JPS6267506A - 赤外伝送フアイバの製造方法 - Google Patents
赤外伝送フアイバの製造方法Info
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- JPS6267506A JPS6267506A JP60206675A JP20667585A JPS6267506A JP S6267506 A JPS6267506 A JP S6267506A JP 60206675 A JP60206675 A JP 60206675A JP 20667585 A JP20667585 A JP 20667585A JP S6267506 A JPS6267506 A JP S6267506A
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- JP
- Japan
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- fiber
- heat
- multicrystal
- infrared transmission
- polycrystalline
- 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.)
- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/022—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from molten glass in which the resultant product consists of different sorts of glass or is characterised by shape, e.g. hollow fibres, undulated fibres, fibres presenting a rough surface
- C03B37/023—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres, made by the double crucible technique
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/10—Non-chemical treatment
- C03B37/14—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
- C03B37/15—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape with heat application, e.g. for making optical fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/80—Non-oxide glasses or glass-type compositions
- C03B2201/84—Halide glasses other than fluoride glasses, i.e. Cl, Br or I glasses, e.g. AgCl-AgBr "glass"
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (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】
「産業上の利用分野１
本発明はイオン結晶性物質を素材とする赤外伝送ファイ
バの製造方法に関する。
バの製造方法に関する。
ｒ従来の技術Ｊ
ＣｓＢｒ、 ＫＣＩ 、 ＫＲＳ−５、ＫＲＳ−８など
のイオン結晶性物質は、波長１０ルｍ付近の赤外光に対
する透過特性が石英ガラス、フッ化物ガラス、カルコゲ
ナイドガラスよりも優れ、その波長領域がＣＯ２レーザ
の発振波長と一致するため、これらの結晶を素材とする
赤外伝送ファイバにより、Ｃ０２レーザの大パワーを導
光し、種々の加工、レーザメス等に応用することが提案
されている。
のイオン結晶性物質は、波長１０ルｍ付近の赤外光に対
する透過特性が石英ガラス、フッ化物ガラス、カルコゲ
ナイドガラスよりも優れ、その波長領域がＣＯ２レーザ
の発振波長と一致するため、これらの結晶を素材とする
赤外伝送ファイバにより、Ｃ０２レーザの大パワーを導
光し、種々の加工、レーザメス等に応用することが提案
されている。
従来、赤外伝送ファイバの製造法として、上記結晶を塑
性加工法の一種である押出成形手段により細径化し、し
かる後、その細径物すなわちファイバを熱処理する方法
が提供されている。
性加工法の一種である押出成形手段により細径化し、し
かる後、その細径物すなわちファイバを熱処理する方法
が提供されている。
上記においてファイバを熱処理する理由は、押出成形な
どの塑性加工時、その素材に導入される結晶欠陥や加工
歪みを除去し、赤外透過特性を改善するためである。
どの塑性加工時、その素材に導入される結晶欠陥や加工
歪みを除去し、赤外透過特性を改善するためである。
ちなみに、ファイバ中に結晶欠陥が多く存在すると、結
