JPH08334659A - フッ素樹脂層を有するフッ化物ガラス光ファイバ - Google Patents
フッ素樹脂層を有するフッ化物ガラス光ファイバInfo
- Publication number
- JPH08334659A JPH08334659A JP7167052A JP16705295A JPH08334659A JP H08334659 A JPH08334659 A JP H08334659A JP 7167052 A JP7167052 A JP 7167052A JP 16705295 A JP16705295 A JP 16705295A JP H08334659 A JPH08334659 A JP H08334659A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- glass
- fluororesin
- optical fiber
- fluoride glass
- 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
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】破断強度が劣化することなく耐水性能を向上さ
せたフッ素樹脂層を有するフッ化物ガラス光ファイバを
実現する。 【構成】コア部及びクラッド部がフッ化物ガラスからな
り、さらに該クラッド部の外周に、ファイバ紡糸時に該
クラッド部と粘性整合が極めて細密にとれた材質の少な
くとも一層の耐水性ガラスコート部が配置されており、
前記クラッド部と前記ガラスコート部との間に不均一な
引張り応力が残留することによる浸水時の亀裂の発生か
防止されるように構成され、さらに該ガラスコート部の
外周にフッ素樹脂から構成された少なくとも一層の樹脂
コート部が設けられている。
せたフッ素樹脂層を有するフッ化物ガラス光ファイバを
実現する。 【構成】コア部及びクラッド部がフッ化物ガラスからな
り、さらに該クラッド部の外周に、ファイバ紡糸時に該
クラッド部と粘性整合が極めて細密にとれた材質の少な
くとも一層の耐水性ガラスコート部が配置されており、
前記クラッド部と前記ガラスコート部との間に不均一な
引張り応力が残留することによる浸水時の亀裂の発生か
防止されるように構成され、さらに該ガラスコート部の
外周にフッ素樹脂から構成された少なくとも一層の樹脂
コート部が設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外光を透過するフッ
化物ガラスファイバに係わるもので、近赤外光を利用し
た化学センシング用光ファイバ，眼科・歯科用レーザ治
療器の高出力レーザ光伝送用光ファイバ，レーザ用ファ
イバ，光アンプ用ファイバとして利用されるフッ化物ガ
ラスファイバに関するものである。
化物ガラスファイバに係わるもので、近赤外光を利用し
た化学センシング用光ファイバ，眼科・歯科用レーザ治
療器の高出力レーザ光伝送用光ファイバ，レーザ用ファ
イバ，光アンプ用ファイバとして利用されるフッ化物ガ
ラスファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フッ化物ガラス光ファイバとして、コア
部クラッド部がフッ化物ガラスからなり、４フッ化エチ
レンー６フッ化プロピレン共重合体樹脂等のフッ素樹脂
を被覆しコート部としたファイバが公知である。
部クラッド部がフッ化物ガラスからなり、４フッ化エチ
レンー６フッ化プロピレン共重合体樹脂等のフッ素樹脂
を被覆しコート部としたファイバが公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来組成のフッ化物ガ
ラス光ファイバは、石英ガラス光ファイバよりも長波長
側すなわち２μm 以上の波長領域において透過特性が優
れていることによって近赤外光を利用した化学センシン
グ用光ファイバ，眼科・歯科用レーザ治療器の高出力レ
ーザ光伝送赤外ガラス光ファイバ，レーザ用ファイバ，
光アンプ用ファイバとして利用される有能性を持ってい
るにもかかわらず、コート部として紫外線硬化樹脂を用
いた場合は耐水性が劣り、一方４フッ化エチレンー６フ
ッ化プロピレン共重合体樹脂等のフッ素樹脂を用いた場
合は耐水性がいいものの破断強度が劣化するという問題
を有していた。
ラス光ファイバは、石英ガラス光ファイバよりも長波長
