JPS5920619B2 - 光フアイバの金属被覆方法 - Google Patents
光フアイバの金属被覆方法Info
- Publication number
- JPS5920619B2 JPS5920619B2 JP55166248A JP16624880A JPS5920619B2 JP S5920619 B2 JPS5920619 B2 JP S5920619B2 JP 55166248 A JP55166248 A JP 55166248A JP 16624880 A JP16624880 A JP 16624880A JP S5920619 B2 JPS5920619 B2 JP S5920619B2
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- target
- anode
- metal
- sputtering
- Prior art date
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- Expired
Links
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
- C03C25/226—Deposition from the vapour phase by sputtering
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)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスパッタリングにより光ファイバの表面を金属
被覆するようにした方法に関する。
被覆するようにした方法に関する。
光ファイバの機械的強度、耐熱性等を改善する目的から
、プラスチック被覆に代えて金属被覆を採用することは
すでに実施されており、また、この際の金属被覆手段と
してスパッタリングを採用することが、特開昭５１−６
８８４２号公報、特開昭５３−２９７４２号公報などに
記載されている。ここでスパッタリングを採用する理由
は、金属被覆により光ファイバの防護効果（機械的特性
）が高められるだけでなく、溶融メッキ法と比べ、金属
被膜が薄くできること（可撓性の確保）、金属被膜にピ
ンホールが発生しがたいこと（防水防湿性の確保）、さ
らに真空蒸着法に比べ、金属（被覆材料）を融点以上に
て溶融する必要がないこと（光ファイバの熱劣化防止）
などがあげられる。
、プラスチック被覆に代えて金属被覆を採用することは
すでに実施されており、また、この際の金属被覆手段と
してスパッタリングを採用することが、特開昭５１−６
８８４２号公報、特開昭５３−２９７４２号公報などに
記載されている。ここでスパッタリングを採用する理由
は、金属被覆により光ファイバの防護効果（機械的特性
）が高められるだけでなく、溶融メッキ法と比べ、金属
被膜が薄くできること（可撓性の確保）、金属被膜にピ
ンホールが発生しがたいこと（防水防湿性の確保）、さ
らに真空蒸着法に比べ、金属（被覆材料）を融点以上に
て溶融する必要がないこと（光ファイバの熱劣化防止）
などがあげられる。
しかし既述の公知文献の場合、光ファイバの金属被覆手
段としてスパッタリングが適用できる旨開示されている
のみであり、光ファイバをスパッタリングにより金属被
覆する際の具体的手段や基本的な問題点を解決する手段
が開示されておらず、これらに関して問題が残されてい
る。
段としてスパッタリングが適用できる旨開示されている
のみであり、光ファイバをスパッタリングにより金属被
覆する際の具体的手段や基本的な問題点を解決する手段
が開示されておらず、これらに関して問題が残されてい
る。
ノ つまり、既知のスパッタリングでは所定真空度とし
た雰囲気中でのガス放電により、陽イオンを金属製のタ
ーゲット（カソード）へ衝突させると共にそのターゲッ
ト原子をアノード側へ放出させて当該ターゲットから霧
状の金属を発生させるよ； うにしており、そしてター
ゲットおよびアノード間に所望の被着物を介在させるこ
とにより、該被着物の表面に上記霧状の金属を被着させ
ていたが、こうした場合では、霧状金属の指向性がター
ゲツトからアノードに向う一方向だけに定まつてしまい
、したがつてこの際の被着物が光フアイバである場合に
は、光フアイバ外周の一表面にのみ金属被膜が厚く形成
されてしまい、残部の表面には殆ど金属が被着されない
といつた不本意な結果に終つていた。
た雰囲気中でのガス放電により、陽イオンを金属製のタ
ーゲット（カソード）へ衝突させると共にそのターゲッ