晶中の密度の均一性がくずれ、光散乱の原因となる。
晶中の密度の均一性がくずれ、光散乱の原因となる。
熱処理効果は波長の短い領域ぼど顕著であり、したがっ
て、遠赤外光を対象とするファイバの場合、かかる熱処
理を省略することもある。
て、遠赤外光を対象とするファイバの場合、かかる熱処
理を省略することもある。
確かに、上記熱処理により赤外透過率は向上するが、例
えばＣＯ２レーザのパワーは１〜２重程度の距離を度伝
送するだけであるから、実質的な上記透過率の向上は数
％にとどまる。
えばＣＯ２レーザのパワーは１〜２重程度の距離を度伝
送するだけであるから、実質的な上記透過率の向上は数
％にとどまる。
そのため、熱処理のメリットは小さいと考えられていた
。
。
「発明が解決しようとする問題点ｊ
ところが、上述した赤外伝送ファイバの場合、熱処理工
程の有無にかかわらず、時間の経過とともに透過特性が
劣化することが判明した。
程の有無にかかわらず、時間の経過とともに透過特性が
劣化することが判明した。
例えばＫＲＳ−５を１履履φに加工した赤外伝送ファイ
バの場合、これを空気中に６ケ月間放置するとその透過
特性が当初の半分以下にまで劣化してしまう。
バの場合、これを空気中に６ケ月間放置するとその透過
特性が当初の半分以下にまで劣化してしまう。
上記経時劣化の生じることは当業者間でも知られていた
が、その原因は解明されておらず、これに関する有効な
対策も提供されていない。
が、その原因は解明されておらず、これに関する有効な
対策も提供されていない。
本発明は上記の問題点に鑑み、透過特性が経時変化しが
たい赤外伝送ファイバを製造することのできる方法を提
供しようとするものである。
たい赤外伝送ファイバを製造することのできる方法を提
供しようとするものである。
ｒ問題点を解決するための手段Ｊ
本発明に係る赤外伝送ファイバの製造方法は、イオン結
晶性物質の塑性加工により作製した多結晶ファイバを、
その融点以下の温度で熱処理した後、該多結晶ファイバ
を室温まで徐冷することを特徴としている。
晶性物質の塑性加工により作製した多結晶ファイバを、
その融点以下の温度で熱処理した後、該多結晶ファイバ
を室温まで徐冷することを特徴としている。
１作用】
本発明方法の場合、はじめ多結晶ファイバをつくり、つ
ぎにその多結晶ファイバを熱処理し、その後、該多結晶
ファイバを室温まで徐冷するが、これらの熱処理工程、
徐冷工程を経て得られた赤外伝送ファイバは、塑性加工
にともなうファイ／く表面の歪み、結晶欠陥等が除去さ
れ、応力腐食の核が減少するので、長期間、空気中に放
置しても透過特性が劣化しない。
ぎにその多結晶ファイバを熱処理し、その後、該多結晶
ファイバを室温まで徐冷するが、これらの熱処理工程、
徐冷工程を経て得られた赤外伝送ファイバは、塑性加工
にともなうファイ／く表面の歪み、結晶欠陥等が除去さ
れ、応力腐食の核が減少するので、長期間、空気中に放
置しても透過特性が劣化しない。
「実 施 例Ｊ
以下、本発明方法の実施例につき１図面を参照して説明
する。
する。
ＣｓＢｒ、 Ｋ１１ｌ：１ 、 ＫＲＳ−５、ＫＲＳ−
８などのイオン結晶性物質１ａは、第１図のごとく、シ
リンダ２内に装填され、これがラム３を介して押し出さ
れる。
８などのイオン結晶性物質１ａは、第１図のごとく、シ
リンダ２内に装填され、これがラム３を介して押し出さ
れる。
この押出時、イオン結晶性物質１ａはシリンダ２の下部
にあるダイス４を介して細径に成形され、多結晶ファイ
バ１ｂとなる。
にあるダイス４を介して細径に成形され、多結晶ファイ
バ１ｂとなる。
その後５多結晶フアイバｔｂは巻取ドラム５により一た
ん巻きとられる。
ん巻きとられる。
つぎに第２図の加熱装Ｗ６を介して上記多結晶ファイバ
ｌｂを熱処理するとき、多結晶ファイバｌｂは石英製の
パイプ７内に入れられ、そのパイプ外周の電気ヒータ８
を介して融点以下の温度で加熱される。
ｌｂを熱処理するとき、多結晶ファイバｌｂは石英製の
パイプ７内に入れられ、そのパイプ外周の電気ヒータ８
を介して融点以下の温度で加熱される。
この際、パイプ７内の温度が熱電対８により測定され、
その測定信号を受ける温度調節器１０を介して上記電気
ヒータ８の電流が制御されるので、多結晶ファイバ１ｂ
の熱処理温度は所定値に保持される。
その測定信号を受ける温度調節器１０を介して上記電気
ヒータ８の電流が制御されるので、多結晶ファイバ１ｂ
の熱処理温度は所定値に保持される。
こうして所定温度、所定時間による多結晶ファイバ１ｂ
の熱処理が終わると、その多結晶ファイバ１ｂは室温に
至るまで徐々に冷却され、所望の赤外伝送ファイバとな
る。
の熱処理が終わると、その多結晶ファイバ１ｂは室温に
至るまで徐々に冷却され、所望の赤外伝送ファイバとな
る。
以下、本発明方法に関する具体的な実験例を説明する。
前述した第１図の押出成形法により、ＫＲＳ−５を塑性
加工して外径０．７履履φの多結晶ファイバを４本作製
した。
加工して外径０．７履履φの多結晶ファイバを４本作製
した。
このうち、２木の多結晶ファイバは第２図の手段により
、１５０℃で２時間熱処理し、残る２本は熱処理しなか
った。
、１５０℃で２時間熱処理し、残る２本は熱処理しなか
った。
熱処理した２本の多結晶ファイバのうち、その１本は乾
燥雰囲気内に保持し、他の１本は高湿度雰囲気内に保持
