は5iIh→31+2Hzであり系にはH2が存
在する。また、反応装置はその両端がファイバを通すた
め開放系となっており、ガスシールを行うにもかかわら
ず微量のOt(酸素)が存在し、これによって気相化学
反応時、H2O〔水)が生成し、これが光フアイバ表面
に作用し、光ファイバを劣化させる。このように現在の
金属被覆光ファイバは、その本来の優れた特性を十分に
発揮し得す、一般にその初期強度が低いという問題があ
った。
バ装面に金属被膜を形成して金属被膜による水封構造(
ハーメチックシール)としたいわゆる金属被覆光ファイ
バが知らhている。この金属被覆光ファイバは、原理的
には上記水分の攻撃を受けることがないので、高強度、
長寿命となるはずであるが、現実には押々の問題がある
。すなわち、金属被膜の形成法には溶融金i浸漬法やC
VD法などがあるが、溶融金属浸漬法では高温で溶融金
属とガラスとが反応し、この結果光ファイバが劣化する
。また、CVD法は、Gθ町(ゲルマン)や51H4(
シラン)などを還元してGθ、Slの金属とし、これを
光フアイバ表面に被膜として形成するものであり、その
反応系は5iIh→31+2Hzであり系にはH2が存
在する。また、反応装置はその両端がファイバを通すた
め開放系となっており、ガスシールを行うにもかかわら
ず微量のOt(酸素)が存在し、これによって気相化学
反応時、H2O〔水)が生成し、これが光フアイバ表面
に作用し、光ファイバを劣化させる。このように現在の
金属被覆光ファイバは、その本来の優れた特性を十分に
発揮し得す、一般にその初期強度が低いという問題があ
った。
この発明は上記事情に錯みてなされたもので、金属被膜
の形成が比較的低温度で行え、金属被膜の形成時、水(
H2O)の副生がなく、水による光ファイバへの悪影響
を防止することができ、金属被覆光ファイバ本来の優れ
た特性を発揮しえる金属被覆光ファイバを製造すること
のできる金属被覆光ファイバの製法を提供することを目
的とし、気相化学反応の原料に金mカルボニルガスを用
いることを特徴とするものである。
の形成が比較的低温度で行え、金属被膜の形成時、水(
H2O)の副生がなく、水による光ファイバへの悪影響
を防止することができ、金属被覆光ファイバ本来の優れ
た特性を発揮しえる金属被覆光ファイバを製造すること
のできる金属被覆光ファイバの製法を提供することを目
的とし、気相化学反応の原料に金mカルボニルガスを用
いることを特徴とするものである。
以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。
第1図は、この発明の製法に好適に用いられる気相化学
反応による金属被覆装置の例を示すものである。この装
置1は、石英ガラス製の全体が略円筒管状に形成された
反応管2と、この反応管2・ の中央部分を取り囲んで設けられた電気炉等の加熱炉3
とから構成されている。上記反応管2の上端部および下
端部は縮径されて細管とされ、100〜200pmの光
ファイバ裸線を通すに十分なだけの径の光フアイバ導入
口4および光フアイバ導出口5とされている。また、反
応管2は、互に連通ずる上部シールド室6と中央反応室
7と下部シールド室8とに区画されており、上部シール
ド室6の上部には上部シールドガスパイプ9.10が、
また下部には原料ガス導入パイプ11がそれぞれ設けら
れている。さらに、中央反応室7の下部には排気パイプ
12が、下部シールド室8には下部シールドガスパイプ
13がそれぞれ設けられている。
反応による金属被覆装置の例を示すものである。この装
置1は、石英ガラス製の全体が略円筒管状に形成された
反応管2と、この反応管2・ の中央部分を取り囲んで設けられた電気炉等の加熱炉3
とから構成されている。上記反応管2の上端部および下
端部は縮径されて細管とされ、100〜200pmの光
ファイバ裸線を通すに十分なだけの径の光フアイバ導入
口4および光フアイバ導出口5とされている。また、反
応管2は、互に連通ずる上部シールド室6と中央反応室
7と下部シールド室8とに区画されており、上部シール
ド室6の上部には上部シールドガスパイプ9.10が、
また下部には原料ガス導入パイプ11がそれぞれ設けら
れている。さらに、中央反応室7の下部には排気パイプ
12が、下部シールド室8には下部シールドガスパイプ
13がそれぞれ設けられている。
ついで、この装置1を用いて光ファイバ裸線14に金属
被膜を形成する方法について説明する。
被膜を形成する方法について説明する。
まず、上部シールドガスパイプ9S10および下部シー
ルドガスパイプ13から上部シールド室6および下部シ
ールド室8にNt 、Arなどの不活性ガスよりなるシ
ールドガスを大量に(3〜10e/分)送り込み、後述
する気相化学反応原料ガスが光フアイバ導入口4および
光ファイバ導出口5から反応管2の外部に漏出しないよ
うにする。
ルドガスパイプ13から上部シールド室6および下部シ
ールド室8にNt 、Arなどの不活性ガスよりなるシ
ールドガスを大量に(3〜10e/分)送り込み、後述
する気相化学反応原料ガスが光フアイバ導入口4および