ト原子をアノード側へ放出させて当該ターゲットから霧
状の金属を発生させるよ； うにしており、そしてター
ゲットおよびアノード間に所望の被着物を介在させるこ
とにより、該被着物の表面に上記霧状の金属を被着させ
ていたが、こうした場合では、霧状金属の指向性がター
ゲツトからアノードに向う一方向だけに定まつてしまい
、したがつてこの際の被着物が光フアイバである場合に
は、光フアイバ外周の一表面にのみ金属被膜が厚く形成
されてしまい、残部の表面には殆ど金属が被着されない
といつた不本意な結果に終つていた。
本発明は上記の問題点に鑑み、スパツタリングによる光
フアイバへの金属被覆に際し、該光フアイバの外周に均
等な厚さの金属被膜が形成できる方法を提供しようとす
るものである。
フアイバへの金属被覆に際し、該光フアイバの外周に均
等な厚さの金属被膜が形成できる方法を提供しようとす
るものである。
本発明の方法は、スパツタ室内にターゲツト（カソード
）とアノードとを相対配置し、該ターゲツトおよびアノ
ードにより発生させた霧状金属によるスパツタリング雰
囲気中に光フアイバを通し、かつ、上記電極および光フ
アイバのうち、少なくとも一方を回転状態として光フア
イバの表面に金属被膜を形成することを特徴としている
。
）とアノードとを相対配置し、該ターゲツトおよびアノ
ードにより発生させた霧状金属によるスパツタリング雰
囲気中に光フアイバを通し、かつ、上記電極および光フ
アイバのうち、少なくとも一方を回転状態として光フア
イバの表面に金属被膜を形成することを特徴としている
。
以下、本発明方法の実施例につき、図面を参照して説明
する。本発明の１実施例を示した第１図において、１は
紡糸装置、２はスパツタリング装置、３は巻取装置であ
る。
する。本発明の１実施例を示した第１図において、１は
紡糸装置、２はスパツタリング装置、３は巻取装置であ
る。
上記における紡糸装置１は、既知のごとくプリフオーム
ロツドＡを光フアイバＢに加工するための加熱型紡糸炉
４と、該プリフオームロツドＡをその紡糸炉１内へ送り
こむための昇降機構５とが主体となつており、これら紡
糸炉４、昇降機構５はターンテーブル６上に装備されて
いる。
ロツドＡを光フアイバＢに加工するための加熱型紡糸炉
４と、該プリフオームロツドＡをその紡糸炉１内へ送り
こむための昇降機構５とが主体となつており、これら紡
糸炉４、昇降機構５はターンテーブル６上に装備されて
いる。
一方、スパツタリング装置２は、所定の真空度に設定で
きるスパツタ室７と、該スパツタ室７内において互いに
対向して配置された平板状のターゲツト（カソード）８
および平板状のアノード９とよりなり、上記スパツタ室
７もターンテーブル１０上に装備８れている。
きるスパツタ室７と、該スパツタ室７内において互いに
対向して配置された平板状のターゲツト（カソード）８
および平板状のアノード９とよりなり、上記スパツタ室
７もターンテーブル１０上に装備８れている。
さらに巻取装置３は、巻取ドラム１１が主体となつてお
り、この巻取ドラム１１もターンテーブル１２上に装備
されている。
り、この巻取ドラム１１もターンテーブル１２上に装備
されている。
第１図に示した本発明の第１実施例では、紡糸装置１の
昇降機構５により、石英ガラスからなるプリフオームロ
ツドＡの下端を紡糸炉４内に緩速挿入すると共に軟化状
態となつた該プリフオームロツドＡの下端を高速で引き
とつて光フアイバＢとし、以下光フアイバＢをスパツタ
リング装置２内へ導入する。
昇降機構５により、石英ガラスからなるプリフオームロ
ツドＡの下端を紡糸炉４内に緩速挿入すると共に軟化状
態となつた該プリフオームロツドＡの下端を高速で引き
とつて光フアイバＢとし、以下光フアイバＢをスパツタ
リング装置２内へ導入する。
スパツタリング装置２では、そのスパツタ室７内を所定
の真空度に保持すると共に該室７内の残留気体を不活性
ガスで置換し、この状態においてターゲツト８およびア
ノード９間の放電を行いながら既知のスパツタリング状
態とする。
の真空度に保持すると共に該室７内の残留気体を不活性
ガスで置換し、この状態においてターゲツト８およびア
ノード９間の放電を行いながら既知のスパツタリング状
態とする。
このスパツタリング時、金属製のターゲツト８からはア
ノード９に向けて霧状の金属が放出されることとなり、
したがつてスパツタ室７内のスパツタリング雰囲気中、
すなわちターゲツト８とアノード９との間を通過する光
フアイバＢの表面には霧状の金属が被着され、これが後
述する金属被膜Ｄとなり、金属被覆光フアイバＣがつく
