JPS5915906A - 耐熱性を有する光フアイバ - Google Patents
耐熱性を有する光フアイバInfo
- Publication number
- JPS5915906A JPS5915906A JP57125547A JP12554782A JPS5915906A JP S5915906 A JPS5915906 A JP S5915906A JP 57125547 A JP57125547 A JP 57125547A JP 12554782 A JP12554782 A JP 12554782A JP S5915906 A JPS5915906 A JP S5915906A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- glass fiber
- resin
- heat
- coating
- Prior art date
- 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.)
- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
- G02B6/4436—Heat resistant
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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】
本発明は耐熱性を有する光ファイバに関する。
従来既に光ファイバは、光伝送の損失が低いこと、曲げ
易いこと、軽いこと、その池多くのすぐれた特性を有す
るため通信用、画像伝送用として急速に発展しっぺある
。
易いこと、軽いこと、その池多くのすぐれた特性を有す
るため通信用、画像伝送用として急速に発展しっぺある
。
而して通常用いられる光ファイバは（１００乃至２００
μηＬ）ガラスとしての脆性特性から傷つき易く、これ
を保護するため、−次被覆としてのコーチング材料、例
えばシリコーン、ポリウレタン、エポキシ樹脂等により
補強し、更にナイロン、ＰＶＣ等の二次被覆により補強
して使用されている。しかしながらこれら前述の被覆用
材料は、すべて有機材料を使用しているため従来の光フ
ァイバは、温度的には安全使用範囲はせいぜい１８０℃
止りであり、結局耐熱性が低いということが一つの大き
な欠点であった。
μηＬ）ガラスとしての脆性特性から傷つき易く、これ
を保護するため、−次被覆としてのコーチング材料、例
えばシリコーン、ポリウレタン、エポキシ樹脂等により
補強し、更にナイロン、ＰＶＣ等の二次被覆により補強
して使用されている。しかしながらこれら前述の被覆用
材料は、すべて有機材料を使用しているため従来の光フ
ァイバは、温度的には安全使用範囲はせいぜい１８０℃
止りであり、結局耐熱性が低いということが一つの大き
な欠点であった。
従って、例えば特殊な機械や炉の内部若しくはその附近
或は高熱の医療用機器などに使用するとき等２００℃乃
至１０００℃程度の高温雰囲気で光ファイバを使用する
場合、その使用部分附近の光フアイバ全体を冷却水等に
より冷却する方法がとられて来た。しかしこの方法では
冷却水やその配管が必要となり装置全体が大型化する等
の欠点があった。
或は高熱の医療用機器などに使用するとき等２００℃乃
至１０００℃程度の高温雰囲気で光ファイバを使用する
場合、その使用部分附近の光フアイバ全体を冷却水等に
より冷却する方法がとられて来た。しかしこの方法では
冷却水やその配管が必要となり装置全体が大型化する等
の欠点があった。
本発明は従来の光ファイバーのこのような欠点を除去し
て高温にさらされる部分にも使用可能な光ファイバーを
提供するものである。しかしながら光ファイバは全長に
亘り高温に曝されることは少なく、高温の雰囲気を通過
する部分の被覆を耐熱化すればよい。従って最初から該
光ファイバの長手方向のどの部分が耐熱性を要するのか
、光伝送設備の関係でわかつ奉でいる場合には、多少前
後に安全率を加味し若干長めに計画し、その当該部分の
光フアイバー素線について、最初の一次コーティング工
程の際に無機材料や金属材料で被覆保護して耐熱光ファ
イバとすればよい。また高熱に曝される長さ部分が最初
製造時にわがっていない場合は、該耐熱性を必要とする
部分の光ファイバを切断せずに、当該部分の被覆材料を
有機材料から無機利料や金属材料で置き替えてもよい。
て高温にさらされる部分にも使用可能な光ファイバーを
提供するものである。しかしながら光ファイバは全長に
亘り高温に曝されることは少なく、高温の雰囲気を通過
する部分の被覆を耐熱化すればよい。従って最初から該
光ファイバの長手方向のどの部分が耐熱性を要するのか
、光伝送設備の関係でわかつ奉でいる場合には、多少前
