JPH05254860A - 石英系多孔質母材の製造方法 - Google Patents
石英系多孔質母材の製造方法Info
- Publication number
- JPH05254860A JPH05254860A JP5557492A JP5557492A JPH05254860A JP H05254860 A JPH05254860 A JP H05254860A JP 5557492 A JP5557492 A JP 5557492A JP 5557492 A JP5557492 A JP 5557492A JP H05254860 A JPH05254860 A JP H05254860A
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- JP
- Japan
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- rod
- silica
- glass rod
- plastic material
- glass
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- C03B37/0128—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass
- C03B37/01288—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass by extrusion, e.g. of glass powder and binder
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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)
- Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、優れた伝送特性を発揮する光ファイ
バを作れる石英系多孔質母材を効率よく得ることができ
る石英系多孔質母材の製造方法を提供することを目的と
する。 【構成】石英系のガラスからなる棒状体の外周に石英系
のガラス粉末を主成分とする可塑性材料を押出成形によ
り被覆することにより多孔質母材を得る石英系多孔質母
材の製造方法において、前記棒状体の周囲を減圧雰囲気
に保持しながら前記棒状体の外周に前記可塑性材料を押
出成形することを特徴としている。
バを作れる石英系多孔質母材を効率よく得ることができ
る石英系多孔質母材の製造方法を提供することを目的と
する。 【構成】石英系のガラスからなる棒状体の外周に石英系
のガラス粉末を主成分とする可塑性材料を押出成形によ
り被覆することにより多孔質母材を得る石英系多孔質母
材の製造方法において、前記棒状体の周囲を減圧雰囲気
に保持しながら前記棒状体の外周に前記可塑性材料を押
出成形することを特徴としている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は石英系多孔質母材の製造
方法に関し、特に押出成形による光ファイバ用の石英系
多孔質母材の製造方法に関する。
方法に関し、特に押出成形による光ファイバ用の石英系
多孔質母材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】石英系多孔質母材の製造方法としては、
例えば、特願平2−244815号で提案されている。
この方法は、図4に示すように、石英系のガラス棒40
を押出機4のガラス棒通路41に通し、ガラス粉末を主
原料とする可塑性材料42をガラス棒通路41と独立で
ある材料通路43に通して、成形部44においてガラス
棒40の外周に可塑性材料42を押出してガラス粉末体
を形成して成形体を作製して石英系多孔質母材を得るも
のである。
例えば、特願平2−244815号で提案されている。
この方法は、図4に示すように、石英系のガラス棒40
を押出機4のガラス棒通路41に通し、ガラス粉末を主
原料とする可塑性材料42をガラス棒通路41と独立で
ある材料通路43に通して、成形部44においてガラス
棒40の外周に可塑性材料42を押出してガラス粉末体
を形成して成形体を作製して石英系多孔質母材を得るも
のである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、石英系のガラス棒とその外周に形成されたガ
ラス粉末体との界面における密着性が悪い。このため、
成形体を焼結して透明ガラス化する際に、この界面に空
隙ができてしまう。このように空隙が存在する多孔質母
材を用いて作製された光ファイバは、伝送特性が著しく
悪い。
方法では、石英系のガラス棒とその外周に形成されたガ
ラス粉末体との界面における密着性が悪い。このため、
成形体を焼結して透明ガラス化する際に、この界面に空
隙ができてしまう。このように空隙が存在する多孔質母
材を用いて作製された光ファイバは、伝送特性が著しく
