JPH04119948A - ハーメチック被覆光ファイバケーブル - 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〕 本発明は光フアイバケーブルに関するものであり、特に
、光フアイバ通信などに用いる気密性および引張破断強
度の良好なハーメチック被覆光ファイバケーブルに関す
る。

〔従来の技術〕

石英ガラス光ファイバに水素または水が侵入すると光フ
ァイバの伝送損失が増加する。特に、海底光フアイバケ
ーブルなどにおいては水が光ファイバに侵入する可能性
が高い。また、光ファイバに被覆を施して光フアイバケ
ーブルを製造する場合に、無電解（化学）メツキなどを
行う過程で水素または水が光ファイバに侵入する場合が
ある。

なお５本明細書において、光ファイバとはコアとクラン
ド、あるいは該クランドの外側に必要に応じて設けた石
英系ガラスジャケットとからなる部分をいい、光フアイ
バケーブルとは、光ファイバに被覆などが設けられたも
のを言う。

光ファイバに水素または水が侵入することを防止するた
め、光フアイバ表面に無機材料、たとえば、炭素または
炭素化合物で５００人程度の厚さを有する耐水素性（気
密性）の高い高密度のハーメチック被覆を設けた光フア
イバケーブルが提案されている（たとえば、米国特許第
４１８３６２１号公報、ヨーロッパ特許出願公開第０３
０８１４３号公報）。

熱ＣＶＤ法で光ファイバの外表面に形成される炭素また
は炭素化合物によるハーメチック被覆層は、炭化水素ガ
スを主原料を用いた場合微細な結晶構造を含んだ高密度
の膜となる。このカーボン・ハーメチック被覆層は水素
または水の分子の光ファイバへの透過を困難にするから
耐水素特性を大幅に向上させ、しかも、光ファイバの疲
労特性を向上させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

光ファイバに炭素または炭素化合物の被覆を形成させた
光フアイバケーブル（光ファイバの外径は１２５μｍ）
の引張破断強度は４〜５Ｋｇｆ程度である。一方、炭素
などでハーメチック被覆しない場合のもともとの光ファ
イバの引張破断強度は５６６〜６．ＯＫｇｆ程度である
から、ハーメチック被覆をすることによって引張破断強
度が低下することになる。

この引張破断強度の低下が生ずる原因は次のように考え
られる。高密度の炭素などは強固な共有結合をもつため
、光ファイバのガラスの伸びに比しその伸び率が著しく
小さい。したがって、ハーメチック被覆された光フアイ
バケーブルを引っ張ると５僅かな引っ張り応力でも大き
な応力がハーメチック被覆に集中し、ハーメチック被覆
層に破断が生し、最終的には光ファイバの破断につなが
る。

このように、炭素または炭素化合物によるカーボン・ハ
ーメチック被覆は、気密性と引張破断強度との関係にお
いて二律背反する性質をもつ。

光フアイバケーブルの引張破断強度の低下は。

接続作業など光フアイバケーブルを取り扱う場合に問題
となる。

したがって２本発明は、耐水素性（気密性）を維持させ
つつ、引張破断強度を低下させないハーメチック被覆を
形成させた光フアイバケーブルを提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） 上記問題を解決するため１本発明は、ハーメチック被覆
材料として、炭素または炭素化合物に原子半径の大きい
塩素を含有する炭素または炭素化合物、好適には、炭素
原子１個に対してほぼ１゜Ｏｘ　１０−’〜１．０ｘ１
０−”個の範囲の塩素原子を含有する炭素または炭素化
合物を用いる。

〔作用］ 炭素または炭素化合物に原子半径の大きな塩素原子を含
有させると、炭素間の共有結合の一部が切断されたーズ
な構造が形成されることが判明した。このルーズな構造
は大きな伸びを可能にし。

引張破断強度を低下させない。ただし、塩素原子の含有
量が多くなると、構造がルーズになりすぎ耐水素性が低
下する。たとえば、光ファイバに対する水の侵入は防止
できるとしても、水素の侵入に対しては不十分となる。

上述した水素に対する気密性と引張破断強度との両者を
満足する塩素原子の含有量は、実験によると、炭素原子
１個に対してほぼ１．０ｘ１０−’〜１．０ｘ１０−２
個の範囲が好適であった。

（実施例〕 第１図に本発明の実施例としてカーボン・ハーメチック
被覆光ファイバケーブルの製造装置の概略構成を示す。

この製造装置によって本発明の実施例のハーメチック被
覆光ファイバケーブルの製造方法について述べる。

線引炉１に挿入された光フアイバ用母材（プリフォーム
）２が光ファイバ３としてか引き出される。光ファイバ
３は直径１０μｍのコア、その外部にクラッドが形成さ
れ、光ファイバ３の外径は１２５μｍである。線引炉１
から引き出された光ファイバ３は外径測定器４でその外
径が測定され熱ＣＶＤ反応炉５に導入される。

熱ＣＶＤ反応炉５は上部に原料ガス導入口６゜下部に排
気ロアを備え、熱ＣＶＤ反応炉５の周囲にはヒータ８が
設けられている。原料ガス導入口６からは、炭素化合物
の１例としてのアセチレン（Ｃｚｔ（ｚ）と塩素ガス（
ＣＩ□）を６水準の混合比で混合させた原料ガスを供給
した。この原料ガスはヒータ８の熱と光ファイバ３自体
の熱によって熱分解され、塩素の含有量が異なるカーボ
ン被覆層、すなわち、カーボン・ハーメチック被覆層が
光ファイバ３の外表面に形成される。このカーボン・ハ
ーメチック被覆層が形成された光ファイバ３をハーメチ
ック被覆光ファイバ３Ａと呼ぶナオ、光ファイバ３に付
着されるカーボン被覆層の厚さが、たとえば、４００人
になるように。