側すなわち２μm 以上の波長領域において透過特性が優
れていることによって近赤外光を利用した化学センシン
グ用光ファイバ，眼科・歯科用レーザ治療器の高出力レ
ーザ光伝送赤外ガラス光ファイバ，レーザ用ファイバ，
光アンプ用ファイバとして利用される有能性を持ってい
るにもかかわらず、コート部として紫外線硬化樹脂を用
いた場合は耐水性が劣り、一方４フッ化エチレンー６フ
ッ化プロピレン共重合体樹脂等のフッ素樹脂を用いた場
合は耐水性がいいものの破断強度が劣化するという問題
を有していた。
【０００４】この従来ファイバの問題点に関し本願発明
者の実験的検討を以下に記述する。ガラスプリフォーム
に４フッ化エチレンー６フッ化プロピレン共重合体樹脂
等のフッ素樹脂材料から成るチューブを被覆し、これを
紡糸し図２（ａ）の如きフッ素樹脂コートファイバを作
製した。１はコア部、２はクラッド部、４はフッ素樹脂
コート部である。本願発明者は耐水性を評価する方法と
して、ファイバ２０本を浸水させ所定の時間経過後取り
出し曲げ試験法を用いファイバ破断時の歪み（以降曲げ
破断歪みと呼ぶ）のワイブル統計による平均値（以降平
均曲げ破断歪みと呼ぶ）を算定しその経時変化を利用す
ることとした。
者の実験的検討を以下に記述する。ガラスプリフォーム
に４フッ化エチレンー６フッ化プロピレン共重合体樹脂
等のフッ素樹脂材料から成るチューブを被覆し、これを
紡糸し図２（ａ）の如きフッ素樹脂コートファイバを作
製した。１はコア部、２はクラッド部、４はフッ素樹脂
コート部である。本願発明者は耐水性を評価する方法と
して、ファイバ２０本を浸水させ所定の時間経過後取り
出し曲げ試験法を用いファイバ破断時の歪み（以降曲げ
破断歪みと呼ぶ）のワイブル統計による平均値（以降平
均曲げ破断歪みと呼ぶ）を算定しその経時変化を利用す
ることとした。
【０００５】本願発明者が行った評価検討結果を以下に
記述する。図３に示すように、17時間経過して試験前の
平均曲げ破断歪みに変化なく耐水性能がよいことが判明
したが、同図中に比較のため示した樹脂コートファイバ
と比較して試験前の平均曲げ破断歪み値が、樹脂コート
で 1.0％であるのに対し 0.7％と低い数値を示し、破断
歪みが劣化するという致命的な欠点を有することが判明
した。この理由は、４フッ化エチレンー６フッ化プロピ
レン共重合体樹脂等のフッ素樹脂材料から成るチューブ
を被覆したプリフォームを紡糸するときに、１０５ポア
ズ程度の粘性値とするため、３００度Ｃ付近にプリフォ
ームの一部を加熱するが、この加熱により４フッ化エチ
レン−６フッ化プロピレン共重合体樹脂等のフッ素樹脂
に含まれる水蒸気が発生し、この水蒸気がフッ化物ガラ
スファイバと化学反応を起こしファイバ表面に微細な結
晶を生成しこれが破断強度劣化を引き起こすためと考え
られた。
記述する。図３に示すように、17時間経過して試験前の
平均曲げ破断歪みに変化なく耐水性能がよいことが判明
したが、同図中に比較のため示した樹脂コートファイバ
と比較して試験前の平均曲げ破断歪み値が、樹脂コート
で 1.0％であるのに対し 0.7％と低い数値を示し、破断
歪みが劣化するという致命的な欠点を有することが判明
した。この理由は、４フッ化エチレンー６フッ化プロピ
レン共重合体樹脂等のフッ素樹脂材料から成るチューブ
を被覆したプリフォームを紡糸するときに、１０５ポア
ズ程度の粘性値とするため、３００度Ｃ付近にプリフォ
ームの一部を加熱するが、この加熱により４フッ化エチ
レン−６フッ化プロピレン共重合体樹脂等のフッ素樹脂
に含まれる水蒸気が発生し、この水蒸気がフッ化物ガラ
スファイバと化学反応を起こしファイバ表面に微細な結
晶を生成しこれが破断強度劣化を引き起こすためと考え
られた。
【０００６】以上のように，従来においては４フッ化エ
チレン−６フッ化プロピレン共重合体樹脂等のフッ素樹
脂をコート部にしたフッ化物ガラスファイバでは耐水性
が良いが破断強度が劣化するといった問題があった。
チレン−６フッ化プロピレン共重合体樹脂等のフッ素樹
脂をコート部にしたフッ化物ガラスファイバでは耐水性
が良いが破断強度が劣化するといった問題があった。
【０００７】本発明の目的は、従来の赤外ガラスのこの
欠点に鑑みなされたもので，破断強度が劣化することな
く耐水性能を向上させたフッ素樹脂層を有するフッ化物
ガラス光ファイバを実現することである。
欠点に鑑みなされたもので，破断強度が劣化することな
