JP2542356B2 - 石英系光ファイバガラスの耐放射線処理方法 - Google Patents
石英系光ファイバガラスの耐放射線処理方法Info
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- JP2542356B2 JP2542356B2 JP58197946A JP19794683A JP2542356B2 JP 2542356 B2 JP2542356 B2 JP 2542356B2 JP 58197946 A JP58197946 A JP 58197946A JP 19794683 A JP19794683 A JP 19794683A JP 2542356 B2 JP2542356 B2 JP 2542356B2
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Description
本発明は、通信、画像伝送、エネルギ伝送などに用い
られる石英系光ファイバガラスの耐放射線処理方法に関
する。
られる石英系光ファイバガラスの耐放射線処理方法に関
する。
石英系ガラスをコアとする光ファイバについては、こ
れの適用分野として、原子力発電所内ような放射線環境
下での使用が急増しつつある。 その理由として、通信用光ファイバの場合は、軽量
性、省スペース性、無誘導性をあげることができ、イメ
ージガイド、ライトガイドなどの場合は、高度の低損失
性をあげることができる。とくに、石英系イメージガイ
ドの場合は、多成分系ガラスのものに比べて放射線照射
に起因した損失増が小さく、これが実用化へのテンポを
急速化させている。 しかしながら、γ線、中性子線、Ｘ線、電子線など、
高エネルギの放射線環境下においては、石英系ガラスか
らなる光ファイバといえども、伝送損失増を免れること
ができない。 これに対処すべく、放射線環境下における石英系光フ
ァイバの伝送損失増を抑制するための技術的な検討が種
々なされており、かかる検討の結果、下記のような事項
が判明している。 その一つは、コア中にOH基が多く含まれている光ファ
イバの場合、上記損失増が比較的小さいことである。 他の一つは、光ファイバの紡糸条件が上記損失増に大
きな影響を及ぼすことである。
れの適用分野として、原子力発電所内ような放射線環境
下での使用が急増しつつある。 その理由として、通信用光ファイバの場合は、軽量
性、省スペース性、無誘導性をあげることができ、イメ
ージガイド、ライトガイドなどの場合は、高度の低損失
性をあげることができる。とくに、石英系イメージガイ
ドの場合は、多成分系ガラスのものに比べて放射線照射
に起因した損失増が小さく、これが実用化へのテンポを
急速化させている。 しかしながら、γ線、中性子線、Ｘ線、電子線など、
高エネルギの放射線環境下においては、石英系ガラスか
らなる光ファイバといえども、伝送損失増を免れること
ができない。 これに対処すべく、放射線環境下における石英系光フ
ァイバの伝送損失増を抑制するための技術的な検討が種
々なされており、かかる検討の結果、下記のような事項
が判明している。 その一つは、コア中にOH基が多く含まれている光ファ
イバの場合、上記損失増が比較的小さいことである。 他の一つは、光ファイバの紡糸条件が上記損失増に大
きな影響を及ぼすことである。
上述した検討結果から、たとえば、コア中にOH基を数
100ppm程度含有する、しかも、最適の条件で紡糸された
石英系の光ファイバが、原子力分野での使用に耐えると
考えられたが、実際につくられたこの種の光ファイバ
は、放射線照射による損失増が依然として大きい。これ
はコア中に含まれるOH基が少ないために、石英系ガラス
の分子構造上の欠陥が十分にOH基で埋められていないと
思われる。 なお、石英系多孔質ガラス母材を水蒸気雰囲気中で透
明ガラス化することにより、ガラス中にOH基を含有させ
る従来法の場合、ガラス中のOH基含有量を多くすること
ができるが、この方法によるときは、水蒸気雰囲気中に
おいてガラスの結晶化が進行するための弊害としてガラ
スの失透が起こり、良質のガラスが得られない。 その他、石英系光ファイバ、石英系光ファイバ母材に
関する処理技術として特開昭58−90601号公報（先行技
