JPS59227741A - 耐放射線光フアイバ - Google Patents
耐放射線光フアイバInfo
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- JPS59227741A JPS59227741A JP58102678A JP10267883A JPS59227741A JP S59227741 A JPS59227741 A JP S59227741A JP 58102678 A JP58102678 A JP 58102678A JP 10267883 A JP10267883 A JP 10267883A JP S59227741 A JPS59227741 A JP S59227741A
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- JP
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- glass
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- optical fiber
- radiation
- radiation resistance
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- Pending
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- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/06—Glass compositions containing silica with more than 90% silica by weight, e.g. quartz
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- 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
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
- C03C13/047—Silica-containing oxide glass compositions containing deuterium
-
- 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
- C03C2201/00—Glass compositions
- C03C2201/06—Doped silica-based glasses
- C03C2201/20—Doped silica-based glasses containing non-metals other than boron or halide
- C03C2201/21—Doped silica-based glasses containing non-metals other than boron or halide containing molecular hydrogen
-
- 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
- C03C2201/00—Glass compositions
- C03C2201/06—Doped silica-based glasses
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- C03C2201/22—Doped silica-based glasses containing non-metals other than boron or halide containing deuterium
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、光フアイバ用のコアガラスに係り、％（耐放
射特性の優れた光ファイバに関する。
射特性の優れた光ファイバに関する。
光ファイバの応用の１つとして、原子炉などの放射線発
生装置において、その監視や計測信号の伝送に光ファイ
バを利用することが考えられている。このため、耐放射
特性の優れた光ファイバが必要とされる。一般に、光フ
ァイバは素材であるガラスのＯＨ含有量の少ないものが
、伝送損失の点で好ましいものとされているが、このよ
うな低ＯＨ含有量（１０ｐｐｍ以下）の光ファイバは耐
放射特性が低く、前述の目的には使用できない。
生装置において、その監視や計測信号の伝送に光ファイ
バを利用することが考えられている。このため、耐放射
特性の優れた光ファイバが必要とされる。一般に、光フ
ァイバは素材であるガラスのＯＨ含有量の少ないものが
、伝送損失の点で好ましいものとされているが、このよ
うな低ＯＨ含有量（１０ｐｐｍ以下）の光ファイバは耐
放射特性が低く、前述の目的には使用できない。
ＯＨ含有量の多いガラスから成る光ファイバが耐放射特
性に優れている（例えば、Ｊ、Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔ、Ｓ
ｏｌ ｉｄｓ ３８＆３９（１９８０） ２４５〜２５
０）ということが知られている。しかし、ＯＨ含有量の
多い光ファイバは、ＯＨの高調波による吸収がるるため
光源であるＧａＡｔＡｓ レーザの波長０．８〜０．
９μｍに対して、著しい吸収損失を生じ、伝送路として
は好ましくないという欠点を有していた。