られる。
ノード９に向けて霧状の金属が放出されることとなり、
したがつてスパツタ室７内のスパツタリング雰囲気中、
すなわちターゲツト８とアノード９との間を通過する光
フアイバＢの表面には霧状の金属が被着され、これが後
述する金属被膜Ｄとなり、金属被覆光フアイバＣがつく
られる。
金属被覆光フアイバＣはスパツタリング装置２を通過し
た後、巻取装置３の巻取ドラム１１へと巻きとられる。
本発明の上記実施例では、こうして光フアイバＢの外周
に金属被膜Ｄを形成する際、光フアイバＢと両電極（タ
ーゲツト８とアノード９）のうち、何れか一方または双
方を回転状態とする。
た後、巻取装置３の巻取ドラム１１へと巻きとられる。
本発明の上記実施例では、こうして光フアイバＢの外周
に金属被膜Ｄを形成する際、光フアイバＢと両電極（タ
ーゲツト８とアノード９）のうち、何れか一方または双
方を回転状態とする。
例えば光フアイバＢを回転させる場合には、同一軸線上
に回転軸心がある紡糸機構１のターンテーブル６および
巻取装置３のターンテーブル１２を、適宜の伝動手段に
より第１図の矢印Ｒ，，Ｒ３方向へ等速回転させ、また
、両電極を回転させる場合も、スパツタリング装置２の
ターンテーブル１０を適宜の伝動手段により第１図の矢
印Ｒ２方向へ回転させる。
に回転軸心がある紡糸機構１のターンテーブル６および
巻取装置３のターンテーブル１２を、適宜の伝動手段に
より第１図の矢印Ｒ，，Ｒ３方向へ等速回転させ、また
、両電極を回転させる場合も、スパツタリング装置２の
ターンテーブル１０を適宜の伝動手段により第１図の矢
印Ｒ２方向へ回転させる。
上記のような回転状態とした場合、光フアイバＢの外周
と両電極（ターゲツト８とアノード９）との相対面が回
転方向に変位するようになり、したがつてスパツタリン
グ時における霧状金属の放出方向が一定方向であつても
、光フアイバＢの外周には金属被膜Ｄが均等な厚さで被
着されるようになり、第２図に示すごとき良好な金属被
覆光フアイバＣが得られる。
と両電極（ターゲツト８とアノード９）との相対面が回
転方向に変位するようになり、したがつてスパツタリン
グ時における霧状金属の放出方向が一定方向であつても
、光フアイバＢの外周には金属被膜Ｄが均等な厚さで被
着されるようになり、第２図に示すごとき良好な金属被
覆光フアイバＣが得られる。
なお、光フアイバＢや両電極を回転状態とするとき、少
なくとも１回転させねばならないが、該回転は適当な範
囲で多くするのがよい。
なくとも１回転させねばならないが、該回転は適当な範
囲で多くするのがよい。
また、上記の図示では光フアイバＢと両電極との回転方
向を互いに異ならせているが、これら双方を同一方向へ
回転させるときには、速度差をもたせるのがよい。
向を互いに異ならせているが、これら双方を同一方向へ
回転させるときには、速度差をもたせるのがよい。
つぎに本発明の他実施例を第３図により説明すると、こ
の実施例では、ターゲツト８およびアノード９を円筒形
、角筒形などの筒形とし、さらにターゲツト８よりも小
径としたアノード９は、網目状、格子状、多孔状などと
してその筒壁に多数の気孔９７，９′，９ｔ・・・・・
をもたせてある。
の実施例では、ターゲツト８およびアノード９を円筒形
、角筒形などの筒形とし、さらにターゲツト８よりも小
径としたアノード９は、網目状、格子状、多孔状などと
してその筒壁に多数の気孔９７，９′，９ｔ・・・・・
をもたせてある。
そしてスパツタ室７内においては、ターゲツト８内にア
ノード９を配置してこれら両者８，９間でスパツタリン
グを行い、これにより発生したターゲツト８からの霧状
金属を多数の気孔９′，９′，９ｔ・・・・・よりアノ
ード９内へ導入するようにしたもものである。したがつ
てスパツタ室７のアノード９内へ通された光フアイバＢ
の外周には、ターゲツト８の全内周から放出された霧状
金属が被着され、これにより金属被膜Ｄをもつ金属被覆
光フアイバＣがつくられる。
ノード９を配置してこれら両者８，９間でスパツタリン
グを行い、これにより発生したターゲツト８からの霧状
金属を多数の気孔９′，９′，９ｔ・・・・・よりアノ
ード９内へ導入するようにしたもものである。したがつ
てスパツタ室７のアノード９内へ通された光フアイバＢ
の外周には、ターゲツト８の全内周から放出された霧状
金属が被着され、これにより金属被膜Ｄをもつ金属被覆
光フアイバＣがつくられる。
この第３図の実施例では、ターゲツト８の全内周から霧
状金属が放出されるため、前記実施例のごとき回転手段
を講じなくとも、均等厚さの金属被膜Ｄが形成できるこ
