JPH048380B2 - - Google Patents
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- JPH048380B2 JPH048380B2 JP61015758A JP1575886A JPH048380B2 JP H048380 B2 JPH048380 B2 JP H048380B2 JP 61015758 A JP61015758 A JP 61015758A JP 1575886 A JP1575886 A JP 1575886A JP H048380 B2 JPH048380 B2 JP H048380B2
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- Japan
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- glass
- rod
- refractive index
- fluorine
- optical fiber
- Prior art date
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-
- 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
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高開口数を有する光フアイバ用プリフ
オームを容易にかつ安定して製造できる新規な方
法に関するものである。
オームを容易にかつ安定して製造できる新規な方
法に関するものである。
従来より高開口数を有する光フアイバ用プリフ
オームの製造方法の一例として、二酸化ゲルマニ
ウムを高濃度にドープした石英系ガラスコアロツ
ドを、クラツドパイプ中に挿入した状態で両者を
加熱溶融一体化する所謂ロツド・イン・チユーブ
法が知られている。この場合クラツドパイプとし
ては最も一般的には純粋石英ガラスが使用される
が、弗素を添加した石英ガラスを用いることによ
つて、より高開数の光フアイバ用プリフオームを
製造する場合もある。弗素を添加することによつ
て石英ガラスの屈折率は低下するため、これをク
ラツド材として用いることによつて高い開口数が
得やすい。
オームの製造方法の一例として、二酸化ゲルマニ
ウムを高濃度にドープした石英系ガラスコアロツ
ドを、クラツドパイプ中に挿入した状態で両者を
加熱溶融一体化する所謂ロツド・イン・チユーブ
法が知られている。この場合クラツドパイプとし
ては最も一般的には純粋石英ガラスが使用される
が、弗素を添加した石英ガラスを用いることによ
つて、より高開数の光フアイバ用プリフオームを
製造する場合もある。弗素を添加することによつ
て石英ガラスの屈折率は低下するため、これをク
ラツド材として用いることによつて高い開口数が
得やすい。
しかしながら高濃度に二酸化ゲルマニウムをド
ープした石英ガラスをコアロツドとして用いる場
合の問題点としてプリフオーム中に気泡が残留し
やすく、この気泡を起点としてクラツクの発生や
プリフオームの破裂という現象が頻繁に発生する
ということがあつた。また、二酸化ゲルマニウム
を大量にドープしたコア材と弗素を添加したクラ
ツド材を組み合わせることによつて得られる光フ
アイバーの紫外域での伝送損失が増加する傾向に
ある。
ープした石英ガラスをコアロツドとして用いる場
合の問題点としてプリフオーム中に気泡が残留し
やすく、この気泡を起点としてクラツクの発生や
プリフオームの破裂という現象が頻繁に発生する
ということがあつた。また、二酸化ゲルマニウム
を大量にドープしたコア材と弗素を添加したクラ
ツド材を組み合わせることによつて得られる光フ
アイバーの紫外域での伝送損失が増加する傾向に
ある。
前者の原因は、二酸化ゲルマニウムの蒸気圧が
高いために、高温雰囲気中でコアロツド表面近傍
より揮散した二酸化ゲルマニウムが、パイプ内面
或いはロツド表面の不整部分に入り込み、パイプ
とロツドの十分な一体化を阻害し気泡として残留
すると考えられる。後者の原因は、クラツド中の
弗素が高温雰囲気化でコア中に拡散侵入し、ゲル
マニウムと反応することによつて誘起される欠陥
によるものではないかと推測される。
高いために、高温雰囲気中でコアロツド表面近傍
より揮散した二酸化ゲルマニウムが、パイプ内面
或いはロツド表面の不整部分に入り込み、パイプ
