JPH01192736A - フッ化物ガラスファイバ用母材の製造方法及び装置 - Google Patents
フッ化物ガラスファイバ用母材の製造方法及び装置Info
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- JPH01192736A JPH01192736A JP63017109A JP1710988A JPH01192736A JP H01192736 A JPH01192736 A JP H01192736A JP 63017109 A JP63017109 A JP 63017109A JP 1710988 A JP1710988 A JP 1710988A JP H01192736 A JPH01192736 A JP H01192736A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/225—Refining
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01265—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt
- C03B37/01268—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt by casting
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B5/02—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
- C03B5/021—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by induction heating
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
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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】
（発明の技術分野）
本発明は２〜３ｎ帯の波長の光を用いた長距離光通信用
フッ化物ガラスファイバを紡糸するための母材の製造方
法及び装置に関するものである。
フッ化物ガラスファイバを紡糸するための母材の製造方
法及び装置に関するものである。
（従来技術とその問題点）
フッ化物ガラスは２〜３ｎ帯の光フアイバ用素材として
注目されており、理論的には０．０１ｄＢ／に■以下の
超低損失が予想されている。しかしながら、フッ化物ガ
ラスは結晶化し易いため、ファイバ用母材の作製にあた
っては肉付Ｃ’ＶＤ法、気相軸付法等の従来の石英系光
フアイバ用母材の製造法は適用できない。低損失なフッ
化物ガラス光ファイバを実現するためには新しいファイ
バ用母材の製造が必要とされているが、いまだ満足すべ
き製法がないのが現状である。
注目されており、理論的には０．０１ｄＢ／に■以下の
超低損失が予想されている。しかしながら、フッ化物ガ
ラスは結晶化し易いため、ファイバ用母材の作製にあた
っては肉付Ｃ’ＶＤ法、気相軸付法等の従来の石英系光
フアイバ用母材の製造法は適用できない。低損失なフッ
化物ガラス光ファイバを実現するためには新しいファイ
バ用母材の製造が必要とされているが、いまだ満足すべ
き製法がないのが現状である。
従来、フッ化物光フアイバ用母材の製法として提案され
ているものには■ビルドインキヤスティング法（Ｍｉｔ
ａｃｈｉ ｅｔ ａｌ、 Ｊｐｎ、Ｊ、Ａｐｐｌ、 Ｐ
ｈｙｓ、２１゜Ｌ５５ （１９８２）） ■ローテー
ショナルキャスティング法（Ｔｒａｎ ｅｔ ａｌ、Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌｅｔｔ、 １８．６５７ （１９
Ｂ２））■サクションキャスティング法（Ｏｈｉｓｈｉ
ｅｔ ａｌ。
ているものには■ビルドインキヤスティング法（Ｍｉｔ
ａｃｈｉ ｅｔ ａｌ、 Ｊｐｎ、Ｊ、Ａｐｐｌ、 Ｐ
ｈｙｓ、２１゜Ｌ５５ （１９８２）） ■ローテー
ショナルキャスティング法（Ｔｒａｎ ｅｔ ａｌ、Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌｅｔｔ、 １８．６５７ （１９
Ｂ２））■サクションキャスティング法（Ｏｈｉｓｈｉ
ｅｔ ａｌ。
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌｅｔｔ、 ２２．１０３４ （
１９８６））■モデファイトビルドインキヤスティング
法（Ｓａｋａｇｕｃｈｉ ｅｔａｌ、 Ｊ、 Ｌｉｇｔ
ｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌ、 Ｌ↑−５，１２１９（１
９８７））■ ＣＰＤ法（Ｎａｋａｉ ｅｔ ａｌ、
Ｊａｎ、Ｊ、＾ｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ。
１９８６））■モデファイトビルドインキヤスティング
法（Ｓａｋａｇｕｃｈｉ ｅｔａｌ、 Ｊ、 Ｌｉｇｔ
ｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌ、 Ｌ↑−５，１２１９（１
９８７））■ ＣＰＤ法（Ｎａｋａｉ ｅｔ ａｌ、
Ｊａｎ、Ｊ、＾ｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ。
２５、 Ｌ７０４ （１９８６））などがある。■〜■
はいずれも金属製鋳型を使用するいわゆるキャスティン
グ法であり、■はコアガラスとクラッドガラスを各々装
填した二重るつぼから直接ガラス母材を引き出するつぼ
法である。現在比較的低損失なファイ／ＮＪが得られて
