JPS6035642B2 - 光フアイバにおける融着接続部の強化処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光フアィバにおける融着接続部の強化処理方法
に関する。

光フアィバの永久接続法として、１対の光フアィバ端部
を突き合わせ状態とし、該各端部をアーク放電等により
融着接続する方法がよく採用されている。

この方法はその接続部での接続損失が小さくできる点で
有効となっているが、該接続部に引張力をかけた際の平
均強度が３０〜４０ｋ９／桝ときわめて小さい故、強度
上の問題究明とその解決法とが希求されている。

本発明では、上記融着接続部の強化処理方法を提案する
にあたり、前述した問題点をつぎのように解明している
。

一般にこの種の融着接続では、第１図のごとく薮続すべ
き光フアィバＩＡ，ＩＢの端部２Ａ，２Ｂから被覆層を
除去しして該各端部２Ａ，２Ｂを露出状態とし「つぎに
第２図のごとく、これら端部２Ａ，２Ｂの先端側をはゞ
垂直に切断して適正な突合端面３Ａ，３Ｂをつくり、そ
の後、第３図のごとく両突合端面３Ａ，３Ｂを互いに突
き合わせると共に１対の放電電極４Ｍ，４Ｎによるアー
ク放電あるいはレーザ加熱等により当該両端部２Ａ，２
Ｂを融着しているが、こうした場合の援綾時、被覆のな
い上記端部２Ａ，２Ｂがその取り扱い中に損傷されて微
小な表面傷が発生する他、各端部２Ａ，２Ｂから完全に
除去されないでその表面に付着している残存被覆層およ
び空気中の塵挨や放電電極からの金属粒子等が燃焼残澄
となって上記融着接続部５の表面に固着し、これも強度
劣化を惹起させるなど、以上の諸原因が前述した強度上
の問題を招来させている。

このことは、融着接続後の引張試験においてその融着点
近僕での破断率が１′３以上を占めることからも裏付け
られる。

以上のように光フアィバの融着接続部の特殊性として、
単なる外傷の他にァーク放電時の燃焼残溝等が強度劣化
の大きな要因となっている。

本発明は上記の問題点に対処すべく、これらの混在する
強度劣化要因が短時間で効果的に除去できる光ファイ／
く融着接続部の表面処理方法を得たもので、以下その具
体的方法を図示の実施例により説明する。本発明では１
例として、前述した光フアィバＩＡ，ＩＢの融着薮競部
５を第４図イ，口のようにして表面処理する。

この第４図イにおいては、強酸からなる処理溶液６が液
槽７内に収容されており、一方、同図０の場合では、弗
酸系からなる処理溶液、例えば弗化水素酸（ＨＦ水溶液
＝弗酸）からなる処理溶液８が液槽９内に収容されてい
る。

上記における強酸は、酸定数が１ぴ以上の硫酸（日２Ｓ
０４）、塩酸（ＨＣＩ）、硝酸（ＨＮ０３）などであり
、その酸定数は毅酸である弗酸の酸定数６．７×１０‐
４を大幅に上回っている。

また、この強酸からなる処理溶液６は、上記に例示した
硫酸、塩酸、硝酸の１種または２種以上の混合溶液から
なる。

また、弗酸系からなる処理溶液８とは、弗化水素酸水溶
液、弗化アンモニウム水溶液、弗化ナトＩＪウム水溶液
等弗素イオンを含む水溶液である。

本発明の１実施態様では、はじめ液槽７内へ上記融着援
綾部５を浸潰し、該融着接続部５を所要時分だけ処理溶
液６で濡らす。このように、強酸からなる処理溶液６で
融着接続部５を瀞した場合、その表面に付着している被
覆浅漬、塵挨、放電電極からの金属粒子などが溶解除去
され、これにより強度劣化の一因が解消されると共に該
表面状況が清浄化される。