とロツドの十分な一体化を阻害し気泡として残留
すると考えられる。後者の原因は、クラツド中の
弗素が高温雰囲気化でコア中に拡散侵入し、ゲル
マニウムと反応することによつて誘起される欠陥
によるものではないかと推測される。
これらの問題に対しての解決手段としてコアロ
ツドの外周に該コアロツドの外径の1/60〜1/125
の厚みの純粋石英ガラス薄層を直接ガラス化法に
より施す方法が提案されている。この方法によれ
ば、コアロツド表面近傍には、事実上二酸化ゲル
マニウムがドープされていないためにその揮散が
発生しにくいうえに、コアロツドとクラツドパイ
プを一体化する際に、二酸化ゲルマニウムをドー
プしたガラスと弗素を添加したガラスが直接接触
しないため、紫外域での伝送損失の上昇を防止
し、良好な特性を有する高開口数の光フアイバを
安定して製造することが可能である。
ツドの外周に該コアロツドの外径の1/60〜1/125
の厚みの純粋石英ガラス薄層を直接ガラス化法に
より施す方法が提案されている。この方法によれ
ば、コアロツド表面近傍には、事実上二酸化ゲル
マニウムがドープされていないためにその揮散が
発生しにくいうえに、コアロツドとクラツドパイ
プを一体化する際に、二酸化ゲルマニウムをドー
プしたガラスと弗素を添加したガラスが直接接触
しないため、紫外域での伝送損失の上昇を防止
し、良好な特性を有する高開口数の光フアイバを
安定して製造することが可能である。
上述した如き方法は高開口数の光フアイバ製造
技術として非常に優れた方法であるが、コアロツ
ドの外周に純粋石英ガラス薄層を施した後に、該
コアロツドを所定の外径に延伸するなど高温で加
工する際にその純粋石英ガラス薄層が高温のため
に揮散してしまい必要な厚みが得られなくなると
いう問題があつた。
技術として非常に優れた方法であるが、コアロツ
ドの外周に純粋石英ガラス薄層を施した後に、該
コアロツドを所定の外径に延伸するなど高温で加
工する際にその純粋石英ガラス薄層が高温のため
に揮散してしまい必要な厚みが得られなくなると
いう問題があつた。
これに対し、揮散する分を見越してあらかじめ
厚めに純粋石英ガラス薄層を施したり、あるいは
所定の外径に延伸してから、純粋石英ガラス薄層
を施す方法を試みたが直接ガラス化法で純粋石英
ガラスを合成する際には非常な高温を必要とする
ため、長時間加工したり、細径のコアロツドを加
工すると、コアロツドの変形が大きくなり、その
後のコアロツドとクラツドパイプの一体化が容易
に行えなくなるという問題があつた。
厚めに純粋石英ガラス薄層を施したり、あるいは
所定の外径に延伸してから、純粋石英ガラス薄層
を施す方法を試みたが直接ガラス化法で純粋石英
ガラスを合成する際には非常な高温を必要とする
ため、長時間加工したり、細径のコアロツドを加
工すると、コアロツドの変形が大きくなり、その
後のコアロツドとクラツドパイプの一体化が容易
に行えなくなるという問題があつた。
本発明はこのような問題点を解決し、高開口数
を有する光フアイバ用プリフオームを安定して製
造できる新規な方法を意図したものである。
を有する光フアイバ用プリフオームを安定して製
造できる新規な方法を意図したものである。
本発明は高屈折率ガラスのコアロツドを低屈折
率ガラスのクラツドパイプ内に挿入し、該コアロ
ツドとクラツドパイプを同時に溶融し一体化して
光フアイバ用プリフオームを製造する方法におい
て、上記コアロツドは、純粋石英ガラスに対する
比屈折率差が1.5％以上に相当する量の二酸化ゲ
ルマニウムを含有する石英ガラスよりなる出発材
ロツドの外周に、該出発材ロツドの外径の1/60〜
１／１２５の厚みとなるよう純粋石英ガラス層を施し、
さらに該純粋石英ガラス層の外周に少なくとも弗
素を添加した石英ガラス層を施してなるものであ
り、かつ上記クラツドパイプは純粋石英ガラスに
対する比屈折率差が−0.3％以下に相当する量の
弗素を添加した石英ガラスよりなる、ことを特徴
とする光フアイバ用プリフオームの製造方法に関
する。
率ガラスのクラツドパイプ内に挿入し、該コアロ
ツドとクラツドパイプを同時に溶融し一体化して
光フアイバ用プリフオームを製造する方法におい
て、上記コアロツドは、純粋石英ガラスに対する
比屈折率差が1.5％以上に相当する量の二酸化ゲ
ルマニウムを含有する石英ガラスよりなる出発材
ロツドの外周に、該出発材ロツドの外径の1/60〜
１／１２５の厚みとなるよう純粋石英ガラス層を施し、
さらに該純粋石英ガラス層の外周に少なくとも弗