性に優れている（例えば、Ｊ、Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔ、Ｓ
ｏｌ ｉｄｓ ３８＆３９（１９８０） ２４５〜２５
０）ということが知られている。しかし、ＯＨ含有量の
多い光ファイバは、ＯＨの高調波による吸収がるるため
光源であるＧａＡｔＡｓ レーザの波長０．８〜０．
９μｍに対して、著しい吸収損失を生じ、伝送路として
は好ましくないという欠点を有していた。
本発明の目的は、上述の欠点を解消するためになされた
もので、耐放射特性に優れ、かつＯＨイオンの吸収損失
の影響が実際上、はとんどない光ファイハラ提供するこ
とにある。
もので、耐放射特性に優れ、かつＯＨイオンの吸収損失
の影響が実際上、はとんどない光ファイハラ提供するこ
とにある。
第１表に光フアイバ中に７．０ｐｐｍのＯＨイオンが存
在しｆｃ場合の光吸収ピークの位置１強度およびその吸
収モードを示す。これらの吸収のデータは、 Ｊ、Ａｐ
ｌ）１．Ｐｈｙｓ、 ３７ ３９１１（１９６６ン
。
在しｆｃ場合の光吸収ピークの位置１強度およびその吸
収モードを示す。これらの吸収のデータは、 Ｊ、Ａｐ
ｌ）１．Ｐｈｙｓ、 ３７ ３９１１（１９６６ン
。
Ａｐｐｌ、５ｐｅｃｔｒｏｓＣｏｐｙ ２５（３）３７
８〜３７９（１９７１）、 Ａｐｌ）１．Ｐｈｙｓ、
Ｌｅｔｔ、 ２２ （７）３０７〜３０９ （１９７３
）などの文献に記載されているものを基にして整理した
ものである。
８〜３７９（１９７１）、 Ａｐｌ）１．Ｐｈｙｓ、
Ｌｅｔｔ、 ２２ （７）３０７〜３０９ （１９７３
）などの文献に記載されているものを基にして整理した
ものである。
ＯＨイオンの第２高調波および第２高調波と５ｉ−ｏの
結合振動が光源レーザ波長付近に存在し、それぞれかな
シの吸収強度を持つことを示しでいる。
結合振動が光源レーザ波長付近に存在し、それぞれかな
シの吸収強度を持つことを示しでいる。
ガラスが放射線によって劣化する現象は、ガラス中の非
架橋酸素の電子が放射線エネルギーを受容して酸素イオ
ンから離れ、別の場所の電子トラップに捕獲され、着色
中心を作るためによって起る。ＯＨ（Ｈ）は、非架橋酸
素の電子全安定化させる作用があるので、ＯＨ含有ガラ
スの耐放射特性が向上すると理解される。しかし、これ
までは、高濃度のＯＨを含有したガラスの作成が峻しい
こともあって、１５００ｐｐｍ以上の０Ｈｆｆｉ含有す
る光ファイバについての耐放射線特性を示すものはなか
った。
架橋酸素の電子が放射線エネルギーを受容して酸素イオ
ンから離れ、別の場所の電子トラップに捕獲され、着色
中心を作るためによって起る。ＯＨ（Ｈ）は、非架橋酸
素の電子全安定化させる作用があるので、ＯＨ含有ガラ
スの耐放射特性が向上すると理解される。しかし、これ
までは、高濃度のＯＨを含有したガラスの作成が峻しい
こともあって、１５００ｐｐｍ以上の０Ｈｆｆｉ含有す
る光ファイバについての耐放射線特性を示すものはなか
った。
発明者らは、ＯＨの耐放射線作用を損わずに、しかもＯ
Ｈの格子振動による吸収の影響を受けない方法として、
ＯＨｆ：重水素化してＯＤに変え格子振動の吸収位置を
変えるとと全考えた。また、それと同時に、重水素化の
ための特殊な処理を行ない、ＯＤの含有量全種々変えた
試料を作成した結果、元ファイバとするためには、ＯＤ
量に最適範囲が存在することが明らかになった。この最
適範囲の下限は、耐放射線作用の有無で決る。一方、上
限は、ガラスの発泡の有無によシ決定される。
Ｈの格子振動による吸収の影響を受けない方法として、
ＯＨｆ：重水素化してＯＤに変え格子振動の吸収位置を
変えるとと全考えた。また、それと同時に、重水素化の
ための特殊な処理を行ない、ＯＤの含有量全種々変えた
試料を作成した結果、元ファイバとするためには、ＯＤ
量に最適範囲が存在することが明らかになった。この最
適範囲の下限は、耐放射線作用の有無で決る。一方、上
限は、ガラスの発泡の有無によシ決定される。
すなわち、ＯＤやＯＨを多量に含んだガラスは、強熱す
るとガラス中の０Ｈ（ＯＤ）からＨ２Ｏ（ＩｈＯ）が形
成され、このガスによってガラスが発泡するという現象
を引き起す。また、ＯＨを重水素化したＯＤでは、第３
高調波およびそれと５ｒ−ｏの結合振動の吸収の影響が
０．８〜０．９μｍに現われるので、この点からもＯＤ
ａ度は制限される。
るとガラス中の０Ｈ（ＯＤ）からＨ２Ｏ（ＩｈＯ）が形
成され、このガスによってガラスが発泡するという現象
を引き起す。また、ＯＨを重水素化したＯＤでは、第３
高調波およびそれと５ｒ−ｏの結合振動の吸収の影響が
０．８〜０．９μｍに現われるので、この点からもＯＤ
ａ度は制限される。
ＯＨ含有量７０ｐｐｍ、ｌ／３：ＯＨｍ動、ｙｘ：５ｉ
−０振動〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図および第２表によシ説
明する。
−０振動〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図および第２表によシ説
明する。
実施には、ガラス中のＯ’Ｄ濃［一種々変えられる方法
として、シリカゲルからガラスを合成する方法（以下ゾ
ル−ゲル法と呼ぶ）ｔｌ−とった。
として、シリカゲルからガラスを合成する方法（以下ゾ
ル−ゲル法と呼ぶ）ｔｌ−とった。
第１図はゾルーゲルプロセス全示したものであるユ
Ｓ ｊ （ＯＣＨ３）４１モル、 ＣＨｓＯＨ４，５モ
ル、１／１００規定のＮＨ４ＯＨ４モルの混合液１を１
０φＸ ２００ｗｎのガラス容器２に入れ、容器の頭部
をアルミ箔３で覆い６０Ｃ放置して、ウェットゲル４を
作成する。次にアルミ箔にピンホールを開け、加水分解
反応で生成したＣＨｓＯＨや余分なＨ２Ｏを徐々に蒸発
