JP2542356B2 - Radiation resistant method for silica optical fiber glass - Google Patents
Radiation resistant method for silica optical fiber glassInfo
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- C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
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。The present invention relates to a radiation-resistant treatment method for silica-based optical fiber glass used for communication, image transmission, energy transmission and the like.
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。As an application field of the optical fiber having a silica-based glass as a core, its use in a radiation environment such as in a nuclear power plant is rapidly increasing. The reason is that the optical fiber for communication can be light weight, space saving and non-inductive property, and the image guide and the light guide can be highly low loss. In particular, in the case of a silica-based image guide, the increase in loss due to radiation irradiation is smaller than that of a multi-component glass, which speeds up the pace of commercialization. However, γ rays, neutron rays, X rays, electron rays, etc.
In a high-energy radiation environment, even an optical fiber made of silica glass cannot avoid an increase in transmission loss. In order to deal with this, various technical studies have been made to suppress an increase in transmission loss of a silica-based optical fiber under a radiation environment, and as a result of such studies, the following matters have been clarified. One of them is that the increase in loss is relatively small in the case of an optical fiber containing a large amount of OH groups in the core. The other is that the spinning conditions of the optical fiber have a great influence on the increase in loss.
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。From the above-mentioned examination results, for example, the number of OH groups in the core
Although it was thought that a silica-based optical fiber containing about 100 ppm and spun under the optimum conditions would withstand use in the nuclear field, this type of optical fiber actually made does not suffer from radiation loss. The increase is still large. This is because the core contains few OH groups, and therefore the defects in the molecular structure of the silica glass are not sufficiently filled with OH groups. In the case of the conventional method of containing an OH group in the glass by converting the quartz-based porous glass base material into a transparent glass in a steam atmosphere, the OH group content in the glass can be increased. According to the method, devitrification of the glass occurs as an adverse effect due to the progress of crystallization of the glass in a water vapor atmosphere, and a good quality glass cannot be obtained. In addition, as a processing technique for a silica-based optical fiber and a silica-based optical fiber preform, JP-A-58-90601 (Prior Art 1), JP-A-55-51729 (Prior Art 2), and JP-B-59-24743 Publications (Prior Art 3) and the like can be seen. These prior arts generally disclose the following technical contents. In the case of the prior art 1, in order to obtain an image fiber (image guide) having no bubbles due to contaminants, that is, an image fiber without an image defect, an optical fiber covered with a glass jacket tube is provided with a hydrogen-containing reducing gas. Heat treatment is performed in an atmosphere or an oxidizing gas atmosphere to hydrogenate and oxidize organic pollutants in the optical fiber. In the case of the prior art 2, in order to avoid the impurity of the optical fiber and the risk of fluctuation of the refractive index, a predetermined gas (soluble in the fiber material and capable of diffusing under high pressure) is heated at a temperature below the softening point and at a high pressure. The edge of the optical fiber is saturated below, the optical fiber is heated above the softening point, and finally the dissolved gas is diffused to the edge of the optical fiber at a low temperature. In the case of Prior Art 3, in order to prevent bubbles caused by GeO 2 or GeO, and also a gap near the boundary between the optical fiber preform and the quartz jacket, a porous glass produced by the VAD method. The base material is heat-treated in an H 2 atmosphere to be transparent vitrified and stretched, and then a quartz jacket is provided on the outer periphery of the stretched rod. In each of the above-mentioned prior arts, although not related to the radiation resistant treatment of the optical fiber, the optical fiber glass is brought into contact with hydrogen at the stage until the optical fiber is obtained. Therefore, also in these prior arts, when the optical fiber glass comes into contact with hydrogen, OH groups are generated in the glass. However, these prior art methods are not effective in treating the optical fiber with radiation resistance because there is no device for incorporating a large amount of OH groups into the optical fiber or a device for obtaining high-quality glass as the optical fiber. . In particular, in the case of the prior art 3, as already pointed out, devitrification of the glass occurs as an adverse effect due to the progress of crystallization of the glass in a water vapor atmosphere, so that good quality glass cannot be obtained.
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。In view of such technical problems, the present invention intends to provide a method by which a silica-based optical fiber glass containing an OH group, which is more excellent in radiation resistance and which has good glass quality, can be obtained. It is a thing.
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。The method of radiation-resistant treatment of silica-based optical fiber glass according to the present invention is characterized by the following means for solving the problems in order to achieve the intended purpose. That is, a silica-based transparent glass preform for optical fibers is spun to form an elongated fibrous optical fiber glass, and after coating the periphery of the optical fiber with a resin layer, the coated optical fiber glass is kept at a temperature higher than room temperature. The hydrogen molecules are exposed to a hydrogen-containing atmosphere at a high temperature to enter the optical fiber glass, and the OH group generated by the reaction between the hydrogen molecule and the defects in the molecular structure of the optical fiber glass causes It is characterized by filling defects in the molecular structure.