いるのはキャスティング法であり、以下簡単に説明する
。
はいずれも金属製鋳型を使用するいわゆるキャスティン
グ法であり、■はコアガラスとクラッドガラスを各々装
填した二重るつぼから直接ガラス母材を引き出するつぼ
法である。現在比較的低損失なファイ／ＮＪが得られて
いるのはキャスティング法であり、以下簡単に説明する
。
■の方法は、金属鋳型にるつぼ内で溶融したクラッド融
液を注入した後、直ちに鋳型を倒立させ中心部の未固化
ガラスを流し出すことによってまずクラツド管を作製し
、次いで中空部に別のるつぼ内で溶融したコアガラス融
液を流し込むことによって導波構造を形成するものであ
る。
液を注入した後、直ちに鋳型を倒立させ中心部の未固化
ガラスを流し出すことによってまずクラツド管を作製し
、次いで中空部に別のるつぼ内で溶融したコアガラス融
液を流し込むことによって導波構造を形成するものであ
る。
■の方法は、回転する鋳型にるつぼ内で溶融したクラッ
ド融液を流し込み、遠心力を利用してまずクラツド管を
作り、次いで中空部に別のるつぼ内で溶融したコア融液
を流し込むことによって導波構造を形成するものである
。
ド融液を流し込み、遠心力を利用してまずクラツド管を
作り、次いで中空部に別のるつぼ内で溶融したコア融液
を流し込むことによって導波構造を形成するものである
。
■の方法は、底に液溜め部を設けた円筒の金属製鋳型に
るつぼで溶融したクラッド融液を流し込み、次いで中心
部が固化しないうちにクラッド融液上に別のるつぼで溶
融したコア融液を注ぎ、冷却に伴うガラスの体積収縮を
利用してクラッドガラスの中心部にコア融液を吸い込ま
せることによって導波構造を形成するものである。
るつぼで溶融したクラッド融液を流し込み、次いで中心
部が固化しないうちにクラッド融液上に別のるつぼで溶
融したコア融液を注ぎ、冷却に伴うガラスの体積収縮を
利用してクラッドガラスの中心部にコア融液を吸い込ま
せることによって導波構造を形成するものである。
■の方法は、金属鋳型にるつぼで溶融したクラッド融液
を流し込み、続いてその上に別のるつぼで溶融したコア
融液を注ぎ、完全に固化しないうちに中心部のクラッド
融液を底穴から流し出すことによって中心部にコア融液
を導入し導波構造を形成するものである。
を流し込み、続いてその上に別のるつぼで溶融したコア
融液を注ぎ、完全に固化しないうちに中心部のクラッド
融液を底穴から流し出すことによって中心部にコア融液
を導入し導波構造を形成するものである。
上記これらのキャスティング法における問題点は、各々
のるつぼで溶融したクラッドあるいはコア融液をるつぼ
上端の注ぎ口から鋳型内に注ぎ込む工程を含むことに起
因する。
のるつぼで溶融したクラッドあるいはコア融液をるつぼ
上端の注ぎ口から鋳型内に注ぎ込む工程を含むことに起
因する。
この工程を含むことによる第１の問題点は、るつぼの融
液を鋳型に流し込む際、るつぼの注ぎ口に付着した異物
が混入する点である。この異物はガラスの溶融時にガラ
ス成分が揮発するために生じるもので、多くはＺｒ０ｔ
等のＺｒ化合物であるが、現在のガラス溶融技術ではこ
のような異物がるつぼに付着するのを防ぐのは困難であ
る。
液を鋳型に流し込む際、るつぼの注ぎ口に付着した異物
が混入する点である。この異物はガラスの溶融時にガラ
ス成分が揮発するために生じるもので、多くはＺｒ０ｔ
等のＺｒ化合物であるが、現在のガラス溶融技術ではこ
のような異物がるつぼに付着するのを防ぐのは困難であ
る。
第２の問題点は、融液を鋳型に流し込む際の気泡の混入
である。通常の鋳型は口径７〜１ＯＩｎＩＩｌφ、長さ
１００〜２００ｍ１１＋と細長い形状のため、気泡の混
入を完全に防ぐことは困難である。特に、■ビルドイン
キヤスティング法、■ローテーショナルキャスティング
法のようにクラツド管内にコア融液を流し込む場合はさ
らに口径が小さくなるため気泡が一層混入し易くなる。
である。通常の鋳型は口径７〜１ＯＩｎＩＩｌφ、長さ
１００〜２００ｍ１１＋と細長い形状のため、気泡の混
入を完全に防ぐことは困難である。特に、■ビルドイン
キヤスティング法、■ローテーショナルキャスティング
法のようにクラツド管内にコア融液を流し込む場合はさ
らに口径が小さくなるため気泡が一層混入し易くなる。
第３の問題点は、クラッド層の肉厚の不均一さ、あるい
はコアの偏心である。融液を鋳型に流し込む際には、気
泡の混入を極力避ｔするため鋳型を傾斜させて静かに注
ぐことが必要で、注入し終わるまでにかなり時間を要す
る。そのため、先に融液が溜る下部の方から固化が生じ
クラッド層の肉厚の不均一さあるいはコアの偏心が起こ
る。
はコアの偏心である。融液を鋳型に流し込む際には、気
泡の混入を極力避ｔするため鋳型を傾斜させて静かに注
ぐことが必要で、注入し終わるまでにかなり時間を要す
る。そのため、先に融液が溜る下部の方から固化が生じ
クラッド層の肉厚の不均一さあるいはコアの偏心が起こ
る。
第４の問題点は、鋳型の注入口付近の温度上昇によるガ
ラスの結晶化及びガラス融液からの揮発物質の混入であ
る。鋳型に融液を注ぐ時の融液温度は通常６００’Ｃ鋳
型温度は２５０°Ｃ程度である。融液温度が高いため融
液を流し込んでいる間に注入口付近の鋳型の温度が上昇
しガラスが部分的に結晶化する。また、ガラス融液から
の揮発成分が注入口付近に付着しガラス中に取り込まれ
る。
ラスの結晶化及びガラス融液からの揮発物質の混入であ
る。鋳型に融液を注ぐ時の融液温度は通常６００’Ｃ鋳
型温度は２５０°Ｃ程度である。融液温度が高いため融
液を流し込んでいる間に注入口付近の鋳型の温度が上昇
しガラスが部分的に結晶化する。また、ガラス融液から
の揮発成分が注入口付近に付着しガラス中に取り込まれ
る。
第５の問題点は、鋳型に付着している吸着水を除去する
のが困難なことである。−旦大気に晒した鋳型の表面に
は吸着水が付着しており、ガラスに取り込まれて吸収損