つぎに上記処理後の融着接続部５を液槽９へ浸潰し、こ
こでも該融着接続部５を所定時分だけ処理溶液８で濡ら
す。

弗酸系からなるこの処理溶液８にはガラス光フアィバに
対する強い侵蝕作用があり、したがって上記の濡れ状態
にある融着接続部５の表面では、同液８の侵蝕作用によ
り極４・の傷が消去されたり、微小な傷がなまされたり
する（極４・傷＜微４・傷〉。

この結果、当該融着接続部５の強度が格段に向上する。
なお、この処理溶液８による表面処理前、先の処理溶液
６を介して融着接続部５の表面はすでに１次処理されて
おり、鞠酸系処理溶液８に対して灘溶解性の有機物（不
純な有害物質）がその表面から取り除かれているから、
当該処理溶液８による２次処理効果は融着接続部５の表
面外周へ均等に波及することとなる。

例えば融着接続部５の表面に不純物がなく、その微小傷
（微小クラック）の閉塞が生じていない場合、同クラッ
ク内へ浸透する処理溶液８によりクラック先端は丸味を
おびるようになり、その傷は充分になまされる。

また、各処理溶液６，８による要所処理時間はそれぞれ
１〜１０分間程度であり、通常は各処理時間を２分程度
に設定するが、これら処理工程を分離させたことにより
つぎのメリットが得られる。

つまり両処理液６，８を混合状態として一挙に上記処理
を行うと仮定した場合、これら両液６，８による処理時
間が等しくなってしまい、したがって一方の処理溶液６
による処理時間を他方よりも長くするとか、逆に他方の
処理溶液８による処理時間を一方よりも長くするといっ
たことができなくなり、それぞれ最適な処理時間が設定
できないことになる。ところが上記のように、各処理溶
液６，８による処理工程を独立して行なう場合では、そ
れぞれの処理時間が独自に設定でき、融着接続部５の劣
化状況に応じた１次処理、２次処理が行なえるようにな
る。

さらに上記の各処理を行う場合、強酸からなる処理溶液
６により先行して融着接続部５を表面処理し、その後弗
酸系からなる処理溶液８で該部５を処理すると、前述し
た理由によりその処理効果が高まるが、こうした順序で
処理を行なった場合には、つぎのような効果も得られる
。

つまり、所定の処理工程を終えた後の融着接続部５は後
述する手段により洗浄することとなるが、強酸処理時の
同溶液６が光フアィバ秦線とその被覆層との界面へ侵入
し、残留するような事態が生じると、あとで被覆層が劣
化されることになる。

これに対し、先に強酸、その後弗酸といった順序でこれ
らの処理を行なった場合、強酸の残留があったとしても
これが弗酸で希釈されるようになり、上記の事態が緩和
される。

一方、処理溶液６として用いる強酸としては硫酸が最も
よく、この硫酸は他の塩酸や硝酸に比べて前記不純物の
溶解除去効果が高い。

上記のように強化処理された後の融着接続部５は、水洗
あるいはアルカリ液洗浄され、そして乾燥後、該融着接
続部５の外周（被覆除去部２Ａ，２Ｂも含む）にはシリ
コーン樹脂、ェボキシ樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン等
によるコーティングが直ちに行なわれる。

なお、本発明において処理対象となる光フアィバＩＡ，
ＩＢは石英系光フアィバの他、多成分ガラスフアイバ、
クラッドをシリコーン樹脂などとするプラスチッククラ
ツドフアィバも対象となり、これらの融着接続部も先と
同様に強化処理できる。