とはあり得る。
状金属が放出されるため、前記実施例のごとき回転手段
を講じなくとも、均等厚さの金属被膜Ｄが形成できるこ
とはあり得る。
しかし、アノード９の非気孔部分により霧状金属の当た
らない部分が光フアイバＢの表面に発生することを鑑み
た場合、この第３図の実施例でも、光フアイバＢ１両電
極などを適宜に回転させるのがよい。
らない部分が光フアイバＢの表面に発生することを鑑み
た場合、この第３図の実施例でも、光フアイバＢ１両電
極などを適宜に回転させるのがよい。
以上に述べたスパツタリングにおいて、ターゲツト８と
してはＡｌｓＣｕｌＡｇなど、既知の金属が用いられ、
その大きさは１例として幅１０７７！７７！×長さ３０
０龍程度とする。
してはＡｌｓＣｕｌＡｇなど、既知の金属が用いられ、
その大きさは１例として幅１０７７！７７！×長さ３０
０龍程度とする。
また、スパツタリング時に用いる不活性ガスとしてはＡ
ｒｓＨｅなどの希ガスがよく、Ｎ２も有効である。
ｒｓＨｅなどの希ガスがよく、Ｎ２も有効である。
その他、放電に要する電源は、１例として２００、３φ
、１２ＫＶＡ程度でよく、また、光フアイバＢと両電極
の相対回転は４回程度でよい。
、１２ＫＶＡ程度でよく、また、光フアイバＢと両電極
の相対回転は４回程度でよい。
もちろん上記各実施例の場合、スパツタ室７の上部にあ
る入口部（図示せず）、下部にある出口部はその室内の
真空度を保持するため既知のシール手段が施される。
る入口部（図示せず）、下部にある出口部はその室内の
真空度を保持するため既知のシール手段が施される。
具体例 １
第１図の装置を用い、直流２極スパツタリングにより光
フアイバＢの外周を金属被覆するとき、つぎの条件で行
なつた。
フアイバＢの外周を金属被覆するとき、つぎの条件で行
なつた。
光フアイバＢ：石英系、外径１２５μｍφターゲツト材
料：純Ａｌ 電力量：１２ＫＶＡ スパツタ室７内の圧力：１０−５ｔ０ｒｒ光フアイバＢ
の線速：１０〜１５ｍ／Ｍｌｎ光フアイバＢと両電極と
の相対回転量：２〜４回 上記のようにして光フアイバＢを金属被覆したところ、
光フアイバＢの外周には膜厚１００〜２００人の金属被
膜Ｄが形成された。
料：純Ａｌ 電力量：１２ＫＶＡ スパツタ室７内の圧力：１０−５ｔ０ｒｒ光フアイバＢ
の線速：１０〜１５ｍ／Ｍｌｎ光フアイバＢと両電極と
の相対回転量：２〜４回 上記のようにして光フアイバＢを金属被覆したところ、
光フアイバＢの外周には膜厚１００〜２００人の金属被
膜Ｄが形成された。
この具体例において上記回転量を２回以上としたとき、
ほマ均一な厚さの金属被膜Ｄが形成されたが、比較のた
め回転量をＯにしたとき、予測の通り、金属被膜Ｄの偏
肉がみられた。
ほマ均一な厚さの金属被膜Ｄが形成されたが、比較のた
め回転量をＯにしたとき、予測の通り、金属被膜Ｄの偏
肉がみられた。
なお、金属被膜Ｄにつき、既知の非破壊測定により膜質
を検査したところ、具体例１、その比較例ともピンホー
ルは認められなかつた。
を検査したところ、具体例１、その比較例ともピンホー
ルは認められなかつた。
具体例 ２
第２図の装置を用い、径方向の電界と軸方向の不均一な
磁界とがつくる直交電磁界空間中でのスパツタリング、
すなわち高速マグネトロンスパツタリングにより光フア
イバＢの外周を金属被覆するとき、つぎの条件で行なつ
た。
磁界とがつくる直交電磁界空間中でのスパツタリング、
すなわち高速マグネトロンスパツタリングにより光フア
イバＢの外周を金属被覆するとき、つぎの条件で行なつ
た。
光フアイバＢ：石英系、外径１５０μｍφターゲツト材
料：純Ａｌ ターゲツト電圧：４００ スパツタ室７内の圧力：５Ｘ１０−４ｔ０ｒｒ（真空ポ
ンプによる排気速度６０００−７０００１／ｓ）光フア
イバＢの線速：１５〜２０ｍ／Ｍｉｎ光フアイバＢと両
電極との相対回転量：１回以上上記のようにして光フア
イバＢを金属被覆したところ、光フアイバＢの外周には
膜厚３００〜４００人の金属被膜が形成された。
料：純Ａｌ ターゲツト電圧：４００ スパツタ室７内の圧力：５Ｘ１０−４ｔ０ｒｒ（真空ポ
ンプによる排気速度６０００−７０００１／ｓ）光フア
イバＢの線速：１５〜２０ｍ／Ｍｉｎ光フアイバＢと両
電極との相対回転量：１回以上上記のようにして光フア
イバＢを金属被覆したところ、光フアイバＢの外周には
膜厚３００〜４００人の金属被膜が形成された。
この具体例の場合、上記回転量が１回のときでもほマ均
一な厚さの金属被覆が形成され、しかもピンホールのな
い膜質に仕上がつた。
一な厚さの金属被覆が形成され、しかもピンホールのな
