JPS647022B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はスパツタリングにより光フアイバの
表面を金属被覆するようにした方法に関する。

光フアイバの機械的強度、耐熱性等を改善する
目的から、プラスチツク被覆に代えて金属被覆を
採用することはすでに実施されており、また、こ
の際の金属被覆手段としてスパツタリングの有効
性も検討されてきたが、問題は残つている。

例えば、既知のスパツタリングでは所定真空度
とした雰囲気中でのガス放電により、陽イオンを
金属製のターゲツト（カソード）へ衝突させると
ともに、そのターゲツト原子をアノード側へ放出
させて当該ターゲツトから霧状の金属を発生させ
るようにしており、そしてターゲツトおよびアノ
ード間に所望の被着物を介在させることにより、
その被着物の表面に霧状の金属を被着させていた
が、こうした場合ではその霧状の金属の指向性が
ターゲツトからアノードに向う一方向だけに定ま
つてしまい、したがつて、この際の被着物が光フ
アイバである場合に、光フアイバ外周の一部にの
み金属被膜が厚く形成されてしまい、残部には殆
んど金属が被着されないといつた不本意な結果に
終つていた。

また、従来の雰囲気真空度は例えば10^-2〜
10^-4torrで、残留ガスをAr、Kr、Xeで置換した
室内で、スパツタリングを行うので、ターゲツト
と光フアイバがプラズマにさらされ、光フアイバ
が温度の影響を受けやすいという問題があつた。

また、真空度が低いために光フアイバ上の被覆
にArなどのガスを吸蔵したり、スパツタ室内壁
からの汚染を受けやすいという問題もあつた。

この発明は前記の問題点に着目して、紡糸後の
光フアイバを回転状態として高真空室に導き、イ
オン源からのイオンビームを、前記真空室内に設
けた所定の反射角に置かれたターゲツトに照射
し、このターゲツトからのスパツタ粒子を前記光
フアイバに被着するようにして、光フアイバに金
属被覆する方法を提案するものである。

以下に、この発明の実施例を図面について説明
する。

第１図はこの発明の方法をを実施する金属被覆
装置の一部縦断正面図で、１は真空室としてのス
パツタ槽で、真空ポンプによつて常時真空引きが
行われ、例えば10^-5〜10^-6torrという高い真空度
に保たれている。

２はスパツタ槽１の上部に設けられた紡糸装置
の紡糸炉、３はCVD法などにより作られたコア
およびクラツドからなるガラス棒のプリフオーム
で、紡糸炉２において軟化点以上に加熱してその
外径を引落し、所望寸法の光フアイバ４を連続的
に得る。

このようにして連続的に得られる光フアイバ４
は後述する金属被膜処理を受けて、スパツタ槽１
外に導出され、巻取ドラム５に巻き取られる。

６はスパツタ槽１に付属したイオン源で、この
イオン源で発生したイオンビームＢをスパツタ槽
１内の下部に向つて投射する。

このイオンビームの投射方向には、例えば光フ
アイバ４に対して45゜の傾斜角で臨むターゲツト
７が配設され、このターゲツト７がイオンビーム
を受けてスパツタ粒子Ｓを光フアイバ４に付着さ
せる。

なお、８はスパツタ粒子Ｓにて金属被覆された
金属被覆光フアイバである。

前記プリフオーム３、紡糸炉２と巻取ドラム５
とはそれぞれ等速で回転するターンテーブルなど
の上に設けられ、これらのターンテーブルはモー
タによつて所定の回転速度で駆動される。

この発明の前記実施例では、紡糸炉２から溶融
された光フアイバ４が引落され、真直ぐに垂下す
るように巻取ドラム５にて巻取られるのである
が、その光フアイバ４がターゲツト７の付近を通
過するとき、イオンビームＢによるターゲツト７
からのスパツタ粒子が光フアイバ４に付着する。

このとき光フアイバ４は回転しているので、金
属粒子がこれの周面に薄くしかも均等膜厚に被着
し、所期の金属被覆光フアイバ８が得られる。

この実施方法によれば、光フアイバ４やターゲ
ツト７がプラズマ中に置かれないので、光フアイ
バ４を高温にさらしてこれを劣化するようなこと
がなくなるとともに、スパツタ槽１内真空圧が高
いので、スパツタ粒子に無用のガス分子が混入す
る可能性がなくなり、金属被膜の純度が高くな
る。