悪い。
【0004】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、優れた伝送特性を発揮する光ファイバを作れる石
英系多孔質母材を効率よく得ることができる石英系多孔
質母材の製造方法を提供することを目的とする。
あり、優れた伝送特性を発揮する光ファイバを作れる石
英系多孔質母材を効率よく得ることができる石英系多孔
質母材の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、石英系のガラ
スからなる棒状体の外周に石英系のガラス粉末を主成分
とする可塑性材料を押出成形により被覆することにより
多孔質母材を得る石英系多孔質母材の製造方法におい
て、前記棒状体の周囲を減圧雰囲気に保持しながら前記
棒状体の外周に前記可塑性材料を押出成形することを特
徴とする石英系多孔質母材の製造方法を提供する。
スからなる棒状体の外周に石英系のガラス粉末を主成分
とする可塑性材料を押出成形により被覆することにより
多孔質母材を得る石英系多孔質母材の製造方法におい
て、前記棒状体の周囲を減圧雰囲気に保持しながら前記
棒状体の外周に前記可塑性材料を押出成形することを特
徴とする石英系多孔質母材の製造方法を提供する。
【0006】ここで、石英系のガラスからなる棒状体と
しては、例えばVAD法のような火炎加水分解法により
成形された多孔質ガラス体を脱水し、透明ガラス化して
なるもの等が挙げられる。この棒状体は、任意の屈折率
を有する従来の光ファイバの製造において使用されるガ
ラス棒等が用いられ、例えば、図3に示すように、コア
用ガラス部31とその外周のクラッド用ガラス部32と
から構成されており、その一端もしくは両端には押出成
形時のサポート用もしくはダミー用の付属棒部33が溶
接されたガラス棒3が挙げられる。また、この棒状体
は、前記のようにコアとクラッドの一部とから構成され
ていてもよいが、コア用ガラスのみから構成されていて
もよい。
しては、例えばVAD法のような火炎加水分解法により
成形された多孔質ガラス体を脱水し、透明ガラス化して
なるもの等が挙げられる。この棒状体は、任意の屈折率
を有する従来の光ファイバの製造において使用されるガ
ラス棒等が用いられ、例えば、図3に示すように、コア
用ガラス部31とその外周のクラッド用ガラス部32と
から構成されており、その一端もしくは両端には押出成
形時のサポート用もしくはダミー用の付属棒部33が溶
接されたガラス棒3が挙げられる。また、この棒状体
は、前記のようにコアとクラッドの一部とから構成され
ていてもよいが、コア用ガラスのみから構成されていて
もよい。
【0007】可塑性材料は、石英系のガラス粉末単独、
もしくはこのガラス粉末と屈折率制御用のドーパントと
を、純水または純水と成形助剤で均一に混練することに
より調製されたものである。石英系のガラス粉末として
は、SiO2 粉末等が用いられ、特に平均粒径が100
μm以下であるものが好ましい。さらには、平均粒径を
0.6〜20μmにすると成形性等の面からより好まし
い。屈折率制御用のドーパントとしては、フッ素系、ホ
ウ素系の材料等を用いることができる。また、成形助剤
としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラー
ル、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキ
シプロピルセルロース、グリセリン等をバインダーとし
て用いることができ、バインダーの添加量は、ガラス粉
末に対して1〜20重量%であることが好ましい。さら
に、成形助剤として界面活性剤を添加するとよい。この
界面活性剤としては、ガラス粉末の粒子と水との界面エ
ネルギーを低下させるものであれば特に制限はないが、
光ファイバ用の多孔質母材とする場合には、非イオン性
のものが好ましい。例えば、SNウェット366(サン
ノプコ社製、商品名)等を用いることができる。
もしくはこのガラス粉末と屈折率制御用のドーパントと
を、純水または純水と成形助剤で均一に混練することに
より調製されたものである。石英系のガラス粉末として
は、SiO2 粉末等が用いられ、特に平均粒径が100
μm以下であるものが好ましい。さらには、平均粒径を
0.6〜20μmにすると成形性等の面からより好まし
い。屈折率制御用のドーパントとしては、フッ素系、ホ
ウ素系の材料等を用いることができる。また、成形助剤
としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラー
ル、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキ
シプロピルセルロース、グリセリン等をバインダーとし
て用いることができ、バインダーの添加量は、ガラス粉
末に対して1〜20重量%であることが好ましい。さら
に、成形助剤として界面活性剤を添加するとよい。この
界面活性剤としては、ガラス粉末の粒子と水との界面エ