光ファイバ導出口5から反応管2の外部に漏出しないよ
うにする。
そして、原料ガス導入パイプ11から気相化学反応原料
ガスを送り込む。この原料ガスとしては、タングステン
カルボニル;W(CO)6、モリブデンカルボニル;M
O(CO)6、ニッケルカルボニル;Ni(CO)4、
鉄カルボニル;Fe(CO)4 、(Pt(12)2
(COLなどの金属カルボニルガスとN2、Ar、Hら
、t!I X Qなどの不活性ガスが使用される。上記
金属カルボニルは常温では液体または固体であるが、4
0〜100°Cに加熱すれば容易に蒸発または昇華し、
気体となる。したがって、高純度の金属カルボニルを4
0〜100℃に加熱して気化させたのち、不活性ガスと
所定の量比で混合して中央反応室7に送給する。金属カ
ルボニルの中央反応室7への供給量は、その種類、金属
被膜厚み、光ファイバ裸線14の移動速度等によって左
右されるが、一般には20〜1ooocc/分程度の範
囲とされる。また、不活性ガスの供給量も同様に通常1
〜15e/分の範囲とされ、金属カルボニルガスのキャ
リヤーガスとして機能する。
ガスを送り込む。この原料ガスとしては、タングステン
カルボニル;W(CO)6、モリブデンカルボニル;M
O(CO)6、ニッケルカルボニル;Ni(CO)4、
鉄カルボニル;Fe(CO)4 、(Pt(12)2
(COLなどの金属カルボニルガスとN2、Ar、Hら
、t!I X Qなどの不活性ガスが使用される。上記
金属カルボニルは常温では液体または固体であるが、4
0〜100°Cに加熱すれば容易に蒸発または昇華し、
気体となる。したがって、高純度の金属カルボニルを4
0〜100℃に加熱して気化させたのち、不活性ガスと
所定の量比で混合して中央反応室7に送給する。金属カ
ルボニルの中央反応室7への供給量は、その種類、金属
被膜厚み、光ファイバ裸線14の移動速度等によって左
右されるが、一般には20〜1ooocc/分程度の範
囲とされる。また、不活性ガスの供給量も同様に通常1
〜15e/分の範囲とされ、金属カルボニルガスのキャ
リヤーガスとして機能する。
一方、中央反応室7に連通ずる排気パイプ12は図示し
ない排気装置に接總され、中央反応室7内は軽く吸引さ
れた減圧状態となっている。
ない排気装置に接總され、中央反応室7内は軽く吸引さ
れた減圧状態となっている。
そして、光フアイバ導入口4から光フアイバ導出口5に
向けて光ファイバ裸線14が挿通駐走行させられ、さら
に中央反応室7は加熱炉3によって200〜400°C
に加熱される。上部シールド室6内に一旦入った原料ガ
スは、若干減圧となっている中央反応室7にすぐに流入
し、ここで加熱される。原料ガス中のガス状の金属カル
ボニルは、加熱されて熱分解し、金属が生成する。例え
ば、ニッケルカルボニルの場合には200℃で、次式に
よってニッケル金属が、 N1(Co)4→N t−1−4CQ また、タングステンカルボニルの場合には400℃でタ
ングステン金属が W(Co)。→W+ 6 CO 生成する。この金属は中央反応室7の中心軸線上を所定
の速度で移動する光フアイバ裸線14上に均一に付着、
堆積し、金属被膜が形成される。そして、光フアイバ導
出口5からは目的とする金属被膜が形成された金属被覆
光ファイバ14′が得られる。
向けて光ファイバ裸線14が挿通駐走行させられ、さら
に中央反応室7は加熱炉3によって200〜400°C
に加熱される。上部シールド室6内に一旦入った原料ガ
スは、若干減圧となっている中央反応室7にすぐに流入
し、ここで加熱される。原料ガス中のガス状の金属カル
ボニルは、加熱されて熱分解し、金属が生成する。例え
ば、ニッケルカルボニルの場合には200℃で、次式に
よってニッケル金属が、 N1(Co)4→N t−1−4CQ また、タングステンカルボニルの場合には400℃でタ
ングステン金属が W(Co)。→W+ 6 CO 生成する。この金属は中央反応室7の中心軸線上を所定
の速度で移動する光フアイバ裸線14上に均一に付着、
堆積し、金属被膜が形成される。そして、光フアイバ導
出口5からは目的とする金属被膜が形成された金属被覆
光ファイバ14′が得られる。
なお、以上の操作においては、金属カルボニルは一般に
有毒であり、特に低沸点のニッケルカルボニルは猛毒で
あり、また熱分解によって生成する一酸化炭素も有毒で
あるので、中央反応室7内の原料ガス、反応生成ガスが
反応W2の外部に漏れないように、充分量のシールドガ
スを送り込も排気をよく行うなどの手段を講じる必要が
ある。
有毒であり、特に低沸点のニッケルカルボニルは猛毒で
あり、また熱分解によって生成する一酸化炭素も有毒で
あるので、中央反応室7内の原料ガス、反応生成ガスが
反応W2の外部に漏れないように、充分量のシールドガ
スを送り込も排気をよく行うなどの手段を講じる必要が
ある。
このような金属被覆光ファイバの製法によれば、金属生
成反応が200〜400°Cの比較的低温度で行え、熱
による光ファイバ裸線14の劣化が最小限に喰い止めら
れるとともに融点の低い多成分系ガラスからなる光ファ
