(57)【要約】【課題】実用的な重水素処理を行う光ファイバの製造方法を提供する。【解決手段】線引きしてボビンに巻き取った直後の光ファイバを重水素ガスを含むガス雰囲気中に曝露したのち、光ファイバ中の重水素ガスが抜けきらないうちに、引張張力をかけながら光ファイバを別のボビンに巻き返す光ファイバの製造方法。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
線引きしてボビンに巻き取った直後の光ファイバを重水素ガスを含むガス雰囲気中に曝露したのち、前記光ファイバ中の重水素ガスが抜けきらないうちに、引張張力をかけながら前記光ファイバを別のボビンに巻き返すことを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項２】
前記引張張力は、前記光ファイバの伸び値で０．５〜２％に相当する引張張力である請求項１の光ファイバの製造方法。
【請求項３】
前記光ファイバの巻き返し時に、前記光ファイバを長手方向に所望の長さに切断して分割する請求項１または２の光ファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバの製造方法に関し、更に詳しくは、波長１３８０〜１４００ｎｍの帯域での光伝送特性の長期安定性が確保されている光ファイバの効率的な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信システムでは、通常、波長８００〜９００ｎｍまたは波長１３００〜１６００ｎｍの赤外光が使用されているが、最近では波長１３００〜１６００ｎｍの光を有効に利用する動向が進みつつある。
後者の波長帯域において問題となることは、用いる光ファイバに吸収が起こり、その結果、伝送損失の増加が発生するということである。
【０００３】
この吸収は、光ファイバの内部に生成するＯＨ基に基因することが知られている。
例えば、高純度シリカを用いて光ファイバを製造した場合であっても、その光ファイバ内には、通常、０．１ｐｐｍ未満程度のＯＨ基が生成する。
また、線引き後にあってはＯＨ基が少ない光ファイバであっても、それを敷設して実使用していると、環境温度下において、周囲の水素に曝露され、当該水素が光ファイバ内に拡散してＯＨ基を生成し、波長１３００〜１６００ｎｍ、とりわけ波長１３８０〜１６００ｎｍにおける伝送損失が経時的に増加していくことが知られている。この水素の存在によって生ずる伝送損失の経時的変化は、通常、「水素経時変化損失」と呼ばれている。
【０００４】
このような水素拡散の影響は、光ファイバを通信ケーブルとして束ねた場合、クラッドを通してさえ観察される。この水素拡散は常温下において、０．０１％程度の微量な水素の雰囲気に数日間曝露した場合であっても既に観察されており、例えば、波長１３８３ｎｍにおいて０．０２ｄＢ／ｋｍ〜０．１２ｄＢ／ｋｍの損失が認められている。
【０００５】
ところで、水素は、光ケーブル中に存在する異種金属や周囲の湿気による腐食現象に基づいて発生し、また被覆を構成するシリコーン樹脂が加熱されて発生するものと考えられている。そして、海水中や大気中に敷設される光ファイバの場合は、水素経時変化損失がとくに大きいという問題がある。
このような問題に対しては、光ファイバの実使用に先立ち、重水素（Ｄ２）雰囲気に曝露したのち、例えば大気中に放置するというＤ２処理が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００６】
この方法、線引き後の光ファイバに存在している構造欠陥やＯＨ基にＤ２を反応させたのち所定時間放置することにより、実使用時におけるＯＨ基の生成要因を事前に排除して、ＯＨ基の生成に基づく伝送損失の増加を防ぐことを目的としている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１４８４５０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許文献１に記載のＤ２処理の場合、Ｄ２処理を行う時間が非常に長く、またＤ２処理によって光ファイバ内に拡散してＯＨ基と未反応状態で残留しているＤ２分子を光ファイバ外に逃散させるために放置しておく時間も非常に長いという問題がある。そのため、上記先行技術は、実際の工業的な生産においては生産効率が低く、実用上必ずしも満足のいく方法であるとはいいがたい。
【０００９】
本発明は、従来のＤ２処理における上記した問題を解決し、Ｄ２処理を迅速かつ効率的に実施して、伝送特性の長期安定性が確保されている光ファイバを製造する方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明においては、線引きしてボビンに巻き取った直後の光ファイバを重水素ガスを含むガス雰囲気中に曝露したのち、前記光ファイバ中の重水素ガスが抜けきらないうちに、引張張力をかけながら前記光ファイバを別のボビンに巻き返すことを特徴とする光ファイバの製造方法が提供される。
【００１１】
そのとき、前記引張張力は、前記光ファイバの伸び値で０．５〜２％に相当する引張張力であることが好ましく、また、前記光ファイバの巻き返し時に、前記光ファイバを長手方向に所望の長さに切断して分割することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明方法においては、まず、常法により光ファイバ母材を線引きして被覆した光ファイバをボビンに巻き取ったのち、ただちにＤ２処理が施される。
