JPS61267711A - 光フアイバ - Google Patents

光フアイバ

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JPS61267711A
JPS61267711A JP60109634A JP10963485A JPS61267711A JP S61267711 A JPS61267711 A JP S61267711A JP 60109634 A JP60109634 A JP 60109634A JP 10963485 A JP10963485 A JP 10963485A JP S61267711 A JPS61267711 A JP S61267711A
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optical fiber
coating layer
carbon
polymer
high polymer
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Takao Shioda
塩田 孝夫
Hiromi Hidaka
日高 啓視
Takeru Fukuda
福田 長
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、長寿命、低損失を実現しうる光ファイバの構
造に関する。
「従来の技術およびその問題点」 光ファイバとして通常用いられているものは、光フアイ
バ裸線上に、シリコーンなどの有機高分子化合物からな
る被覆層が設けられてなる有機コート光ファイバである
ところが、この有機コート光ファイバの被覆層は水素等
のガスの透過量が多く、被覆層を透過した水素によりO
H基による吸収が増大したり、被覆層の有機材料に起因
する水素により同様に吸収が増大したりして、光ファイ
バの伝送損失の増加を招く問題がある。
この問題に対処しうる光ファイバとして、光ファイバ裸
線にアルミニウム、インジウム、ニッケルなどの金属か
らなる被覆層を形成した金属コート光ファイバがある。
この金属コート光ファイバでは、金属被覆層によりガス
の透過が阻止されるので、上記問題に対処できる。
ところが、この金属コート光ファイバにあっては、硬質
の金属被覆層により覆われるので、マイクロベンディン
グによる伝送損失が大きい不都合がある。
このため、光フアイバ裸線上に結晶性のカーボンを被覆
することが提案されているが、このものにあっては、結
晶性カーボンの伸びが最大1%程度と光ファイバ裸線に
比べて小さいので、光ファイバに張力が加わるとファイ
バ裸線から被覆層が剥離する恐れがある。
「問題点を解決するための手段」 そこで、本発明にあっては、光フアイバ裸線上に高分子
状カーボンと有機高分子体との共重合体よりなる被覆層
を形成することにより上記問題の解決を図った。
「作用 」 このような構成の光ファイバにあっては、被覆層の高分
子状カーボンによって水素の透過が阻止されると共に、
被覆層をなす共重合体に含まれる水素が極めて少ないの
で、水素による光ファイバの伝送損失の増加が防止され
る。また、被覆層は、有機高分子体によって可撓性およ
び良好な伸びを有するものになるので、光ファイバ裸線
からの被覆層の剥離が防止される。
「実施例」 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図および第2図喧、この発明の光ファイバの一実施
例を示すもので、図中符号lは石英ガラスなどからなる
光ファイバ裸線である。この光フアイバ裸線上には被覆
層2が形成されている。この被覆層2は、高分子状カー
ボンと有機高分子体との共重合体によって形成されたも
のである。この重合体は、通常の有機高分子体に比較し
て極端に水素原子の不足した組成を有しており、高度に
架橋構造が発達した炭素マトリックスから構成されてい
る。この重合体は、例えば第2図に示すように、結晶性
カーボン3・・・、アモルファスカーボン4・・・など
の高分子状カーボンの部分とハイドロカーボン5・・・
の部分がランダムに結合た構造を有していると思われる
この被覆層2を形成する重合体としては、重合体を形成
する元素のうち、炭素(C)が原子比で60〜90%程
度含まれているものが好適に用いられる。Cが90%を
越えると、被覆層2は伸びの少ないものになるので、光
ファイバ裸線lから剥離し易くなる。また、60未満に
なると、被覆層2は水素の透過を充分阻止し得ないもの
になり、光ファイバの伝送損失の増加を防止し得ない。