イバや、金属塩からなる赤外用光ファイバにも何んら問
題なく金属被膜を形成することが可能である。また、金
属生成反応に伴って水分の副生が全くなく水分による光
ファイバ裸線14の劣化も生じない。さらに、金属カル
ボニルの熱分解によって生成する金属は、その純度が高
く、高純度金属被膜が得られ、金属被膜自体もすぐれた
ものとなる。
成反応が200〜400°Cの比較的低温度で行え、熱
による光ファイバ裸線14の劣化が最小限に喰い止めら
れるとともに融点の低い多成分系ガラスからなる光ファ
イバや、金属塩からなる赤外用光ファイバにも何んら問
題なく金属被膜を形成することが可能である。また、金
属生成反応に伴って水分の副生が全くなく水分による光
ファイバ裸線14の劣化も生じない。さらに、金属カル
ボニルの熱分解によって生成する金属は、その純度が高
く、高純度金属被膜が得られ、金属被膜自体もすぐれた
ものとなる。
したがって、光ファイバ裸線14は、極めてフローの少
ない状態でその表面に高純度の金属被膜が形成されるこ
とになるので、得られる金属被覆光ファイバ14′は、
その初期強度が高く、かつその強度のバラツキが少ない
ものとなり、金属被覆光ファイバ本来の高強度、長寿命
等の優れた特性を発揮するものとなる。
ない状態でその表面に高純度の金属被膜が形成されるこ
とになるので、得られる金属被覆光ファイバ14′は、
その初期強度が高く、かつその強度のバラツキが少ない
ものとなり、金属被覆光ファイバ本来の高強度、長寿命
等の優れた特性を発揮するものとなる。
以下、実施例を示して、この発明を具体的に説明する。
第1図に示した装置1を用いて、直径150μmの石英
系光ファイバ裸線14にニッケル金属を被覆した。
系光ファイバ裸線14にニッケル金属を被覆した。
まず、上部シールドガスパイプ9.10からシールドガ
スとしてN2 ガスを5e/分流し、下部シールドガス
パイプ13からシールドガスとしてN2ガス3e/分の
割合で流した。また、原料ガス導入パイプ11からAr
ガス56/分、ニッケルカルボニルガスNi (Co
)、 160cc/分の混合ガスを中央反応室7内に
送り、加熱炉3で250℃に加熱し、光ファイバ裸18
14を20m/分の移動速度で走行させた。その結果、
150μmの光ファイバtl!![14上に1μm厚の
ニッケル金属が被覆された金属被覆光ファイバ14′が
得られた。
スとしてN2 ガスを5e/分流し、下部シールドガス
パイプ13からシールドガスとしてN2ガス3e/分の
割合で流した。また、原料ガス導入パイプ11からAr
ガス56/分、ニッケルカルボニルガスNi (Co
)、 160cc/分の混合ガスを中央反応室7内に
送り、加熱炉3で250℃に加熱し、光ファイバ裸18
14を20m/分の移動速度で走行させた。その結果、
150μmの光ファイバtl!![14上に1μm厚の
ニッケル金属が被覆された金属被覆光ファイバ14′が
得られた。
この光ファイバ14′の引張強度を測定し、従来の溶融
ニッケル浴浸漬法による金属被覆光ファイバ’J3よび
CVD法を用いたシラン(S1H4)の還元によるシリ
コン被覆光ファイバと比較した。
ニッケル浴浸漬法による金属被覆光ファイバ’J3よび
CVD法を用いたシラン(S1H4)の還元によるシリ
コン被覆光ファイバと比較した。
その結果を第2図のワイプル確率紙に示した。引張強度
の測定条件は、いずれの光ファイバについても次の通り
である。
の測定条件は、いずれの光ファイバについても次の通り
である。
試験片数 100個
試験片つかみ具間の距離(スパン) 10m引張速
度 1000罷/分第2図のグラフ中、曲
線Aは本実施例によって得られたニッケル被覆光ファイ
バ、曲線Bは溶融金属浸漬法によって得られたニッケル
被覆光ファイバ、曲線CはCVD法によってシラン(S
iH,)からシリコンを被覆したシリコン被覆光ファイ
バのデータを示す。
度 1000罷/分第2図のグラフ中、曲
線Aは本実施例によって得られたニッケル被覆光ファイ
バ、曲線Bは溶融金属浸漬法によって得られたニッケル
被覆光ファイバ、曲線CはCVD法によってシラン(S
iH,)からシリコンを被覆したシリコン被覆光ファイ
バのデータを示す。
このグラフかられかるように、本発明法によって得られ
た金属被覆光ファイバは、従来法によるものに比べて全
体に引張強度が高く、かつその強度にバラツキが少なく
、信頼性が高いことがわかる。
た金属被覆光ファイバは、従来法によるものに比べて全
体に引張強度が高く、かつその強度にバラツキが少なく
、信頼性が高いことがわかる。
以上説明したように、この発明の金属被覆光ファイバの
製法は、金属カルボニルガスを熱分解して金属を生成せ
しめ1、これを光フアイバ上に付着、堆積させて金属被
膜を形成させるものであるので、反応を低温で進行させ
ることができ、しかも水分を全く生成しないので、熱お
よび水分による光ファイバの劣化がほとんどなく、極め
てフローの少ない光フアイバ上に高純度金属を被覆する
ことが可能となる。し、たがって、この発明の製法によ
って得られた金属被覆光ファイバは、金属被覆光ファイ
