JPH0421547A - ハーメチック被覆光ファイバ製造装置 - 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、光ファイバの表面に炭素や炭化物（ＳｉＣ，
ＴｉＣ等）のハーメチック被覆を設けたハーメチック被
覆光ファイバを製造するハーメチック被覆光ファイバ製
造装置に関するものである。

「従来の技術］ 光ファイバの表面にハーメチック被覆を設けると、外部
からのＨ２やＨ２Ｏの侵入を防ぐことができる。これに
より光ファイバの疲労特性か大幅に改善され、同時に耐
Ｈ２性か向上する。

第６図は、従来のハーメチック被覆光ファイバ製造装置
の構造を示したものである。この装置では、光ファイバ
母材１の先端を線引炉２て加熱溶融させ、その溶融部分
から光ファイバ３Ａを練りきし、得られた光ファイバ３
Ａを外径測定器４で外径を測定した後、反応管５内の反
応室５Ａに通す。反応管５は、その中央側部分の外周に
加熱炉６が配置されて反応室５Ａに加熱ゾーン７が設け
られている。反応管５の下部には、原料ガス供給口８Ａ
か設けられ、該原料ガス供給口８Ａには原料ガス供給管
８か接続され、該原料ガス供給管８を経て送られてくる
ハーメチック被覆用原料ガスか該原料ガス供給口８Ａを
経て反応室５Ａに供給されるようになっている。反応管
５の上部には排気口９Ａが設けられ、該排気口９Ａには
排気管９が接続され、反応室５Ａからの排気ガスが排気
口９Ａを経て排気管９から排気されるようになっている
。また、反応管５の上端部と下端部とには小径のシール
部１０Ａ、ＩＯＢが設けられ、これらシール部にはシー
ルガス導入管１１Ａ、ＩＩＢよりＮ２ガスの如きシール
用不活性ガスが供給され、外気が反応室５Ａ内に侵入し
ないようになっている。反応管５Ａ内では気相化学反応
により光ファイバ３Ａの表面にハーメチック被覆か設け
られ、ハーメチック被覆光ファイバ３Ｂが得られる。該
ハーメチック被覆光ファイバ３Ｂは、樹脂被覆器１２に
通されてその表面に樹脂が被覆され、ハーメチック被覆
光ファイバ心線３Ｃとなる。該ハーメチック被覆光ファ
イバ心線３Ｃは硬化器１３に通されて被覆樹脂が硬化さ
れた後、巻取機１４で巻取られる。

この場合、原料ガスとしては、通常は炭化水素（ＣＨ４
，Ｃ２Ｈ６＋　　ｃ２Ｈ２，Ｃ３Ｈ，、Ｃ４Ｈ１ｏ等）
ガスが使用される。該原料ガスは反応室５Ａ内を光ファ
イバ３Ａに沿って第７図にハツチングで示すような領域
を占めて流れ、その過程で熱分解されて炭素が生成され
、この炭素が光ファイバ３Ａの表面に付着されてハーメ
チック被覆となる。ＳｉＣやＴｉＣよりなるハーメチッ
ク被覆を被覆する場合には、炭化水素ガスにＳｉＨ４や
ＴｉＣＪＱ４等を添加した原料ガスが使用される。

加熱ゾーン７の高温加熱で生成したＣ、ＳｉＣ。

ＴＩＣ等の一部は光ファイバ３Ａの表面に堆積し高密度
な層であるハーメチック被覆となるが、大部分は排気口
９Ａより排気される。

しかしながら、このようなハーメチック被覆光ファイバ
製造装置を用いて、加熱炉６の加熱による原料ガスの気
相化学反応により光ファイバ３Ａの表面にハーメチック
被覆を設ける場合には、第８図に示すように、反応室５
Ａ内でＣ，ＳｉＣ。

ＴＩＣ等か粒子となったスス状反応生成物１５が生成さ
れ、光ファイバ３Ａの表面に付着して低密度のハーメチ
ック被覆となったり、排気口９Ａや排気管９に付着して
詰まらせたりする問題点があった。なお、低密度のハー
メチック被覆は、光ファイバ３Ａから剥離し易く、且っ
Ｎ２０やＮ２の侵入防止膜としての効果を期待できない
。

このような問題点を改善するため、近年、加熱炉６を省
略し、その代わりに光ファイバ３Ａを高速度で線引きす
ることにより光ファイバ３Ａが冷却されないうちに反応
室５Ａ内に導き、該光ファイバ３Ａのもつ熱を利用して
原料ガスを化学反応させることにより光ファイバ３Ａの
表面に高密度なハーメチック被覆を設ける装置も開発さ
れている。