術１）、特開昭55−51729号公報（先行技術２）、特公
昭59−24743号公報（先行技術３）などがみられる。こ
れらの先行技術は、大略、つぎのような技術内容を開示
している。 先行技術１の場合は、汚染物質による気泡をもたな
い、すなわち、画像欠陥のないイメージファイバ（イメ
ージガイド）を得るために、ガラス製ジャケット管で覆
われた光ファイバを、水素含有還元性ガス雰囲気、酸化
性ガス雰囲気内で加熱処理し、光ファイバ中の有機系汚
染物質を水素化、酸化する。 先行技術２の場合は、光ファイバの不純化、屈折率の
変動危険性を回避するために、所定のガス（ファイバ材
料に対し可溶性で高圧下で拡散可能）を、軟化点以下の
温度および高圧下で光ファイバの縁部分に飽和させ、光
ファイバを軟化点以上に加熱し、最後に、光ファイバの
縁部分に溶解したガスを低い温度で拡散させる。 先行技術３の場合は、GeO2やGeOに起因した気泡、さ
らには、光ファイバ母材と石英ジャケットとの境界付近
に隙間が生じるのを防止するために、VAD法で作製され
た多孔質ガラス母材を、H2雰囲気下で熱処理して透明ガ
ラス化かつ延伸した後、その延伸ロッドの外周に石英ジ
ャケットを設ける。 上述した各先行技術の場合、光ファイバの耐放射線処
理に関するものではないが、光ファイバが得られるまで
の段階で光ファイバガラスを水素と接触させている。し
たがって、これらの先行技術においても、光ファイバガ
ラスが水素と接触した際に、そのガラス中にOH基が生成
される。 しかし、これら先行技術の方法は、光ファイバ中に多
量のOH基を取りこむための工夫や、光ファイバとして良
質のガラスを得るための工夫がないので、光ファイバを
耐放射線処理する上で有効でない。 とくに、先行技術３の場合は、すでに指摘したとお
り、水蒸気雰囲気中においてガラスの結晶化が進行する
ための弊害としてガラスの失透が起こり、良質のガラス
が得られない。
100ppm程度含有する、しかも、最適の条件で紡糸された
石英系の光ファイバが、原子力分野での使用に耐えると
考えられたが、実際につくられたこの種の光ファイバ
は、放射線照射による損失増が依然として大きい。これ
はコア中に含まれるOH基が少ないために、石英系ガラス
の分子構造上の欠陥が十分にOH基で埋められていないと
思われる。 なお、石英系多孔質ガラス母材を水蒸気雰囲気中で透
明ガラス化することにより、ガラス中にOH基を含有させ
る従来法の場合、ガラス中のOH基含有量を多くすること
ができるが、この方法によるときは、水蒸気雰囲気中に
おいてガラスの結晶化が進行するための弊害としてガラ
スの失透が起こり、良質のガラスが得られない。 その他、石英系光ファイバ、石英系光ファイバ母材に
関する処理技術として特開昭58−90601号公報（先行技
術１）、特開昭55−51729号公報（先行技術２）、特公
昭59−24743号公報（先行技術３）などがみられる。こ
れらの先行技術は、大略、つぎのような技術内容を開示
している。 先行技術１の場合は、汚染物質による気泡をもたな
い、すなわち、画像欠陥のないイメージファイバ（イメ
ージガイド）を得るために、ガラス製ジャケット管で覆
われた光ファイバを、水素含有還元性ガス雰囲気、酸化
性ガス雰囲気内で加熱処理し、光ファイバ中の有機系汚
染物質を水素化、酸化する。 先行技術２の場合は、光ファイバの不純化、屈折率の
変動危険性を回避するために、所定のガス（ファイバ材
料に対し可溶性で高圧下で拡散可能）を、軟化点以下の
温度および高圧下で光ファイバの縁部分に飽和させ、光
ファイバを軟化点以上に加熱し、最後に、光ファイバの
縁部分に溶解したガスを低い温度で拡散させる。 先行技術３の場合は、GeO2やGeOに起因した気泡、さ
らには、光ファイバ母材と石英ジャケットとの境界付近
に隙間が生じるのを防止するために、VAD法で作製され
た多孔質ガラス母材を、H2雰囲気下で熱処理して透明ガ
ラス化かつ延伸した後、その延伸ロッドの外周に石英ジ
ャケットを設ける。 上述した各先行技術の場合、光ファイバの耐放射線処
理に関するものではないが、光ファイバが得られるまで
の段階で光ファイバガラスを水素と接触させている。し
たがって、これらの先行技術においても、光ファイバガ