後に安全率を加味し若干長めに計画し、その当該部分の
光フアイバー素線について、最初の一次コーティング工
程の際に無機材料や金属材料で被覆保護して耐熱光ファ
イバとすればよい。また高熱に曝される長さ部分が最初
製造時にわがっていない場合は、該耐熱性を必要とする
部分の光ファイバを切断せずに、当該部分の被覆材料を
有機材料から無機利料や金属材料で置き替えてもよい。
置き替えの具体的手段としては物理的化学的手段がある
が、光ファイバの該部分の素線を傷めないトうにするた
めには熱化学的手段が比較的（ましく、被覆に使用した
有機材料を熔解除去し、該部分の光フアイバ素線は全く
影響を受けない範囲の温度即ち３００°〜７００°Ｃ位
の温度範囲で処理することが適切である。この場合該光
ファイバを一旦切断しない理由は再接続による光伝送損
失の増加やイメージ伝送の場合における画質の低下等の
特性の低下を避けるためである。
が、光ファイバの該部分の素線を傷めないトうにするた
めには熱化学的手段が比較的（ましく、被覆に使用した
有機材料を熔解除去し、該部分の光フアイバ素線は全く
影響を受けない範囲の温度即ち３００°〜７００°Ｃ位
の温度範囲で処理することが適切である。この場合該光
ファイバを一旦切断しない理由は再接続による光伝送損
失の増加やイメージ伝送の場合における画質の低下等の
特性の低下を避けるためである。
次に一般的に前述の事項につき図によって説明すれば第
１図は通常の被覆保護された光ファイバの一般的構造を
示し、中心部に光フアイバ素線（１）があり更にその中
心にはコア（１′）があり、周囲部はクラッド部（１“
′）である。そしてその周囲には一次被覆としての樹脂
層例えばシリコンなどの層（２）があり、最外層は二次
被覆としての例えばナイロンの層（３）であろ−８第１
図（ａ、 ）は該ファイバー中心部の縦断面説明図、図
面（ｂ）は（ｃｚ）図におけろＢ−Ｂ部の横断面説明図
である。
１図は通常の被覆保護された光ファイバの一般的構造を
示し、中心部に光フアイバ素線（１）があり更にその中
心にはコア（１′）があり、周囲部はクラッド部（１“
′）である。そしてその周囲には一次被覆としての樹脂
層例えばシリコンなどの層（２）があり、最外層は二次
被覆としての例えばナイロンの層（３）であろ−８第１
図（ａ、 ）は該ファイバー中心部の縦断面説明図、図
面（ｂ）は（ｃｚ）図におけろＢ−Ｂ部の横断面説明図
である。
次でで第２図に本発明により光ファイバの中間部に耐熱
補強を施した該ファイバの基本構成を示し、図面（ａ）
は該ファイバ中心部の縦断面説明図、同図（ｂ）は同図
Ｂ−Ｂ線の横断面説明で・あり、同図（ｃ）は同図Ｃ−
Ｃ線における横断面説明図であり、（４）は耐熱被覆層
を表わしている。
補強を施した該ファイバの基本構成を示し、図面（ａ）
は該ファイバ中心部の縦断面説明図、同図（ｂ）は同図
Ｂ−Ｂ線の横断面説明で・あり、同図（ｃ）は同図Ｃ−
Ｃ線における横断面説明図であり、（４）は耐熱被覆層
を表わしている。
また第３図は光ファイバの端末部を耐熱構造とした場合
の該ファイバ中心部における縦断面図であり、数字記号
は第１、第２図と同様の部分を示す。
の該ファイバ中心部における縦断面図であり、数字記号
は第１、第２図と同様の部分を示す。
（４）の耐熱被覆層は無機材料及び又は金属材料で構成
するが、無機材料としては石英ガラス、アルミナ、ジル
コニア、マグネシナなどのセラミックス、金属材料とし
ては鉄、銅、ステンレス、ニッケルを主とする耐熱合金
、コバルトを主とする耐熱合金などを用いる。該光ファ
イバと耐熱材料はねじ止め若しくは摩擦力等による物理
的な固定又は各種接着剤等による化学的結合力或は物理
的膠着力を利用した被覆固定を行えばよい。
するが、無機材料としては石英ガラス、アルミナ、ジル
コニア、マグネシナなどのセラミックス、金属材料とし
ては鉄、銅、ステンレス、ニッケルを主とする耐熱合金
、コバルトを主とする耐熱合金などを用いる。該光ファ
イバと耐熱材料はねじ止め若しくは摩擦力等による物理
的な固定又は各種接着剤等による化学的結合力或は物理
的膠着力を利用した被覆固定を行えばよい。
而して前記各種の被覆を行う場合において、異種制料間
の熱膨張係数の差によって、昇温の際応力発生が予憇さ
れろ場合においては、該応力による該光ファイバ或は、
被覆層の破損の防止を考慮に入れて、該ファイバ被覆構
造の設計を行う必要がある。例えば光フアイバ素線も石
英系であり、被覆もまた石英ガラス系の材料であるとす
れば前記考慮の必要性は殆んどないとしても、光フアイ
バ素線が石英系であり被覆材料が、アルミナ、ジルコニ
ア、マグネシアなど石英と異なる無機材料である場合に
は熱膨張係数は似ているけれども少し違うので、耐熱用
として改装した長さの両端を固定せず一端だけを固定す
る等の方法が必要となる。また該光ファイバが石英系の