した。
燥雰囲気内に保持し、他の１本は高湿度雰囲気内に保持
した。
熱処理しない２本の多結晶ファイバも、その１本は乾燥
雰囲気内に保持し、他の１本は高湿度雰囲気内に保持し
た。
雰囲気内に保持し、他の１本は高湿度雰囲気内に保持し
た。
なお、乾燥雰囲気はガラスパイプ内に適当量のシリカゲ
ルを入れて形成し、横向きとした該ガラスパイプ内のシ
リカゲル上に所定のファイバを置いた。
ルを入れて形成し、横向きとした該ガラスパイプ内のシ
リカゲル上に所定のファイバを置いた。
一方、高湿度雰囲気はガラスアンプル内に水を入れて形
成し、そのアンプル内に、スペーサを介して所定のファ
イバを配置した。
成し、そのアンプル内に、スペーサを介して所定のファ
イバを配置した。
これらのファイバの経時変化を評価するため、ファイバ
作製直後の損失スペクトルと、そのファイバを上記雰囲
気中に３ヶ間保管した後の損失スペクトルとをそれぞれ
測定した。
作製直後の損失スペクトルと、そのファイバを上記雰囲
気中に３ヶ間保管した後の損失スペクトルとをそれぞれ
測定した。
この際の測定は通常のカットバック法により行なった。
ただし、光源としてはニクロム線を加熱したちを用い、
ブレーズ波長８ｇｍのモノクロメータで単色化した光を
、ミラーにより集光してファイバへ入射した。
ブレーズ波長８ｇｍのモノクロメータで単色化した光を
、ミラーにより集光してファイバへ入射した。
出射光はＨｇ−Ｃｄ−丁ｅ検出器で検出した。
その結果を第３図、第４図に示し、これに基づく各ファ
イバの評価を表に示した。
イバの評価を表に示した。
なお、第４図における■■■＠は下記と対応している。
■：熱処理あり、乾燥雰囲気中に保管。
■：熱処理あり、高湿度雰囲気中に保管。
■：熱処理なし、乾燥雰囲気中に保管。
■：熟処理なし、高湿度雰囲気中に保管。
表
表中、■が最もよく、Ｘが最も悪く、０は■とΔとの間
、ΔはＯと×との間の相対評価である。
、ΔはＯと×との間の相対評価である。
上記実験結果により、つざの事項が判明した。
その一つは、熱処理によりファイバの経時変化が抑制で
きることである。
きることである。
他の一つは、その経時変化のメカニズムに水蒸気が関与
しているが、熱処理を施さず、シリカゲル等により単に
乾燥した程度ではファイバの経時変化が抑制できなこと
である。
しているが、熱処理を施さず、シリカゲル等により単に
乾燥した程度ではファイバの経時変化が抑制できなこと
である。
この現象をさらに詳しく確認するため、ファイバの表面
状態を電子顕微鏡で観察したところ、著しい経時変化を
みせたファイバ■の表面には、直径２終鳳程度のクレー
タ状の凹凸が多数発生していた。
状態を電子顕微鏡で観察したところ、著しい経時変化を
みせたファイバ■の表面には、直径２終鳳程度のクレー
タ状の凹凸が多数発生していた。
それに対し、経時変化のないファイバ■の表面には、こ
のような凹凸が全くみられなかった。
のような凹凸が全くみられなかった。
ファイバのに経時変化が起きるのは、上記凹凸による散
乱損失のためであると考えられる。
乱損失のためであると考えられる。
上記クレータ状凹凸が熱処理、水蒸気とどのように関係
しているかについて、その詳細は不明であるが、ファイ
バ表面に残留している歪みや結晶欠陥が腐食の核となり
、空気中の水との反応により腐食が進行するものと考え
られる。
しているかについて、その詳細は不明であるが、ファイ
バ表面に残留している歪みや結晶欠陥が腐食の核となり
、空気中の水との反応により腐食が進行するものと考え
られる。
このような現象は、金属などでは「応力腐食」として知
、られているが、イオン結晶については初めて確認され
た。
、られているが、イオン結晶については初めて確認され
た。
上述した内容から、熱処理による経時変化の抑制効果が
確認できるが、これだけでは下記の理由により十分とい
えない。
確認できるが、これだけでは下記の理由により十分とい
えない。
例えば、熱処理を施し、高湿度雰囲気中に保管したファ
イバ■の場合も、電子顕微鏡観察によると、わずかでは
あるが、腐食の跡が観察されている。
イバ■の場合も、電子顕微鏡観察によると、わずかでは
あるが、腐食の跡が観察されている。
この程度の表面の荒れは、赤外透過特性に大きな影響を
与えないが、長期間、高湿度雰囲気中に保管されること
を鑑みた場合、その影響が次第に大きくなる。
与えないが、長期間、高湿度雰囲気中に保管されること
を鑑みた場合、その影響が次第に大きくなる。
熱処理に関連して重要なことは、その後の冷却である。
例えば、従来例のごとく熱処理した多結晶ファイバを急
冷する場合、ファイバ表面の歪みが完全に除去できない
。
冷する場合、ファイバ表面の歪みが完全に除去できない
。
その理由は、ファイバ表面から冷却していく急冷の過程
゛において、ファイバ外部、内部間に熱応力が発生する
からである。
゛において、ファイバ外部、内部間に熱応力が発生する
からである。
本発明方法の場合、熱処理後の多結晶ファイバを徐冷す
るので、こうした問題が発生しない。
るので、こうした問題が発生しない。
これに関する実験例として、前述したファイバ■を熱処
理した後の冷却速度を１℃／ｗｉｎとし、かかる徐冷後
、そのファイバを高湿度雰囲気中に６ケ月間、保管した
。