く耐水性能を向上させたフッ素樹脂層を有するフッ化物
ガラス光ファイバを実現することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のフッ素樹脂層を有するフッ化物ガラス光フ
ァイバは、コア部及びクラッド部がフッ化物ガラスから
なり、さらに該クラッド部の外周に、ファイバ紡糸時に
該クラッド部と粘性整合が極めて細密にとれた材質の少
なくとも一層の耐水性ガラスコート部が配置されてお
り、前記クラッド部と前記ガラスコート部との間に不均
一な引張り応力が残留することによる浸水時の亀裂の発
生か防止されるように構成され、さらに該ガラスコート
部の外周にフッ素樹脂から構成された少なくとも一層の
樹脂コート部が設けられている。
に、本発明のフッ素樹脂層を有するフッ化物ガラス光フ
ァイバは、コア部及びクラッド部がフッ化物ガラスから
なり、さらに該クラッド部の外周に、ファイバ紡糸時に
該クラッド部と粘性整合が極めて細密にとれた材質の少
なくとも一層の耐水性ガラスコート部が配置されてお
り、前記クラッド部と前記ガラスコート部との間に不均
一な引張り応力が残留することによる浸水時の亀裂の発
生か防止されるように構成され、さらに該ガラスコート
部の外周にフッ素樹脂から構成された少なくとも一層の
樹脂コート部が設けられている。
【０００９】前記ガラスコート部の組成の１例は、Ｐｂ
Ｏ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 を含み、重量％で
ＰｂＯ成分が22〜49％，Ｌｉ2 Ｏ成分が 2.6〜7.2 ％，
Ａｌ2 Ｏ3 成分が 2.2〜5.1 ％，Ｐ2 Ｏ5 成分が46〜59
％であり、 0〜17％のＮａＦ成分の含有を許容し、さら
に、ＭｇＯ成分が 0〜2.6 ％，ＣａＯ成分が 0〜3.6
％，ＳｒＯ成分が 0〜6.4 ％，ＢａＯ成分が 0〜9.2
％，ＺｎＯ成分が 0〜5.1％，Ｂ2 Ｏ3 成分が 0〜2.4
％，Ｓｂ2 Ｏ3 成分が 0〜9.2 ％，ＡｌＦ3 成分が0〜
5.8 ％，ＭｇＦ2 成分が 0〜4.3 ％，ＣａＦ2 成分が 0
〜5.8 ％，ＳｒＦ2成分が 0〜8.4 ％，ＢａＦ2 成分が
0〜11.3％の添加物を含むことができる。
Ｏ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 を含み、重量％で
ＰｂＯ成分が22〜49％，Ｌｉ2 Ｏ成分が 2.6〜7.2 ％，
Ａｌ2 Ｏ3 成分が 2.2〜5.1 ％，Ｐ2 Ｏ5 成分が46〜59
％であり、 0〜17％のＮａＦ成分の含有を許容し、さら
に、ＭｇＯ成分が 0〜2.6 ％，ＣａＯ成分が 0〜3.6
％，ＳｒＯ成分が 0〜6.4 ％，ＢａＯ成分が 0〜9.2
％，ＺｎＯ成分が 0〜5.1％，Ｂ2 Ｏ3 成分が 0〜2.4
％，Ｓｂ2 Ｏ3 成分が 0〜9.2 ％，ＡｌＦ3 成分が0〜
5.8 ％，ＭｇＦ2 成分が 0〜4.3 ％，ＣａＦ2 成分が 0
〜5.8 ％，ＳｒＦ2成分が 0〜8.4 ％，ＢａＦ2 成分が
0〜11.3％の添加物を含むことができる。
【００１０】また、ＺｒＦ4 −ＨｆＦ4 −ＢａＦ2 −Ｌ
ａＦ3 −ＡｌＦ3 −ＮａＦ−ＭＸ（Ｍ＝アルカリ金属元
素，Ｘ＝ハロゲン元素）を含み、前記コア部ではＨｆＦ
4 が０％である場合を許容し前記クラッド部ではＺｒＦ
4 が０％である場合を許容する条件でＺｒＦ4 とＨｆＦ
4 成分の総和が重量％表示で55〜67％，ＢａＦ2 成分が
15〜33％，ＬａＦ3 成分が 3.9〜5.0 ％，ＡｌＦ3 成分
が 3.7〜8.9 ％，ＮａＦ成分が 1.9〜4.5 ％，ＭＸ成分
が０〜2.2 ％であるガラスで前記コア部及び前記クラッ
ド部が構成され、かつ前記ガラスコート部の組成は少な
くともＰｂＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 からな
り重量％でＰｂＯ成分が22〜49％，Ｌｉ2 Ｏ成分が 2.6
〜7.2 ％，Ａｌ2 Ｏ3 成分が 2.2〜5.1 ％，Ｐ2 Ｏ5 成
分が46〜59％であり、 0〜17％の含有を許容し、さら
に、ＭｇＯ成分が 0〜2.6 ％，ＣａＯ成分が 0〜3.6
％，ＳｒＯ成分が 0〜6.4 ％，ＢａＯ成分が 0〜9.2
％，ＺｎＯ成分が 0〜5.1 ％，Ｂ2 Ｏ3 成分が 0〜2.4
％Ｓｂ2 Ｏ3 成分が 0〜9.2 ％，ＡｌＦ3 成分が 0〜5.