ラスが水素と接触した際に、そのガラス中にOH基が生成
される。 しかし、これら先行技術の方法は、光ファイバ中に多
量のOH基を取りこむための工夫や、光ファイバとして良
質のガラスを得るための工夫がないので、光ファイバを
耐放射線処理する上で有効でない。 とくに、先行技術３の場合は、すでに指摘したとお
り、水蒸気雰囲気中においてガラスの結晶化が進行する
ための弊害としてガラスの失透が起こり、良質のガラス
が得られない。
本発明はこのような技術的課題に鑑み、OH基を含有す
る石英系の光ファイバガラスとして、より耐放射線性の
優れた、しかも、ガラス質の良好なものが得られる方法
を提供しようとするものである。
る石英系の光ファイバガラスとして、より耐放射線性の
優れた、しかも、ガラス質の良好なものが得られる方法
を提供しようとするものである。
本発明に係る石英系光ファイバガラスの耐放射線処理
方法は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手
段を特徴とする。すなわち、石英系の光ファイバ用透明
ガラス母材を紡糸して細長い繊維状の光ファイバガラス
をつくり、その光ファイバの周囲を樹脂層で被覆した
後、当該被覆された光ファイバガラスを室温よりも高い
温度の水素含有雰囲気中にさらして水素分子を光ファイ
バガラス中へ進入させ、かつ、光ファイバガラスの分子
構造上の欠陥と水素分子との反応により生成されたOH基
で、光ファイバガラスの分子構造上の欠陥を埋めること
を特徴とする。
方法は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手
段を特徴とする。すなわち、石英系の光ファイバ用透明
ガラス母材を紡糸して細長い繊維状の光ファイバガラス
をつくり、その光ファイバの周囲を樹脂層で被覆した
後、当該被覆された光ファイバガラスを室温よりも高い
温度の水素含有雰囲気中にさらして水素分子を光ファイ
バガラス中へ進入させ、かつ、光ファイバガラスの分子
構造上の欠陥と水素分子との反応により生成されたOH基
で、光ファイバガラスの分子構造上の欠陥を埋めること
を特徴とする。
本発明方法よるときは、光ファイバガラスの分子構造
上の欠陥と光ファイバガラス中へ進入した水素分子
（H2）とが化学的に反応してにOH基が生成され、そのOH
基により光ファイバガラスの分子構造上の欠陥が埋めら
れる。しかも、かかる構造欠陥を光ファイバ段階（最終
段階）で消失させるので、母材段階での処理においてみ
られるガラスの失透が生じないばかりか、放射線照射受
けた際に伝送損失増の原因となるこの種の欠陥が光ファ
イバガラス中にほとんど残存しない。
上の欠陥と光ファイバガラス中へ進入した水素分子
（H2）とが化学的に反応してにOH基が生成され、そのOH
基により光ファイバガラスの分子構造上の欠陥が埋めら
れる。しかも、かかる構造欠陥を光ファイバ段階（最終
段階）で消失させるので、母材段階での処理においてみ
られるガラスの失透が生じないばかりか、放射線照射受
けた際に伝送損失増の原因となるこの種の欠陥が光ファ
イバガラス中にほとんど残存しない。
本発明に係る石英系光ファイバガラスの耐放射線処理
方法を実施例に基づいて説明する。 本発明における石英系光ファイバは、一例として、公
知ないし周知のVAD法、OVD法、ゾルゲル法などで作製さ
れた石英系の多孔質ガラス母材を透明ガラス化し、その
透明ガラス母材を周知の加熱延伸手段で紡糸したものか
らなり、他の一例として、公知ないし周知のMCVD法、PC
VD法などで作製された石英系の透明ガラス母材を周知の
加熱延伸手段で紡糸したものからなる。 これらの母材から光ファイバをつくるとき、その母材
にガラスパイプがジャケットされることがある。 上記に例示された光ファイバには、モノコアをもつ単
心型の光ファイバ、マルチコアをもつ多心型の光ファイ
バなどがある。 本発明における石英系光ファイバの別の一例として、
コアが石英系ガラスからなり、クラッドがシリコーンゴ
ム、フッ素系樹脂のごとき低屈折率のプラスチックから
なる。 本発明における石英系光ファイバは、通信用、イメー
ジガイド用、ライトガイド用のように分類される。 上述した光ファイバのコアは、これが純粋SiO2からな
