JPH01113710A - 被覆光フアイバ - Google Patents

被覆光フアイバ

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Publication number
JPH01113710A
JPH01113710A JP62270535A JP27053587A JPH01113710A JP H01113710 A JPH01113710 A JP H01113710A JP 62270535 A JP62270535 A JP 62270535A JP 27053587 A JP27053587 A JP 27053587A JP H01113710 A JPH01113710 A JP H01113710A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
coated optical
coating layer
resin
hydrogen
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
Application number
JP62270535A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nonaka
毅 野中
Makoto Honshiyo
誠 本庶
Hiroo Matsuda
松田 裕男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP62270535A priority Critical patent/JPH01113710A/ja
Publication of JPH01113710A publication Critical patent/JPH01113710A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/104Coating to obtain optical fibres
    • C03C25/106Single coatings

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)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバの外周に光硬化性樹脂からなる外部
被覆層を施した被覆光ファイバに関するものである。
〔従来の技術〕
光伝送用媒体として使用される光学ガラスファイバ(以
下光ファイバという。)は、通常その直径が150μm
φ以下であシ、また材質的に脆いことから、製造中また
はケーブル化の工程において、また保管中に表面に傷が
発生し易く、この傷が応力集中源になシ、外部から力が
加わった場合、容易に破断する欠点があった。このため
、光ファイバをそのまま光伝送用媒体として使用するこ
とは極めて困難である。
したがって、従来から光ファイバの表面に樹脂被覆を施
し、光フアイバ製造直後の初期強度の維持および長期使
用に耐える被接光ファイバが製造され、実用に供されて
きた。
従来使用されている樹脂被覆材料としては、九とえはシ
リコン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化
型樹脂や、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレー
ト、ポリエステルアクリレートなどの紫外線硬化型樹脂
が適用されている。これらの被覆材料は、材料によって
量の多少はあるものの、いずれも経時的に水素が発生す
ることが知られている。この水素発生は、ガラスファイ
バの伝送損失を増大させる場合のあることも知られてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来、この種の被覆光ファイバにおいて、被覆材料から
発生する水素は光フアイバ中に拡散し、伝送損失の増大
を引き起す場合がある。被覆材料に紫外線硬化型樹脂を
使用した場合には、水素発生量が従来使用されていた熱
硬化型の、たとえばシリコン樹脂に比べて充分少なく、
通常の条件下ではとくに問題はない。
しかしながら、遣水のために施す外被に細径の金属チュ
ーブを用いた完全密閉構造のケーブルの場合には、被覆
材料からの水素発生量をさらに低減しないと、経時的忙
水素による伝送損失の発生の起る危惧がある。このより
な細径の金属チューブを用いた完全密閉構造のケーブル
