カーボン薄膜コート光ファイバにおける微小き裂成長の計測と薄膜効果の解明

碳薄膜涂层光纤中微裂纹生长的测量和薄膜效应的阐明

• 批准号: 05750073
• 负责人: 村岡 幹夫
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Akita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750073/
• 关键词: 石英ガラス光ファイバ; アモルファスカーボン被覆; 被覆欠陥; 水分子誘起遅れ破壊; き裂成長計測; 電気抵抗; 被覆割れ進行; 計測端子位置

通信用光ファイバに関して、水素の拡散侵入を防ぎ光損失の経時的増加に抑えるアモルファスカーボン被覆の開発が盛んである。この特殊被覆ファイバの場合においても、ガラス表面の巨視的欠陥部では被覆材の割れが発生しやすく、雰囲気中の水分子侵入による応力腐食欠陥成長を避けることは期待できない。本研究は同ファイバの寿命保証に重要な被覆影響下における同欠陥の成長特性の解明を目的とし、その基礎となる被覆割れの進行計測およびガラス部の欠陥成長計測に関する手法について検討した。また参照として被覆のない裸のファイバについても検討した。得られた事項を以下に列記する。1.同被覆ファイバの表面に、マイクロビッカース圧子の押し込みおよびファイバの曲げにより深さ約20mumの微小き裂を導入することができた。これによりモデル欠陥を有する実物試験片を得ることができた。2.被覆材が導電性であることに着目し、長さ約50mmの実物試験片においてその表面電気抵抗の計測を行った。その結果、被覆厚さが極微小(400Å)であるため、き裂が存在しない状態でも200kOMEGA程度の容易に計測できる電気抵抗値を示すことがわかった。さらにき裂成長時の電気抵抗計測も行い、被覆側の割れの進行を反映する抵抗変化が得られることを見出した。また同抵抗変化計測を被覆割れ寸法の定量的評価に発展させるためには計測端子の位置決め精度が特に重要であることがわかった。3.ガラス内部へのき裂成長の計測に関しては、先に開発した破面観察に基づく手法が裸のファイバと同様に、当該被覆ファイバの場合においても適用できることを確認した。4.参照としての裸のファイバのき裂成長データを拡充するため、先の申請者らの方法をさらに発展させ、き裂成長速度のより広範囲にわたるデータを得た。

Communication run フ ァ イ バ に masato し て, water element の company, scattered into を ぎ light loss prevention の 経 when rights and に え suppression る ア モ ル フ ァ ス カ ー ボ ン coating の open 発 が sheng ん で あ る. こ の special coating フ ァ イ バ の occasions に お い て も, ガ ラ ス surface の macroscope owe 陥 department で は coating material cut れ の が 発 raw し や す く, 雰 囲 気 の water molecules in the intrusion に よ る 応 saprophagous owe 陥 growth を avoid け る こ と は expect で き な い. This study は with フ ァ イ バ の lifetime guarantee に important な coating under the influence of に お け る with owe 陥 の growth characteristics の interpret を purpose と し, そ の based と な る coating cut れ の for measuring お よ び ガ ラ ス department の owe 陥 growth measuring に masato す る gimmick に つ い て beg し 検 た. ま た reference と し て coating の な い naked の フ ァ イ バ に つ い て も beg し 検 た. The られた item を is listed in に as する. 1. With covering フ ァ イ バ の surface に, マ イ ク ロ ビ ッ カ ー ス 圧 の joab son し 込 み お よ び フ ァ イ バ の qu げ に よ り deep さ about 20 mum の tiny crack き を import す る こ と が で き た. こ れ に よ り モ デ ル owe 陥 を have す る be test plate を have る こ と が で き た. 2. The coating material が conductivity で あ る こ と に mesh し, about 50 mm long さ の be test plate に お い て そ の surface electric 気 resistance の measuring line を っ た. そ の results, coating thickness さ が tiny (400 a) で あ る た め, き cracks exist が し な い state で も 200 level の komega に measuring で き 気 る electricity resistance numerical を shown す こ と が わ か っ た. さ ら に の electric 気 when き crack growth resistance measuring line も い, covering side cut れ の の for を reflect す る resist - turn が ら れ る こ と を shows し た. ま た with resistance - the measuring の cut れ "を coating method of quantitative evaluation of 価 に 発 exhibition さ せ る た め に は precision measuring terminal の position definitely め が に important で あ る こ と が わ か っ た. 3. ガ ラ ス internal へ の き crack growth の measuring に masato し て は, first に 発 し た crumpling 観 examine に base づ く gimmick が naked の フ ァ イ バ と with others に, when the coating フ ァ イ バ の occasions に お い て も applicable で き る こ と を confirm し た. 4. Reference と し て の naked の フ ァ イ バ の き crack growth デ ー タ を company, filling す る た め, first の applicants ら の way を さ ら に 発 exhibition さ せ, き crack growth speed の よ り hiroo van 囲 に わ た る デ ー タ を た.

项目成果

M.Muraoka: "Effect of Humidity on Small-Crack Grduk in Silica Optical Fibers" J.Am.Ceram.Soc.76. 1545-1550 (1993)

M.Muraoka：“湿度对二氧化硅光纤中小裂纹 Grduk 的影响”J.Am.Ceram.Soc.76。

村岡幹夫: "石英ガラス光ファイバのき裂成長挙動(最終破断近傍におけるき裂成長計測)" 日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集No.930-73. 59-60 (1993)

Mikio Muraoka：“石英玻璃光纤的裂纹扩展行为（最终断裂附近的裂纹扩展测量）”日本机械工程师学会材料力学分部，会议论文集第 930-73 号（1993 年）。

村岡幹夫: "光ファイバの寿命予測パラメータに関する簡易評価法" 日本機械学会論文集(A編). 59. 3020-3024 (1993)

Mikio Muraoka：“光纤寿命预测参数的简单评估方法”日本机械工程学会会刊（A版）59. 3020-3024（1993）。