ものであって被覆材料が鉄やステンレスチューブである
場合は、前者の熱膨張係数が１〜９×１０ 前後であ
るに対し、後者のそれは１７〜１８Ｘ］０ と可成
りの違いがあるので、耐熱用として改装する長さの一端
のみを固定するように才ろと共に鉄やステンレスの被覆
管の内部で、光ファイバを僅かにたるみを持たせて挿入
しておくならば、列部の際に被覆金属管の方が僅かに長
く延びるので、高温圧曝された状態では丁度たるみがな
くなって無応力の状態を保つことになるので、異ｆｍ利
旧の複合による膨張係数の差に起因する破損は避けるこ
とができろ。
の熱膨張係数の差によって、昇温の際応力発生が予憇さ
れろ場合においては、該応力による該光ファイバ或は、
被覆層の破損の防止を考慮に入れて、該ファイバ被覆構
造の設計を行う必要がある。例えば光フアイバ素線も石
英系であり、被覆もまた石英ガラス系の材料であるとす
れば前記考慮の必要性は殆んどないとしても、光フアイ
バ素線が石英系であり被覆材料が、アルミナ、ジルコニ
ア、マグネシアなど石英と異なる無機材料である場合に
は熱膨張係数は似ているけれども少し違うので、耐熱用
として改装した長さの両端を固定せず一端だけを固定す
る等の方法が必要となる。また該光ファイバが石英系の
ものであって被覆材料が鉄やステンレスチューブである
場合は、前者の熱膨張係数が１〜９×１０ 前後であ
るに対し、後者のそれは１７〜１８Ｘ］０ と可成
りの違いがあるので、耐熱用として改装する長さの一端
のみを固定するように才ろと共に鉄やステンレスの被覆
管の内部で、光ファイバを僅かにたるみを持たせて挿入
しておくならば、列部の際に被覆金属管の方が僅かに長
く延びるので、高温圧曝された状態では丁度たるみがな
くなって無応力の状態を保つことになるので、異ｆｍ利
旧の複合による膨張係数の差に起因する破損は避けるこ
とができろ。
また更に注意を要することは、約５００°Ｃ頃上の高温
に曝される場所で使用する場合、石英を使用した材料を
含むときには６０００〜７００℃で、石英の変態により
体積や長さの異常膨張もあり得るので、此の温度範囲で
は昇温速度を低くする様注意する必要がある場合もある
。
に曝される場所で使用する場合、石英を使用した材料を
含むときには６０００〜７００℃で、石英の変態により
体積や長さの異常膨張もあり得るので、此の温度範囲で
は昇温速度を低くする様注意する必要がある場合もある
。
以上により本発明の光ファイバは、工業上或は医学研究
用若しくは医療用において、従来品と異なり高温に曝さ
れろ箇処にも安全に使用することができ而も、従来のよ
うに、冷却装置が必要とすることなく大型化することを
も防止し、耐熱性を持たせることが可能となるのである
。
用若しくは医療用において、従来品と異なり高温に曝さ
れろ箇処にも安全に使用することができ而も、従来のよ
うに、冷却装置が必要とすることなく大型化することを
も防止し、耐熱性を持たせることが可能となるのである
。
実施例 １
光ファイバーのコア径１００μｍ１ クラッド層も含ん
だ外径が１４０μｍ、シリコンコーティング外径４００
ｔｔｍ、第二次被覆層としてナイロン被覆外径９００
μｍの石英系光ファイバの一定長を耐熱化するため、そ
の間約１０１００Ｏに亘って、ナイロンの外被及びンリ
コン樹脂の被膜を除去した後、該部分の光フアイバ素線
に外径１０朋、内径６ ｍｍのステンレスチューブをか
ぶせ、両端をエポキ７樹脂で固定し略々第２図に示す構
造とした。
だ外径が１４０μｍ、シリコンコーティング外径４００
ｔｔｍ、第二次被覆層としてナイロン被覆外径９００
μｍの石英系光ファイバの一定長を耐熱化するため、そ
の間約１０１００Ｏに亘って、ナイロンの外被及びンリ
コン樹脂の被膜を除去した後、該部分の光フアイバ素線
に外径１０朋、内径６ ｍｍのステンレスチューブをか
ぶせ、両端をエポキ７樹脂で固定し略々第２図に示す構
造とした。
この場合熱膨張係数差は略々（１８−５）×ｌ０−６Ｘ
１０００ｍｍ＝０．０１３順であるが安全を見て約１
０龍だけたるみを持たせた。従って実際に８００℃まで
昇温しで実験を行ったが全く異常がなく、光伝送性能の
低下もなかった。
１０００ｍｍ＝０．０１３順であるが安全を見て約１
０龍だけたるみを持たせた。従って実際に８００℃まで
昇温しで実験を行ったが全く異常がなく、光伝送性能の
低下もなかった。
実施例 ２
光ファイバーのコア径が１．８ ｍｍでクラッド層を含
む外径が２．０ ｍｍ、シリコンコーヂング外径２．６
ｍｍ、ＰＶＣ被覆外径３．５ ｉｎの光パワー伝送用石
英系光ファイバの一番端の部分を１０００ｍｍの長さに
亘り被覆材を除去し、外径１５ｍｍ、内径１２ｍ。
む外径が２．０ ｍｍ、シリコンコーヂング外径２．６
ｍｍ、ＰＶＣ被覆外径３．５ ｉｎの光パワー伝送用石
英系光ファイバの一番端の部分を１０００ｍｍの長さに