を、室温で6箇月の条件に相当する、温度(資)℃で3
日間加熱した場合には、波長1.24μmにおける水素
に起因する伝送損失増が約1桁大きくなシ、これを通常
のケーブルにおける伝送損失レベルの0.1 dB/K
mKおさえるためには、被覆からの水素発生量をさらに
1桁低減する必要がある。すなわち水素発生量をI X
 10−3m1 / mから1×lθ″″’ ml/ 
mに低減することが必要である。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は従来の問題点を解決し、密閉構造のケーブルに
おいても適用できる、水素発生量の少ない、長期にわた
って伝送損失の安定した信頼性の高い被覆光ファイバを
提供するもので、光ファイバの外周に光硬化性樹脂から
なる外部被覆層を施した被覆光ファイバにおいて外部被
覆層は消光剤を含有してなることを特徴とし、とくに含
有する消光剤は有機ニッケル系消光剤からなる態様、ま
た含有する消光剤の含有量は0.1重量部以上、1.0
重量部未満からなる態様を含むことを特徴としている。
〔作用] 本発明の被覆光ファイバは、外部被覆層中に消光剤を含
有していることから、被覆層の皮膜からの水素発生を抑
えることができる。すなわち、被覆樹脂からの水素発生
は、被覆樹脂中の残留光重合開始剤の光エネルギによる
開裂反応が主な原因であると考えられる。
水素発生量を低減する方法の一つとして、樹脂中の光重
合開始剤の量を少なくすることが考えられるが、光重合
開始剤の量を少なくすると、樹脂の硬化速度を遅くする
ことになシ、光フアイバ生産性の面で好ましくない。そ
こで、水素発生量低減の方法として、光エネルギによシ
活性化され、励起状態になった光重合開始剤をもとの基
底状態に戻すことが重要となってくる。
本発明は、励起状態になった光重合開始剤を基底状態に
戻す作用が非常に優れ、゛かつ添加することによシ樹脂
の硬化速度を損うことのない消光剤を外部被覆層に含有
して構成されていることから、消光剤の作用によシ、光
ファイバの被覆樹脂からの水素発生を抑えることができ
る。したがって、光7アイパの水素発生に起因する伝送
損失の増加が抑止され、伝送特性の長期安定性を保持す
ることができる。
なお消光剤が樹脂の硬化速度を損うことのないのは、外
部被覆層に含有する消光剤の濃度は光重合開始剤の濃度
よ多少ないので、硬化反応において樹脂中の光重合開始
剤がすべて消費されるわけでなく、使われるのは一部分
であることから、光重合開始剤の濃度が大きい場合、硬
化反応に必要なラジカルは充分供給されうるからである
また消光剤の添加量は、0.1重量部以下では添加量が
少ないため水素発生量低減に効果がなく、添加量が1.
0重量部以上では外部被覆層の皮膜に対して可塑化効果
を及ぼし、信頼性の面で好ましくない。以下実施例につ
いて説明する。
〔実施例〕
第1図に本発明の被覆光ファイバの断面図を示す。光フ
ァイバ1に消光剤を含有した光硬化性樹脂からなる外部
被覆層2を施して被覆光ファイバ3を構成している。本
発明で、外部被覆層2に添加する消光剤は、有機ニッケ
ル系消光剤が適用され、たとえば、(2−2’−チオビ
ス(4−三級オクチルフエノラー)))−2−エチルヘ
キシルアミン−ニッケル(If) 、ニッケル・ジブチ
ル−ジチオ・カルバメート、[2−2’−チオビス(4
−三級オクチルフェノラート)]−ブチルアミンニッケ
ル、ニッケルビス(オクチルフェニル)スルフィト、ニ
ッケルコンプレックス3.5−ジー三級ブチル−4−ヒ
ドロキシペンジリツクアミツドモノエチレ−)、2−2
’−チオビス(4−三級オクチルフェノラート)トリエ
タノールアミンニッケル(II)などが好適である。
この稲の消光剤としては、一般に有機ニッケル系、有機
亜鉛系などの消光剤が存在するが、消光剤としての作用
は有機ニッケル系がとくに優れていて、水素発生量の低
減に効果が認められた。
また、消光剤が樹脂の硬化速度を損わないのは、消光剤
の濃度が光重合開始剤の濃度よシタないからである。す
なわち、硬化反応において、樹脂中の光重合開始剤がす
べて消費されるわけではなく、使われるのは一部分であ
るため、光重合開始剤の濃度が大きい場合、硬化反応に
必要なラジカルは充分供給され得る。消光剤の含有量が
0.1重量部以上、1.0重量部以下の場合、一般に使
用されている紫外線硬化屋樹脂の光重合開始剤の含有量
との対比で充分に差があシ、硬化性に影譬は認められな
かった。
第2図は本発明の被覆光ファイバを適用した光7アイパ