このような重合体からなる被覆層2の厚さは、0.05
〜1μ次程度に形成されることが望ましい。
0.05未満では、被覆層としての機能が十分でなく、
1μ屑を越えても被覆層としての保護効果の増大がもは
や望めず、不経済である。 被覆層2をなす重合体とし
て最も好適なものとして、モノマーとしての有機ガスお
よびハロゲン化炭素をプラズマ重合させて得られる重合
体が挙げられるが、これに限らず種々のものを利用でき
る。プラズマ重合法によれば被覆層2を比較的低温で形
成できるので、被覆暁光ファイバ裸線1に与えるヒート
ショックが少ない点で望ましい。 上記有機ガスとして
は、メタン、エタン、プロパン等の飽和炭化水素、エチ
レン、プロピレン等の不飽和炭化水素などの他、アクリ
ル酸エステル、メタアクリル酸エステル、スチレン、ク
ロロベンゼン等の種々のガス化し得る有機化合物が用い
られる。また、上記ハロゲン化炭素としては、四フッ化
炭素(CF 4)、四塩化炭素(CC124)などが好
適に用いられる。
次に、この発明の光ファイバを製造する方法の一例を説
明する。
第3図は、本発明の光ファイバを製造するのに好適な製
造装置の一例を示すものである。この製造装置は、概略
、紡糸炉部6と重合炉部7と差動排気装置8とから構成
されている。
紡糸炉部6は、炉体9内にドーナツ状の抵抗発熱体lO
が収容されてなるもので、抵抗発熱体10の中心には光
フアイバ母材11が取り付けられている。この紡糸炉部
6の下部には、第1スリツト13を介して重合炉部7の
炉体14が接続されている。この第1スリツト13には
、紡糸炉部6で紡糸された光ファイバ裸線lが下方の重
合炉部7に移送されるのに必要なだけの開口(光ファイ
バ裸線lの径が100〜160μ肩程度の時、約1〜3
 xm)が形成されており、紡糸炉部6と重合炉部7の
それぞれの雰囲気がここで実質的に仕切られ、互いに混
合しないようになっている。
重合炉部7は、炉体14内の上部にプラズマを発生させ
るための高周波コイル15が収容され、炉体14の下部
が重合室7aとされた構造となっている。また、炉体1
4には原料ガス導入管16および真空排気管17が設け
られている。高周波コイル15は、外部に設置された高
周波発振装置18に接続されている。また、炉体14の
下部には、第2スリツト19を介して差動排気装置8が
接続されている。第2スリツト19は、上記第1スリツ
ト13と同様の構造であって、重合炉部7と差動排気装
置8との雰囲気を区分するものである。
差動排気装置8は、真空排気管20.21122を有す
る3ケーの減圧室23.24.25が連続して設けられ
たものである。これら減圧室23.24.25間のそれ
ぞれの境壁部には光ファイバ裸線1が通るに必要なだけ
の開口(径1〜3 ag)が形成されており、最下方の
減圧室25は、この開口を経て大気に連通している。こ
れら減圧室23.24.25により重合炉部7内を所望
の減圧雰囲気とすることが可能となる。
そして、これら紡糸炉部6、重合炉部7および差動排気
装置8の上下方向の中心軸線はすべて一致せしめられ、
紡糸炉部6で紡糸された光ファイバ裸線lはこの中心軸
線上を下方に走行し、第1スリツト13、高周波コイル
15の中心部、第2スリツト19を通り、最下方の減圧
室25の開口を経て外部に導出され、図示しない巻取リ
ールに巻き取られるようになっている。
この装置を用いて光ファイバを製造するには、まず、紡
糸炉部6において抵抗発熱体lO1に通重し、光フアイ
バ母材11を加熱し、常法により溶融紡糸し、光ファイ
バ裸線lを得る。この時、紡糸炉部6内はArガスなど
の圧力0.1Torr程度の雰囲気とされる。光ファイ
バ裸線lは、ついで第1スリツト13を通り、重合炉部
7に導入される。
重合炉部7内には、有機ガスやハロゲン化炭素等の光フ
ァイバの被覆層2を形成する共重合体の原料の重合性モ
ノマーガスを、Ar等のキャリヤーガスと共に原料ガス
導入管16から送給する。
重合炉部7内の重合性モノマーガスの圧力は、0.01
〜10Torr程度に保たれる。
この重合炉部7内では高周波コイル15からの高周波電
力により、プラズマが発生せしめられており、このプラ
ズマにより重合性モノマーガスが重合され、光ファイバ
裸線l上に被覆層2を形成する。高周波コイル15に印
加される電力は、30〜a o o ow程度とされ、
その周波数は約1〜20MHzとされる。
光ファイバ裸線lに形成される被覆層2の厚さは、モノ
マー裏皮、光ファイバ裸線1の走行速度などによって変