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。According to the method of the present invention, an OH group is generated by chemically reacting a defect in the molecular structure of the optical fiber glass with a hydrogen molecule (H 2 ) that has entered the optical fiber glass, and the OH group is generated.
The base fills the defects in the molecular structure of the optical fiber glass. Moreover, since such structural defects are eliminated in the optical fiber stage (final stage), not only does the devitrification of the glass seen in the processing at the base material stage do not occur, but it also causes an increase in transmission loss when receiving radiation irradiation. Very few defects of this type remain in the optical fiber glass.
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。A radiation resistant treatment method for silica-based optical fiber glass according to the present invention will be described based on examples. The silica-based optical fiber in the present invention is, as an example, known or well-known VAD method, OVD method, sol-gel method, etc. It is made by spinning with a heating and drawing means, and as another example, known or well-known MCVD method, PC
The transparent glass preform of quartz type manufactured by the VD method or the like is spun by a well-known heat drawing means. When making an optical fiber from these base materials, a glass pipe may be jacketed on the base materials. The optical fibers exemplified above include a single-core type optical fiber having a mono-core and a multi-core type optical fiber having a multi-core. As another example of the silica-based optical fiber in the present invention,
The core is made of silica glass, and the clad is made of low refractive index plastic such as silicone rubber or fluorine resin. The silica-based optical fiber in the present invention is classified into one for communication, one for image guide, and one for light guide. The above-mentioned optical fiber core is desirable when it is made of pure SiO 2 because the loss increase upon irradiation with radiation is small. The OH group content of the optical fiber core is 1.3
When it is used in the long wavelength region such as μm and 1.55 μm, it is desirable that the amount is small. On the other hand, in an optical fiber used in the short wavelength range such as 0.85 μm or an optical fiber used in the visible light range such as an image guide, if the core contains a certain amount of OH group in advance, the radiation resistance is Characteristically, the desired result is obtained. In the case of an optical fiber used in a long wavelength region, if the OH group is included in an unnecessarily large amount, the initial loss becomes large, which is not desirable. On the other hand, according to the method of the present invention, the added hydrogen is bonded only to the defects in the molecular structure of the optical fiber glass, and the radiation resistance characteristic of the optical fiber is improved by this minimum necessary OH group, which is desirable. . As is well known, a broadband property is required in the case of a communication optical fiber. In such a case, it is desirable that the silica-based core of the optical fiber has a GI type refractive index profile containing a dopant such as F, Ge, or P. When the core consists of such doped quartz, the cladding is pure SiO 2
May be. When the refractive index of the core is about the same as or lower than that of SiO 2 , the cladding is made of doped quartz containing F, B and the like. As the optical fiber in the present invention, there are an optical fiber having a SI type refractive index distribution, a single mode transmission type, and a multimode transmission type. In addition, when the optical fiber according to the present invention is an image guide, the optical fiber is provided with thousands to tens of thousands of cores and a clad covering the cores. In the present invention, the silica-based optical fiber glass to be subjected to radiation resistance treatment is, as is apparent from the above description, a fibrous one including a monocore and a clad thereof, or a multicore and a clad thereof. The fibrous material, or the fibrous material consisting only of the core, and further the fibrous material provided with thousands to tens of thousands or more of cores and a clad covering the cores. In the method of the present invention, optical fiber glass which has been spun into a fibrous state is coated with a resin layer, and the coated optical fiber glass is exposed to an atmosphere containing hydrogen at a temperature higher than room temperature to cause defects in the molecular structure of the optical fiber glass. Is filled with OH group. The temperature when the optical fiber glass is treated in an atmosphere containing H 2 is 50 ° C. or higher, and if the treatment temperature at this time is higher, the treatment time is shortened, and the OH for glass defects is reduced.
The bond between groups becomes stronger. By the way, in a specific example in which the optical fiber glass after spinning is primarily coated, the treatment temperature of the optical fiber glass in an atmosphere containing H 2 may be set to about 100 to 250 ° C. Regarding the H 2 -containing atmosphere when processing the optical fiber glass, the higher the hydrogen partial pressure and the total partial pressure of both are,
Faster processing time shorter diffusion of H 2 to the optical fiber glass. The H 2 containing atmosphere is formed by H 2 alone or a mixed gas of H 2 and an inert gas (He, Ar, N 2 ). It may be convenient for the optical fiber glass to have many molecular structural defects. In such a case, before spinning the quartz-based transparent glass preform as an optical fiber glass, the preform is heated and drawn (reduced in diameter), or the preform is irradiated with radiation to increase the defects. . The raw material of the optical fiber glass in the present invention is, for example, a well-known halide such as SiCl 4 or GeCl 4 , Si (OC
It is a well-known organometallic compound such as H 2 ) 4 or Ge (OCH 2 ) 4 . Next, specific examples of the method of the present invention and comparative examples thereof will be described. [Specific example] A porous base material for cores made of pure SiO 2 was prepared by the VAD method, and this was transparent vitrified by a conventional method to obtain a transparent glass base material for cores. Doped quartz containing B and F was deposited on the inner peripheral surface of the quartz tube by the MCVD method to form a glass for cladding. A quartz tube containing a glass for clad is jacketed on the outer periphery of a transparent glass base material for a core, and these are spun by a well-known heating and drawing means to have a core diameter of 50 μmφ and an outer diameter of 125 μm.