失の増大あるいは結晶化を引き起こす。吸着水を除去す
る簡便な方法は鋳型を真空中あるいは乾燥ガス雰囲気中
で８００℃以上の高温に加熱することであるが、通常使
用されている黄銅あるいは金、白金等の貴金属メツキを
施した金属製鋳型は変質してしまうため、高温加熱を行
うことができない。そのため、鋳型表面の吸着水を除去
するための何らの手段もとられていないのが現状である
。
のが困難なことである。−旦大気に晒した鋳型の表面に
は吸着水が付着しており、ガラスに取り込まれて吸収損
失の増大あるいは結晶化を引き起こす。吸着水を除去す
る簡便な方法は鋳型を真空中あるいは乾燥ガス雰囲気中
で８００℃以上の高温に加熱することであるが、通常使
用されている黄銅あるいは金、白金等の貴金属メツキを
施した金属製鋳型は変質してしまうため、高温加熱を行
うことができない。そのため、鋳型表面の吸着水を除去
するための何らの手段もとられていないのが現状である
。
上記のように従来の製法で作られたフッ化物ファイバ用
母材は異物、気泡等が局所的に混入しており、結晶化の
抑制、水分の除去、クラッド層の肉厚制御に関しても不
十分であった。そのため、かかる母材から紡糸したファ
イバは不均質であり、数１００メートル紡糸したファイ
バでも低損失部分はたかだか数１０メートルしか得られ
ず、その低損失部分においてもレーリ散乱以外の外的要
因による散乱損失があった。また、上記従来の製造方法
は偏波保持力のない通常の光ファイバを製造するための
もので、コヒーレント通信等で有用な偏波保持ファイバ
の製造に関しては何らの考慮もなされていなかった。
母材は異物、気泡等が局所的に混入しており、結晶化の
抑制、水分の除去、クラッド層の肉厚制御に関しても不
十分であった。そのため、かかる母材から紡糸したファ
イバは不均質であり、数１００メートル紡糸したファイ
バでも低損失部分はたかだか数１０メートルしか得られ
ず、その低損失部分においてもレーリ散乱以外の外的要
因による散乱損失があった。また、上記従来の製造方法
は偏波保持力のない通常の光ファイバを製造するための
もので、コヒーレント通信等で有用な偏波保持ファイバ
の製造に関しては何らの考慮もなされていなかった。
（発明の目的）
本発明は、上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもの
で、ガラス融液をるつぼから鋳型に注ぎ込む工程を除去
し、異物、気泡等の散乱原因を含まない長尺で均質なフ
ッ化物ファイバ用母材が製造可能で、しかも偏波保持フ
ァイバを紡糸するための楕円形状のコア部を有する母材
の製造も容易なフッ化物ファイバ用母材を製造する方法
及び装置を提供することを目的とする。
で、ガラス融液をるつぼから鋳型に注ぎ込む工程を除去
し、異物、気泡等の散乱原因を含まない長尺で均質なフ
ッ化物ファイバ用母材が製造可能で、しかも偏波保持フ
ァイバを紡糸するための楕円形状のコア部を有する母材
の製造も容易なフッ化物ファイバ用母材を製造する方法
及び装置を提供することを目的とする。
（発明の構成）
この目的達成のために、本発明は次のように構成されて
いる。
いる。
（１）両端に開口部を有する筒状容器に冷却手段と液溜
め部を設け、両端に開口部を有するるつぼを該筒状容器
内に配置し、前記筒状容器及び前記るつぼの下端の開口
部を閉じた状態で前記筒状容器にクラッド用ガラス、前
記るつぼにコア用ガラスを装填し、加熱手段を用いて両
ガラスを溶融する第１の工程と、前記冷却手段により前
記筒状容器内のガラス溶液を冷却し、前記クラッド用ガ
ラスの外周部が冷却固化しかつ中心部がまだ融液状態に
ある時に前記筒状容器及び前記るつぼの下端の開口部を
あけ、前記液溜め部に中心部のクラッド用ガラス融液を
流し出すと共に、融液が流出した前記クラッド用ガラス
の中心部に前記コア用ガラス融液を導入し、しかる後ガ
ラス全体を冷却固化してコア−クラッド構造を形成する
第２の工程を有することを特徴とするフッ化物ガラスフ
ァイバ用母材の製造方法、 １ （２）クラッド用ガラスを装填する両端に開口部を有す
る筒状容器と、該筒状容器の内部に配置されたコア用ガ
ラスを装填するための両端に開口部を有するるつぼと、
前記筒状容器及び前記るつぼの下端の開口部を開閉する
ための手段と、前記クラッド及びコア用ガラスを溶融す
るための加熱手段と、溶融した前記クラッド用ガラスの
融液を冷却固化する際に該クラッド用ガラスの外周部が
冷却固化し、かつ中心部が融液である状態を出現させる
程度の冷却速度を有する冷却手段と、前記筒状容器の下
端の開口部から流し出したガラス融液を溜める液溜め部
を備えたフッ化物ガラスファイバ用母材の製造装置。
め部を設け、両端に開口部を有するるつぼを該筒状容器
内に配置し、前記筒状容器及び前記るつぼの下端の開口
部を閉じた状態で前記筒状容器にクラッド用ガラス、前
記るつぼにコア用ガラスを装填し、加熱手段を用いて両
ガラスを溶融する第１の工程と、前記冷却手段により前
記筒状容器内のガラス溶液を冷却し、前記クラッド用ガ
ラスの外周部が冷却固化しかつ中心部がまだ融液状態に
ある時に前記筒状容器及び前記るつぼの下端の開口部を
あけ、前記液溜め部に中心部のクラッド用ガラス融液を
流し出すと共に、融液が流出した前記クラッド用ガラス
の中心部に前記コア用ガラス融液を導入し、しかる後ガ
ラス全体を冷却固化してコア−クラッド構造を形成する
第２の工程を有することを特徴とするフッ化物ガラスフ
ァイバ用母材の製造方法、 １ （２）クラッド用ガラスを装填する両端に開口部を有す
る筒状容器と、該筒状容器の内部に配置されたコア用ガ
ラスを装填するための両端に開口部を有するるつぼと、
前記筒状容器及び前記るつぼの下端の開口部を開閉する
ための手段と、前記クラッド及びコア用ガラスを溶融す
るための加熱手段と、溶融した前記クラッド用ガラスの
融液を冷却固化する際に該クラッド用ガラスの外周部が