る場合に、放射線照射を受けたときの損失増が小さいの
で望ましい。 光ファイバコア中のOH基含有量は、光ファイバが1.3
μｍ、1.55μｍのごとき長波長域で用いられる場合に少
ないことが望ましい。これに対し、0.85μｍのごとき短
波長域で用いられる光ファイバ、あるいは、イメージガ
イドのごとき可視光領域で用いられる光ファイバにおい
ては、コアがあらかじめある程度のOH基を含有している
と、耐放射線特性上、望ましい結果が得られる。 長波長域で用いられる光ファイバの場合、OH基が不必
要に多く含まれていると初期ロスが大きくなり望ましく
ない。 これに対し、本発明方法によるときは、添加された水
素が光ファイバガラスの分子構造上の欠陥とのみ結合
し、この必要最小限度のOH基により光ファイバの耐放射
線特性が改善されるので望ましい。 周知のとおり、通信用光ファイバの場合は広帯域性が
要求される。このような場合は、光ファイバの石英系コ
アが、Ｆ、Ge、Ｐなどのドーパントを含んだGI型の屈折
率分布を有していることが望ましい。コアがこのような
ドープト石英からなるとき、クラッドとしては純粋SiO2
でもよい。また、コアの屈折率がSiO2と同程度もしくは
それ以下であるとき、クラッドとしては、Ｆ、Ｂなどを
含んだドープ石英が用いられる。 本発明における光ファイバとしては、SI型の屈折率分
布を有するもの、シングルモード伝送型のもの、マルチ
モード伝送型のものもある。 その他、本発明における光ファイバがイメージガイド
である場合は、数千〜数万以上のコアとこれらを覆うク
ラッドとを備えている。 本発明において耐放射線処理の対象となる石英系の光
ファイバガラスは、以上を参照して明らかなように、モ
ノコアとそのクラッドとを備えた繊維状のもの、また
は、マルチコアとそのクラッドとを備えた繊維状のも
の、あるいは、コアのみからなる繊維状のもの、さらに
は、数千〜数万以上のコアとこれらを覆うクラッドとを
備えた繊維状のものである。 本発明方法においては、紡糸されて繊維状となった光
ファイバガラスを樹脂層で被覆し、その被覆光ファイバ
ガラスを室温よりも高い水素含有雰囲気中にさらして光
ファイバガラスの分子構造上の欠陥をOH基で埋める。 光ファイバガラスをH2含有雰囲気中で処理する際の温
度は50℃以上であり、この際の処理温度がより高温であ
ると処理時間が短縮され、また、ガラス欠陥に対するOH
基の結合がより強固になる。 ちなみに、紡糸後の光ファイバガラスを一次被覆する
ような具体例のとき、H2含有雰囲気中における光ファイ
バガラスの処理温度を100〜250℃程度に設定することが
ある。 光ファイバガラスを処理するときのH2含有雰囲気につ
いて、これの水素分圧、全分圧は、いずれも高いほど、
光ファイバガラスに対するH2の拡散が速く処理時間も短
い。 上記H2含有雰囲気は、H2単独か、あるいは、H2と不活
性ガス（He、Ar、N2）との混合ガスにより形成される。 光ファイバガラスに分子構造上の欠陥が多くあると都
合よい場合がある。このような場合は、石英系の透明ガ
ラス母材を光ファイバガラスとして紡糸する前に、その
母材を加熱延伸（減径）するとか、その母材に放射線を
照射して当該欠陥を増加させる。 本発明における光ファイバガラスの原料は、たとえ
ば、SiCl4、GeCl4のような周知のハロゲン化物、Si（OC
H2）４、Ge（OCH2）４のような周知の有機金属化合物で
ある。 つぎに、本発明方法の具体例とその比較例について説
明する。 ［具体例］ 純粋SiO2からなるコア用多孔質母材をVAD法でつく
り、これを常法により透明ガラス化してコア用透明ガラ
ス母材を得た。 ＢおよびＦを含むドープト石英をMCVD法により石英管
の内周面に堆積させてクラッド用ガラスをつくった。 クラッド用ガラスを含む石英管をコア用透明ガラス母
材の外周にジャケットした後、これらを周知の加熱延伸
手段により紡糸して、コア直径50μｍφ、外径125μｍ
φに繊維化された光ファイバガラスをつくり、その紡糸
直後の光ファイバガラスの外周に、シリコーンゴムによ
る被覆外径400μｍφの一次コートを施した。 この光ファイバ（耐放射線処理前）は、初期ロスが0.