素を添加した石英ガラス層を施してなるものであ
り、かつ上記クラツドパイプは純粋石英ガラスに
対する比屈折率差が−0.3％以下に相当する量の
弗素を添加した石英ガラスよりなる、ことを特徴
とする光フアイバ用プリフオームの製造方法に関
する。
本発明の特に好ましい実施態様としては、少な
くとも弗素を添加した石英ガラス層の弗素含有濃
度が、純粋石英ガラスに対する比屈折率差が−
0.3％以下に相当する量である上記方法が挙げら
れ、また該層の厚みが出発材ロツド外径の1/30〜
１／２００である上記方法が挙げられる。
くとも弗素を添加した石英ガラス層の弗素含有濃
度が、純粋石英ガラスに対する比屈折率差が−
0.3％以下に相当する量である上記方法が挙げら
れ、また該層の厚みが出発材ロツド外径の1/30〜
１／２００である上記方法が挙げられる。
本発明者らは、弗素を添加することによつて石
英ガラスの透明ガラス化温度が低下することに着
目し詳細に検討した結果、ロツド外周に設けた純
粋石英ガラス層の外周に、さらに弗素を添加した
石英ガラス層を形成しコアロツド最外周とするこ
とによつて、より長時間の直接ガラス化加工によ
つてもコアロツドの変形を最小限度に抑え、かつ
その後の延伸などの高温加工によつても十分な被
覆純粋石英ガラス層の厚みを損うことなく加工の
自由度を広げうることを見い出した。
英ガラスの透明ガラス化温度が低下することに着
目し詳細に検討した結果、ロツド外周に設けた純
粋石英ガラス層の外周に、さらに弗素を添加した
石英ガラス層を形成しコアロツド最外周とするこ
とによつて、より長時間の直接ガラス化加工によ
つてもコアロツドの変形を最小限度に抑え、かつ
その後の延伸などの高温加工によつても十分な被
覆純粋石英ガラス層の厚みを損うことなく加工の
自由度を広げうることを見い出した。
尚、該弗素を添加した石英ガラス薄層の弗素含
有濃度はクラツドに使用する石英ガラスパイプの
弗素濃度に近い値又は同一とすることが一体化し
たときの整合性の上から好ましく、特に好ましく
は純粋石英ガラスに対する比屈折率差が−0.3％
以下に相当する弗素濃度が挙げられる。また、厚
みについては、出発材ロツドの外径の1/30〜1/20
０であることが、伝送特性、加工性等の面から好
ましい。また、クラツドには弗素以外にＰ、Ｂ、
Ge等のドーパントが入つていてもよい。
有濃度はクラツドに使用する石英ガラスパイプの
弗素濃度に近い値又は同一とすることが一体化し
たときの整合性の上から好ましく、特に好ましく
は純粋石英ガラスに対する比屈折率差が−0.3％
以下に相当する弗素濃度が挙げられる。また、厚
みについては、出発材ロツドの外径の1/30〜1/20
０であることが、伝送特性、加工性等の面から好
ましい。また、クラツドには弗素以外にＰ、Ｂ、
Ge等のドーパントが入つていてもよい。
以下に図面を参照して、本発明の実施例により
本発明の効果を説明する。
本発明の効果を説明する。
実施例
第１図は本発明の実施態様を説明する図であ
り、同図中１は石英系ガラスロツド、２は石英系
ガラスパイプを示し、本実施例ではガラスロツド
１として二酸化ゲルマニウムを含有する比屈折率
差1.8％の石英系ガラスからなる出発材ロツドの
外周に、該出発材ロツドの外径の1/125の厚みの
純粋石英ガラス薄層を設け、更にその外周に、上
記出発材ロツドの外径の1/45の厚みの、弗素を添
加した比屈折率差−0.3％の石英ガラス薄層を設
けたものを用い、ガラスパイプ２としては、弗素
を添加することによつて比屈折率差を−0.3％と
した石英ガラスパイプを用いた。なおここに用い
たガラスロツド１は外径32mmの上記出発材ロツド
に高温プラズマ法により純粋石英ガラス0.24mm
（1/125）厚さと弗素添加石英ガラス0.7mm（1/45）
厚さを合成した後、酸水素火炎で加熱しながら外
径16mmまで延伸することによつて得たものを用い
た。延伸加工の前後でのその重量を比較すること
によりロツド最外部の弗素添加石英ガラスの30％
が失われることが予想された。また同図中３はガ
ラスロツド１とガラスパイプ２を加熱するための
バーナである。第１図に示すように、ガラスロツ
ド１をガラスパイプ２に挿入した状態でバーナ３
によつて加熱しながら矢印で示すようにガラスロ
ツド１とガラスパイプ２の同心軸を中心に一方向
に回転させ外周方向の温度分布を均一化させる。
またガラスロツド１とガラスパイプ２の間隙を減
圧し一体化し易い状態にしたうえで、バーナ３を