冷却固化し、かつ中心部が融液である状態を出現させる
程度の冷却速度を有する冷却手段と、前記筒状容器の下
端の開口部から流し出したガラス融液を溜める液溜め部
を備えたフッ化物ガラスファイバ用母材の製造装置。
（実施例１）
本発明の方法とこれを実施するための装置を第１図（ａ
）〜（ｅ）に基づいて説明する０図中、１は筒状容器、
２はクラッド用ガラス、３は内るつぼ、４はコア用ガラ
ス、５は筒状容器１の下端の穴、６は内るつぼ３の下端
の穴、７は筒状容器１用栓、８は内るつぼ３用栓、９は
高周波コイル、１０は内るつぼ３のつば、１１はガス導
入口、１２は冷却筒、１３はガス排出口、１４は液溜め
部である。
）〜（ｅ）に基づいて説明する０図中、１は筒状容器、
２はクラッド用ガラス、３は内るつぼ、４はコア用ガラ
ス、５は筒状容器１の下端の穴、６は内るつぼ３の下端
の穴、７は筒状容器１用栓、８は内るつぼ３用栓、９は
高周波コイル、１０は内るつぼ３のつば、１１はガス導
入口、１２は冷却筒、１３はガス排出口、１４は液溜め
部である。
これを動作させるには、まず、吸着水を除去するために
筒状容器ｌと内るつぼ３を８００℃以上の温汝で１時間
程度加熱した後、筒状容器１にクラッド用ガラス２を、
また、内るつぼ３にコア用ガラス４をそれぞれ装填し、
筒状容器１の内部に内るつぼ３を配置する０本発明の製
法では、装置全体をカーボンで構成できるため、高温加
熱による脱水処理が容易に行えるという特徴がある。充
填密度を高くするためにクラッド用ガラス２は円柱状、
コア用ガラス４はパイプ状となっている。また筒状容器
の下端の穴５及び内るつぼの下端の穴６は、筒状容器用
栓７及び内るつぼ月桂８でもって各々塞いでおく、筒状
容器１は、製造したガラス母材を取り出し易くするため
に２つ割、３つ割等の縦割にしておくことも可能である
。また、筒状容器ｌ、内るつぼ３．筒状容器用栓７．内
るつぼ月桂８の素材としては、フッ化物ガラスに対する
耐蝕性２フツ化物ガラスとの濡れ性の観点からカーボン
が望ましく、特にガラス性カーボンが好ましい、フッ化
物ガラスに対する耐蝕性の点では金、白金等の貴金属も
優れているが、これらの貴金属はフッ化物ガラス融液と
の濡れの接触角が正であるため、割り型あるいは栓との
空隙からガラス融液が洩れやすいという問題がある。ま
た、金属製鋳型はフッ素ガスにより腐蝕されるため、フ
ッ素ガス雰囲気下では使用できないという問題もある。
筒状容器ｌと内るつぼ３を８００℃以上の温汝で１時間
程度加熱した後、筒状容器１にクラッド用ガラス２を、
また、内るつぼ３にコア用ガラス４をそれぞれ装填し、
筒状容器１の内部に内るつぼ３を配置する０本発明の製
法では、装置全体をカーボンで構成できるため、高温加
熱による脱水処理が容易に行えるという特徴がある。充
填密度を高くするためにクラッド用ガラス２は円柱状、
コア用ガラス４はパイプ状となっている。また筒状容器
の下端の穴５及び内るつぼの下端の穴６は、筒状容器用
栓７及び内るつぼ月桂８でもって各々塞いでおく、筒状
容器１は、製造したガラス母材を取り出し易くするため
に２つ割、３つ割等の縦割にしておくことも可能である
。また、筒状容器ｌ、内るつぼ３．筒状容器用栓７．内
るつぼ月桂８の素材としては、フッ化物ガラスに対する
耐蝕性２フツ化物ガラスとの濡れ性の観点からカーボン
が望ましく、特にガラス性カーボンが好ましい、フッ化
物ガラスに対する耐蝕性の点では金、白金等の貴金属も
優れているが、これらの貴金属はフッ化物ガラス融液と
の濡れの接触角が正であるため、割り型あるいは栓との
空隙からガラス融液が洩れやすいという問題がある。ま
た、金属製鋳型はフッ素ガスにより腐蝕されるため、フ
ッ素ガス雰囲気下では使用できないという問題もある。
この点カーボンは濡れの接触角が負であるので融液が洩
れにくく、フッ素ガスに対する耐蝕性も良いという利点
がある。次いで、高周波コイル９を用いて筒状容器１を
加熱し、クラッド用ガラス２及びコア用ガラス４を溶融
する。クラッド用ガラス２の溶融に伴い内るつぼ３をク
ラッド用ガラス２の融液内に挿入していき、第１図（ロ
）に示すように内るつぼ３のつば１０を利用して内るつ
ぼ３の位置を固定する。この時、クラッド用ガラス２の
液面■とコア用ガラス４の液面■とがほぼ等しい高さに
なるようにクラッド用ガラス２とコア用ガラス４の装填
量を予め調節しておく、内るつぼ３をクラッド用ガラス
２の融液内に挿入するのは、内るつぼ３にクラッド用ガ
ラス４の融液からの揮発物が付着するのを防ぐためであ
る。また、クラッド用ガラス２とコア用ガラス４の液面
をほぼ等しく保つのは、クラッド用ガラス２とコア用ガ
ラス４の融液の内圧を等しくし、内るつぼ３の下端の穴
６と内るつぼ月桂８の間に僅かの空隙があった場合でも
融液の洩れを防ぐためである。ガラス溶融時に水、酸素
等の不純物を除去することが必要な場合には、フッ素系
ガス雰囲気中、あるいはフッ素系ガスを融液内に通気し
ながらガラス溶融を行うことで可能となる。８００°Ｃ
で２時間程度ガラスを熔融した後、第１図（Ｃ）に示す
ように、ガス導入口１１から冷却筒１２の全体に冷却用
ガスをまんべんなく導入し、ガス排出口１３から排出す
ることによりクラッド用ガラス２の融液を強制冷却する
。この時の冷却速度は、クラッド用ガラス２の外周部が
固化し、かつガラス中心部がまだ溶融している状態を出
現させる程度であり、冷却用ガスの流量を調節すること
により冷却速度を制御する。冷却用ガスの種類としては
Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｚ等の不活性ガスが適当であるが、ガス
の代わりに液体を使って冷却することも可能である。筒
状容器１に冷却用ガスを−様に吹きつけることにより肉
厚むらのない均質な冷却固化が外周部から中心部に向か
って進む。本発明の製造方法では、金属製鋳型によって
ガラスを急冷する代りに、−様にガスを吹きつけること
