JPH01183435A - 光フアイバの製造方法 - Google Patents
光フアイバの製造方法Info
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- JPH01183435A JPH01183435A JP700988A JP700988A JPH01183435A JP H01183435 A JPH01183435 A JP H01183435A JP 700988 A JP700988 A JP 700988A JP 700988 A JP700988 A JP 700988A JP H01183435 A JPH01183435 A JP H01183435A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02718—Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/20—Irradiation of the base fibre during drawing to modify waveguide properties
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/56—Annealing or re-heating the drawn fibre prior to coating
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔腫業上の利用分野〕
本発明は光ファイバ用母材を線引きして光ファイバとす
る工程において新規なアニール処理を施す光ファイバの
製造方法に関するＯ〔従来の技術〕 光ファイバは軽重、低損失、無誘導等の多くの特長がる
るため、近年急激にその利用が増大している。光ファイ
バの構造は、中心部におってコアと呼ばれる屈折率の高
い部分と、その外周部のクラッドと呼ばれる屈折率の低
い部分から成り立っている。現在広く使われているファ
イバは、石英（８１０りを主成分とし、屈折率全調整す
るために檎々のガラス成分が添加される。
る工程において新規なアニール処理を施す光ファイバの
製造方法に関するＯ〔従来の技術〕 光ファイバは軽重、低損失、無誘導等の多くの特長がる
るため、近年急激にその利用が増大している。光ファイ
バの構造は、中心部におってコアと呼ばれる屈折率の高
い部分と、その外周部のクラッドと呼ばれる屈折率の低
い部分から成り立っている。現在広く使われているファ
イバは、石英（８１０りを主成分とし、屈折率全調整す
るために檎々のガラス成分が添加される。
このうち、コアが純石英でろシ、クラッドがフッ素等會
添加して屈折率を低くした石英からなるファイバは、特
に散乱損失が小さく、また耐放射線特性等も良好である
ため、広範囲の応用が期待されている。
添加して屈折率を低くした石英からなるファイバは、特
に散乱損失が小さく、また耐放射線特性等も良好である
ため、広範囲の応用が期待されている。
従来法により純石英コアと石英を主成分とし弗素を添加
したクラッドからなるファイバ等の。
したクラッドからなるファイバ等の。
コアが高粘性でクラッドがコアより低粘性であるファイ
バを製造すると、その製造条件によっては、紫外部域か
ら可視域に吸収ピークが存在し、波長０．６５μｍ付近
では吸収による損失増は５０４Ｂ／ｋｍ以上にもなる場
合がるることが明らかになってきた。このα６３μｍの
吸収はいわゆる非架橋酸素欠陥（ミＳ１−〇・）による
と言われている。また、このような場合にはＨ，雰囲気
により残貿ＯＨによる吸収ピーク（波長１．３８μｍ）
も増加することが明らかになった。さらに、この棟の欠
陥ピークを有するファイバを７二−ルすると、ＣＬ６３
μｍピークは低減するが。
バを製造すると、その製造条件によっては、紫外部域か
ら可視域に吸収ピークが存在し、波長０．６５μｍ付近
では吸収による損失増は５０４Ｂ／ｋｍ以上にもなる場
合がるることが明らかになってきた。このα６３μｍの
吸収はいわゆる非架橋酸素欠陥（ミＳ１−〇・）による
と言われている。また、このような場合にはＨ，雰囲気