8 ％，ＭｇＦ2 成分が 0〜4.3 ％，ＣａＦ2 成分が 0〜
5.8 ％，ＳｒＦ2 成分が 0〜8.4 ％，ＢａＦ2 成分が 0
〜11.3％ の添加物を含むことができる。
ａＦ3 −ＡｌＦ3 −ＮａＦ−ＭＸ（Ｍ＝アルカリ金属元
素，Ｘ＝ハロゲン元素）を含み、前記コア部ではＨｆＦ
4 が０％である場合を許容し前記クラッド部ではＺｒＦ
4 が０％である場合を許容する条件でＺｒＦ4 とＨｆＦ
4 成分の総和が重量％表示で55〜67％，ＢａＦ2 成分が
15〜33％，ＬａＦ3 成分が 3.9〜5.0 ％，ＡｌＦ3 成分
が 3.7〜8.9 ％，ＮａＦ成分が 1.9〜4.5 ％，ＭＸ成分
が０〜2.2 ％であるガラスで前記コア部及び前記クラッ
ド部が構成され、かつ前記ガラスコート部の組成は少な
くともＰｂＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 からな
り重量％でＰｂＯ成分が22〜49％，Ｌｉ2 Ｏ成分が 2.6
〜7.2 ％，Ａｌ2 Ｏ3 成分が 2.2〜5.1 ％，Ｐ2 Ｏ5 成
分が46〜59％であり、 0〜17％の含有を許容し、さら
に、ＭｇＯ成分が 0〜2.6 ％，ＣａＯ成分が 0〜3.6
％，ＳｒＯ成分が 0〜6.4 ％，ＢａＯ成分が 0〜9.2
％，ＺｎＯ成分が 0〜5.1 ％，Ｂ2 Ｏ3 成分が 0〜2.4
％Ｓｂ2 Ｏ3 成分が 0〜9.2 ％，ＡｌＦ3 成分が 0〜5.
8 ％，ＭｇＦ2 成分が 0〜4.3 ％，ＣａＦ2 成分が 0〜
5.8 ％，ＳｒＦ2 成分が 0〜8.4 ％，ＢａＦ2 成分が 0
〜11.3％ の添加物を含むことができる。
【００１１】〔考察と原理〕従来フッ化物ガラス光ファ
イバの耐湿性が良くないという現象は、そもそもフッ化
物ガラスファイバ表面と環境中に存在する水蒸気成分と
の化学反応によって該ファイバ表面上に反応生成物であ
る金属フッ化酸化物結晶が生成しこれが応力集中源とな
り機械的性質の劣化を引き起こすためであることは明白
である。しかしながら、フッ化物ガラスと水蒸気あるい
は水との化学反応はこのフッ化物ガラス固有の性質であ
りこれをかえることはできないため、上述したようにこ
の問題に対する有効な手段はなんら開示されていなかっ
た。
イバの耐湿性が良くないという現象は、そもそもフッ化
物ガラスファイバ表面と環境中に存在する水蒸気成分と
の化学反応によって該ファイバ表面上に反応生成物であ
る金属フッ化酸化物結晶が生成しこれが応力集中源とな
り機械的性質の劣化を引き起こすためであることは明白
である。しかしながら、フッ化物ガラスと水蒸気あるい
は水との化学反応はこのフッ化物ガラス固有の性質であ
りこれをかえることはできないため、上述したようにこ
の問題に対する有効な手段はなんら開示されていなかっ
た。
【００１２】そこで、この問題を解決するため本出願者
はフッ化物ガラスファイバグラッド部外側にフッ化物ガ
ラスに比較し耐水特性が優れかつ粘性整合のとれたガラ
スコート部及びさらにその外側にフッ素樹脂コート部を
付加することを考えた。
はフッ化物ガラスファイバグラッド部外側にフッ化物ガ
ラスに比較し耐水特性が優れかつ粘性整合のとれたガラ
スコート部及びさらにその外側にフッ素樹脂コート部を
付加することを考えた。
【００１３】フッ素樹脂は、先に述べたようにファイバ
にコートしたとき耐水性能が良いという利点を有してい
ることを見出したのでこの性能を有効に利用する方法を
とればよいことになる。本願発明者の解析では、フッ素
樹脂が発生する水蒸気成分がフッ化物ガラスファイバク
ラッド部と化学反応することが破断強度劣化の主因とな
るわけであるから、本願発明者はこれを阻害する手段を
講じることを考えた。すなわち、フッ化物ガラスクラッ
ド部とフッ素樹脂コート部を別のコート部を持って遮断
することにより、該化学反応を阻止することができると
考えた。新たに付加するフッ素樹脂とは別のコート部に
要求される要件は、（１）耐水特性がよい、すなわちフ
ッ素樹脂が発生する水蒸気成分によって影響を受けない
こと、（２）ファイバ紡糸時において精細に粘性値が整
合していることである。
にコートしたとき耐水性能が良いという利点を有してい
ることを見出したのでこの性能を有効に利用する方法を
とればよいことになる。本願発明者の解析では、フッ素
樹脂が発生する水蒸気成分がフッ化物ガラスファイバク
ラッド部と化学反応することが破断強度劣化の主因とな
るわけであるから、本願発明者はこれを阻害する手段を
講じることを考えた。すなわち、フッ化物ガラスクラッ
ド部とフッ素樹脂コート部を別のコート部を持って遮断
することにより、該化学反応を阻止することができると
考えた。新たに付加するフッ素樹脂とは別のコート部に
要求される要件は、（１）耐水特性がよい、すなわちフ
ッ素樹脂が発生する水蒸気成分によって影響を受けない