させ、乾燥ゲル５を作成した。得られたドライゲル−＋
電気炉６の中で焼結してガラス全作成する。焼結は、ま
ず、室温から８００Ｃまで０２中でゲルを処理し、有機
物を酸化除去した。
ル、１／１００規定のＮＨ４ＯＨ４モルの混合液１を１
０φＸ ２００ｗｎのガラス容器２に入れ、容器の頭部
をアルミ箔３で覆い６０Ｃ放置して、ウェットゲル４を
作成する。次にアルミ箔にピンホールを開け、加水分解
反応で生成したＣＨｓＯＨや余分なＨ２Ｏを徐々に蒸発
させ、乾燥ゲル５を作成した。得られたドライゲル−＋
電気炉６の中で焼結してガラス全作成する。焼結は、ま
ず、室温から８００Ｃまで０２中でゲルを処理し、有機
物を酸化除去した。
次に、８００ＣでＣ１２ガス（濃度５％〜１００％）で
０．５ｈ〜１０ｈ処理全行ないドライゲルの０Ｈを除去
した。次に、ＣＬｚ処理を施したドライゲル全バプラ７
から送り込まれたＤｚＯ蒸気の雰囲気に曝すか、又は、
１１５０Ｃまで０２で処理してドライゲルの表面にある
Ｃ１ｋ酸化除去したのち５ｏｏｃでＤ２０雰囲気に曝す
方法でドライゲルに０Ｄ＝ｌｉ−導入した。これを、Ｈ
ｅ中でさらに１３００１：’まで昇温して焼結ガラスを
合成した。得られた合成ガラス全コアとし、石英管の内
壁にＢ添加のＳｊＯ＋ガラス膜を形成したものをクラッ
ドとしてロンドインチューブ法で元ファイバを作製した
。第２表は、このようにして得られた合成ガラスの含有
ＯＤ量及び高温（１６００ｔ：’以上）での発泡の有無
、および光フアイバ化ができたガラスでの光ファイバの
０．８３μｍでの損失、耐放射線特性を示したものであ
る。耐放射線特性はＣ０６Ｇ照射（１０６レントゲン／
ｈ ｒ ）によるＨｅ−Ｎｅレーザ波長でのファイバ
の吸収増加で評価した。ガラス中のＯＤ量が４０００ｐ
ｐｍ以上では、ガラスが発泡し、光フアイバ化はほとん
ど不可能でおった。また、５００１） Ｉ）ｍ以下では
、耐放射線特性の向上は少ない。
０．５ｈ〜１０ｈ処理全行ないドライゲルの０Ｈを除去
した。次に、ＣＬｚ処理を施したドライゲル全バプラ７
から送り込まれたＤｚＯ蒸気の雰囲気に曝すか、又は、
１１５０Ｃまで０２で処理してドライゲルの表面にある
Ｃ１ｋ酸化除去したのち５ｏｏｃでＤ２０雰囲気に曝す
方法でドライゲルに０Ｄ＝ｌｉ−導入した。これを、Ｈ
ｅ中でさらに１３００１：’まで昇温して焼結ガラスを
合成した。得られた合成ガラス全コアとし、石英管の内
壁にＢ添加のＳｊＯ＋ガラス膜を形成したものをクラッ
ドとしてロンドインチューブ法で元ファイバを作製した
。第２表は、このようにして得られた合成ガラスの含有
ＯＤ量及び高温（１６００ｔ：’以上）での発泡の有無
、および光フアイバ化ができたガラスでの光ファイバの
０．８３μｍでの損失、耐放射線特性を示したものであ
る。耐放射線特性はＣ０６Ｇ照射（１０６レントゲン／
ｈ ｒ ）によるＨｅ−Ｎｅレーザ波長でのファイバ
の吸収増加で評価した。ガラス中のＯＤ量が４０００ｐ
ｐｍ以上では、ガラスが発泡し、光フアイバ化はほとん
ど不可能でおった。また、５００１） Ｉ）ｍ以下では
、耐放射線特性の向上は少ない。
以上述べたごとく、本発明によれば、ガラスに存在する
ＯＨを特定の濃度範囲のＯＤに置換することにより、耐
放射線特性に優れ、しかも半導体レーザの波長に対して
吸収損失の起らない光ファイバを作成できる。
ＯＨを特定の濃度範囲のＯＤに置換することにより、耐
放射線特性に優れ、しかも半導体レーザの波長に対して
吸収損失の起らない光ファイバを作成できる。
本発明の実施例では、純シリカのみの例を示したが、同
様な効果は、Ｇｅａ Ａｔｌ Ｔａ、８ｎ。
様な効果は、Ｇｅａ Ａｔｌ Ｔａ、８ｎ。
Ｐ、Ｂ、ｓｂ、Ｔｉなどの添加元素を含む光ファイバに
対しても期待できる。
対しても期待できる。
第１図は、ゾル−ゲルプロセスを示す図；；；第１図に
おいて、１・・・３ ｉ （０ＣＨａ）、ＣＨａ ＯＨ
。 Ｈｚ Ｏ（ＮＨ４０Ｈ）の混合液、２・・・ガラス容器
、３・・・アルミ箔、４・・・ウェットゲル、５・・・
ドライゲル、６・・・焼結用電気炉、７・・・Ｄ２０バ
ブ２．８・・・反応管である。
おいて、１・・・３ ｉ （０ＣＨａ）、ＣＨａ ＯＨ
。 Ｈｚ Ｏ（ＮＨ４０Ｈ）の混合液、２・・・ガラス容器
、３・・・アルミ箔、４・・・ウェットゲル、５・・・
ドライゲル、６・・・焼結用電気炉、７・・・Ｄ２０バ
ブ２．８・・・反応管である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ＯＨ含有量が１１００ｐＩ）以下、かつＯＤ含有
量が５ＱＱｐｐｍ以上、４０００ｐＩ）ｍ以下の高シリ
カガラスをコアとすること１ｃ特徴とする耐放射線光フ
ァイバ。 ２、 ＯＨ含有量が５９ｐｐｍ以下、かつＯＤ含有量が
１１０００ｐｐ以上、２５００ Ｉ） ｐｍ以下である
ガラスを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファ
イバ。 λ 高シリカガラスが無添加の純シリカであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ。 ４、 添加剤として、Ｇｅ、Ａｔ、Ｔａｊ Ｓｎ＃ Ｐ
Ｉｓ、ｓｂ、Ｔｉのうちの少なくとも一種を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102678A JPS59227741A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 耐放射線光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102678A JPS59227741A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 耐放射線光フアイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59227741A true JPS59227741A (ja) | 1984-12-21 |