クーブルの断面図である。3は本発明による被覆光ファ
イバ、4は抗張力体、5は鉛チューブ、6はpvcシー
スを示す。
次に1本発明の具体的実施例と、本発明の構成によらな
い比較例について説明する。
実施例】: 第1図に示した構造の、光ファイバ1の外部被覆層2に
ウレタンアクリレート系光硬化性樹脂を用い、外部被覆
層2に有機ニッケル系消光剤である[2−2’−チオビ
ス(4−三級オクチルフェニル−))]−]2−エチル
ヘキシルアミンーニッケルII)を0.5重量部添加し
た被覆光ファイバを製造した。この被覆光ファイバ30
m長を容量100mItのガラスボトル中に密閉した後
、温度120℃の恒温槽中に冴時間放置した。その後、
“ガラスボトル内部に発生した水素量をカスクロマトグ
ラフィによシ定量にしたところ1 、2 X 10” 
ml/ mであった。
次にこの被覆光ファイバを使用して、第2図に示した構
造の光フアイバケーブルを試作した。この試作光フアイ
バケーブルを温度(資)℃の恒温槽中に3日間放置した
。放置後、波長1.24μmにおける伝送特性を測定し
たところ、水素分子の振動に起因する波長1.24pm
の伝送損失の増加は0.05(dB/Km )であつ九
実施例2: 実施例1と同じ構造の被覆光ファイバで、外部被覆層に
有機ニッケル系消光剤であるニッケル・ジプチル−ジチ
オ・カルバメートを0.5重量部添加した被覆光ファイ
バを製造した。この被覆光ファイバ30m長を容量10
0 mAのガラスボトル中に密閉した後、温度120℃
の恒温槽中に冴時間放置した。その後、ガラスボトル内
部に発生した水素量をガスクロマトグラフィによシ定量
したところ1、I X 10  mJ/mであった。
次にこの被覆光ファイバを使用して、第2図に示した構
造の光フアイバケーブルを試作した。こ損失の増加は0
 、04 (dB/Km )であった。
実施例3: 実施例1と同じ構造の被覆光ファイバで、外部被覆層に
有機ニッケル系消光剤である(2−2’−チオヒス(4
−三級オクチルフエノラー)))−2−エチルヘキシル
アミン−ニッケル(II) t O,9重量部添加した
光ファイバを製造した。この被覆光ファイ/< 30 
m長を容量100m/のガラスボトル中に密閉した後、
温度120℃の恒温槽中に為時間放置した。その後、ガ
ラスボトル内部に発生した水素量をガスクロマトグラフ
ィによシ定量したところ9.5X10−’mJ/mであ
った。
次にこの被覆光ファイバを使用して第2図に示した構造
の光フアイバケーブルを試作した。この試作光フアイバ
ケーブルを温度(資)℃の恒温槽中に3日間放置した。
放置後、波長1.24μmにおける伝送特性を測定した
ところ、水素分子の振動に起因する波長1.24μmの
伝送損失め増加は0.02(dB/Km)であった。
比較例1: 実施例1と同じ構、造の被覆光ファイバで、外部被覆層
に有機ニッケル系消光剤である[2−2’−チオビス(
4−三級オクチルフェノラート)]−]2−エチルヘキ
シルアミンーニッケル(II) ヲO,oa重量部添加
し九被覆光ファイバを製造した。この被覆光ファイバ3
0m長を容量100mJのガラスボトル中に密閉した後
、温度120℃の恒温槽中にス時間放置した。その後、
ガラスボトル内部に発生した水素量をガスクロマトグラ
フィによシ定量したところ1.2X10  ml/mで
あった。
次にこの被覆光ファイバを使用して第2図に示した構造
の光フアイバケーブルを試作した。この試作光フアイバ
ケーブルを温度(資)℃の恒温槽中に3日間放置した。
放置後、波長1.24μmにおける伝送特性を測定した
ところ、水素分子の振動に起因する波長1.24μmの
伝送損失の増加は1.2(dB/ Km )であった。
比較例2: 実施例1と同じ構造の被覆光ファイバで、外部被覆層に
消光剤を添加しない被覆光ファイバを製造した。この被
覆光ファイバ30m長を容量100mJのガラスボトル
中に密閉した後、温度120℃の恒温槽中に24時間放
置した。その後、ガラスボトル内部に発生した水素量を
ガスクロマトグラフィによシ定量したところ1.3 X
 10−” mJ/mであった。
次にとの被覆光ファイバを使用して第2図に示した構造
の光フアイバケーブルを試作し九。この試作光フアイバ
ケーブルを温度(資)℃の恒温槽中に3日間放置した。
放置後、波長1.24μmにおける伝送特性を測定した
ところ、水素分子の振動に起因する波長1.24/Jm
の伝送損失の増加は1.6(dB/Km )であった。
比較例3: 実施例1と同じ構造の被覆光ファイバで、外部被覆層に