バ本来の高強度、長寿命等の優れた特性を有し、非常に
信頼性の高いものとなる。
製法は、金属カルボニルガスを熱分解して金属を生成せ
しめ1、これを光フアイバ上に付着、堆積させて金属被
膜を形成させるものであるので、反応を低温で進行させ
ることができ、しかも水分を全く生成しないので、熱お
よび水分による光ファイバの劣化がほとんどなく、極め
てフローの少ない光フアイバ上に高純度金属を被覆する
ことが可能となる。し、たがって、この発明の製法によ
って得られた金属被覆光ファイバは、金属被覆光ファイ
バ本来の高強度、長寿命等の優れた特性を有し、非常に
信頼性の高いものとなる。
第1図は、この発明の製法を実施するに好適な装置の例
を示す概略構成図、第2図は、金属被覆光ファイバの引
張強変分布をワイブル確率紙を用いて表わしたグラフで
ある。 1・・・・・金属被覆装置、2・曲反応管、3・・・・
・加熱炉、7・・・・・中央反応室、11・・・・・原
料ガス導入パイプ。 第2図 1.0 2.0 3.0 4.0 6.
0 8.0 +0.0□ g似1’li−fKgl
を示す概略構成図、第2図は、金属被覆光ファイバの引
張強変分布をワイブル確率紙を用いて表わしたグラフで
ある。 1・・・・・金属被覆装置、2・曲反応管、3・・・・
・加熱炉、7・・・・・中央反応室、11・・・・・原
料ガス導入パイプ。 第2図 1.0 2.0 3.0 4.0 6.
0 8.0 +0.0□ g似1’li−fKgl
Claims (1)
- 気相化学反応を用い光フアイバ上に金属被膜を形成して
全開被覆光ファイバを製造するに際し、気相化学反応の
原料に金属カルボニルガスを用いることを特徴とする金
舅被舒光ファイバの製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57209953A JPS59102843A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 金属被覆光フアイバの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57209953A JPS59102843A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 金属被覆光フアイバの製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59102843A true JPS59102843A (ja) | 1984-06-14 |
Family
ID=16581397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57209953A Pending JPS59102843A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 金属被覆光フアイバの製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59102843A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6120915A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-29 | アルカテル・エヌ・ブイ | 光フアイバーのハーメチツクコーテングとその形成方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4842791A (ja) * | 1971-09-30 | 1973-06-21 | ||
JPS57191248A (en) * | 1981-05-22 | 1982-11-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Covering of optical fiber |
-
1982
- 1982-11-30 JP JP57209953A patent/JPS59102843A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4842791A (ja) * | 1971-09-30 | 1973-06-21 | ||
JPS57191248A (en) * | 1981-05-22 | 1982-11-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Covering of optical fiber |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6120915A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-29 | アルカテル・エヌ・ブイ | 光フアイバーのハーメチツクコーテングとその形成方法 |
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