によって急冷を行っている。そのため、長手方向に−様
な冷却が可能であり、偏心のない長尺な母材の製造が可
能となる。また溶融を行った容器内でそのまま冷却する
ため、キャスティング法のようにガラス融液が大気にさ
らされることがなく、大気からの不純物の混入を防止で
きるという利点もある。冷却固化部分の肉厚が所望の値
に達した時に、内るつぼ月桂８及び笥状容器月桂７を抜
き中心部のクラッド用ガラス２の融液を液溜め部１４に
流し出すと共にコアガラス融液４をクラッドガラスの中
心部に導入する。中心の融液部の径が小さく液溜め部１
４に流し出すのが困難な場合には、液溜め部１４内を適
当な手段で減圧し吸引すれば良い。筒状容器１及び内る
つぼ３の上端には、通常ガラス溶融時におけるガラス成
分の揮発に起因する異物が付着しているが、内るつぼの
下端の六６からコア用ガラス４の融液を注入するため異
物の混入はない。また、クラッド用ガラス２とコア用ガ
ラス４の融液が接しているため気泡が混入することもな
い。クラッド用ガラス２およびコア用ガラス４自身から
の揮発物の混入がないのは当然であり、コア用ガラス４
の注入が速やかに行われるため、注入によるガラスの温
度上昇もなく、従って、ガラスの結晶化もない。次いで
ガラス全体を冷却固化し、筒状容器ｌから取り出し第１
図（ｄ）に示すようなコア−クラッド構造のフッ化物フ
ァイバ母材を得る。なお、第１図（ｅ）は作製されたフ
ッ化物ファイバ用母材の断面図であり、コア及びクラッ
ドが共に円形の形状をしている。
れにくく、フッ素ガスに対する耐蝕性も良いという利点
がある。次いで、高周波コイル９を用いて筒状容器１を
加熱し、クラッド用ガラス２及びコア用ガラス４を溶融
する。クラッド用ガラス２の溶融に伴い内るつぼ３をク
ラッド用ガラス２の融液内に挿入していき、第１図（ロ
）に示すように内るつぼ３のつば１０を利用して内るつ
ぼ３の位置を固定する。この時、クラッド用ガラス２の
液面■とコア用ガラス４の液面■とがほぼ等しい高さに
なるようにクラッド用ガラス２とコア用ガラス４の装填
量を予め調節しておく、内るつぼ３をクラッド用ガラス
２の融液内に挿入するのは、内るつぼ３にクラッド用ガ
ラス４の融液からの揮発物が付着するのを防ぐためであ
る。また、クラッド用ガラス２とコア用ガラス４の液面
をほぼ等しく保つのは、クラッド用ガラス２とコア用ガ
ラス４の融液の内圧を等しくし、内るつぼ３の下端の穴
６と内るつぼ月桂８の間に僅かの空隙があった場合でも
融液の洩れを防ぐためである。ガラス溶融時に水、酸素
等の不純物を除去することが必要な場合には、フッ素系
ガス雰囲気中、あるいはフッ素系ガスを融液内に通気し
ながらガラス溶融を行うことで可能となる。８００°Ｃ
で２時間程度ガラスを熔融した後、第１図（Ｃ）に示す
ように、ガス導入口１１から冷却筒１２の全体に冷却用
ガスをまんべんなく導入し、ガス排出口１３から排出す
ることによりクラッド用ガラス２の融液を強制冷却する
。この時の冷却速度は、クラッド用ガラス２の外周部が
固化し、かつガラス中心部がまだ溶融している状態を出
現させる程度であり、冷却用ガスの流量を調節すること
により冷却速度を制御する。冷却用ガスの種類としては
Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｚ等の不活性ガスが適当であるが、ガス
の代わりに液体を使って冷却することも可能である。筒
状容器１に冷却用ガスを−様に吹きつけることにより肉
厚むらのない均質な冷却固化が外周部から中心部に向か
って進む。本発明の製造方法では、金属製鋳型によって
ガラスを急冷する代りに、−様にガスを吹きつけること
によって急冷を行っている。そのため、長手方向に−様
な冷却が可能であり、偏心のない長尺な母材の製造が可
能となる。また溶融を行った容器内でそのまま冷却する
ため、キャスティング法のようにガラス融液が大気にさ
らされることがなく、大気からの不純物の混入を防止で
きるという利点もある。冷却固化部分の肉厚が所望の値
に達した時に、内るつぼ月桂８及び笥状容器月桂７を抜
き中心部のクラッド用ガラス２の融液を液溜め部１４に
流し出すと共にコアガラス融液４をクラッドガラスの中
心部に導入する。中心の融液部の径が小さく液溜め部１
４に流し出すのが困難な場合には、液溜め部１４内を適
当な手段で減圧し吸引すれば良い。筒状容器１及び内る
つぼ３の上端には、通常ガラス溶融時におけるガラス成
分の揮発に起因する異物が付着しているが、内るつぼの
下端の六６からコア用ガラス４の融液を注入するため異
物の混入はない。また、クラッド用ガラス２とコア用ガ
ラス４の融液が接しているため気泡が混入することもな
い。クラッド用ガラス２およびコア用ガラス４自身から
の揮発物の混入がないのは当然であり、コア用ガラス４
の注入が速やかに行われるため、注入によるガラスの温
度上昇もなく、従って、ガラスの結晶化もない。次いで
ガラス全体を冷却固化し、筒状容器ｌから取り出し第１
図（ｄ）に示すようなコア−クラッド構造のフッ化物フ
ァイバ母材を得る。なお、第１図（ｅ）は作製されたフ
ッ化物ファイバ用母材の断面図であり、コア及びクラッ
ドが共に円形の形状をしている。
（実施例２）
また、本発明の製造法によれば楕円形状のコア部を有す
る母材を容易に製造でき、かかる母材から紡糸したファ
イバは偏波保存ファイバとして使用できる。第２図は楕
円形状のコアを有する母材を製造する装置を説明するた
めの図で、（ａ）は装置の側断面図、（ｂ）は装置を上
からみた図である。図中１５は対向型冷却筒である。第
２図に示すごとく、筒状容器１内のクラッド用ガラス２
の融液を冷却する際に、一対の対向型冷却筒１５を用い
２方向からガスを吹きつけることにより冷却を行う。こ
のような冷却を行うとガスが吹きつけられる方向の冷却
固化が他の方向に比して速く進むため、同図（Ｃ）及び
（ｄ）に示すような楕円形状のコアを有する母材を容易