4dB/km、比屈折率差が0.6％、コア中のOH基含有量が0.0
2ppmであり、H2をほとんど含んでいない。 つぎに上記光ファイバを、60℃、分圧1atmの水素雰囲
気中にて24時間処理したところ、その光ファイバコア中
のOH基含有量が0.03ppmに増加した。これには4ppmものH
2が含まれていた。初期ロスは、当該処理後において、
0.4dBを小数点第二位以下の値でわずかに上回った。 上記のごとく耐放射線処理した石英系光ファイバに、
γ線（Co60、106rad/hr）を照射したところ、１時間後
における当該光ファイバの損失増が、使用波長1.3μｍ
において12dB/kmになった。 γ線照射後の損失増がこのように低い値を示したの
は、光ファイバコア中のOH基が0.02ppmから0.03ppmに増
加したこと、すなわち、コアガラスの分子構造上の欠陥
がOH基で埋められたことによる。この場合のOH基増加量
（0.01ppm）は、絶対値として微小量であるが、光ファ
イバの上記欠陥を埋める上で十分な量である。 また、光ファイバコア中に含まれているH2（4ppm）
も、上記構造欠陥の発生を抑制する上で有効であると推
測される。これは、光ファイバガラスが放射線を浴びて
新たに構造欠陥を生じるようなことがあっても、コアの
トラップされているH2がこの際に分解を起こし、その構
造欠陥を埋めるようなOH基を生成すると考えられるから
である。 ［比較例］ 具体例と同様の光ファイバをつくり、これをH2処理す
ることなく上記と同様に放射線照射したところ、１時間
後における当該光ファイバの損失増が、使用波長1.3μ
ｍにおいて34dB/kmにもなった。このような損失増を惹
き起こした主因が既述の構造欠陥にあることは明白であ
る。
方法を実施例に基づいて説明する。 本発明における石英系光ファイバは、一例として、公
知ないし周知のVAD法、OVD法、ゾルゲル法などで作製さ
れた石英系の多孔質ガラス母材を透明ガラス化し、その
透明ガラス母材を周知の加熱延伸手段で紡糸したものか
らなり、他の一例として、公知ないし周知のMCVD法、PC
VD法などで作製された石英系の透明ガラス母材を周知の
加熱延伸手段で紡糸したものからなる。 これらの母材から光ファイバをつくるとき、その母材
にガラスパイプがジャケットされることがある。 上記に例示された光ファイバには、モノコアをもつ単
心型の光ファイバ、マルチコアをもつ多心型の光ファイ
バなどがある。 本発明における石英系光ファイバの別の一例として、
コアが石英系ガラスからなり、クラッドがシリコーンゴ
ム、フッ素系樹脂のごとき低屈折率のプラスチックから
なる。 本発明における石英系光ファイバは、通信用、イメー
ジガイド用、ライトガイド用のように分類される。 上述した光ファイバのコアは、これが純粋SiO2からな
る場合に、放射線照射を受けたときの損失増が小さいの
で望ましい。 光ファイバコア中のOH基含有量は、光ファイバが1.3
μｍ、1.55μｍのごとき長波長域で用いられる場合に少
ないことが望ましい。これに対し、0.85μｍのごとき短
波長域で用いられる光ファイバ、あるいは、イメージガ
イドのごとき可視光領域で用いられる光ファイバにおい
ては、コアがあらかじめある程度のOH基を含有している
と、耐放射線特性上、望ましい結果が得られる。 長波長域で用いられる光ファイバの場合、OH基が不必
要に多く含まれていると初期ロスが大きくなり望ましく
ない。 これに対し、本発明方法によるときは、添加された水