第２図はこの発明におけるターゲツト７の他の
実施例を示す。

このターゲツト７ａは光フアイバ４の回りを囲
む円弧状（または半円状）の金属板からなり、こ
のターゲツト７ａの金属板面は光フアイバ４に対
し、どの位置に於いても例えば45゜の角度で対向
している。

このターゲツト７ａを用いてこの発明の方法を
実施すれば、スパツタ粒子Ｓの光フアイバ４に対
する付着量を多くして、被覆作業の効率化がはか
れる。

次に、この発明の実施例をさらに具体的に説明
する。

いま、カウフマン型のイオン源６を用いて約
300本のイオンビームを引き出し、このときのイ
オン電流密度を１±0.82ｍＡ／cm²、イオンビーム
の加速電圧を2KVとする。

スパツタ槽１内の真空圧は10^-5〜10^-6torrとし
て、ターゲツト７ａにAl、Cu、In、Ti、Ni等を
使用して、光フアイバ４を５〜8rpmで回転した
ところ、膜厚が50〜100Åで等厚の金属被膜が形
成された。

この発明の他の具体的実施例として、真空圧
10^-5〜10^-6torrで、残存ガスをN₂またはO₂で置換
したスパツタ槽１において、ターゲツトをAl、
Si、Tiなどとして、99.99％の高純度のArのイオ
ンビームを3KVで加速したところ、光フアイバ
４上に極めて緻密な薄膜が形成された。

この場合において、膜厚をかせぐためにはこの
薄膜の上に電解メツキなどが施される場合があ
る。

以上説明した通り、この発明は光フアイバ軸線
を軸心として回転している紡糸後の光フアイバを
真空室内に導き、該真空室内において光フアイバ
軸線と交差する方向のスパツタ粒子照射角度をも
つターゲツトには、イオン源からこの真空室内に
導かれたイオンビームを照射し、これにより発生
させたターゲツトからのスパツタ粒子を前記光フ
アイバの外周に被着させる光フアバの金属被覆方
法において、前記ターゲツトは光フアイバの回り
を囲む円弧状の金属板であり、そのスパツタ粒子
発生面と光フアイバとの挟角が45゜であることを
特徴とする。

かかる構成を特徴とするこの発明の方法では、
従来例のように、光フアイバがプラズマにさられ
て、その特性が劣化するといつた欠点がなく、光
フアイバへの金属被膜を薄く均一にでき、かつ、
その金属被膜にガスの不純物を吸収させないこと
により当該金属被膜の純度を高めることができる
ばかりか、以下のような効果も得られる。

すなわち、この発明の場合、スパツタ手段によ
る光フアイバへの金属被覆に際し、ターゲツトを
光フアイバの回りを囲む円弧状の金属板とし、そ
のスパツタ粒子発生面と光フアイバとの挟角を
45゜としているから、光フアイバの周囲からその
外周に向けて、かつ、光フアイバ軸線と直交して
スパツタ粒子が集中的に照射されるようになり、
したがつて、光フアイバに対する金属付着量が飛
躍的に向上し、金属被覆作業そのものも効率よく
行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を示す金属被覆装置の
一部縦断正面図、第２図はターゲツトの他の実施
例を示す斜視図である。 １……スパツタ槽（真空室）、４……光フアイ
バ、６……イオン源、７，７ａ……ターゲツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光フアイバ軸線を軸心として回転している紡
   糸後の光フアイバを真空室内に導き、該真空室内
   において光フアイバ軸線と交差する方向のスパツ
   タ粒子照射角度をもつターゲツトには、イオン源
   からこの真空室内に導かれたイオンビームを照射
   し、これにより発生させたターゲツトからのスパ
   ツタ粒子を前記光フアイバの外周に被着させる光
   フアイバの金属被覆方法において、前記ターゲツ
   トは光フアイバの回りを囲む円弧状の金属板であ
   り、そのスパツタ粒子発生面と光フアイバとの挟
   角が45゜であることを特徴とする光フアイバの金
   属被覆方法。