に製造することができる。
る母材を容易に製造でき、かかる母材から紡糸したファ
イバは偏波保存ファイバとして使用できる。第２図は楕
円形状のコアを有する母材を製造する装置を説明するた
めの図で、（ａ）は装置の側断面図、（ｂ）は装置を上
からみた図である。図中１５は対向型冷却筒である。第
２図に示すごとく、筒状容器１内のクラッド用ガラス２
の融液を冷却する際に、一対の対向型冷却筒１５を用い
２方向からガスを吹きつけることにより冷却を行う。こ
のような冷却を行うとガスが吹きつけられる方向の冷却
固化が他の方向に比して速く進むため、同図（Ｃ）及び
（ｄ）に示すような楕円形状のコアを有する母材を容易
に製造することができる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明のフッ化物ガラスファイバ
用母材の製造方法及び装置によれば、異物、気泡等の散
乱原因を含まない長尺で肉厚が均一なフッ化物ファイバ
母材の製造が可能であり、また、楕円形状のコアを有す
る母材の製造も容易である。さらに、装置を耐蝕製の良
いカーボンのみで構成できるため、ガラスの溶融をフッ
素系ガス雰囲気あるいはガラス融液内にフッ素系ガスを
通気しながら行うことにより、ガラス溶融時における不
純物の除去を行うことができる。また、筒状容器１とる
つぼ３の素材としてカーボンを用いることにより、ガラ
ス融液が洩れに（くなり、かつ割り型にすることにより
、製造したガラス母材が取り出し、易くなる。また、冷
却固化する第２の工程時に筒状容器１の外周方向の冷却
速度を不均一となるように調整することにより、楕円形
状のコア部を有する偏波面保存ファイバを作製すること
が可能となる。従って、低損失で長尺なフッ化物ガラス
光ファイバ及び偏光保存ファイバを製造できる効果があ
る。
用母材の製造方法及び装置によれば、異物、気泡等の散
乱原因を含まない長尺で肉厚が均一なフッ化物ファイバ
母材の製造が可能であり、また、楕円形状のコアを有す
る母材の製造も容易である。さらに、装置を耐蝕製の良
いカーボンのみで構成できるため、ガラスの溶融をフッ
素系ガス雰囲気あるいはガラス融液内にフッ素系ガスを
通気しながら行うことにより、ガラス溶融時における不
純物の除去を行うことができる。また、筒状容器１とる
つぼ３の素材としてカーボンを用いることにより、ガラ
ス融液が洩れに（くなり、かつ割り型にすることにより
、製造したガラス母材が取り出し、易くなる。また、冷
却固化する第２の工程時に筒状容器１の外周方向の冷却
速度を不均一となるように調整することにより、楕円形
状のコア部を有する偏波面保存ファイバを作製すること
が可能となる。従って、低損失で長尺なフッ化物ガラス
光ファイバ及び偏光保存ファイバを製造できる効果があ
る。
第１図（ａ）〜（ｅ）及び第２図（ａ）〜（ｄ）は本発
明の製造方法と実施するための装置を説明するための断
面図である。 １・・・筒状容器、 ２・・・クラッド用ガラス、３・
・・内るつぼ、 ４・・・コア用ガラス、５・・・筒
状容器の下端の穴、 ６・・・内るつぼの下端の穴、
７・・・筒状容器用栓、 ８・・・内るっぽ尾栓、 ９
・・・高周波コイル、 １ｏ・・・内るっぽのっぽ、
１１・・・ガス導入口、 １２・・・冷却筒、１３・・
・ガス排出口、 １４・・・液溜め部、 １５・・・対
向型冷却筒。 第 １ 図 （０） （ｂ）（。、
（ｄ） （ｅ）Ｍ２図 （Ｃ）
明の製造方法と実施するための装置を説明するための断
面図である。 １・・・筒状容器、 ２・・・クラッド用ガラス、３・
・・内るつぼ、 ４・・・コア用ガラス、５・・・筒
状容器の下端の穴、 ６・・・内るつぼの下端の穴、
７・・・筒状容器用栓、 ８・・・内るっぽ尾栓、 ９
・・・高周波コイル、 １ｏ・・・内るっぽのっぽ、
１１・・・ガス導入口、 １２・・・冷却筒、１３・・
・ガス排出口、 １４・・・液溜め部、 １５・・・対
向型冷却筒。 第 １ 図 （０） （ｂ）（。、
（ｄ） （ｅ）Ｍ２図 （Ｃ）
Claims (9)
- （１）両端に開口部を有する筒状容器に冷却手段と液溜
め部を設け、両端に開口部を有するるつぼを前記筒状容
器内に配置し、前記筒状容器及び前記るつぼの下端の開
口部を閉じた状態で前記筒状容器にクラッド用ガラス、
前記るつぼ内にコア用ガラスを各々装填し、加熱手段を
用いて両ガラスを溶融する第１の工程と、 前記冷却手段により前記筒状容器内のクラッド用ガラス
を冷却し、ガラスの外周部が冷却固化し、かつ中心部が
まだ融液状態にある時に、前記筒状容器及び前記るつぼ
の下端の開口部をあけ、前記液溜め部に中心部のクラッ
ド用ガラス融液を流し出すと共に、融液が流出した前記
クラッド用ガラスの中心部にコア用ガラス融液を導入し
、しかる後ガラス全体を冷却固化することによりコア−
クラッド層を形成する第２の工程と を有することを特徴とするフッ化物ガラスファイバ用母
材の製造方法。 - （２）前記第１の工程において、フッ素系ガスの導入手
段と排出手段を備えた密閉容器内に前記筒状容器を配置
し、ガラスの溶融をフッ素系ガス雰囲気で行うか、ある
いはガラス融液内にフッ素系ガスを通気しながら行うこ
とにより、ガラス溶融時に水、酸素等の不純物除去を行
うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフッ化
物ガラスファイバ用母材の製造方法。 - （３）前記筒状容器とるつぼの素材がカーボンであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフッ化物ガ
ラスファイバ用母材の製造方法。 - （４）前記筒状容器が割型になっていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のフッ化物ガラスファイバ
用母材の製造方法。 - （５）前記筒状容器内のクラッド用ガラス融液を冷却固