一体化させるガラスロツド１とガラスパイプ２の
長手方向に平行に移動させることによつて、ガラ
スロツド１とガラスパイプ２の加熱溶融部分を移
動させながら該ガラスロツド１と該ガラスパイプ
２を全長にわたつて一体化させる。このようにし
て得たプリフオームは気泡の残留がまつたく見ら
れず、該プリフオームは加熱紡糸して得た光フア
イバの伝送損失は波長0.6μｍで12dB／μｍであ
つた。
り、同図中１は石英系ガラスロツド、２は石英系
ガラスパイプを示し、本実施例ではガラスロツド
１として二酸化ゲルマニウムを含有する比屈折率
差1.8％の石英系ガラスからなる出発材ロツドの
外周に、該出発材ロツドの外径の1/125の厚みの
純粋石英ガラス薄層を設け、更にその外周に、上
記出発材ロツドの外径の1/45の厚みの、弗素を添
加した比屈折率差−0.3％の石英ガラス薄層を設
けたものを用い、ガラスパイプ２としては、弗素
を添加することによつて比屈折率差を−0.3％と
した石英ガラスパイプを用いた。なおここに用い
たガラスロツド１は外径32mmの上記出発材ロツド
に高温プラズマ法により純粋石英ガラス0.24mm
（1/125）厚さと弗素添加石英ガラス0.7mm（1/45）
厚さを合成した後、酸水素火炎で加熱しながら外
径16mmまで延伸することによつて得たものを用い
た。延伸加工の前後でのその重量を比較すること
によりロツド最外部の弗素添加石英ガラスの30％
が失われることが予想された。また同図中３はガ
ラスロツド１とガラスパイプ２を加熱するための
バーナである。第１図に示すように、ガラスロツ
ド１をガラスパイプ２に挿入した状態でバーナ３
によつて加熱しながら矢印で示すようにガラスロ
ツド１とガラスパイプ２の同心軸を中心に一方向
に回転させ外周方向の温度分布を均一化させる。
またガラスロツド１とガラスパイプ２の間隙を減
圧し一体化し易い状態にしたうえで、バーナ３を
一体化させるガラスロツド１とガラスパイプ２の
長手方向に平行に移動させることによつて、ガラ
スロツド１とガラスパイプ２の加熱溶融部分を移
動させながら該ガラスロツド１と該ガラスパイプ
２を全長にわたつて一体化させる。このようにし
て得たプリフオームは気泡の残留がまつたく見ら
れず、該プリフオームは加熱紡糸して得た光フア
イバの伝送損失は波長0.6μｍで12dB／μｍであ
つた。
比較例
第１図の構成に従い本比較例ではガラスロツド
１として二酸化ゲルマニウムを含有する比屈折率
差1.8％の石英系ガラスの出発材ロツドの外周に
該出発材ガラスロツドの外径の1/125の厚みの純
粋石英ガラス薄層を設けたものを用い、ガラスパ
イプ２として弗素を添加することによつて比屈折
率差を−0.3％とした石英ガラスパイプを用いた。
またここに用いたガラスロツド１は、外径32mmの
コアロツドに高温プラズマ法により純粋石英ガラ
ス層を0.24mm（1/125）厚さに合成した後酸水素
火炎で加熱しながら外径16mmまで延伸することに
よつて得たものである。延伸加工の前後で、その
重量を比較すると純粋石英ガラス薄層の20％が延
伸加工により失われていると予想された。以下実
施例と概略同様な操作によりガラスロツド１とガ
ラスパイプ２を一体化して得た光フアイバ用プリ
フオームには気泡の残留が認められ、自然冷却中
に破裂した。
１として二酸化ゲルマニウムを含有する比屈折率
差1.8％の石英系ガラスの出発材ロツドの外周に
該出発材ガラスロツドの外径の1/125の厚みの純
粋石英ガラス薄層を設けたものを用い、ガラスパ
イプ２として弗素を添加することによつて比屈折
率差を−0.3％とした石英ガラスパイプを用いた。
またここに用いたガラスロツド１は、外径32mmの
コアロツドに高温プラズマ法により純粋石英ガラ
ス層を0.24mm（1/125）厚さに合成した後酸水素
火炎で加熱しながら外径16mmまで延伸することに
よつて得たものである。延伸加工の前後で、その
重量を比較すると純粋石英ガラス薄層の20％が延
伸加工により失われていると予想された。以下実
施例と概略同様な操作によりガラスロツド１とガ
ラスパイプ２を一体化して得た光フアイバ用プリ
フオームには気泡の残留が認められ、自然冷却中
に破裂した。
以上述べたように、本発明に示す方法によれ
ば、高い開口数を有する伝送特性の良好な光フア
イバ用プリフオームを安定に製造する最の加工の
自由度を広げることが可能なためより効率的な加
工方法を選択することが可能になる。具体的には