により残貿ＯＨによる吸収ピーク（波長１．３８μｍ）
も増加することが明らかになった。さらに、この棟の欠
陥ピークを有するファイバを７二−ルすると、ＣＬ６３
μｍピークは低減するが。
ＯＨ吸収ピークは増加してしまう現象も従来から知られ
ていた。
ていた。
本発明の目的は、上記欠陥によるα６３μｍ付近の吸収
ピークを、他の吸収を増加する仁となく低減化できる光
ファイバの製造方法を提供することにある。このような
吸収の低減化は極低損失の長波長用ファイバを製造する
ためにも効果がある。
ピークを、他の吸収を増加する仁となく低減化できる光
ファイバの製造方法を提供することにある。このような
吸収の低減化は極低損失の長波長用ファイバを製造する
ためにも効果がある。
本発明者らは研究努力の結果、光ファイバの線引工程に
おいて、該ファイバにマイクロ波を印加してアニールす
る方法が、欠陥低減に有効であり、特に高粘性コア％低
活性クラッドからなるファイバの欠陥低減効果は著るし
いことを見出したのである。
おいて、該ファイバにマイクロ波を印加してアニールす
る方法が、欠陥低減に有効であり、特に高粘性コア％低
活性クラッドからなるファイバの欠陥低減効果は著るし
いことを見出したのである。
すなわち、本発明はコア部及びクラッド部を有してなる
元ファイバ用ガラス母材を線引きする工程において、線
引炉から延伸されたファイバに引き続きマイクロ涙金印
加することによりアニールする仁とを特徴とする光ファ
イバの製造方法でろる。
元ファイバ用ガラス母材を線引きする工程において、線
引炉から延伸されたファイバに引き続きマイクロ涙金印
加することによりアニールする仁とを特徴とする光ファ
イバの製造方法でろる。
本発明の特に好ましい実施態様としては、該光ファイバ
用ガラス母材がそのクラッド部の粘性がコア部の粘性よ
り低いものである上記方法が挙げられ、これは特にこの
タイプのファイバにおいて欠陥低減効果が著るしく大き
いからである。
用ガラス母材がそのクラッド部の粘性がコア部の粘性よ
り低いものである上記方法が挙げられ、これは特にこの
タイプのファイバにおいて欠陥低減効果が著るしく大き
いからである。
以下、図面を参照して本発ＢＡを具体的に説明する。第
１図は本発明を説明するための概略図でろって、コア部
及びクラッド部を有してなる光ファイバ用ガラス母材１
は線引炉２内に挿入されて該炉２で加熱され、巻き取シ
装置３により巻き取られ延伸されて光ファイバ８となる
が。
１図は本発明を説明するための概略図でろって、コア部
及びクラッド部を有してなる光ファイバ用ガラス母材１
は線引炉２内に挿入されて該炉２で加熱され、巻き取シ
装置３により巻き取られ延伸されて光ファイバ８となる
が。
本発明では炉２を出て巻覗装＠５に到る間に、線引ファ
イバはマイクロ波照射部４内に入ってマイクロ波照射を
受け、これにニジアニールされる。５はマイクロ波発生
用の高周波電源部２６はその導波管でめる。また、７は
線引されたガラスファイバに樹脂等でコーティングを施
す装置でろる。このときの条件を例示すると線引炉２で
の加熱は約２０００℃程度、線引速度は１００ｍ／分へ
１０００ｍ／分程度、線引張力は１０〜１００ｆ程度に
対し、マイクロ波は周波数が１〜数ＧＨｚ、出力数ｋＷ
程度のものを用いる。ただ゛し、本発明はこれ等の条件
に限定されるところはない。
イバはマイクロ波照射部４内に入ってマイクロ波照射を
受け、これにニジアニールされる。５はマイクロ波発生
用の高周波電源部２６はその導波管でめる。また、７は
線引されたガラスファイバに樹脂等でコーティングを施
す装置でろる。このときの条件を例示すると線引炉２で
の加熱は約２０００℃程度、線引速度は１００ｍ／分へ
１０００ｍ／分程度、線引張力は１０〜１００ｆ程度に
対し、マイクロ波は周波数が１〜数ＧＨｚ、出力数ｋＷ
程度のものを用いる。ただ゛し、本発明はこれ等の条件
に限定されるところはない。
なお、本発明の対象とする光ファイバのうち、特にコア
が高粘性でめシ、クラッドがコアよル低粘性であるよう
なファイバ構造としては、例えばコアが純石英ガラスで
クラッドがフッ素添加石英ガラスの組合せ、コアが純石