こと、（２）ファイバ紡糸時において精細に粘性値が整
合していることである。
【００１４】この２項の条件を満足させる観点から、本
願発明者はガラス材料の検索およびそれに続くバルクガ
ラス合成ならびにバルクガラス状態での耐水性試験と熱
分析によるガラス転移点の計測といった実験的検討を重
ねた結果、本願発明者が特願平 1−51672 号で記述した
ように、少なくともＰｂＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ
2 Ｏ5 −ＮａＦからなるガラスが有望であることを発見
した。さらに、このＰｂＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ
2 Ｏ5 −ＮａＦ系ガラスの組成に関し詳細に実験検討し
た。この結果、フッ化物ガラスに対してガラスコート部
として少なくともＰｂＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ2
Ｏ5 −ＮａＦからなり重量％でＰｂＯ成分が22〜49％，
Ｌｉ2 Ｏ成分が 2.6〜7.2 ％，Ａｌ2 Ｏ3 成分が 2.2〜
5.1 ％，Ｐ2 Ｏ5 成分が46〜59％，ＮａＦ成分が 0〜17
％ であるガラスが、良好な耐水性能と２４０〜２９０
度Ｃのガラス転移温度を持ちこの両条件を同時に満足す
ることを見出した。
願発明者はガラス材料の検索およびそれに続くバルクガ
ラス合成ならびにバルクガラス状態での耐水性試験と熱
分析によるガラス転移点の計測といった実験的検討を重
ねた結果、本願発明者が特願平 1−51672 号で記述した
ように、少なくともＰｂＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ
2 Ｏ5 −ＮａＦからなるガラスが有望であることを発見
した。さらに、このＰｂＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ
2 Ｏ5 −ＮａＦ系ガラスの組成に関し詳細に実験検討し
た。この結果、フッ化物ガラスに対してガラスコート部
として少なくともＰｂＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ2
Ｏ5 −ＮａＦからなり重量％でＰｂＯ成分が22〜49％，
Ｌｉ2 Ｏ成分が 2.6〜7.2 ％，Ａｌ2 Ｏ3 成分が 2.2〜
5.1 ％，Ｐ2 Ｏ5 成分が46〜59％，ＮａＦ成分が 0〜17
％ であるガラスが、良好な耐水性能と２４０〜２９０
度Ｃのガラス転移温度を持ちこの両条件を同時に満足す
ることを見出した。
【００１５】このため、上記のガラスは，様々なフッ化
物ガラスファイバ、例えば、主成分ＺｒＦ4 −ＨｆＦ4
−ＢａＦ2 −ＬａＦ3 −ＡｌＦ3 −ＮａＦから成るフッ
化物ガラスファイバ，主成分ＺｒＦ4 −ＨｆＦ4 −Ｂａ
Ｆ2 −ＬａＦ3 −ＡｌＦ3 −ＮａＦ−ＭＸ（Ｍ＝アルカ
リ金属元素，Ｘ＝ハロゲン元素）から成るフッ化物ガラ
スファイバ，主成分ＺｒＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ3 −Ａ
ｌＦ3 −ＹＦ3 −ＮａＦから成るフッ化物ガラスファイ
バ，主成分ＺｒＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ3 −ＡｌＦ3 −
ＬｉＦから成るフッ化物ガラスファイバの外周を被覆す
るガラスコート部として利用することができる。さらに
また検討を加えた結果，上記ガラスに添加する成分とし
て、金属元素例えばＭｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｚｎ，
Ｂ，Ｓｂのリン酸塩，あるいはまた金属元素例えばＡ
ｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒのフッ化物が有効である。
物ガラスファイバ、例えば、主成分ＺｒＦ4 −ＨｆＦ4
−ＢａＦ2 −ＬａＦ3 −ＡｌＦ3 −ＮａＦから成るフッ
化物ガラスファイバ，主成分ＺｒＦ4 −ＨｆＦ4 −Ｂａ
Ｆ2 −ＬａＦ3 −ＡｌＦ3 −ＮａＦ−ＭＸ（Ｍ＝アルカ
リ金属元素，Ｘ＝ハロゲン元素）から成るフッ化物ガラ
スファイバ，主成分ＺｒＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ3 −Ａ
ｌＦ3 −ＹＦ3 −ＮａＦから成るフッ化物ガラスファイ
バ，主成分ＺｒＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ3 −ＡｌＦ3 −
ＬｉＦから成るフッ化物ガラスファイバの外周を被覆す
るガラスコート部として利用することができる。さらに