ネルギーを低下させるものであれば特に制限はないが、
光ファイバ用の多孔質母材とする場合には、非イオン性
のものが好ましい。例えば、SNウェット366(サン
ノプコ社製、商品名)等を用いることができる。
【0008】減圧雰囲気にする手段としては、押出成形
機内のガラス棒用通路に減圧用の管路を取り付けて、さ
らにその管路に真空ポンプ等を取り付けた手段等が挙げ
られるが、押出成形前の棒状体を減圧下に晒すことがで
きる手段であればこれに限定されるものではない。
機内のガラス棒用通路に減圧用の管路を取り付けて、さ
らにその管路に真空ポンプ等を取り付けた手段等が挙げ
られるが、押出成形前の棒状体を減圧下に晒すことがで
きる手段であればこれに限定されるものではない。
【0009】
【作用】本発明の石英系多孔質母材の製造方法は、棒状
体の周囲を減圧雰囲気に保持しながら押出成形を施して
いる。このため、棒状体と、棒状体の外周に押出成形さ
れたガラス粉末体との界面における密着性が向上する。
これにより、得られた成形体を焼結したときに、この界
面に空隙が発生しない。したがって、空隙のない石英系
多孔質母材が得られる。
体の周囲を減圧雰囲気に保持しながら押出成形を施して
いる。このため、棒状体と、棒状体の外周に押出成形さ
れたガラス粉末体との界面における密着性が向上する。
これにより、得られた成形体を焼結したときに、この界
面に空隙が発生しない。したがって、空隙のない石英系
多孔質母材が得られる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。
的に説明する。
【0011】図1は本発明の方法において使用される装
置を示す正面図である。図中10は第1の機台を示す。
第1の機台10上には、伝動手段を備えた原動機(モー
タ)11および真空室12が載置されている。原動機1
1と真空室12との間には、両者と連通してホッパ13
を有する一次混練室14が取り付けられている。真空室
12には、二次混練室15が取り付けられている。一次
混練室14および二次混練室15には、それぞれ伝動軸
16および17を介して回転する混練器(図示せず)が
内蔵されている。また、第1の機台10の側方には、第
2の機台18が設置されている。第2の機台18上に
は、クロスヘッド19が載置されている。
置を示す正面図である。図中10は第1の機台を示す。
第1の機台10上には、伝動手段を備えた原動機(モー
タ)11および真空室12が載置されている。原動機1
1と真空室12との間には、両者と連通してホッパ13
を有する一次混練室14が取り付けられている。真空室
12には、二次混練室15が取り付けられている。一次
混練室14および二次混練室15には、それぞれ伝動軸
16および17を介して回転する混練器(図示せず)が
内蔵されている。また、第1の機台10の側方には、第
2の機台18が設置されている。第2の機台18上に
は、クロスヘッド19が載置されている。
【0012】クロスヘッド19は、図2に示すように、
ガラス棒挿入口20、可塑性材料供給口21、ガラス棒
用通路22、可塑性材料用通路23、および成形体出口
24を備えている。ガラス棒用通路22と可塑性材料用
通路23は、部材25により独立となっている。また、
可塑性材料用通路23は、ガラス棒用通路22を中心と
して同心円状に、かつガラス棒用通路22の方向とほぼ
平行に形成されている。ガラス棒挿入口20の外側に
は、ガラス棒供給機(図示せず)が配置されている。可
塑性材料供給口21は、二次混練室15と連通するよう
に連結されている。
ガラス棒挿入口20、可塑性材料供給口21、ガラス棒
用通路22、可塑性材料用通路23、および成形体出口
24を備えている。ガラス棒用通路22と可塑性材料用
通路23は、部材25により独立となっている。また、
可塑性材料用通路23は、ガラス棒用通路22を中心と
して同心円状に、かつガラス棒用通路22の方向とほぼ
平行に形成されている。ガラス棒挿入口20の外側に
は、ガラス棒供給機(図示せず)が配置されている。可
塑性材料供給口21は、二次混練室15と連通するよう
に連結されている。
【0013】ガラス棒用通路22には、減圧用管路26
が連通するように設けられている。減圧用管路26は、
装置外で真空ポンプ等の真空手段(図示せず)と接続さ
れている。ガラス棒用通路22の内周面の一部には、O
リング27を設置するための溝が形成されている。この
ようなシーリング構造をとることにより、ガラス棒28
とガラス棒用通路22の内周面との間を密閉して、ガラ
ス棒用通路22内において減圧雰囲気を作ることができ
る。なお、部材25の先端部29、すなわち、ガラス棒
28への押出被覆が開始される位置におけるガラス棒用
通路22の内径は、可塑性材料が減圧によりガラス棒用
通路22中に引き込まれることを考慮して、使用するガ
ラス棒28の外径の許容寸法程度に設定しておく。
が連通するように設けられている。減圧用管路26は、
装置外で真空ポンプ等の真空手段(図示せず)と接続さ