具体的には、密閉容器の中に光ファイバを巻き取った直後のボビンを収納し、そこにＤ２を含むガスを封入し、所定の時間そのままの状態で放置しておくという態様で実施される。
【００１３】
雰囲気ガスとしては、例えば空気または不活性ガス（Ｈｅ，Ａｒ，Ｎ２など）とＤ２の混合ガスが用いられ、その場合、Ｄ２を０．０１〜１００％含むガスであることが好ましい。１００％近くＤ２を含む混合ガスは、短時間の処理であっても伝送損失の増加を抑制することができ、処理効率の点で好適である。
処理時間は、１時間未満ではＤ２処理の効果は充分に発揮されず、１０時間を超えても効果は飽和に達し、徒に生産効率を下げることになるので、１〜１０時間程度であればよい。２時間前後であることが好適である。
【００１４】
なお、Ｄ２処理時における温度が低すぎるとＤ２処理の反応は遅くなり、また逆に高すぎると、処理時間を短縮することはできるが、他方では被覆の劣化する虞が生じてくるので、処理時の温度は２５±３℃の範囲内で管理することが好ましい。
Ｄ２処理後、ただちに、処理された光ファイバは、別のボビンに巻き返される。このとき、光ファイバには引張張力を印加することが必要である。
【００１５】
すなわち、本発明は、従来のように遊離Ｄ２分子のガス抜きのためにＤ２処理後に長時間放置するという工程が省略されていることが大きな特徴である。
この巻き返しは、空調管理された大気中においても、また窒素雰囲気中においても実施可能である。
そして、光ファイバに引張張力を印加することにより、被覆に負荷がかかり、その被覆の屈曲と摩擦のエネルギーにより光ファイバ心線（ガラス）の温度がわずかではあれ上昇する。また光ファイバ心線（ガラス）にも引張張力がかかり、その光ファイバ心線の表面におけるＤ２濃度はゼロまたは非常に低いので、心線内部の残留Ｄ２分子は外部に逃散しやすくなり、ガス抜きに要する時間が短縮される。
【００１６】
このときに印加する引張張力は、光ファイバの伸びが０．５〜２．５％になるような引張張力に設定される。伸びが０．５％より小さいような張力印加の場合には、上記した効果が得られず、また伸びが２．５％より大きくなるような張力印加の場合は、被覆にダメージが生ずる可能性があるからである。
また、この巻き返し時には、例えば出荷時の長さのような所望する長さに光ファイバを切断していくと、新たに切り割り工程を設ける必要がなく、効率的である。
【００１７】
【実施例】
常法により製造された光ファイバ母材を線引きして光ファイバを製造し、これをボビンに巻き取った。この光ファイバの伝送損失スペクトル図の１例を図１に示す。
図中、波長１３８０ｎｍ付近に現出しているピークＡ０は、ＯＨ基に起因する伝送損失である。
【００１８】
ついで、ボビンを密閉容器の中に入れ、Ｄ２１００％，Ｎ２０％のガスを封入し、温度２５℃で２時間放置してＤ２処理を行った。
上記条件のＤ２処理後、７２時間放置してから伝送損失を測定した。その結果を図２に示した。
図２の伝送損失スペクトル図から明らかなように、波長１４２０ｎｍ付近に新たなピークＡ１が認められ、また波長１５００ｎｍ付近にも新たなブロードピークＡ２が認められる。前者Ａ１は、光ファイバ内に拡散したＤ２分子それ自体による吸収損失の発生を原因とする損失の増大であり、後者Ａ２は、Ｄ２処理前の構造欠陥にＯＤ基が結合し、そのＯＤ基による吸収損失の発生に基づくものである。
【００１９】
ついで、ボビンの光ファイバを大気中で別のボビンに巻き返した。このとき、光ファイバには、伸びが１．１％になるような引張張力を印加し、２５．２６ｋｍごとに切断して分離した。
そして、Ｄ２処理を開始してからの波長１４２０ｎｍにおける伝送損失を経時的に測定し、それぞれの時点における測定値からＤ２処理前の伝送損失（図１の１４２０ｎｍにおける値）を減算し、その変化量とＤ２処理後の経過時間との関係を調べ、それを図３の−◆−印で示した。
【００２０】
また比較のために、別のボビンへの巻き返しを行うことなく、Ｄ２処理後の光ファイバをそのまま大気中に放置し、その場合についても伝送損失の変化量とＤ２処理後の経過時間との関係を調べた。その結果を図３の−×−印で示した。
図３から明らかなように、実施例方法で製造した光ファイバでは、波長１４２０ｎｍ付近で吸収損失を示す遊離Ｄ２分子が、比較例方法で製造した光ファイバの場合に比べて、短時間で逃散していることがわかる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明方法によれば、Ｄ２処理によって水素経時変化損失が低下した光ファイバを製造しようとした場合、従来のようにＤ２処理後に長時間放置しなくても目的を達成することができる。これは、本発明がＤ２処理後に、ただちに、引張張力を印加しながら切断・分割して巻き返しを行うことがもたらす効果である。
【００２２】
したがって、本発明方法によれば、伝送損失が増大しない光ファイバを短時間で生産することができ、また長時間放置工程が不要となるので、切断・分割した光ファイバを巻き取る多数のボビンを長時間滞留させることも必要でなくなり、Ｄ２処理の実用化に貢献することが大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｄ２処理前の光ファイバの伝送損失スペクトル図の１例である。
【図２】Ｄ２処理後の光ファイバの伝送損失スペクトル図の１例である。
【図３】Ｄ２処理前後の波長１４２０ｎｍにおける伝送損失の差と、Ｄ２処理開始後の経過時間との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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