Family
ID=14333888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102678A Pending JPS59227741A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | 耐放射線光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59227741A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61251538A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-08 | Chiyoe Yamanaka | 光フアイバ |
| WO2000039039A3 (en) * | 1998-12-30 | 2000-11-09 | Corning Inc | Tantala doped optical waveguide and method of manufacture |
| JP2008162880A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-07-17 | Corning Inc | Ｏｄドープトシリカガラスから構成された光学部材 |
| WO2008140676A2 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Corning Incorporated | Glasses having low oh, od levels |
| JP2020164369A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 三菱ケミカル株式会社 | 合成シリカガラス粉 |
| EP4032865A4 (en) * | 2019-09-16 | 2024-05-08 | Shanghai Inst Optics & Fine Mech Cas | RADIATION-RESISTANT LASER OPTICAL FIBER PREFORM AND PREPARATION METHOD THEREFOR |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4963857A (ja) * | 1972-10-23 | 1974-06-20 |
-
1983
- 1983-06-10 JP JP58102678A patent/JPS59227741A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4963857A (ja) * | 1972-10-23 | 1974-06-20 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61251538A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-08 | Chiyoe Yamanaka | 光フアイバ |
| WO2000039039A3 (en) * | 1998-12-30 | 2000-11-09 | Corning Inc | Tantala doped optical waveguide and method of manufacture |
| JP2008162880A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-07-17 | Corning Inc | Ｏｄドープトシリカガラスから構成された光学部材 |
| WO2008140676A2 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Corning Incorporated | Glasses having low oh, od levels |
| WO2008140676A3 (en) * | 2007-05-09 | 2009-01-08 | Corning Inc | Glasses having low oh, od levels |
| US8012894B2 (en) | 2007-05-09 | 2011-09-06 | Corning Incorporated | Glasses having low OH, OD levels |
| JP2020164369A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 三菱ケミカル株式会社 | 合成シリカガラス粉 |
| EP4032865A4 (en) * | 2019-09-16 | 2024-05-08 | Shanghai Inst Optics & Fine Mech Cas | RADIATION-RESISTANT LASER OPTICAL FIBER PREFORM AND PREPARATION METHOD THEREFOR |
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