れている。ガラス棒用通路22の内周面の一部には、O
リング27を設置するための溝が形成されている。この
ようなシーリング構造をとることにより、ガラス棒28
とガラス棒用通路22の内周面との間を密閉して、ガラ
ス棒用通路22内において減圧雰囲気を作ることができ
る。なお、部材25の先端部29、すなわち、ガラス棒
28への押出被覆が開始される位置におけるガラス棒用
通路22の内径は、可塑性材料が減圧によりガラス棒用
通路22中に引き込まれることを考慮して、使用するガ
ラス棒28の外径の許容寸法程度に設定しておく。
【0014】次に、上記構成を有する装置を用いて本発
明の効果を明確にするために行った実験例を説明する。
明の効果を明確にするために行った実験例を説明する。
【0015】実験例 まず、VAD法によりコア径に対する多孔質母材径の比
が1:3となるようにしてコア部およびクラッド部から
なるスートを堆積させ、これを通常の方法で脱水、透明
ガラス化して外径15mm、長さ600mmのガラス棒を作
製した。ガラス棒の一端には、サポート用として外径1
5mm、長さ300mmのガラス製の付属棒を溶接した。
が1:3となるようにしてコア部およびクラッド部から
なるスートを堆積させ、これを通常の方法で脱水、透明
ガラス化して外径15mm、長さ600mmのガラス棒を作
製した。ガラス棒の一端には、サポート用として外径1
5mm、長さ300mmのガラス製の付属棒を溶接した。
【0016】次に、平均粒径が約8μmであるSiO2
粉末100重量部に、結合剤としてメチルセルロース3
重量部、溶媒として純水22重量部を加えて均一に混練
して可塑性材料を調製した。
粉末100重量部に、結合剤としてメチルセルロース3
重量部、溶媒として純水22重量部を加えて均一に混練
して可塑性材料を調製した。
【0017】得られたガラス棒をガラス棒供給機に取り
付け、サポート用付属棒側から図1および図2に示す装
置のクロスヘッド19のガラス棒挿入口20に挿入し
た。このとき、ガラス棒28の先端は、Oリング27の
位置よりも内側となる位置まで挿入させた。一方、一次
混練室14内には、ホッパ13から得られた可塑性材料
を投入し、原動機11を作動させた。
付け、サポート用付属棒側から図1および図2に示す装
置のクロスヘッド19のガラス棒挿入口20に挿入し
た。このとき、ガラス棒28の先端は、Oリング27の
位置よりも内側となる位置まで挿入させた。一方、一次
混練室14内には、ホッパ13から得られた可塑性材料
を投入し、原動機11を作動させた。
【0018】このとき、ガラス棒28は、ガラス棒用通
路22内に送り込まれ、可塑性材料は、真空室12およ
び二次混練室15を経て可塑性材料供給口21から可塑
性材料用通路23に供給された。このときの可塑性材料
の押出速度は、30kg/hであった。ガラス棒28と可塑
性材料は、部材25の先端部をガラス棒28が通過した
時から押出成形に供された。このとき、真空手段を作動
させて減圧用管路を介してガラス棒用通路22内を減圧
した。このようにしてガラス棒の外周に可塑性材料を押
出被覆して成形体30を作製した。なお、減圧は、所定
の長さの成形体30が得られるまで行った。
路22内に送り込まれ、可塑性材料は、真空室12およ
び二次混練室15を経て可塑性材料供給口21から可塑
性材料用通路23に供給された。このときの可塑性材料
の押出速度は、30kg/hであった。ガラス棒28と可塑
性材料は、部材25の先端部をガラス棒28が通過した
時から押出成形に供された。このとき、真空手段を作動
させて減圧用管路を介してガラス棒用通路22内を減圧
した。このようにしてガラス棒の外周に可塑性材料を押
出被覆して成形体30を作製した。なお、減圧は、所定
の長さの成形体30が得られるまで行った。
【0019】得られた成形体30のうち、付属棒の外周
に被覆された可塑性材料を除去し、これを乾燥器内にお
いて110℃で乾燥した。乾燥後の成形体30の外径
は、85mmであった。さらに、この成形体30を500
℃で5時間脱脂した。その後、通常の方法で脱水(12
00℃のCl2 、He雰囲気中)し、焼結(1600℃
のHe雰囲気中)して光ファイバ用母材を作製した。得
られた光ファイバ用母材を観察したところ、ガラス棒と
の界面において気泡がないことが確認された。
に被覆された可塑性材料を除去し、これを乾燥器内にお
いて110℃で乾燥した。乾燥後の成形体30の外径
は、85mmであった。さらに、この成形体30を500
℃で5時間脱脂した。その後、通常の方法で脱水(12
00℃のCl2 、He雰囲気中)し、焼結(1600℃
のHe雰囲気中)して光ファイバ用母材を作製した。得
られた光ファイバ用母材を観察したところ、ガラス棒と
の界面において気泡がないことが確認された。
【0020】次いで、この光ファイバ用母材に線引き処
理を施し、コア径が8μm、外径125μmであるシン
グルモードファイバを作製し、その伝送特性を調べたと
ころ、1.3μmで0.36dB/km であり、従来の気相