英ガラスでクラッドがＢ２Ｏ５添加石英ガラスの組合せ
等が挙げられる。
が高粘性でめシ、クラッドがコアよル低粘性であるよう
なファイバ構造としては、例えばコアが純石英ガラスで
クラッドがフッ素添加石英ガラスの組合せ、コアが純石
英ガラスでクラッドがＢ２Ｏ５添加石英ガラスの組合せ
等が挙げられる。
コアが高粘性でろ９クラツドが該コアより低い粘性でる
るガラスからなる光ファイバ用ガラス母材が線引炉で加
熱され、所定の張力で延伸されると、この張力は高粘性
であるコア部に集中するため、これにより主にコア部で
のガラスの網目結合；５ｉ−０−８１−５が一部切断さ
れて、テ５１−０・で示されるような非架橋酸素欠陥が
生成し、０．６５μｍ波長に光の吸収を生じさせること
となる。この現象は線引張力が大きな程、またコア／ク
ラッド間の粘性差が大きい程、さらにまたコアの断面積
が小さな程顕著となる。
るガラスからなる光ファイバ用ガラス母材が線引炉で加
熱され、所定の張力で延伸されると、この張力は高粘性
であるコア部に集中するため、これにより主にコア部で
のガラスの網目結合；５ｉ−０−８１−５が一部切断さ
れて、テ５１−０・で示されるような非架橋酸素欠陥が
生成し、０．６５μｍ波長に光の吸収を生じさせること
となる。この現象は線引張力が大きな程、またコア／ク
ラッド間の粘性差が大きい程、さらにまたコアの断面積
が小さな程顕著となる。
本発明においては第１図に示したように、線引炉２によ
りまず元ファイバ用ガラス母材１の外部がその内部よル
も高温となるような状態で加熱されるが、一方このガラ
スは延伸され下降してくる間に外周部が内部に比べより
冷却されて硬化することとなる。この段階で該ファイバ
にマイクロ波を照射すると、石英系ガラスは高温でおる
程誘電損失が大きいため、比較的低温の外周部はマイク
ロ波の吸収が少なく、高温の内部の方がマイクロ波を吸
収しやすい。したがって、ファイバの外部は低温を保持
し粘性がより大の状態で張力を担う一方、その内部は高
温となり粘性が低下されるので、コア部への張力集中は
なくなり、コア部におけるガラスのミクロな歪が緩和さ
れ、前記したガラス網目切断部欠陥の再結合が進むこと
になる。本発明によダ得られたファイバはＣＬ６５ｆｉ
ｍｔｌｉ長での吸収が極めて低減されるのは、以上のよ
うな作用によるものと考えられる。
りまず元ファイバ用ガラス母材１の外部がその内部よル
も高温となるような状態で加熱されるが、一方このガラ
スは延伸され下降してくる間に外周部が内部に比べより
冷却されて硬化することとなる。この段階で該ファイバ
にマイクロ波を照射すると、石英系ガラスは高温でおる
程誘電損失が大きいため、比較的低温の外周部はマイク
ロ波の吸収が少なく、高温の内部の方がマイクロ波を吸
収しやすい。したがって、ファイバの外部は低温を保持
し粘性がより大の状態で張力を担う一方、その内部は高
温となり粘性が低下されるので、コア部への張力集中は
なくなり、コア部におけるガラスのミクロな歪が緩和さ
れ、前記したガラス網目切断部欠陥の再結合が進むこと
になる。本発明によダ得られたファイバはＣＬ６５ｆｉ
ｍｔｌｉ長での吸収が極めて低減されるのは、以上のよ
うな作用によるものと考えられる。
ところで、石英ガラスのｉイクロ波吸収は、該ガラスの
温度が１０００℃以上で実質的に生じるようになるので
、ファイバの内部温度が１０００℃未満に冷却されてし
まわない間に、マイクロ波照射を行なう必要がめる。ま
た、ファイバ外周部温度が内部に比べ高い箇所において
は、ガスを吹きつける等の手段によりファイバ外周部を
強制冷却すれば、より好ましい状態で本発明′に実施で
きる。例えばマイクロ波照射部でＮ、 Ｓ空気、０２等
を流しながら照射部を通過させる方法によってもよい。
温度が１０００℃以上で実質的に生じるようになるので
、ファイバの内部温度が１０００℃未満に冷却されてし
まわない間に、マイクロ波照射を行なう必要がめる。ま
た、ファイバ外周部温度が内部に比べ高い箇所において
は、ガスを吹きつける等の手段によりファイバ外周部を
強制冷却すれば、より好ましい状態で本発明′に実施で
きる。例えばマイクロ波照射部でＮ、 Ｓ空気、０２等