化する。
このように重合炉部7で被覆層2が形成された光ファイ
バ裸線1は第2のスリット19を通り、減圧室23.2
4.25を経て外部に導出され、巻取リールに巻き取ら
れる。
「実験例1」 第3図に示した装置を用いて本発明の光ファイバを試作
し、その引張強度と、水素雰囲気中での伝送損失の変化
を調べた。
製造装置の仕様を次に示す。
高周波発振装置18・・・出力20KW周波数3.4 
MHz 高周波コイル15・・・コイル径10011巻き数10
ターン 重合炉部7の重合室7a・・・内径80xm全長800
xm 重合炉部7に原料モノマーガスとしてCH,とCF4を
4=1の比で導入し1、キャリヤーガスとしてArガス
を導入し、3KWの出力でプラズマを発生させた。重合
炉部7内の圧力は1101xHであった。紡糸炉部6で
速度1 x/n+inで紡糸された光ブアイバ裸線1を
この重合炉部7に導き、被覆層2を形成した。得られた
被覆層2をなす重合体の組成は、原子比で C:H:F=1:0.12:0.01であった。
被覆層2が形成された、光フアイバ裸線l上にさらに紫
外線硬化型エポキシアクリレート樹脂を被覆した。
得られた光ファイバは、裸線1の外径が125μ11被
覆層2の厚さが500オングストローム、エポキシアク
リレート樹脂被覆外径が420μlであった。
この光ファイバの引張強度を測定したところ、平均3.
5GPaであった。これに対して、光ファイバ裸線1に
イオンプラズマ重合で結晶性カーボンのみを被覆し被覆
層2とした点が異なる光ファイバの引張強度を調べたと
ころ、このものは平均1.5GPaであり、本発明の光
ファイバが引張強度に優れていることが確認できた。
ついで、試作した本発明の光ファイバを150℃の水素
雰囲気下に放置して、波長1.3μ肩における伝送損失
の変化を調べたところ、120時間放置後も損失の増加
はみられず、本発明の光ファイバは水素が透過し難く、
寿命の長いものであることを確認できた。
「実験例2」 実験例1と同様に、第3図に示した装置を用いて本発明
の光ファイバを試作し、その引張強度と、水素雰囲気中
での伝送損失の変化を調べた。
重合炉部7に原料モノマーガスとしてCH,とCCQ4
を4=1の比で導入し1、キャリヤーガスとしてArガ
スを導入し、2.8 KWの出力でプラズマを発生させ
た。重合炉部7内の圧力はlOxxHgであった。紡糸
炉1部6で速度I R/winで紡糸された光ファイバ
裸線lをこの重合炉部7に導き、被覆層2を形成した。
得られた被覆層2をなす重合体の組成は、原子比で C:H:CQ= 1 :0.6 :0 、o 1であり
有機物の多い組成となっていた。
被覆層2が形成された、光フアイバ裸線l上にさらに紫
外線硬化型エポキシアクリレート樹脂を被覆した。
得られた光ファイバは、裸線lの外径が125μ友、被
覆層2の厚さが600オングストローム、エポキシアク
リレート樹脂被覆外径が420μ次であった。
この光ファイバの引張強度を測定したところ、平均4.
8GPaであった。
ついで、試作した本発明の光ファイバを150℃の水素
雰囲気下で、波長1.3μ!における伝送損失の変化を
調べたところ、120時間放置後も損失の増・加はみら
れなかった。
「実験例3」 実験例1と同様に、本発明の光ファイバを試作し、その
引張強度と、水素雰囲気中での伝送損失の変化を調べた
原料モノマーガスとしてCH,とCC(24をlO:1
の比で導入し1、キャリヤーガスとしてArガスを導入
し、20KWの出力でプラズマを発生させた。重合炉部
7内の圧力はl101xHであった。
紡糸炉部6で速度1 x/minで紡糸された光ファイ
バ裸線lをこの重合炉部7に導き、被覆層2を形成した
。得られた被覆層2をなす重合体の組成は、原子比で C:H:Cl2=1:1.26:0.01であった。
被覆層2が形成された、光フアイバ裸線l上にさらに紫
外線硬化型エポキシアクリレート樹脂を被覆した。
得られた光ファイバは、裸線lの外径が125μl、被
覆層2の厚さが700オングストローム、エポキシアク
リレート樹脂被覆外径が420μ肩であった。
この光ファイバの引張強度を測定したところ、平均4.
90Paであった。
ついで、試作した本発明の光ファイバを150℃の水素
雰囲気下で、波長1.3μ鱈こおける伝送損失の変化を
調べたところ、120時間放置後1 、2 dB/kg
の損失増加がみられた。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明の光ファイバは、光ファイ