有機ニッケル系消光剤である(2−2’−チオビス(4
−三級オクチルフェノラー)))−2−エチルヘキシル
アミン−ニッケル(II)をt、s重量部添加した被覆
光ファイバを製造した。この被覆光ファイバ30m長を
容量100mJのガラスボトル中に密閉した後、温度1
20℃の恒温槽中にス時間放置した。その後、ガラスボ
トル内部に発生した水素量をガスクロマトグラフィによ
シ定量したところlXl0  ml/mであった。
次にこの被覆光ファイバを使用して第2図に示した構造
の光フアイバケーブルを試作した。この試作光フアイバ
ケーブルを温度(資)℃の恒温槽中に3日間放置した。
放置後、波長1.34μmにおける伝送特性を測定した
ところ、水素分子の振振動に起因する波長1.24μm
の伝送損失の増加は1.0(dB/Km ) テh ツ
タ。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の被覆光ファイバは、光フ
ァイバに施した光硬化性樹脂からなる外部被覆層中に消
光剤を含有させることによシ、水素発生量を1桁低減す
ることができ、本発明の被覆光ファイバを使用して試作
した光フアイバケーブルは、波長1.24μmにおける
水素に起因する伝送損失の増加を0.1dB/Km以下
におさえることができる。
したがって、本発明の被覆光ファイバを、遣水のため外
被に細径の金属チューブを用い九完全密閉構造のケーブ
ルに適用すると、経時的な水素発生による伝送損失の増
加を抑止することができ、その効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の被覆光ファイバの断面図、第2図は本
発明の被覆光ファイバを適用した光ファイバケーブル断
面図である。 1・・・光ファイバ 2・・・消光剤含有の外部被覆層 3・・・被覆光ファイバ 4・・・抗張力体 5・・・鉛チューブ 6・・・PvCシース 特許請求人 住友電気工業株式会社 代 理 人 弁理士玉蟲久五部 盃、被覆光ファイバ 本発明の被覆光ファイバ断面図 第  1  図 第  2  図 手続補正書 昭和63年6月1日 特許庁長官  小 川 邦 夫 殿 昭和62年特許願第270535号 2、発明の名称 被覆光ファイバ 住 所 大阪市東区北浜5丁目15番地名 称 (21
3)住友電気工業株式会社代表者川上哲 部 4、代理人 5、補正により増加する発明の数   なし6、補正の
対象 明細書の発明の詳細な説明の欄(1)  明細書
第6頁第19行乃至第20行の「、信頼性の面で好まし
くない。」 のあとに次の文章を挿入する。 「しかも経時的に表面やガラスとの界面にブリードしや
すくなるため機械特性の経時変化や、ガラスの強度低下
をもたらし好ましくないことがわかった。」 (2)明細書第13頁第14行にrlXlo−’m6/
mJとあるを、 r 9. 5 X 10−’ml/m Jと補正する。 (3)明細書第13頁第18行に「波長1.34μm」
とあるを、 「波長1.24μm」 と補正する。 (4)明細書第13頁第19行に「捩振動」とあるを、 「振動」 と補正する。 (5)明細書第13頁第20行に「伝送損失の増加は1
.0」とあるを 「伝送損失の増加は0.02J と補正する。 (6)明細書第14頁第1行のrdB/Km)であった
。」の後に次の文章を挿入する。 「この試作ケーブルを放置し観察したところ、経時的に
ファイバと被覆樹脂の界面から添加剤が析出しているこ
とがわかった。また、この析出現象は、他の実施例なら
びに比較例では観察されなかった。」

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光ファイバの外周に光硬化性樹脂からなる外部被
    覆層を施した被覆光ファイバにおいて、前記外部被覆層
    は消光剤を含有してなる ことを特徴とする被覆光ファイバ。
  2. (2)前記消光剤は、有機ニッケル系消光剤からなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の被覆光ファ
    イバ。
  3. (3)前記外部被覆層が含有する前記消光剤の含有量は
    、0.1重量部以上、1.0重量部未満からなることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の被覆光ファイバ
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