また検討を加えた結果，上記ガラスに添加する成分とし
て、金属元素例えばＭｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｚｎ，
Ｂ，Ｓｂのリン酸塩，あるいはまた金属元素例えばＡ
ｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒのフッ化物が有効である。
【００１６】
【実施例１】図１（ａ）は、本発明の実施例を示す断面
図であり、１はコア部、２はクラッド部、３はガラスコ
ート部、４はフッ素樹脂コート部である。コア部１を重
量％で表示して56％ＺｒＦ4 −32.1％ ＢａＦ2 −4.9
％ ＬａＦ3 −3.7 ％ ＡｌＦ3 −1.9 ％ ＮａＦ−1.
5 ％ＮａＣｌとし、クラッド部２を66.8％ ＨｆＦ4−1
6.5％ ＢａＦ2 −4.9 ％ ＬａＦ3 −7.9 ％ ＡｌＦ
3 −4.0 ％ ＮａＦとし、ガラスコート部３を32.4％
ＰｂＯ−4.3 ％ Ｌｉ2 Ｏ−3.7 ％ Ａｌ2 Ｏ3 −46.4
％ Ｐ2 Ｏ5 −13.1％ ＮａＦ，フッ素樹脂コート部４
を４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体樹脂
としたときの本発明の実施例を以下に述べる。
図であり、１はコア部、２はクラッド部、３はガラスコ
ート部、４はフッ素樹脂コート部である。コア部１を重
量％で表示して56％ＺｒＦ4 −32.1％ ＢａＦ2 −4.9
％ ＬａＦ3 −3.7 ％ ＡｌＦ3 −1.9 ％ ＮａＦ−1.
5 ％ＮａＣｌとし、クラッド部２を66.8％ ＨｆＦ4−1
6.5％ ＢａＦ2 −4.9 ％ ＬａＦ3 −7.9 ％ ＡｌＦ
3 −4.0 ％ ＮａＦとし、ガラスコート部３を32.4％
ＰｂＯ−4.3 ％ Ｌｉ2 Ｏ−3.7 ％ Ａｌ2 Ｏ3 −46.4
％ Ｐ2 Ｏ5 −13.1％ ＮａＦ，フッ素樹脂コート部４
を４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体樹脂
としたときの本発明の実施例を以下に述べる。
【００１７】このファイバの製造には、フッ化物ファイ
バ製造に従来用いられているいわゆるローテーショナル
キャスティング法を応用した。すなわち、２５０度Ｃ
に予熱した３０００rpm で回転する真鍮性の鋳型にガラ
スコート部となるガラスメルト，クラッド部となるガラ
スメルト，コア部となるガラスメルトを順次鋳込んだ
後、冷却しガラスプリフォームとした。このプリフォー
ムにポリテトラフルオロエチレンでできた熱収縮チュー
ブを外装しこれを紡糸しコア径 200μm ，クラッド径 2
50μm ，ガラスコート部径 280μm ，フッ素樹脂部径 2
90μm ，ファイバ開口数0.26のファイバとした。このフ
ァイバの透過特性は波長 0.7〜3.2 μm で100dB／km以
下、 2.5μm で最少損失値60dB／kmとなり、ガラスコー
ト部およびフッ素樹脂コート部のないフッ化物ガラスフ
ァイバと比較して同等の透過特性を示し、ガラスコート
部およびフッ素樹脂コート部を付加したことによる特性
上の劣化はなんら見られなかった。
バ製造に従来用いられているいわゆるローテーショナル
キャスティング法を応用した。すなわち、２５０度Ｃ
に予熱した３０００rpm で回転する真鍮性の鋳型にガラ
スコート部となるガラスメルト，クラッド部となるガラ
スメルト，コア部となるガラスメルトを順次鋳込んだ
後、冷却しガラスプリフォームとした。このプリフォー
ムにポリテトラフルオロエチレンでできた熱収縮チュー
ブを外装しこれを紡糸しコア径 200μm ，クラッド径 2
50μm ，ガラスコート部径 280μm ，フッ素樹脂部径 2
90μm ，ファイバ開口数0.26のファイバとした。このフ
ァイバの透過特性は波長 0.7〜3.2 μm で100dB／km以
下、 2.5μm で最少損失値60dB／kmとなり、ガラスコー
ト部およびフッ素樹脂コート部のないフッ化物ガラスフ
ァイバと比較して同等の透過特性を示し、ガラスコート
部およびフッ素樹脂コート部を付加したことによる特性
上の劣化はなんら見られなかった。
【００１８】また、このフッ化物ガラスファイバの浸水
特性を評価した結果を図１（ｂ）に示した。同図には比
較のため従来のガラスコート部を付加してないフッ素樹
脂コート部のみのフッ化物ガラスファイバの特性も示し
た。本発明によるガラスコート部およびフッ素樹脂コー
ト部を付加したフッ化物ガラスファイバは、試験前の平
均破断曲げ歪みは従来のファイバの 0.7％を大幅に改善
し 1.4％となった。また、１８時間の経過に対し浸水に
よる平均曲げ破断歪みの劣化を示すこともなく、本願発
明の有効性を確認できた。以上、ガラスコート部とフッ
素樹脂コート部を付加したファイバは、フッ素樹脂コー