原料ガス導入口６から導入される原料ガスの流量を調整
する。

カーボン・ハーメチック被覆光ファイバ３Ａは樹脂塗布
器９に導入され、その表面に保護用樹脂が塗布される。

次いで、樹脂硬化器１０を通過させられてカーボン・ハ
ーメチック被覆層の上の樹脂被覆が硬化される。この樹
脂被覆を有する光フアイバケーブル３Ｂの外径は０．２
５ｍｍである。光フアイバケーブル３Ｂは心線として巻
取機１１で巻き取られる。

上述した光フアイバケーブル３Ｂの断面図を第２図に示
す。中心に直径１０μｍのコア３１．その外部にクラッ
ド３２が形成された外径１２５μｍの石英ガラス製光フ
ァイバ３があり、この外表面に厚さ４００人の塩素原子
を含有するカーボン・ハーメチック被覆層３３が形成さ
れ、さらに保護用樹脂被覆３４が形成されて、外径約０
．２５ｍｍの光フアイバケーブル３Ｂが構成されている
。なお、ハーメチック被覆層３３の厚さは下記表＝１に
示すように、適宜の厚さにできる。

表−１に、カーボン・ハーメチック被覆層３３に含まれ
る塩素原子の量を変化させた場合の光フアイバケーブル
の緒特性を示す。

（以下余白） 表−１ 表−１における炭素原子１個に対する塩素含有量は２次
イオン質量分析法とオージェ−電子分光分析法によって
測定した値である。膜厚はカーボン・ハーメチック被覆
層３３の厚さ（人）を示し、透過型電子顕微鏡による測
定結果である。破断強度は引張破断強度（Ｋｇｆ）を示
し５条長１０ｍの光フアイバケーブルについて引っ張り
スピード５％／ｍｉｎ、ｎ＝１９の中央値における引っ
張り試験結果を示す。動疲労係数（ｎ値）は。

ｎ＝１０におけるそれぞれ引っ張りスピード０゜５．１
．０，５，１０．５０％／ｍｉｎにおける結果を示す。

耐水素性は、水素、１気圧、７５゜Ｃ雰囲気において２
４時間経過後の波長１．２４μｍにおける伝送損失（ｄ
Ｂ／Ｋｍ）の劣化を示す。

実施例１〜３は引張破断強度が５．７〜５．８Ｋｇｆで
あり、カーボン・ハーメチック被覆層３３を付着させた
ことによる引張破断強度の低下がみられない。また伝送
損失の劣化がなく気密性が維持されている。さらに動疲
労係数も良好である一方、塩素原子を含まない比較例１
．塩素原子含有量が５．０ｘ１０−’と低い比較例２は
、引張破断強度が低下している。また、塩素原子含有量
が２．０ｘ１０−２と高い比較例３は耐水素性が低下し
８伝送損失が増加している。

以上の結果から、耐水素性と引張破断強度、さらには動
疲労係数を満足させる好適な塩素含有量は炭素原子１個
に対してほぼ１．０ｘ１０−’〜１０χ１０−２の範囲
にあることが判った。

以上の実施例においては、カーボン・ハーメチック被覆
層３３の外表面に樹脂を被覆した場合について述べたが
、導電性光フアイバケーブルとしても用いるためカーボ
ン・ハーメチック被覆層３３に導電性金属被覆などを形
成してもよい。導電性被覆をカーボン・ハーメチック被
覆３３の上に無電解メツキなどで形成する場合、光ファ
イバが電解質内に浸漬されて水素または水が光ファイバ
に侵入する可能性はハーメチック被覆層３３によって除
去される。

また上記実施例として炭素化合物としてアセチレンを用
いた場合について述べたが、他の炭素化金物であっても
よい。

〔発明の効果〕

以上述べたように２本発明によれば、炭素原子１個に対
して適量の濃度の塩素原子を含有させることにより、光
ファイバに対する水素または水の侵入に対する気密性を
維持させつつ、引張破断強度を維持し、良好な疲労特性
を有するハーメチック被覆光ファイバケーブルが製造で
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のハーメチック被覆光ファイバケーブル
を製造する装置の実施例構成図。 第２図は第１図の装置によって製造された本発明の実施
例のハーメチック被覆光ファイバケーブルの断面図であ
る。 （符号の説明） ３・・・光ファイバ。 ３Ａ・・ハーメチック被覆光ファイバ ３Ｂ・・光フアイバケーブル。 ３１・・コア。 ３２・・クラッド。 ３３・・ハーメチック被覆層。 ３４・・樹脂被覆。 特許出願人　古河電気工業株式会社 代理人　　　弁理士　　　佐藤隆久

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、炭素原子１個に対してほぼ１．０ｘ１０＾−＾５〜
   １．０ｘ１０＾−＾２個の範囲の塩素原子を含有する炭
   素または炭素化合物の膜で光ファイバの外表面を被覆し
   たことを特徴とするハーメチック被覆光ファイバケーブ
   ル。