【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
この発明は、経年変化による伝送損失の増加現
象をたいへん小さく抑えることのできる光フアイ
バの製造方法に関するものである。
背景と目的
光フアイバケーブルにおいて、時間の経過とと
もに伝送損失の増加することが、最近判明した。
その原因としては、現在以下のように考えられて
いる。
(1) 光フアイバの構成材料であるプラスチツクの
加水分解や熱酸化などにより水素ガスが発生
し、その水素ガスが光フアイバ内に拡散するこ
とにより損失増加現象が起きる。
(2) 拡散した水素ガスの一部は−｜
Si
｜−Ｏと
結合して−｜
Si
｜−OHとなり、また一部は水素
分子としてガラスの網目構造中に保持され
る。
(3) 水素ガスの発生源としては、上記のプラスチ
ツクだけでなく、異種金属で構成している光フ
アイバケーブル内に水が入つた場合には、電池
を構成して、水素ガスが発生する。
(4) 同一量の水素ガスが発生する場合でも、光フ
アイバの組成および組成比によつて損失の増加
特性は異なる。つまりOH基の増加にたいして
は、あらかじめガラス中にダンリングボンドを
有する欠陥酸素が存在していないと、水素と結
合しない。
(5) 欠陥の数および種類は、光フアイバの組成お
よび組成比だけでなく、製造方法および製造条
件に強く依存する。
この発明は、とくに上記(4)と(5)との点を考慮し
て、光フアイバ中の酸素欠陥を極力少なくするこ
とのできる光フアイバの製造方法の提供を目的と
するものである。そしてケーブル内に水素ガスが
発生し、その水素ガスが光フアイバ内に拡散して
いつてもOH基が形成されないようにし、そうす
ることによつて、損失増加特性の改善が図られる
ようにしたものである。
発明の構成
紡糸した光フアイバが最初の被覆材に触れる前
に、酸素を連続的に流した加熱炉の中を通り、酸
素だけの雰囲気中で熱処理されるようにすること
を特徴とする。
構成のより詳しい説明
光フアイバを製造するとき、従来は「第１図」
のように、母材１０から紡糸された光フアイバ１
２を、コータ１４、ヒータ１６、コータ１８、ヒ
ータ２０のなかを順に通し、ボビン２２に巻きと
るという方法をとつている。
しかし本発明においては、「第２図」のように、
紡糸された光フアイバ１２が最初のコータ１４に
おいて被覆材に触れる前に加熱炉２４の中を通す
ようにする。また加熱炉２４内には酸素を連続的
に流す。
後記の実験結果からわかるように、熱処理温度
は1200℃くらい、また酸素の流量は600c.c.／min
くらい、が適当である。
実施例
紡糸速度、熱処理の温度、酸素の流量を変え、
熱処理のすんだ光フアイバに一次被覆（変成シリ
コーン樹脂と通常のりシリコーン樹脂の２層）と
ナイロンの二次被覆を施して光フアイバ心線とし
た。その諸元を次の「第１表」に示す。
The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber that can minimize the phenomenon of increase in transmission loss due to aging. Background and Purpose It has recently been found that transmission loss increases with time in optical fiber cables.
The reasons for this are currently thought to be as follows. (1) Hydrogen gas is generated by hydrolysis or thermal oxidation of the plastic that is the constituent material of the optical fiber, and this hydrogen gas diffuses into the optical fiber, causing an increase in loss. (2) Part of the diffused hydrogen gas is −|Si |−O
It combines to form -|Si|-OH, and some of it is retained as hydrogen molecules in the network structure of the glass. (3) Hydrogen gas can be generated not only from the above-mentioned plastics, but also when water gets into optical fiber cables made of dissimilar metals, hydrogen gas is generated by forming a battery. (4) Even when the same amount of hydrogen gas is generated, the loss increase characteristics differ depending on the composition and composition ratio of the optical fiber. In other words, when increasing the number of OH groups, they do not bond with hydrogen unless a defective oxygen having a dangling bond is already present in the glass. (5) The number and type of defects strongly depend not only on the composition and composition ratio of the optical fiber, but also on the manufacturing method and manufacturing conditions. This invention aims to provide a method for manufacturing an optical fiber that can reduce oxygen defects in the optical fiber as much as possible, particularly in consideration of the above points (4) and (5). This prevents the formation of OH groups even when hydrogen gas is generated within the cable and diffuses into the optical fiber, thereby improving the loss increase characteristics. It is. Structure of the invention The spun optical fiber is characterized in that, before it touches the first coating material, it passes through a heating furnace in which oxygen is continuously flowed, so that it is heat-treated in an oxygen-only atmosphere. More detailed explanation of the configuration When manufacturing optical fibers, conventionally "Figure 1"
An optical fiber 1 spun from a base material 10 as shown in FIG.