ト部のみを付加したファイバで見られた平均曲げ破断歪
みの劣化を示さず、また耐水性も良好であることを確認
できた。
特性を評価した結果を図１（ｂ）に示した。同図には比
較のため従来のガラスコート部を付加してないフッ素樹
脂コート部のみのフッ化物ガラスファイバの特性も示し
た。本発明によるガラスコート部およびフッ素樹脂コー
ト部を付加したフッ化物ガラスファイバは、試験前の平
均破断曲げ歪みは従来のファイバの 0.7％を大幅に改善
し 1.4％となった。また、１８時間の経過に対し浸水に
よる平均曲げ破断歪みの劣化を示すこともなく、本願発
明の有効性を確認できた。以上、ガラスコート部とフッ
素樹脂コート部を付加したファイバは、フッ素樹脂コー
ト部のみを付加したファイバで見られた平均曲げ破断歪
みの劣化を示さず、また耐水性も良好であることを確認
できた。
【００１９】フッ素樹脂としては、実施例で記述した４
フッ化エチレンー６フッ化プロピレン共重合体樹脂（Ｆ
ＥＰ）以外でも例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂
（ＰＴＦＥ），４フッ化エチレン−パーフルオロビニル
エーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ），４フッ化エチレン−
エチレン共重合体（ＥＴＦＥ），ポリビリニデンフルオ
ライド，３フッ化塩化エチレン樹脂といったフッ素樹脂
も有効である。
フッ化エチレンー６フッ化プロピレン共重合体樹脂（Ｆ
ＥＰ）以外でも例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂
（ＰＴＦＥ），４フッ化エチレン−パーフルオロビニル
エーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ），４フッ化エチレン−
エチレン共重合体（ＥＴＦＥ），ポリビリニデンフルオ
ライド，３フッ化塩化エチレン樹脂といったフッ素樹脂
も有効である。
【００２０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
るフッ化物ガラス光ファイバは、ガラスコート部及びフ
ッ素樹脂コート部をふかしたことにより、従来のフッ化
物ガラスファイバに比較し耐水性が大幅に向上するとい
う特有の効果を生む。本発明によるフッ化物ガラスファ
イバは、近赤外光を利用した化学センシング用光ファイ
バ，眼科・歯科用レーザ治療器の高出力レーザ光伝送赤
外ガラス光ファイバ，レーザ用ファイバ，光アンプ用フ
ァイバとして利用される期待が大きく、産業諸分野に大
きな貢献をもたらすことが可能である。
るフッ化物ガラス光ファイバは、ガラスコート部及びフ
ッ素樹脂コート部をふかしたことにより、従来のフッ化
物ガラスファイバに比較し耐水性が大幅に向上するとい
う特有の効果を生む。本発明によるフッ化物ガラスファ
イバは、近赤外光を利用した化学センシング用光ファイ
バ，眼科・歯科用レーザ治療器の高出力レーザ光伝送赤
外ガラス光ファイバ，レーザ用ファイバ，光アンプ用フ
ァイバとして利用される期待が大きく、産業諸分野に大
きな貢献をもたらすことが可能である。
【図１】本発明によるフッ化物ガラスファイバの断面図
（ａ）と従来例と対比した浸水特性図（ｂ）である。
（ａ）と従来例と対比した浸水特性図（ｂ）である。
【図２】従来組成フッ化物ガラスファイバの断面図
（ａ）と浸水特性図（ｂ）である。
（ａ）と浸水特性図（ｂ）である。
１ コア部 ２ クラッド部 ３ ガラスコート部 ４ フッ素樹脂コート部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 俊男 東京都新宿区西新宿二丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 コア部及びクラッド部がフッ化物ガラス
からなり、さらに該クラッド部の外周に、ファイバ紡糸
時に該クラッド部と粘性整合が極めて細密にとれた材質
の少なくとも一層の耐水性ガラスコート部が配置されて
おり、前記クラッド部と前記ガラスコート部との間に不
均一な引張り応力が残留することによる浸水時の亀裂の
発生か防止されるように構成され、さらに該ガラスコー
ト部の外周にフッ素樹脂から構成された少なくとも一層
の樹脂コート部が設けられたフッ素樹脂層を有するフッ
化物ガラス光ファイバ。 - 【請求項２】 前記ガラスコート部の組成は、ＰｂＯ−
Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 を含み、重量％でＰｂ
Ｏ成分が22〜49％，Ｌｉ2 Ｏ成分が 2.6〜7.2 ％，Ａｌ
2 Ｏ3 成分が 2.2〜5.1 ％，Ｐ2 Ｏ5 成分が46〜59％で