バ裸線上に形成された被覆層が高分子状ガーデンと有機
高分子体との共重合体よりなるものなので、被覆層は可
撓性と適度な伸縮性を有すると共に、水素含有量が少な
くかつ水素等の透過を阻止し得るものになる。従って゛
、本発明の光ファイバは、マイクロベンディング損失お
よび水素による伝送損失の増加が少なく、また張力が加
わっても被覆層が剥離することがない引張強度に優れた
ものとなる。よって本発明の光ファイバは低損失で長寿
命のものになる。
また、被覆層をなす重合体が、モノマーとしての有機ガ
スおよびハロゲン化炭素をプラズマ重合したものである
光ファイバにあっては、被覆層を低温で形成できるので
、被覆層を形成する際、光ファイバ裸線に与えるヒート
ショックが少なく、品質の優れた光ファイバとなる利点
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光ファイバの一実率例を示す断面図、
第2図は本発明の光ファイバの被覆層をなす重合体の一
例を示す構造式、第3図は本発明の光ファイバの製造に
好適に用いられる装置の一例を示す概略構成図である。 1・・・・・・光ファイバ裸線、2・・・・・・被覆層
、3・・・・・・結晶性カーボン、4・・・・・・アモ
ルファスカーボン、5・・・・・・ハイドロカーボン。 第1図 ■ 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光ファイバ裸線上に高分子状カーボンと有機高分
    子体との共重合体よりなる被覆層が形成されてなる光フ
    ァイバ。
  2. (2)上記重合体が、モノマーとしての有機ガスおよび
    ハロゲン化炭素をプラズマ重合させたものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光ファイバ。
JP60109634A 1985-05-22 1985-05-22 光フアイバ Expired - Lifetime JPH0646251B2 (ja)

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JP60109634A JPH0646251B2 (ja) 1985-05-22 1985-05-22 光フアイバ

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JP60109634A JPH0646251B2 (ja) 1985-05-22 1985-05-22 光フアイバ

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JPS61267711A true JPS61267711A (ja) 1986-11-27
JPH0646251B2 JPH0646251B2 (ja) 1994-06-15

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0227308A (ja) * 1988-07-18 1990-01-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ及びその製造方法
JPH0235404A (ja) * 1988-07-26 1990-02-06 Fujikura Ltd 光ファイバ
JPH02233536A (ja) * 1989-03-06 1990-09-17 Hitachi Cable Ltd 光ファイバの製造法
JPH02282209A (ja) * 1989-04-24 1990-11-19 Fujikura Ltd 光ファイバ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0227308A (ja) * 1988-07-18 1990-01-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ及びその製造方法
JPH0235404A (ja) * 1988-07-26 1990-02-06 Fujikura Ltd 光ファイバ
JPH02233536A (ja) * 1989-03-06 1990-09-17 Hitachi Cable Ltd 光ファイバの製造法
JPH02282209A (ja) * 1989-04-24 1990-11-19 Fujikura Ltd 光ファイバ

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