このような形式の装置の線引炉２は、従来、第３図に示
すように炉体１５内にカーボン製のヒータ１６か内蔵さ
れ、該ヒータ１６等のカーボン部品を消耗させないよう
に保護するため炉体１５内には下部の保護用ガス供給管
１７からＮ２．Ａｒ等の不活性ガスからなる炉内保護用
ガスが供給され、該炉内保護用ガスが炉体１５の下部の
ファイバ引出し口１８から排出されないように炉体１５
の下端にはシール室１９か形成され、該シール室１９に
はＮ２ガス等の不活性ガスをシール用ガスとしてシール
用ガス供給管２０がら供給してファイバ引出し口１８に
吹き出すことによりシールを行い、その代わり炉内保護
用ガスは炉体１５の上部の光ファイバ母材挿入口２１か
ら炉外に排出させる構造になっていた。

しかしながら、このような線引炉２ては、ファイバ引出
し口１８からシール用ガスを吹き出すので、該ファイバ
引出し口１８から引出される光ファイバ３Ａか破線２２
で示す部分で冷却され、このため反応室５Ａに入る光フ
ァイバ３Ａの温度が低下してしまい、ハーメチック被覆
が極めて薄くしか堆積できない問題点があった。また、
炉体１５の下部側から供給される炉内保護用ガスも十分
に加温されない状態で炉体１５内を下部がら上部に上昇
されるので、この炉内保護用ガスによっても光ファイバ
３Ａが冷却される問題点かあった。

このような問題点を改善するため、最近の線弓炉２では
、第４図に示すように、炉体１５内に上部の保護用ガス
供給管１７から炉内保護用ガスの供給を行い、炉体１５
の上端にシール室１９を設け、該シール室１９にシール
用ガス供給管２０から供給されたシール用ガスを光ファ
イバ母材挿入口２１から吹き出すことにより炉体１５の
上部のシールを行い、これに伴い、炉内保護用ガスをフ
ァイバ引出し口１８から炉外に排出させるようにしてい
る。

このような線引炉では、シール用ガスか炉体１５の上端
の光ファイバ母材挿入口２１から吹き出されるため光フ
ァイバ３Ａが冷却されることはない。また、炉内保護用
ガスは炉体１５の上部から供給され、下降の過程で十分
に加温された状態でファイバ引出し口１８から排出され
るので、該炉内保護用ガスによって光ファイバ３Ａが冷
却されることもない。従って、線引炉２からその下の反
応管５の反応室５Ａ内には光ファイバ３Ａかほとんど冷
却されないで入ってくることになる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしなから、第４図に示すような線引炉２を用いた場
合には、ファイバ引出し口１８の口径を小さくすると、
ハーメチック被覆の厚さか薄くなり、該ハーメチック被
覆の耐Ｈ２性が不十分となる問題点があった。

その原因について詳細に調べた結果、次のようなことが
判明した。即ち、ファイバ引出し口１８から放出される
炉内保護用ガスが、該ファイバ弓出し口１８の口径を小
さくすると、流速が速くなって第５図に示すように反応
管５の上部から反応室５ａ内に侵入し、原料ガスの濃度
を低めるためハーメチック被覆の厚みを薄くすることが
わかった。

このようなことを避けるための線引炉２のファイバ引出
し口１８の口径を逆に大きくすると、ハーメチック被覆
は厚く形成できるが、該ファイバ引出し口１８がら空気
が炉体１５内に侵入し、線引炉２内のカーボン部品を酸
化により消耗させることになり、好ましくない。

本発明の目的は、線引炉のファイバ引出し口からの炉内
保護用ガスの流出速度を低下でき、しかも該ファイバ引
出し口から空気か炉体内に侵入することも防止できるハ
ーメチック被覆光ファイバ製造装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明の詳細な説明すると
、本発明は炉内保護用ガスか炉内に供給され該炉内保護
用ガスが下部のファイバ引出し口から排出されるように
なっている線引炉を有し、該線引炉内で光ファイバ母材
の下部を加熱溶融し、溶融された該光ファイバ母材の下
部から光ファイバを線引きし、該光ファイバを前記ファ
イバ引出し口から炉外に引出して反応管内に通し、該反
応管内に供給される原料ガスにより前記光ファイバの表
面にハーメチック被覆を施してハーメチック被覆光ファ
イバを製造する装置において、前記線引炉の下部には通
気性を有する多孔質蓋か設けられ、前記多孔質蓋に前記
ファイバ引出し口か設けられていることを特徴とする。

［作用］ このように線引炉の下部に多孔質蓋を設けると、該多孔
質蓋からその通気性を利用して炉内保護用ガスを炉外に
排出できるようになる。従って、ファイバ引出し口の口
径を小さくしても、該ファイバ引出し口から排出する炉
内保護用ガスの流速を低下させることかできる。このた
め、線引炉の下部から排出される炉内保護用ガスか反応
炉の反応室内に侵入するのを抑制でき、ハーメチック被
覆の厚みか薄くなるのを回避できる。また、ファイバ引
出し口の口径か小さくなると、炉体内に空気が侵入する
のを抑制できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図を参照して詳細に説明す
る。なお、前述した第５図と対応する部分には同一符号
を付けて示している。

本実施例のハーメチック被覆光ファイバ製造装置におい
ては、線引炉２の下部にカーボンフェルトの如き通気性
を有する多孔質蓋２２が取付けられ、該多孔質蓋２２の
中心にファイバ引出し口１８が形成されている。その他
の点は、第２図と同様に構成されている。