2 is sequentially passed through the coater 14, heater 16, coater 18, and heater 20, and then wound onto the bobbin 22. However, in the present invention, as shown in "Figure 2",
The spun optical fiber 12 passes through a heating furnace 24 before contacting the coating material in the first coater 14. Further, oxygen is continuously flowed into the heating furnace 24. As you can see from the experimental results below, the heat treatment temperature was about 1200℃, and the oxygen flow rate was 600c.c./min.
About that amount is appropriate. Example: By changing the spinning speed, heat treatment temperature, and oxygen flow rate,
The heat-treated optical fiber was coated with a primary coating (two layers of a modified silicone resin and an ordinary adhesive silicone resin) and a secondary coating of nylon to obtain an optical fiber core. Its specifications are shown in the following "Table 1".
【表】
伝送損失の増加特性は、加速試験方法によつて
求めた。すなわち、作製した光フアイバ心線を
200℃のオーブンの中に２時間保持し、オーブン
前後の損失波長特性をモノクロメータにより測定
した。損失増加の値は、OH基による損失増加が
著しい波長1.39μｍにおける増加値により求めた。
熱処理条件をいろいろ変えたときの損失増加の
値を、次の「第２表」に示した。[Table] The transmission loss increase characteristics were determined by an accelerated test method. In other words, the fabricated optical fiber core wire is
The sample was kept in an oven at 200°C for 2 hours, and the loss wavelength characteristics before and after the oven were measured using a monochromator. The value of increase in loss was determined from the increase value at a wavelength of 1.39 μm, where the increase in loss due to OH groups is significant. The following "Table 2" shows the values of increase in loss when the heat treatment conditions were varied.
【表】
（註）損失増加は波長1.39μｍの値
「第２表」から、損失増加を小さくするには、
熱処理条件としては、温度が高く、酸素流量が多
く、紡糸速度が遅いほど良いことがわかる。
発明の効果
この発明は、光フアイバの経年変化にによる伝
送損失の増加が、光フアイバ内で発生する水素ガ
スに起因するという原因の解明にもとづいてなさ
れてものである。
本発明においては、紡糸された光フアイバが最
初の被覆材に触れる前に、酸素を連続的に流した
加熱炉の中を通り、酸素だけの雰囲気中で熱処理
されるようにするので、光フアイバのなかの酸素
欠陥が非常に少なくなり、したがつて発生した水
素ガスが光フアイバ内に拡散してきても、OH基
の増加する程度がたいへん少ない。
よつて布設してから長い年月がたつても伝送損
失があまり増加しないようになる。[Table] (Note) The loss increase is the value at a wavelength of 1.39μm. From "Table 2", to reduce the loss increase,
It can be seen that the higher the temperature, the higher the oxygen flow rate, and the slower the spinning speed, the better the heat treatment conditions. Effects of the Invention The present invention was made based on the clarification of the cause of increase in transmission loss due to aging of optical fibers, which is caused by hydrogen gas generated within the optical fibers. In the present invention, before the spun optical fiber touches the first coating material, it passes through a heating furnace in which oxygen is continuously flowed and is heat-treated in an oxygen-only atmosphere. There are very few oxygen vacancies in the optical fiber, so even if the generated hydrogen gas diffuses into the optical fiber, the amount of OH groups will increase to a very small extent. As a result, transmission loss will not increase significantly even after many years have passed since installation.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は従来の一次被覆の説明図、第２図は本
発明の熱処理の説明図。
１２：光フアイバ、１４：第１のコータ、２
４：加熱炉。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a conventional primary coating, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a heat treatment according to the present invention. 12: Optical fiber, 14: First coater, 2
4: Heating furnace.