An optical fiber glass fiberized to φ was produced, and a primary coating of silicone rubber was applied to the outer periphery of the optical fiber glass immediately after spinning, which had a coating outer diameter of 400 μm φ. This optical fiber (before radiation resistance treatment) has an initial loss of 0.
4 dB / km, relative refractive index difference 0.6%, core OH group content 0.0
It is 2 ppm and contains almost no H 2 . Next, when the optical fiber was treated in a hydrogen atmosphere at 60 ° C. and a partial pressure of 1 atm for 24 hours, the OH group content in the optical fiber core increased to 0.03 ppm. 4ppm H for this
2 was included. The initial loss is
It was slightly above 0.4 dB at the second decimal place. To the silica-based optical fiber treated with radiation resistance as above,
When γ-rays (Co 60 , 10 6 rad / hr) were irradiated, the loss increase of the optical fiber after 1 hour was 1.3 μm.
At 12 dB / km. Such a low loss increase after γ-ray irradiation was due to an increase in the OH group in the optical fiber core from 0.02 ppm to 0.03 ppm, that is, a defect in the molecular structure of the core glass was OH group. Because it was filled with. The OH group increase amount (0.01 ppm) in this case is a minute amount as an absolute value, but it is a sufficient amount for filling the above defects of the optical fiber. In addition, H 2 (4ppm) contained in the optical fiber core
It is presumed that this is also effective in suppressing the occurrence of the structural defects. This is because even if the optical fiber glass is exposed to radiation and new structural defects are generated, H 2 trapped in the core is decomposed at this time to fill the structural defects. This is because it is considered to generate. [Comparative Example] When an optical fiber similar to that of the specific example was prepared and irradiated with radiation in the same manner as above without H 2 treatment, the loss increase of the optical fiber after 1 hour was 1.3 μm.
It became 34 dB / km in m. It is obvious that the above-mentioned structural defect is the main cause of such an increase in loss.
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。According to the method of the present invention, the following effects can be obtained. (1) A silica-based optical fiber glass coated with a resin is treated in a hydrogen-containing atmosphere at a temperature higher than room temperature, and H 2 is efficiently introduced into the optical fiber glass to generate an OH group.
Therefore, the defects in the molecular structure of the optical fiber glass are OH.
It can be surely filled by the base. (2) Since the structural defects of the silica-based optical fiber glass are eliminated at the resin-coated optical fiber stage (final stage), not at the base material stage, devitrification of the glass seen in the process at the base material stage does not occur. Of course, defects of this kind, which cause an increase in transmission loss when exposed to radiation, hardly remain in the optical fiber glass. Therefore, it is possible to further improve the radiation resistance of the silica-based optical fiber glass while maintaining the transmission characteristics of the glass to a high degree. (3) of H 2 that has entered into the optical fiber glass, H 2 not to make OH groups to fill the structural defects, as is obvious, this is trapped in the optical fiber glass remains in the glass. In such a case, even if the optical fiber glass is exposed to radiation and a new structural defect is caused, H 2 remaining in the optical fiber glass is decomposed to fill the structural defect. It is presumed to generate such OH group. Therefore, it is an effective treatment method even for a glass structural defect that occurs when the optical fiber glass is exposed to radiation.
───────────────────────────────────────────────────── 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) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsumi Orishige 6 Yawata Kaigan Dori, Ichihara City Furukawa Electric Co., Ltd. Chiba Electric Wire Co., Ltd. Inside the Chiba Electric Wire Works (72) Inventor Kazuaki Yoshida 6 Yawata Kaigan Dori, Ichihara City Furukawa Electric Co., Ltd. Inside the Chiba Electric Wire Works (72) Inventor Motohiro Nakahara, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki Prefecture 162 Shirahane, Shirahane, Japan Telegraph and Telephone Corporation, Ibaraki Telecommunications Research Institute (72) Nobuo Inagaki Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki Prefecture 162 Shirakuji, Shirane, Ibaraki Telecommunications Research Institute, Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation (56) Reference: Japanese Patent Laid-Open No. 58-90601 (JP, A) JP-A-55-51729 (JP, A)
Claims (1)
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。1. A quartz-based transparent glass base material for optical fiber is spun to form an elongated fibrous optical fiber glass, the periphery of the optical fiber is coated with a resin layer, and the coated optical fiber glass is then coated. The hydrogen molecules are exposed to an atmosphere containing hydrogen at a temperature higher than room temperature to allow the hydrogen molecules to enter the optical fiber glass, and the OH groups produced by the reaction between the hydrogen molecule and the defects in the molecular structure of the optical fiber glass A method for radiation-resistant treatment of silica-based optical fiber glass, which is characterized in that defects in the molecular structure of fiber glass are filled.
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