を流しながら照射部を通過させる方法によってもよい。
ところで、前記のように、この攬欠陥をＮするファイバ
を線引終了後に熱アニールする従来法では、０．６５ａ
ｍの吸収は低減するが、１．３８μｍ波長等のＯＨ吸収
が増大してしまった。これは、ファイバに被覆された樹
脂等に含まれる水素がファイバ中に拡散してしまうため
に生じる。
を線引終了後に熱アニールする従来法では、０．６５ａ
ｍの吸収は低減するが、１．３８μｍ波長等のＯＨ吸収
が増大してしまった。これは、ファイバに被覆された樹
脂等に含まれる水素がファイバ中に拡散してしまうため
に生じる。
本発明では延伸されたファイバが樹脂被覆される前にマ
イクロ波でアニールする゛ために、この影響を避けるこ
とができる。
イクロ波でアニールする゛ために、この影響を避けるこ
とができる。
本発明はコアが純石英、クラッドがフッ素添加石英ガラ
スのように、コアがクラッドよりも高粘性である場合に
％に効果的である６しかし、線引用母材が大径で６った
り、線引速度が極めて速い等の、線引時にコア部が充分
に高温化しにくい場合には、コアがクラッドよりも低粘
性ガラスであってもまたコアとクラッドの粘性差がない
場合でもコア部の高温化が実現てきるので、やはり効果
が得られる。
スのように、コアがクラッドよりも高粘性である場合に
％に効果的である６しかし、線引用母材が大径で６った
り、線引速度が極めて速い等の、線引時にコア部が充分
に高温化しにくい場合には、コアがクラッドよりも低粘
性ガラスであってもまたコアとクラッドの粘性差がない
場合でもコア部の高温化が実現てきるので、やはり効果
が得られる。
実施例
コアが純石英ガラス、り２ツドがフッ素添加石英ガラス
からなり、コア／クラッド間の屈折率差が１７％、コア
径に対するクラツド径の比率が２５倍からなる外径２５
簡のシングルモードシアイバ用ガラス母材をし一夕温度
が１９５０℃の線引炉に挿入し、また該線引炉の直下に
設けたマイクロ波ア；−ル炉により、アニールしながら
線引速度２００ ｍ ７分で線引した。マイクロ波は１
５ ＧＨｚ 、出力２ｋＷを使用した。得られたファイ
バのａ６３μｍ、１３／Ａｍ波長における伝送損失を測
定したところ、それぞれ８ｄＢ／ｋｍ、 α３５ ｄ
Ｂ／ｋｍでめった。また、このファイバを１５０℃のＨ
２雰囲気に２４時間保持した前後の波長損失特性（耐Ｈ
，テスト）は、０６μｍ ＳＬ ８μｍ波長域で変化が
なかった。
からなり、コア／クラッド間の屈折率差が１７％、コア
径に対するクラツド径の比率が２５倍からなる外径２５
簡のシングルモードシアイバ用ガラス母材をし一夕温度
が１９５０℃の線引炉に挿入し、また該線引炉の直下に
設けたマイクロ波ア；−ル炉により、アニールしながら
線引速度２００ ｍ ７分で線引した。マイクロ波は１
５ ＧＨｚ 、出力２ｋＷを使用した。得られたファイ
バのａ６３μｍ、１３／Ａｍ波長における伝送損失を測
定したところ、それぞれ８ｄＢ／ｋｍ、 α３５ ｄ
Ｂ／ｋｍでめった。また、このファイバを１５０℃のＨ
２雰囲気に２４時間保持した前後の波長損失特性（耐Ｈ
，テスト）は、０６μｍ ＳＬ ８μｍ波長域で変化が
なかった。
比１５！例１
実施例と同様のガラス母材をアニールを行わない以外は
実施例と同一の条件で線引し、得られたファイバの伝送
損失を測定したところ、α６３μｔｎ ａ １−５
ＪＪｍ波長における損失はそれぞれ５０ ｄＢ／ｋｍ、
α５８ ｄＢ／ｋｍと大きく、また耐Ｈ，テストの結果
では、ｃＬ６５μｍ波長の損失が８４Ｂ／ｋｍと小さく
なったが、１．３８ ｔ１ｍ波長では損失が４６３／ｋ
ｍ増加し、１．３μｍ波長では１４５ ｄＢ／ｋｍに増
加した。
実施例と同一の条件で線引し、得られたファイバの伝送
損失を測定したところ、α６３μｔｎ ａ １−５
ＪＪｍ波長における損失はそれぞれ５０ ｄＢ／ｋｍ、
α５８ ｄＢ／ｋｍと大きく、また耐Ｈ，テストの結果
では、ｃＬ６５μｍ波長の損失が８４Ｂ／ｋｍと小さく
なったが、１．３８ ｔ１ｍ波長では損失が４６３／ｋ
ｍ増加し、１．３μｍ波長では１４５ ｄＢ／ｋｍに増
加した。
比較例２
比較例１と同様な方法で作製した光ファイバ１１５０℃
