JPH0287106A - ハーメチック被覆光ファイバの融着接続方法 - Google Patents

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ガラスとこれを保護する仔機材料波
）百との間に、無機材料被覆を仔するハーメチック被覆
光ファイバの融着接続方法に関するものである。

（従来の技術） ある種の光通信においては１に■以上の長さの光ファイ
バを使用することが必要である。そのような長い光ファ
イバを使用する時の技術上の問題は、そのような光ファ
イバの充分な機械的強度が不足していることである。即
ち、一般に使用される長い光ファイバの抗張力は５０，
０００−８０，０００ｐ、ｓ、ｉの範囲にあるが、例え
ば長大な光ファイバを使用した迅速支払通信システムの
ようなある特別の用途の先導液体として使用する時の光
ファイバは２００．０００　ｐ、ｓ、ｉ以上の機械的強
度が要求される。

ところが、光ファイバが理想的な条件の下で線引きされ
た時に、酸化シリコン光フアイバ材料について観測され
た典型的な抗張力は１００万ｐ、ｓ、ｉのオーダである
。しかし、実際にはこのような充分な機械的強度で長い
光ファイバが処理されない理由は、通常の光ファイバの
線引き作業の間、及び線引き後に機械的１ｑｌＦ！Ａ及
び水蒸気のような雰囲気中の汚染物質による化学的なア
タックを受けることによって生じたサブミクロンオーダ
の大きさの表面の傷が存在することである。これらの問
題を解決するために光ファイバの線引き後に、その上に
１１機材料被覆を施すことが行なわれている。

しかし、これらの有機材料被覆は、水蒸気あるいは水酸
入（イオンの拡散を阻止できない。これは使用中あるい
は貯蔵中に１１機材料を被覆した光ファイバの強度を減
少させる。光ファイバは非常に水蒸気及び多（の有害環
境に対して敏感である。

このため、光ファイバには、その構造的完全性を保護す
るためハーメチック被覆を設ける。

シリコンあるいは各種金属のような無機材料で光ファイ
バを保護するために、今日使用されている最も実行可能
な方法の１つは化学的気相成長（ＣＶＤ　）法によるも
のである。ＣＶＤ法においては、被覆材料は単一のガス
状反応材料からそのような材料を生成するために必要な
温度で被覆材料を反応により生成するか、あるいは２つ
以上のガス状反応材料を所定の反応ｔｎ度で反応させる
かし゛て気相で生成する。

ところが、このハーメチック被覆はあくまでも外からの
汚染等による傷の生成を抑えるだけであり、光ファイバ
の強度を向上させるものではない。

破断の可能性は充分に考えられる。破断すれば融着接続
すればよいのであるが、融着部は光ファイバガラスが裸
であり、ハーメチック被覆が施された他の部分と比べて
強度が低下しているのは明らかである。

一般に、光ファイバの融着接続部分の強度は、他の部分
に比して低く、例えば第４図に示す放電による融着接続
では、放電融ｆｆｌ　！ｍ　（４）の近傍が最も強度が
低く、破断もこの部分で発生していることが知られてい
る。なお、図面において、（１’）は光フアイバ心線、
（Ｉｆ）は光ファイバガラス、（２）は放電電極棒、（
３）は放電である。

従って、ハーメチック被覆を施した光ファイバの融着接
続部分については、■融着により光ファイバガラスの強
度が低下する。■融着接続部分にはハーメチック被覆が
施されていないという２つの問題点が存在することにな
る。

上記■の問題点については、融着接続後の回加Ｍ（特開
昭５５−５２０１１号）、低温度雰囲気での融着（特開
昭５８−２２０１１３号）、融青前の表面処理（特開昭
５８−４２０１１号）が、又■の問題点については融着
後の硬質被覆コーティング（特開昭Ｈ−２０５４０７号
）、金属コーティング（特開昭ＧＯ−１０７００７号）
等の対策がとられている。

（解決しようとする課題） ハーメチック被覆光ファイバの融着接続部の強度を保持
するようにするためには、上述の対策を組合せて行なえ
ばよいのであるが、実際問題として装置が非常に大がか
りなものとなり、又コストの負担が大きくなってしまう
という問題点がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上述の問題点を解消した融着接続方法を提供す
るもので、その特徴は、融着接続部の有機材料を除去し
た部分に新たにカーボンコーティングを施すことにある
。

第１図（イ）〜（ホ）は本発明のバーメチ、り被覆光フ
ァイバの融着接続方法の具体例の手順の説明図である。

次に、融着接続方法の手順を第１図（イ）〜（ホ）に従
って詳細に説明する。

■第１図（イ）のように、端部を対向させて配置したハ
ーメチック被覆光ファイバ（１）の端末部のイ■機材料
液液（１２）を除去して、同図（ロ）のように無機材料
被覆（＋３）を露出する。