理した後の冷却速度を１℃／ｗｉｎとし、かかる徐冷後
、そのファイバを高湿度雰囲気中に６ケ月間、保管した
。
このファイバにつき、電子顕微鏡により表面状態を観察
したところ、急冷した場合にわずかみられる腐食の跡が
全く観察されず、もちろん赤外透過特性の経時変化もな
かった。
したところ、急冷した場合にわずかみられる腐食の跡が
全く観察されず、もちろん赤外透過特性の経時変化もな
かった。
ｒ発明の効果Ｊ
以上説明した通り５本発明方法によるときは。
多結晶ファイバを熱処理した後、その多結晶ファイバを
室温まで徐冷するから、ファイバ表面の歪み、結晶欠陥
等が除去されて応力腐食の核が減少する。
室温まで徐冷するから、ファイバ表面の歪み、結晶欠陥
等が除去されて応力腐食の核が減少する。
したがって、長期にわたり散乱損失の増加しない、すな
わち、その赤外透過特性につき経時劣化のない赤外伝送
ファイバが得られる。
わち、その赤外透過特性につき経時劣化のない赤外伝送
ファイバが得られる。
第１は本発明方法における多結晶ファイバの製造工程を
略示した断面図、第２図はその多結晶ファイバの熱処理
工程を略示した断面図、第３図は各種ファイバの作製直
後における損失スペクトル図、第４図は各種ファイバの
実験後における損失スペクトル図である。 １ａ・・・イオン結晶性物質 １ｂ−−・多結晶ファイバ ２・拳・シリンダ ３・・・ラム ４＠・・ダイス ６・・・加熱装置 ７１」パイプ ８・・・電気ヒータ ９・・・熱電対 １０・＠１温度調節器
略示した断面図、第２図はその多結晶ファイバの熱処理
工程を略示した断面図、第３図は各種ファイバの作製直
後における損失スペクトル図、第４図は各種ファイバの
実験後における損失スペクトル図である。 １ａ・・・イオン結晶性物質 １ｂ−−・多結晶ファイバ ２・拳・シリンダ ３・・・ラム ４＠・・ダイス ６・・・加熱装置 ７１」パイプ ８・・・電気ヒータ ９・・・熱電対 １０・＠１温度調節器
Claims (1)
- イオン結晶性物質の塑性加工により作製した多結晶ファ
イバを、その融点以下の温度で熱処理した後、該多結晶
ファイバを室温まで徐冷することを特徴とする赤外伝送
ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206675A JPS6267506A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 赤外伝送フアイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206675A JPS6267506A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 赤外伝送フアイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6267506A true JPS6267506A (ja) | 1987-03-27 |
Family
ID=16527254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206675A Pending JPS6267506A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 赤外伝送フアイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6267506A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002326650A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-12 | Yoshino Kogyosho Co Ltd | 合成樹脂製容器の蝶番 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152405A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-08-31 | Agency Of Ind Science & Technol | 赤外伝送フアイバの製造方法 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60206675A patent/JPS6267506A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152405A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-08-31 | Agency Of Ind Science & Technol | 赤外伝送フアイバの製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002326650A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-12 | Yoshino Kogyosho Co Ltd | 合成樹脂製容器の蝶番 |
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