い膜質に仕上がつた。
以上説明した通り、本発明方法によるときは、スパツタ
リングにより光フアイバを金属被覆するとき、所定電極
と光フアイバとのうち、少なくともその一方を回転状態
とするので、当該光フアイバの外周に均一な厚さの金属
被膜を形成することができる。
リングにより光フアイバを金属被覆するとき、所定電極
と光フアイバとのうち、少なくともその一方を回転状態
とするので、当該光フアイバの外周に均一な厚さの金属
被膜を形成することができる。
第１図は本発明方法の１実施例を示した説明図、第２図
は同上の方法により得られた金属被覆光フアイバの断面
図、第３図は本発明方法の他実施例を示した要部説明図
である。 ２・・・・・・スパツタリング装置、７・・・・・・ス
パツタ室、８・・・・―・ターゲツト、９・・・・・・
アノード、９・・・・・・気孔、６，１０，１２・・・
・・・ターンテーブル、Ｂ・・・・・・光フアイバ、Ｃ
・・・・・・金属被覆光フアイバ、Ｄ・・・・・・金属
被膜。
は同上の方法により得られた金属被覆光フアイバの断面
図、第３図は本発明方法の他実施例を示した要部説明図
である。 ２・・・・・・スパツタリング装置、７・・・・・・ス
パツタ室、８・・・・―・ターゲツト、９・・・・・・
アノード、９・・・・・・気孔、６，１０，１２・・・
・・・ターンテーブル、Ｂ・・・・・・光フアイバ、Ｃ
・・・・・・金属被覆光フアイバ、Ｄ・・・・・・金属
被膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スパッタ室内にターゲット（カソード）とアノード
とを相対配置し、該ターゲットおよびアノードにより発
生させた霧状金属によるスパッタリング雰囲気中に光フ
ァイバを通し、かつ、上記電極および光ファイバのうち
、少なくとも一方を回転状態として光ファイバの表面に
金属被膜を形成することを特徴とした光ファイバの金属
被覆方法。 ２ ターゲットおよびアノードは扁平な対向面を有して
互いに対向しており、光ファイバはターゲットおよびア
ノードの対向部間を通る特許請求の範囲第１項記載の光
ファイバの金属被覆方法。 ３ ターゲットは筒形であり、アノードは該ターゲット
よりも小さい筒形であると共にその筒壁に多数の気孔が
設けられ、ターゲットの内部にアノードが配置された状
態において光ファイバはアノード内を通過する特許請求
の範囲第１項記載の光ファイバの金属被覆方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55166248A JPS5920619B2 (ja) | 1980-11-26 | 1980-11-26 | 光フアイバの金属被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55166248A JPS5920619B2 (ja) | 1980-11-26 | 1980-11-26 | 光フアイバの金属被覆方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5792538A JPS5792538A (en) | 1982-06-09 |
| JPS5920619B2 true JPS5920619B2 (ja) | 1984-05-14 |
Family
ID=15827854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55166248A Expired JPS5920619B2 (ja) | 1980-11-26 | 1980-11-26 | 光フアイバの金属被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920619B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6538375B1 (en) * | 2000-08-17 | 2003-03-25 | General Electric Company | Oled fiber light source |
-
1980
- 1980-11-26 JP JP55166248A patent/JPS5920619B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5792538A (en) | 1982-06-09 |
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