もちろん以上に述べた実施態様において、１次処理と２
次処理との間で融着接続部５を水洗やアルカリ液洗浄す
ることもある。

さらに、第４図イ，口のごとく被覆のない織部２Ａ，２
Ｂをも両処理溶液６，８で濡らした場合、これらの表面
にも強化処理効果があらわれる。

つぎに本発明の具体例とその比較例１，２を下表により
説明する。

なお、これらに例では、被覆前にある石英系ＧＩ型光フ
アィバの外径が１２５仏ｍ（コア径５０山ｍ）、シリコ
ーン樹脂による被覆後の光フアィバ外径が４００仏ｍ、
さらにナイロン１２による被覆後の光フアィバ外径が９
００ムｍである光フアィバＩＡ，ＩＢにおいて、これら
の端部２Ａ，２Ｂから両被覆層を除去すると共に同端部
外周をアセトン含浸の払拭部村（ガーゼ）で清拭し、つ
いで被覆除去部の長さが約３仇舷となるように上記端部
２Ａ，２Ｂを垂直切断し、かつ、その端面を鏡面に仕上
げた後、これら端面３Ａ，３Ｂを突き合わせ状態として
アーク放電により融着接続した。

また、下表において処理溶液６としてはＡ：９モル／そ
の硫酸水溶液 Ｂ：９モル／その塩酸水溶液 Ｃ：９モル／その硝酸水溶液 処理溶液８としては 【ィ｝：８．６モル／での弗化水素酸水溶液｛ロー：１
２モル／〆の弗化アンモニウム水溶液をそれぞれ用い、
処理溶液６、処理溶液８の順序で２分間及び５分間融着
接続部５を浸潰した。

た）、し、比較例１では処理溶液８のみに融着接続部５
を５分間浸潰し、比較例２では両液６，８による処理を
行なわない融着接続部５を例示した。※簾線間１００肌
、引張速度５肌／初めサンプル数２５上言己の表で明ら
かなように、処理を全く行なわない比較例２では平均お
よび最小の引張強度が何れも低い状態にと）、まつてお
り、また、処理溶液８による処理のみを施した比較例１
ではその引張強度がある程度改善された状況を示してい
る。

これに対し、本発明の具体例では、平均引張強度、最小
引張強度が比較例２の状態から飛躍的に改善されており
、融着接続部５の強度が大幅に向上できた。以上説明し
た通り、本発明方法によるときは、光ファィバの融着接
続部を強酸からなる処理溶液と、弗酸からなる処理溶液
とで各別的に表面処理し、これにより該融着接続部の劣
化要因を除去するようにしたから、当該接続部の機械的
強度が格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は光フアィバ織部の被覆除去状態を示す説明図、
第２図は同端部の端面加工状態を示す説明図、第３図は
同端部の融着状態を示す説明図、第４図イ，口は本発明
における融着接続部の強化処理状態を示す説明図である
。 ＩＡ，ＩＢ……光フアィバ、２Ａ，２Ｂ……機部、３Ａ
，３Ｂ・・・・・・端面、４Ｍ，４Ｎ・・・・・・放電
電極、５……融着接続部、６……処理溶液（強酸）、７
…・・・液槽、８・・・・・・処理溶液（弗酸）、９・
・・・・・液槽。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに接続すべき１対の光フアイバ端部を突き合わ
   せ状態として該各端部を相互に融着し、これにより形成
   された融着接続部を強化する方法において、強酸からな
   る処理溶液で上記融着接続部を表面処理する手段と、弗
   酸系からなる処理溶液で該融着接続部を表面処理する手
   段とを有し、これら表面処理を互いに前後して実施し、
   これにより融着接続部の劣化要因を除去することを特徴
   とした光フアイバにおける融着接続部の強化処理方法。 ２ 強酸からなる処理溶液で融着接続部を表面処理した
   後、弗酸系からなる処理溶液で該融着接続部を表面処理
   する特許請求の範囲第１項記載の光フアイバにおける融
   着接続部の強化処理方法。３ 強酸は硫酸、硝酸、塩酸
   の中から選択された任意の１つである特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の光フアイバにおける融着接続部
   の強化処理方法。 ４ 強酸は硫酸、硝酸、塩酸の中から選択された２つ以
   上の混合溶液である特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の光フアイバにおける融着接続部の強化処理方法。