素が光ファイバガラスの分子構造上の欠陥とのみ結合
し、この必要最小限度のOH基により光ファイバの耐放射
線特性が改善されるので望ましい。 周知のとおり、通信用光ファイバの場合は広帯域性が
要求される。このような場合は、光ファイバの石英系コ
アが、Ｆ、Ge、Ｐなどのドーパントを含んだGI型の屈折
率分布を有していることが望ましい。コアがこのような
ドープト石英からなるとき、クラッドとしては純粋SiO2
でもよい。また、コアの屈折率がSiO2と同程度もしくは
それ以下であるとき、クラッドとしては、Ｆ、Ｂなどを
含んだドープ石英が用いられる。 本発明における光ファイバとしては、SI型の屈折率分
布を有するもの、シングルモード伝送型のもの、マルチ
モード伝送型のものもある。 その他、本発明における光ファイバがイメージガイド
である場合は、数千〜数万以上のコアとこれらを覆うク
ラッドとを備えている。 本発明において耐放射線処理の対象となる石英系の光
ファイバガラスは、以上を参照して明らかなように、モ
ノコアとそのクラッドとを備えた繊維状のもの、また
は、マルチコアとそのクラッドとを備えた繊維状のも
の、あるいは、コアのみからなる繊維状のもの、さらに
は、数千〜数万以上のコアとこれらを覆うクラッドとを
備えた繊維状のものである。 本発明方法においては、紡糸されて繊維状となった光
ファイバガラスを樹脂層で被覆し、その被覆光ファイバ
ガラスを室温よりも高い水素含有雰囲気中にさらして光
ファイバガラスの分子構造上の欠陥をOH基で埋める。 光ファイバガラスをH2含有雰囲気中で処理する際の温
度は50℃以上であり、この際の処理温度がより高温であ
ると処理時間が短縮され、また、ガラス欠陥に対するOH
基の結合がより強固になる。 ちなみに、紡糸後の光ファイバガラスを一次被覆する
ような具体例のとき、H2含有雰囲気中における光ファイ
バガラスの処理温度を100〜250℃程度に設定することが
ある。 光ファイバガラスを処理するときのH2含有雰囲気につ
いて、これの水素分圧、全分圧は、いずれも高いほど、
光ファイバガラスに対するH2の拡散が速く処理時間も短
い。 上記H2含有雰囲気は、H2単独か、あるいは、H2と不活
性ガス（He、Ar、N2）との混合ガスにより形成される。 光ファイバガラスに分子構造上の欠陥が多くあると都
合よい場合がある。このような場合は、石英系の透明ガ
ラス母材を光ファイバガラスとして紡糸する前に、その
母材を加熱延伸（減径）するとか、その母材に放射線を
照射して当該欠陥を増加させる。 本発明における光ファイバガラスの原料は、たとえ
ば、SiCl4、GeCl4のような周知のハロゲン化物、Si（OC
H2）４、Ge（OCH2）４のような周知の有機金属化合物で
ある。 つぎに、本発明方法の具体例とその比較例について説
明する。 ［具体例］ 純粋SiO2からなるコア用多孔質母材をVAD法でつく
り、これを常法により透明ガラス化してコア用透明ガラ
ス母材を得た。 ＢおよびＦを含むドープト石英をMCVD法により石英管
の内周面に堆積させてクラッド用ガラスをつくった。 クラッド用ガラスを含む石英管をコア用透明ガラス母
材の外周にジャケットした後、これらを周知の加熱延伸
手段により紡糸して、コア直径50μｍφ、外径125μｍ
φに繊維化された光ファイバガラスをつくり、その紡糸
直後の光ファイバガラスの外周に、シリコーンゴムによ
る被覆外径400μｍφの一次コートを施した。 この光ファイバ（耐放射線処理前）は、初期ロスが0.