あり、 0〜17％のＮａＦ成分の含有を許容することを特
徴とする請求項１に記載のフッ素樹脂層を有するフッ化
物ガラス光ファイバ。 - 【請求項３】 ＺｒＦ4 −ＨｆＦ4 −ＢａＦ2 −ＬａＦ
3 −ＡｌＦ3 −ＮａＦ−ＭＸ（Ｍ＝アルカリ金属元素，
Ｘ＝ハロゲン元素）を含み、前記コア部ではＨｆＦ4 が
０％である場合を許容し前記クラッド部ではＺｒＦ4 が
０％である場合を許容する条件でＺｒＦ4 とＨｆＦ4 成
分の総和が重量％表示で55〜67％，ＢａＦ2 成分が15〜
33％，ＬａＦ3 成分が 3.9〜5.0 ％，ＡｌＦ3 成分が
3.7〜8.9 ％，ＮａＦ成分が 1.9〜4.5 ％，ＭＸ成分が
０〜2.2 ％であるガラスで前記コア部及び前記クラッド
部が構成され、かつ前記ガラスコート部の組成は少なく
ともＰｂＯ−Ｌｉ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｐ2 Ｏ5 からなり
重量％でＰｂＯ成分が22〜49％，Ｌｉ2 Ｏ成分が 2.6〜
7.2 ％，Ａｌ2 Ｏ3 成分が 2.2〜5.1 ％，Ｐ2 Ｏ5成分
が46〜59％であり、 0〜17％のＮａＦ成分の含有を許容
することを特徴とする請求項１に記載のフッ素樹脂層を
有するフッ化物ガラス光ファイバ。 - 【請求項４】 ＭｇＯ成分が 0〜2.6 ％，ＣａＯ成分が
0〜3.6 ％，ＳｒＯ成分が 0〜6.4 ％，ＢａＯ成分が 0
〜9.2 ％，ＺｎＯ成分が 0〜5.1 ％，Ｂ2 Ｏ3 成分が 0
〜2.4 ％，Ｓｂ2 Ｏ3 成分が 0〜9.2 ％，ＡｌＦ3 成分
が 0〜5.8 ％，ＭｇＦ2 成分が 0〜4.3 ％，ＣａＦ2 成
分が 0〜5.8 ％ ＳｒＦ2 成分が 0〜8.4 ％，ＢａＦ2
成分が 0〜11.3％がさらに添加されていることを特徴と
する請求項２又は３に記載のフッ素樹脂層を有するフッ
化物ガラス光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7167052A JPH08334659A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | フッ素樹脂層を有するフッ化物ガラス光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7167052A JPH08334659A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | フッ素樹脂層を有するフッ化物ガラス光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334659A true JPH08334659A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15842512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7167052A Pending JPH08334659A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | フッ素樹脂層を有するフッ化物ガラス光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08334659A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115657196A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-31 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种中波红外复合玻璃光纤及其制备方法 |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP7167052A patent/JPH08334659A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115657196A (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-31 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种中波红外复合玻璃光纤及其制备方法 |
| CN115657196B (zh) * | 2022-10-10 | 2025-11-25 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种中波红外复合玻璃光纤及其制备方法 |
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