化する工程において、前記筒状容器の外周方向の冷却速
度が不均一になるようにすることにより楕円形状のコア
部を形成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のフッ化物ガラスファイバ用母材の製造方法。 - （６）クラッド用ガラスを装填するための両端に開口部
を有する筒状容器と、 その内部に配置されたコア用ガラスを装填するための両
端に開口部を有するるつぼと、 該筒状容器及びるつぼの下端の開口部を開閉するための
手段と、 ガラスを溶融するための加熱手段と、 溶融したクラッドガラス融液を冷却固化する際に、ガラ
ス外周部が冷却固化し、かつガラス中心部がまだ溶融し
ている状態を出現させる程度の冷却速度を有する冷却手
段と、 前記筒状容器の下端から流し出したガラス融液を溜める
液溜め部と を備えたフッ化物ガラスファイバ用母材の製造装置。 - （７）フッ素系ガスの導入手段と、排出手段を備えた密
閉容器内に前記るつぼ、冷却手段、液溜め部等が配置さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
フッ化物ガラスファイバ用母材の製造装置。 - （８）前記筒状容器及びるつぼの素材がカーボンである
ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のフッ化物
ガラスファイバ用母材の製造装置。 - （９）前記筒状容器が割型となっていることを特徴とす
る特許請求の範囲第６項記載のフッ化物ガラスファイバ
用母材の製造装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017109A JPH01192736A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | フッ化物ガラスファイバ用母材の製造方法及び装置 |
| US07/299,268 US4925475A (en) | 1988-01-29 | 1989-01-23 | Method and apparatus for manufacturing preform for fluoride glass fiber |
| EP89300797A EP0326401B1 (en) | 1988-01-29 | 1989-01-27 | Method and apparatus for manufacturing preform for fluoride glass fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017109A JPH01192736A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | フッ化物ガラスファイバ用母材の製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01192736A true JPH01192736A (ja) | 1989-08-02 |
Family
ID=11934863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63017109A Pending JPH01192736A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | フッ化物ガラスファイバ用母材の製造方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4925475A (ja) |
| EP (1) | EP0326401B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01192736A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104030547A (zh) * | 2014-07-05 | 2014-09-10 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一种平板玻璃熔窑澄清部阶梯式碹顶 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5247791A (en) * | 1989-10-25 | 1993-09-28 | Pyong S. Pak | Power generation plant and power generation method without emission of carbon dioxide |
| GB9015090D0 (en) * | 1990-07-09 | 1990-08-29 | British Telecomm | Method for the preparation of halide glass articles |
| US5106400A (en) * | 1990-09-10 | 1992-04-21 | Corning Incorporated | Casting core/clad glass preforms method and apparatus |
| US5879426A (en) * | 1996-08-12 | 1999-03-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Process for making optical fibers from core and cladding glass rods |
| DE10133475B4 (de) * | 2001-07-10 | 2005-03-17 | Kathleen Möhring | Verfahren zur Herstellung einer Vorform zum Ziehen einer Glasfaser |