4dB/km、比屈折率差が0.6％、コア中のOH基含有量が0.0
2ppmであり、H2をほとんど含んでいない。 つぎに上記光ファイバを、60℃、分圧1atmの水素雰囲
気中にて24時間処理したところ、その光ファイバコア中
のOH基含有量が0.03ppmに増加した。これには4ppmものH
2が含まれていた。初期ロスは、当該処理後において、
0.4dBを小数点第二位以下の値でわずかに上回った。 上記のごとく耐放射線処理した石英系光ファイバに、
γ線（Co60、106rad/hr）を照射したところ、１時間後
における当該光ファイバの損失増が、使用波長1.3μｍ
において12dB/kmになった。 γ線照射後の損失増がこのように低い値を示したの
は、光ファイバコア中のOH基が0.02ppmから0.03ppmに増
加したこと、すなわち、コアガラスの分子構造上の欠陥
がOH基で埋められたことによる。この場合のOH基増加量
（0.01ppm）は、絶対値として微小量であるが、光ファ
イバの上記欠陥を埋める上で十分な量である。 また、光ファイバコア中に含まれているH2（4ppm）
も、上記構造欠陥の発生を抑制する上で有効であると推
測される。これは、光ファイバガラスが放射線を浴びて
新たに構造欠陥を生じるようなことがあっても、コアの
トラップされているH2がこの際に分解を起こし、その構
造欠陥を埋めるようなOH基を生成すると考えられるから
である。 ［比較例］ 具体例と同様の光ファイバをつくり、これをH2処理す
ることなく上記と同様に放射線照射したところ、１時間
後における当該光ファイバの損失増が、使用波長1.3μ
ｍにおいて34dB/kmにもなった。このような損失増を惹
き起こした主因が既述の構造欠陥にあることは明白であ
る。
本発明方法によるときは、つぎのような効果が得られ
る。 （１） 樹脂被覆された石英系光ファイバガラスを室温
よりも高い温度の水素含有雰囲気中で処理し、H2を効率
よく光ファイバガラス中へ進入させてOH基を生成する。
したがって、光ファイバガラスの分子構造上の欠陥をOH
基により確実に埋めることができる。 （２） 石英系光ファイバガラスの構造欠陥を、母材段
階でなく樹脂被覆された光ファイバ段階（最終段階）で
消失させるので、母材段階での処理においてみられるガ
ラスの失透が生じないのはもちろん、放射線照射を受け
た際に伝送損失増を惹き起こすこの種の欠陥が光ファイ
バガラス中にほとんど残存しない。したがって、石英系
光ファイバガラスの伝送特性を高度に保持しながらこれ
の耐放射線特性をより向上させることができる。 （３） 光ファイバガラス中へ進入したH2のうち、上記
構造欠陥を埋めるためのOH基をつくらないH2は、自明の
とおり、これが光ファイバガラス中にトラップされて該
ガラスに残存する。このような場合には、光ファイバガ
ラスが放射線を浴びて新たに構造欠陥を生じるようなこ
とがあっても、光ファイバガラスに残存しているH2が分
解を起こして、その構造欠陥を埋めるようなOH基を生成
すると推測される。したがって、光ファイバガラスが放
射線を浴びた場合に発生するガラス構造欠陥に対しても
有効な処理方法となる。
る。 （１） 樹脂被覆された石英系光ファイバガラスを室温
よりも高い温度の水素含有雰囲気中で処理し、H2を効率
よく光ファイバガラス中へ進入させてOH基を生成する。
したがって、光ファイバガラスの分子構造上の欠陥をOH
基により確実に埋めることができる。 （２） 石英系光ファイバガラスの構造欠陥を、母材段
階でなく樹脂被覆された光ファイバ段階（最終段階）で
消失させるので、母材段階での処理においてみられるガ
ラスの失透が生じないのはもちろん、放射線照射を受け
た際に伝送損失増を惹き起こすこの種の欠陥が光ファイ
バガラス中にほとんど残存しない。したがって、石英系
光ファイバガラスの伝送特性を高度に保持しながらこれ
の耐放射線特性をより向上させることができる。 （３） 光ファイバガラス中へ進入したH2のうち、上記
構造欠陥を埋めるためのOH基をつくらないH2は、自明の
とおり、これが光ファイバガラス中にトラップされて該
ガラスに残存する。このような場合には、光ファイバガ
ラスが放射線を浴びて新たに構造欠陥を生じるようなこ
とがあっても、光ファイバガラスに残存しているH2が分
解を起こして、その構造欠陥を埋めるようなOH基を生成
すると推測される。したがって、光ファイバガラスが放
射線を浴びた場合に発生するガラス構造欠陥に対しても
有効な処理方法となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折茂 勝巳 市原市八幡海岸通６番地 古河電気工業 株式考社千葉電線製造所内 (72)発明者 小粥 幹夫 市原市八幡海岸通６番地 古河電気工業 株式考社千葉電線製造所内 (72)発明者 吉田 和昭 市原市八幡海岸通６番地 古河電気工業 株式考社千葉電線製造所内 (72)発明者 飯野 顕 市原市八幡海岸通６番地 古河電気工業 株式考社千葉電線製造所内 (72)発明者 中原 基博 茨城県那河郡東海村大字白方字白根162 番地 日本電信電話公社茨城電気通信研 究所内 (72)発明者 稲垣 伸夫 茨城県那河郡東海村大字白方字白根162 番地 日本電信電話公社茨城電気通信研 究所内 (56)参考文献 特開 昭58−90601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−51729（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】石英系の光ファイバ用透明ガラス母材を紡
糸して細長い繊維状の光ファイバガラスをつくり、その
光ファイバの周囲を樹脂層で被覆した後、当該被覆され
た光ファイバガラスを室温よりも高い温度の水素含有雰
囲気中にさらして水素分子を光ファイバガラス中へ進入
させ、かつ、光ファイバガラスの分子構造上の欠陥と水
素分子との反応により生成されたOH基で、光ファイバガ
ラスの分子構造上の欠陥を埋めることを特徴とする石英