このような線引炉２を用いると、多孔質蓋２２からその
通気性を利用して炉内保護用ガスを炉外に排出させるこ
とができる。このため、ファイバ引出し口１８の口径を
小さくしても該ファイバ弓出し口１８から炉外に排出す
る炉内保護用ガスの流速を低下させることかできる。従
って、線引炉２の下部から排出される炉内保護用ガスが
反応炉５の反応室５Ａ内に侵入するのを抑制でき、ハー
メチック被覆が薄くなるのを回避できる。また、ファイ
バ引出し口１８の口径が小さくなると、炉体１５内に空
気が侵入するのを抑制することができる。

実験例 多孔質蓋２２としてファイバ引出し口１８の口径が１０
ｍｍのカーボンフェルトを用い、該多孔質蓋２２と反応
管５の上端との距離を５０ｍｍとした。反応管５として
は、内径３０　ｍｍ　、長さ４５０ｍｍのものを用いた
。原料ガスとしてＣ２Ｈ４ガスを原料ガス供給管８から
２，０℃／ｍｉｎ供給し、且つシール部ＩＱＡ、ＩＯＢ
にはシールガス導入管１１Ａ、１１Ｂからシールガスと
してＮ２ガスを５β／ｍｉｎ供給した。反応室５Ａには
外径が１２５μｍの光ファイバ３Ａを線速５００ｍ／ｍ
ｉｎで走行させ、該光ファイバ３Ａの表面にカーボン膜
よりなるハーメチック被覆を成膜させた。得られたハー
メチック被覆光ファイバ３Ｂを樹脂被覆器１２に通し、
その表面に紫外線硬化樹脂を被覆してハーメチック被覆
光ファイバ心線３Ｃを得た。このようにして得られたハ
ーメチック被覆光ファイバ心線３Ｃから樹脂被覆を除去
し、透過型電子顕微鏡でカーホン膜よりなるハーメチッ
ク被覆の厚さを測定した。また、線引炉２を降温し、炉
内のカーボン部品の酸化状態を目視により調べた。

また、比較例として第５図に示すような線引炉２を用い
、そのファイバ引出し口１８の口径を１０口とし、その
他の条件を前述した実験例と同一として、同様の評価を
行った。

この結果を表に示す。即ち、本発明によれば、線引炉２
のカーボン部品を酸化させることがなく、厚いハーメチ
ック被覆を有するハーメチック被覆光ファイバ３Ｂを製
造できた。

表 ［発明の効果コ 以上のように本発明に係るハーメチック被覆光ファイバ
製造装置では、線引炉の下部に多孔質蓋を設けたので、
該多孔質蓋からその通気性を有用して炉内保護用ガスを
排出することができる。従って、ファイバ引出し口の口
径を小さくしても該ファイバ引出し口から排出する炉内
保護用ガスの流速を低下させることができる。このため
、線弓炉の下部から排出される炉内保護用ガスが反応炉
の反応室内に侵入するのを抑制でき、ハーメチック被覆
の厚みか薄くなるのを回避することかできる。また、フ
ァイバ引出し口の口径か小さくなると、炉体内に空気か
侵入するのを抑制することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の第１実施例における線引炉
の概略構成を示す縦断面図、第２図は従来の装置の概略
構成を示す縦断面図、第３図及び第４図は従来の線引炉
の２種の例を示す縦断面図、第５図は第４図に示す線引
炉におけるガスの流れを示す縦断面図である。 １・・・光ファイバ母材、２・・・線引炉、３Ａ・・・
光ファイバ、３Ｂ・・・ハーメチック被覆光ファイバ　
３Ｃ・・・ハーメチック被覆光ファイバ心線、５・・・
反応管、５Ａ・・・反応室、６・・・加熱炉、８Ａ・・
・原料ガス供給口、９Ａ・・・排気口。 冒　′）　を′！ 第 図 第 図 手続補正書（吐） 平成　３年　３月１８日 ２゜ ３゜ ４゜ 平成　２年特許願第１２１９２２号 発明の名称 ハーメチック被覆光ファイバ製造装置 補正をする者 事件との関係　特許出願人 （５２９）古河電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉内保護用ガスが炉内に供給され該炉内保護用ガスが下
   部のファイバ引出し口から排出されるようになっている
   線引炉を有し、該線引炉内で光ファイバ母材の下部を加
   熱溶融し、溶融された該光ファイバ母材の下部から光フ
   ァイバを線引きし、該光ファイバを前記ファイバ引出し
   口から炉外に引出して反応管内に通し、該反応管内に供
   給される原料ガスにより前記光ファイバの表面にハーメ
   チック被覆を施してハーメチック被覆光ファイバを製造
   する装置において、前記線引炉の下部には通気性を有す
   る多孔質蓋が設けられ、前記多孔質蓋に前記ファイバ引
   出し口が設けられていることを特徴とするハーメチック
   被覆光ファイバ製造装置。