亘り被覆材を除去し、外径１５ｍｍ、内径１２ｍ。
のステンレスチューブにより被覆した。この場合光ファ
イバの端部は長さ方向には固定せず、上丁と横には動か
ない様に単て支持するだけの構造とした。その結果、実
際に昇温試験を行ったところ、この耐熱構造とした端部
は９００℃までの高温に而Ｊえ、光伝送性能にも何等異
常がなかった。
イバの端部は長さ方向には固定せず、上丁と横には動か
ない様に単て支持するだけの構造とした。その結果、実
際に昇温試験を行ったところ、この耐熱構造とした端部
は９００℃までの高温に而Ｊえ、光伝送性能にも何等異
常がなかった。
第１図は従来技術による光ファイバの一般的基本構成の
説明図であり、（ｃ）は縦断面説明図、（ｂ）は半径方
向の横断面説明図。 第２図は光ファイバの中間部を酬熱構造とした光ファイ
バの構造説明図であり、（ａ）は縦断面説明図、（ｂ）
は（ａ）図Ｂ−Ｂ部における半径方向横断面説明図、Ｃ
ｃ’）は（ＣＬ）図Ｃ−Ｃ部における半径方向横断面説
明図。 第３図は光ファイバの一番端の部分を耐熱構造とした場
合の縦断面説明図。 各図において１は光ファイバの素線部分、２は第一次被
覆コーチング部分 ３ｆｉ第二次被覆部分 ４は耐熱材＃１による被覆部分を示す。 特許出願人 住友電気工業株式会社 （外２名） ［
説明図であり、（ｃ）は縦断面説明図、（ｂ）は半径方
向の横断面説明図。 第２図は光ファイバの中間部を酬熱構造とした光ファイ
バの構造説明図であり、（ａ）は縦断面説明図、（ｂ）
は（ａ）図Ｂ−Ｂ部における半径方向横断面説明図、Ｃ
ｃ’）は（ＣＬ）図Ｃ−Ｃ部における半径方向横断面説
明図。 第３図は光ファイバの一番端の部分を耐熱構造とした場
合の縦断面説明図。 各図において１は光ファイバの素線部分、２は第一次被
覆コーチング部分 ３ｆｉ第二次被覆部分 ４は耐熱材＃１による被覆部分を示す。 特許出願人 住友電気工業株式会社 （外２名） ［
Claims (1)
- 有機材料で被覆補強された光伝送用ガラスファイバにお
いて、該ファイバの一部を前記有機材料に替え無機材料
及び又は金属材料で被覆補強したことを特徴とする、耐
熱性を有する光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57125547A JPS5915906A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 耐熱性を有する光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57125547A JPS5915906A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 耐熱性を有する光フアイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5915906A true JPS5915906A (ja) | 1984-01-27 |
| JPH0360093B2 JPH0360093B2 (ja) | 1991-09-12 |
Family
ID=14912896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57125547A Granted JPS5915906A (ja) | 1982-07-19 | 1982-07-19 | 耐熱性を有する光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915906A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104907A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Metal coated optical transmission body and its production |
-
1982
- 1982-07-19 JP JP57125547A patent/JPS5915906A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104907A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Metal coated optical transmission body and its production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0360093B2 (ja) | 1991-09-12 |
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