系光ファイバガラスの耐放射線処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58197946A JP2542356B2 (ja) | 1983-10-22 | 1983-10-22 | 石英系光ファイバガラスの耐放射線処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58197946A JP2542356B2 (ja) | 1983-10-22 | 1983-10-22 | 石英系光ファイバガラスの耐放射線処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6090853A JPS6090853A (ja) | 1985-05-22 |
| JP2542356B2 true JP2542356B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=16382927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58197946A Expired - Lifetime JP2542356B2 (ja) | 1983-10-22 | 1983-10-22 | 石英系光ファイバガラスの耐放射線処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2542356B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167258A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Shinetsu Sekiei Kk | レーザ光学系素体 |
| DE69601749T3 (de) * | 1995-06-07 | 2004-04-29 | Corning Inc. | Verfahren zur thermischen Behandlung und zum Konsolidieren von Vorformen aus Siliciumdioxid zur Verminderung von durch Laser hervorgerufenen optischen Defekten |
| US6619073B2 (en) | 1996-03-05 | 2003-09-16 | Corning Incorporated | Method of increasing the initial transmittance of optical glass |
| CA2251074A1 (en) * | 1996-04-10 | 1997-10-16 | Dsm N.V. | A method of increasing the adhesion between radiation-cured, inner primary coatings and optical glass fibers |
| JP2980094B2 (ja) * | 1997-05-16 | 1999-11-22 | 住友電気工業株式会社 | 石英ガラス物品及びその製造方法 |
| US6333283B1 (en) | 1997-05-16 | 2001-12-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Silica glass article and manufacturing process therefor |
| US6532767B1 (en) | 1998-09-22 | 2003-03-18 | Corning Incorporated | Methods for producing fused silica glass |
| US20030010064A1 (en) * | 2000-12-05 | 2003-01-16 | Kazuya Kuwahara | Method of producing optical fiber |
| US20020197005A1 (en) * | 2001-06-26 | 2002-12-26 | Chang Kai H. | Method and apparatus for fabricating optical fiber using adjustment of oxygen stoichiometry |
| JP4252451B2 (ja) | 2001-08-30 | 2009-04-08 | 浜松ホトニクス株式会社 | 混合液の液滴形成方法及び混合液の液滴形成装置 |
| JP4112935B2 (ja) | 2002-09-30 | 2008-07-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | 混合液の液滴形成方法及び液滴形成装置、並びにインクジェット印刷方法及び装置 |
| JP4302591B2 (ja) | 2004-08-20 | 2009-07-29 | 浜松ホトニクス株式会社 | 液滴形成条件決定方法、液滴の体積計測方法、粒子数計測方法、及び液滴形成装置 |
| EP2332892A3 (en) | 2008-07-11 | 2012-05-02 | NKT Photonics A/S | Lifetime extending and performance improvements of optical fibers via loading |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2843276C2 (de) * | 1978-10-04 | 1980-05-29 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiters |
| JPS5890601A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | イメ−ジフアイバの製造方法 |
| JPS5924743A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-02-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 固型状アミノ系樹脂 |
-
1983
- 1983-10-22 JP JP58197946A patent/JP2542356B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6090853A (ja) | 1985-05-22 |
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