合成方法により得られた光ファイバ用母材から作製され
た光ファイバと同等であった。
理を施し、コア径が8μm、外径125μmであるシン
グルモードファイバを作製し、その伝送特性を調べたと
ころ、1.3μmで0.36dB/km であり、従来の気相
合成方法により得られた光ファイバ用母材から作製され
た光ファイバと同等であった。
【0021】比較例 ガラス棒用通路内を減圧しないで押出成形を行うこと以
外は実験例と同様にして成形体を作製した。この成形体
から実験例と同様にして光ファイバ用母材を作製し、シ
ングルモードファイバを作製した。その伝送特性を調べ
たところ1.3μmで0.5dB/km と劣るものであっ
た。
外は実験例と同様にして成形体を作製した。この成形体
から実験例と同様にして光ファイバ用母材を作製し、シ
ングルモードファイバを作製した。その伝送特性を調べ
たところ1.3μmで0.5dB/km と劣るものであっ
た。
【0022】
【発明の効果】以上説明した如く本発明の石英系多孔質
母材の製造方法は、優れた伝送特性を発揮する光ファイ
バを作れる石英系多孔質母材を効率よく得ることができ
る。これにより、高品質で大型である石英系多孔質母材
を得ることができる。
母材の製造方法は、優れた伝送特性を発揮する光ファイ
バを作れる石英系多孔質母材を効率よく得ることができ
る。これにより、高品質で大型である石英系多孔質母材
を得ることができる。
【図1】本発明の石英系多孔質母材の製造方法に使用さ
れる装置の正面図。
れる装置の正面図。
【図2】本発明の石英系多孔質母材の製造方法に使用さ
れる装置の要部拡大図。
れる装置の要部拡大図。
【図3】本発明の石英系多孔質母材の製造方法において
使用される石英系ガラス棒を示す側面図。
使用される石英系ガラス棒を示す側面図。
【図4】従来の石英系多孔質母材の製造方法に使用され
る装置の要部拡大図。
る装置の要部拡大図。
10…第1の機台、11…原動機、12…真空室、13
…ホッパ、14…一次混練室、15…二次混練室、1
6,17…伝動軸、18…第2の機台、19…クロスヘ
ッド、20…ガラス棒挿入口、21…可塑性材料供給
口、22…ガラス棒用通路、23…可塑性材料用通路、
24…成形体出口、25…部材、26…減圧用管路、2
7…Oリング、28…ガラス棒、30…成形体。
…ホッパ、14…一次混練室、15…二次混練室、1
6,17…伝動軸、18…第2の機台、19…クロスヘ
ッド、20…ガラス棒挿入口、21…可塑性材料供給
口、22…ガラス棒用通路、23…可塑性材料用通路、
24…成形体出口、25…部材、26…減圧用管路、2
7…Oリング、28…ガラス棒、30…成形体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 和昭 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 石英系のガラスからなる棒状体の外周に
石英系のガラス粉末を主成分とする可塑性材料を押出成
形により被覆することにより多孔質母材を得る石英系多
孔質母材の製造方法において、前記棒状体の周囲を減圧
雰囲気に保持しながら前記棒状体の外周に前記可塑性材
料を押出成形することを特徴とする石英系多孔質母材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5557492A JPH05254860A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 石英系多孔質母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5557492A JPH05254860A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 石英系多孔質母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05254860A true JPH05254860A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=13002505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5557492A Pending JPH05254860A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 石英系多孔質母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05254860A (ja) |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP5557492A patent/JPH05254860A/ja active Pending
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