■同図（ハ）のように、露出した無機材料液ＩＩＩ　（
＋３）の端部被覆を除去して、光ファイバガラス（ＩＩ
）を露出する。

■光ファイバガラス（１１）の端部を対向させて軸合せ
を行ない、放電加熱により融着接続する（同図二）。

■上記融着接続部（１４）の無機材料被覆のない部分に
同図（ホ）のように新たにカーボンコーティング（＋５
）を施す。

第２図（イ）〜（へ）は本発明の融着接続方法の他の具
体例の手順の説明図で、以下同図に従ってその手順を説
明する。

■第１図の場合と同様に、端面を対向させて配置したハ
ーメチック被覆光ファイバ（１）の端末部の有機材料液
１！ｉ　（１２）を除去し、同図（ロ）のように無機材
料被覆（１３）を露出する。

■同図（ハ）のように、有機材料被覆０３）の光ファイ
バガラス（１１）の軸合せを行ない、端面を突合せる（
１Ｂ）。

■端面を突合せた状聾で、突合せ近傍の無機材料波Ｅｆ
　（１３）を除去して光ファイバガラス（１１）を露出
（同図二）シ、シかる後融首接続する（同図ホ）。

■」二足融着接続部（＋４１の無機材料被覆のない部分
に、同図（へ）のように、新たにカーボンコーティング
（１５）を施す。

（作用） 光ファイバの破断に最も影響を及ぼすのは、光ファイバ
ガラスへの水の付着である。融着接続を行なうと、加熱
（光ファイバガラスの溶融）→冷却のプロセスで、空気
中の水が多量に光ファイバガラスに付着する。

叉平常の光ファイバの使用時でも、光ファイバガラスへ
の水の付着は時間経過とともに起こる。

ハーメチック被覆光ファイバはその構造上、水が光ファ
イバガラス表面に接触し難くなっているが、被覆を除去
した部分は光ファイバガラスが露出しており、そのまま
放置しておくと水の付着が起こる。

そこで、ハーメチック被覆光ファイバの融着接続におい
て、水の影響をなくするためには、次の３つの条件が必
要である。

即ち、■融着時に水が付着しない。

■融着後も水が付着しない。

■どのような場合でも作業できなければならないので、
大がかりな装置を必要としない。

ことである。

このうち、■のためには、融着接続後に、無機材料被覆
のない部分に、新たに無機材料被覆を施せばよいという
のは容易に考えられる。

本発明はこのｐｔＨＨ材料として材質にカーボンを選定
した。カーボンを選定することにより、■通常、カーボ
ンのコーティングは熱あるいはプラズマＣＶＤで行なう
ため、熱処理あるいはプラズマエツチングといった処理
が同時になされ、融？？接続時に光ファイバガラスに付
着した多量の水を除去することができ、上記■の条件を
同時に瀾たすことができる。

■カーボンコーティングを熱ＣＶＤで行なうと、高真空
の必要がないため、大がかりな装置を必要としない。又
反応ガスはメタン、プロパン等の高純度で価格の安いも
のがあり、成膜速度が速く、コーティング時間もそんな
に２冴としないために、低価格でコーティングが出来る
。

等の効果が得られる。

なお、カーボンコーティングは熱ＣＶＤの他、カーボン
含イ１゛ガスの火炎等を用いても可能であり、上記と同
様の効果が得られる。

（実施例１） ｆａ　ｎ　１１続に用いたハーメチック被覆光ファイバ
は、アルミニュームコートファイバで、コア径５０１１
ｍ１光ファイバガラス径１２５μｍ１アルミニュームコ
ート後の光フアイバ径は２５０μｍである。

５重１ｉ１％ＮａＯＨ水溶液に端末部を約１時間浸γ工
１して、光フアイバ端末部のアルミニュームフートを除
去した。露出した光ファイバガラス部をａ機溶剤で洗滌
した後、２本の光ファイバの端面を対向させ、その先端
部を突合せた１大態で固定した。

この光ファイバを突合せた点に直交して配置された１対
の放電電極棒に電圧を印加して放電加熱を行ない、融着
接続した。この融着接続部をヒーター付きガラスチャン
バーの中に配置し、ヒーターで約８００°Ｃに加熱し、
少量のプロパンガスを」二足がラスチャンバー内に導入
し、約１０分間加熱をつづける。この結果、融着接続部
の光ファイバガラスの露出部には、非常にきれいにカー
ボンコーティングが形成された。カーボンコーティング
の厚さは：　２００ＯＡであった。