の大気下で約２４時間保持したところ、α６３μｍ波長
の損失が１０ｄＢ／ｋＩ１１となったが、１．３８μｍ
波長では損失が１ ｄＢ／ｋｍ増加した。
の大気下で約２４時間保持したところ、α６３μｍ波長
の損失が１０ｄＢ／ｋＩ１１となったが、１．３８μｍ
波長では損失が１ ｄＢ／ｋｍ増加した。
以上の実施例、比較例の結果から、本発明のマイクロ波
によるアニール処理し友ファイバは、アニール処理のな
いファイバ（比１２ｆｌ１１“）に比べ１６３μｍの吸
収が低減し、また耐Ｈ２テスト後のｔ３μｍや１．３８
μｍにおける吸収槽がない。
によるアニール処理し友ファイバは、アニール処理のな
いファイバ（比１２ｆｌ１１“）に比べ１６３μｍの吸
収が低減し、また耐Ｈ２テスト後のｔ３μｍや１．３８
μｍにおける吸収槽がない。
さらに、従来の線引終了後のアニール処理したファイバ
に比べ損失が低減していることも明らかでるる。
に比べ損失が低減していることも明らかでるる。
以上に説明したように、本発明は線引時に発生するガラ
ス欠陥會抑制してファイバとすることができるので、初
期伝送特性に優れ、ｌたＨ。
ス欠陥會抑制してファイバとすることができるので、初
期伝送特性に優れ、ｌたＨ。
雰囲気に対してその伝送特性が変化しない長期信頼性に
優れた安定な特性を持つ光ファイバを製造することがで
きる。
優れた安定な特性を持つ光ファイバを製造することがで
きる。
第１図は本発明の一実施態様を説明するための概略断面
図である。
図である。
Claims (2)
- （１）コア部及びクラッド部を有してなる光ファイバ用
ガラス母材を線引きする工程において、線引炉から延伸
されたファイバに引き続きマイクロ波を印加することに
よりアニールすることを特徴とする光ファイバの製造方
法。 - （２）光ファイバ用ガラス母材はクラッド部の粘性がコ
ア部の粘性より低いものであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP700988A JPH01183435A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 光フアイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP700988A JPH01183435A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 光フアイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01183435A true JPH01183435A (ja) | 1989-07-21 |
Family
ID=11654056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP700988A Pending JPH01183435A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 光フアイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01183435A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024080282A1 (ja) | 2022-10-12 | 2024-04-18 | 住友電気工業株式会社 | シリカガラス体の製造方法および加熱装置 |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP700988A patent/JPH01183435A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024080282A1 (ja) | 2022-10-12 | 2024-04-18 | 住友電気工業株式会社 | シリカガラス体の製造方法および加熱装置 |
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