| FR2841157B1 (fr) * | 2002-06-21 | 2004-08-13 | Umicore Ir Glass | Enceinte reactionnelle pour la preparation de preformes pour fibres optiques |
| JP2005289776A (ja) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Canon Inc | 結晶製造方法および結晶製造装置 |
| TWI419854B (zh) * | 2010-08-19 | 2013-12-21 | Univ Nat United | The preparation method of the optical fiber, the preform for the fiber drawing and the mold group for making the preform for the fiber |
| CN114538767B (zh) * | 2022-03-30 | 2024-04-26 | 中国计量大学 | 一种光纤预制棒的成型装置及其成型方法 |
| CN118993524B (zh) * | 2024-09-05 | 2025-09-19 | 中国计量大学 | 一种管吸法制备氟化物玻璃光纤预制棒的方法及装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US586188A (en) * | 1897-07-13 | Process of and apparatus for manufacturing glass tubing | ||
| US3221915A (en) * | 1962-08-08 | 1965-12-07 | Corning Fibre Box | Impact-resistant glass-lined containers |
| US3533905A (en) * | 1967-02-13 | 1970-10-13 | Carborundum Co | Fused-cast composite refractory bodies and process of producing same |
| US3556756A (en) * | 1967-10-09 | 1971-01-19 | Corning Glass Works | Method of pressing intricate glass articles |
| FR2396981A1 (fr) * | 1977-07-05 | 1979-02-02 | Anvar | Fibres optiques en verres fluores et procedes de fabrication de ces fibres |
| US4305744A (en) * | 1978-10-24 | 1981-12-15 | Universite Laval, Cite Universitaire | Method of making an electron multiplier device |
| JPS55100231A (en) * | 1979-01-19 | 1980-07-31 | Hitachi Ltd | Production of optical fiber base material |
| GB2121781B (en) * | 1982-05-25 | 1986-03-12 | Standard Telephones Cables Ltd | Casting hollow bodies e.g. of glass |
| IT1182639B (it) * | 1985-10-29 | 1987-10-05 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento per la fabbricazione di fibre ottiche con nucleo a sezione non circolare |
| US4750926A (en) * | 1987-08-07 | 1988-06-14 | Corning Glass Works | Method of making precision shaped apertures in glass |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP63017109A patent/JPH01192736A/ja active Pending
-
1989
- 1989-01-23 US US07/299,268 patent/US4925475A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-01-27 EP EP89300797A patent/EP0326401B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104030547A (zh) * | 2014-07-05 | 2014-09-10 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一种平板玻璃熔窑澄清部阶梯式碹顶 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4925475A (en) | 1990-05-15 |
| EP0326401B1 (en) | 1993-05-05 |
| EP0326401A3 (en) | 1990-07-04 |
| EP0326401A2 (en) | 1989-08-02 |
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