例えばガラスロツドの外周に石英ガラスを合成す
る場合、ターゲツトの外径が大きい程合成速度が
速くなり生産性向上の面から非常に好ましい効果
がある。
ば、高い開口数を有する伝送特性の良好な光フア
イバ用プリフオームを安定に製造する最の加工の
自由度を広げることが可能なためより効率的な加
工方法を選択することが可能になる。具体的には
例えばガラスロツドの外周に石英ガラスを合成す
る場合、ターゲツトの外径が大きい程合成速度が
速くなり生産性向上の面から非常に好ましい効果
がある。
また、本発明はコアロツド最外層とクラツドの
組成を同一もしくは近いものにできるので、一体
化においてコアとクラツドの整合性が極めて良い
という利点も有する。
組成を同一もしくは近いものにできるので、一体
化においてコアとクラツドの整合性が極めて良い
という利点も有する。
第１図は本発明の実施態様の概略説明図であ
る。
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高屈折率ガラスのコアロツドを低屈折率ガラ
スのクラツドパイプ内に挿入し、該コアロツドと
クラツドパイプを同時に溶融し一体化して光フア
イバ用プリフオームを製造する方法において、上
記コアロツドは、純粋石英ガラスに対する比屈折
率差が1.5％以上に相当する量の二酸化ゲルマニ
ウムを含有する石英ガラスよりなる出発材ロツド
の外周に、該出発材ロツドの外径の1/60〜1/125
の厚みとなるよう純粋石英ガラス層を施し、さら
に該純粋石英ガラス層の外周に少なくとも弗素を
添加した石英ガラス層を施してなるものであり、
かつ上記クラツドパイプは純粋石英ガラスに対す
る比屈折率差が−0.3％以下に相当する量の弗素
を添加した石英ガラスよりなる、ことを特徴とす
る光フアイバ用プリフオームの製造方法。 ２ 弗素を添加した石英ガラス層の含有弗素濃度
が、純粋石英ガラスに対する比屈折率差が−0.3
％以下に相当する量である、特許請求の範囲第１
項に記載される光フアイバ用プリフオームの製造
方法。 ３ 弗素を添加した石英ガラス層が出発材ロツド
の外径の1/30〜1/200の厚みである、特許請求の
範囲第１項に記載される光フアイバ用プリフオー
ムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1575886A JPS62176933A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1575886A JPS62176933A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62176933A JPS62176933A (ja) | 1987-08-03 |
| JPH048380B2 true JPH048380B2 (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=11897680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1575886A Granted JPS62176933A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62176933A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532716A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of single mode optical fiber |
| JPS60122744A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-01 | Hitachi Cable Ltd | 単一モ−ドファイバの製造方法 |
| JPS60239334A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
-
1986
- 1986-01-29 JP JP1575886A patent/JPS62176933A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62176933A (ja) | 1987-08-03 |
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