この方法により融着接続した光フアイバ２０本の接続部
の引張り強度の平均は８０　ｋｇ／ｗ／であった。

因みに、従来の方法により融着接続した光フアイバ２０
本の接続部の引張り強度の平均は４２　ｋｇ／ｍＷ？で
あった。

又上述による本発明の融着接続部をｌ（２１ｓｔｍの雰
囲気中に、室温で１ａ間放置しても全＜Ｈ２に寄与する
吸収はみられなかった。

（実施例２） 融着接続に用いたハーメチック被覆光ファイバは、カー
ボンコートファイバで、コア径１０μｍ１光ファイバガ
ラス径１２５μｍ１カーボンコーティング膜厚：　１０
０ＯＡである。

光フアイバ端末部の有機材料被覆を除去する。

カーボンコーティングが施された状態の光フアイバ先端
部を有機溶剤で洗滌した後、２本の光ファイバの端面を
対向させて軸合せし、端面を突合せて固定した。

先端部付近を０２過剰気味の火炎で加熱して、先端部周
辺のカーボンコーティングを除去した。

このような状態の光ファイバをその突合せ点に直交して
配置した１対の放電電極棒に電圧を印加して放電加熱を
行ない融着接続した。この融着接続部をベンゼンＣａＨ
ａ＋酸素０２からなるガスにより得た火炎中に入れた。

やや酸素量を少なくした（ベンゼン流量／酸素流量＝４
）。この結果、融着接続部の光ファイバガラスの露出部
には、非常にきれいにカーボンコーティングが形成され
た。

カーボンコーティングの厚さは＝２００ＯＡであった。

この方法により融着接続した光フアイバ２０本の接続部
の引張り強度の平均は、実施例１同様８０ｋ。

７ｍがであった。又上述による本発明の融む接続部をＨ
２１ａｔ腸の雰囲気中に、室温で１週間放置しても、全
＜　Ｈ２に寄与する吸収もみられなかった。

なお、第３図は本発明の融着接続方法を実現する装置の
一例の説明図である。図面において、（１）はハーメチ
ック被覆光ファイバ、（■）は光ファイバガラス、（１
３）は無機材料被覆、（２）は放電電極棒、（３）は放
電、（４）は融着部、（５）は反応管、（６）は反応ガ
ス導入部、（７）は電気炉である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の融着接続方法によれば、
非常に簡便な方法で、しかも低コストで、機械的強度の
大きいハーメチック被覆光ファイバの融７Ｊ接続部が形
成できる。従うて、ハーメチック被覆光ファイバが切断
した場合でも、強度低下をきたすことなく容易に接続す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜（ホ）及び第２図（イ）〜（へ）はいず
れも本発明のハーメチック被覆光ファイバの融む接続方
法の具体例の手順の説明図である。 第３図は本発明の融着接続方法を実現する装置の一例の
説明図である。 第４図は通常の光ファイバ融ｎ接続方法の説明図である
。 １・・・バーメチ１り被覆光ファイバ、■・・・光ファ
イバガラス、＋２・・・有機材料被覆１．１３・・・無
機材料被覆、＋４・・・融着接続部、＋５・・・新たに
成膜したカーボンコーティング、＋６・・・光ファイバ
の突合せ部。 郷 ４図 算 図 続 補 正 書 平成え年〆／月２′ｉ′日 事件の表示 昭和６３年 特許願 第 、 発明の名称 ハーメチック被覆光ファイバの融着接続方法、補正をす
る者 事件との関係

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバガラスとこれを保護する有機材料被覆
   との間に無機材料被覆を有するハーメチック被覆光ファ
   イバの融着接続方法にして、有機材料被覆及び無機材料
   被覆を除去し、軸合せを行なって融着接続した後、上記
   無機材料被覆を除去した部分に新たにカーボンコーティ
   ングを施すことを特徴とするハーメチック被覆光ファイ
   バの融着接続方法。
2. （２）有機材料を除去し、軸合せを行なって端面を突合
   せた後無機材料被覆を除去し、しかる後融着接続し、上
   記無機材料被覆を除去した部分に新たにカーボンコーテ
   ィングを施すことを特徴とするハーメチック被覆光ファ
   イバの融着接続方法。
3. （３）請求項（１）又は（２）において、融着接続部周
   辺の無機材料被覆が施されていない部分を加蒸し、その
   周辺にカーボンを含有するガスを導入してカーボンを蒸
   着することを特徴とするハーメチック被覆光ファイバの
   融着接続方法。