JPH0535096B2 - - Google Patents

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JPH0535096B2
JPH0535096B2 JP15146286A JP15146286A JPH0535096B2 JP H0535096 B2 JPH0535096 B2 JP H0535096B2 JP 15146286 A JP15146286 A JP 15146286A JP 15146286 A JP15146286 A JP 15146286A JP H0535096 B2 JPH0535096 B2 JP H0535096B2
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JP
Japan
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mold
container
core
glass melting
melting section
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JP15146286A
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JPS6311542A (ja
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Yasutake Ooishi
Shigeki Sakaguchi
Teruhisa Kanamori
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NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01265Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt
    • C03B37/01268Manufacture 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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  • 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)
  • 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、超低損失な光伝送路として期待され
ているフツ化物光フアイバ用のプリフオームの製
造方法および装置に関する。
[従来の技術] フツ化物ガラスは、石英系ガラスに比べて、長
波長の光を透過でき、しかもまた、レーリ散乱損
失が石英ガラスより小さいことから、フツ化物ガ
ラスによりフアイバを作製すれば、石英フアイバ
より低い伝送損失を有する光通信用導波路が得ら
れることが期待されている。
一般に、石英系光フアイバでは、プリフオーム
を作製する方法として、VAD法(気相軸付け法)
やMCVD法があり、気相法を利用したプリフオ
ーム合成法が採用されている。
しかしながら、フツ化物ガラスは酸化物ガラス
と異なり、粘度の温度変化を極めて急激であり、
ガラス軟化温度域で結晶化しやすいという特徴を
有する。そのため、石英系光フアイバのプリフオ
ームを形成するために用いられているVAD法や
CVD法はフツ化物ガラスには適用不可能であり、
また、二重ルツボ線引き法の適用も困難である。
フツ化物光フアイバ用のプリフオーム作製手法
としてビルドインキヤステイング法やローテーシ
ヨナルキヤステイング法が提案されているが、こ
れらの手法では、一度クラツドガラス管を作製し
てからその中空部にコアガラス融液を充填するの
で、クラツドガラスは一度冷却された後、コアガ
ラス融液と接解して加熱され、このときに、コ
ア・クラツド界面に結晶化が起こり、低散乱損失
の光フアイバ用プリフオームを提供することが困
難である。さらにまた、細径コアを有し、コア・
クラツド径比の十分大きなプリフオームが作製で
きず、多モード光フアイバ用プリフオームのみし
か作製できないので、フツ化物光フアイバが有す
る超低損失な光透過特性を発揮できる大容量長超
距離伝送方式に用いられる単一モード光フアイバ
を作製することが困難である。
[発明が解決しようとする問題点] そこで、本発明の目的は、長尺かつ低散乱損失
のフツ化物光フアイバを作製可能な光フアイバ用
プリフオームの製造方法および装置を提供するこ
とにある。
[問題点を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明方法
は、コアガラス溶融部および該コア溶融部を取り
囲むクラツドガラス溶融部からなる容器と、容器
の上部に配設され、コアガラス溶融部およびクラ
ツドガラス容融部とそれぞれ個別に連結する同心
円状の部分を有する二重ノズル部とを用い、コア
ガラス溶融部およびクラツドガラス溶融部に、そ
れぞれ、コアガラス原料およびクラツドガラス原
料を入れてから、二重ノズル部を容器に被せる工
程と、コアガラス原料およびクラツドガラス原料
を、それぞれ、コアガラス溶融部およびクラツド
ガラス溶融部中で同時に溶融する工程と、二重ノ
ズル部に鋳型を被せてから、溶融容器と鋳型とを
同時に反転させる工程と、その反転状態で、容器
と鋳型とを相対的に離隔させて、容器中のコアガ
ラス融液およびクラツドガラス融液を鋳型中に同
時にキヤステイングする工程とを具えたことを特
徴とする。
本発明製造装置は、コアガラス溶融部およびコ
ア溶融部を取り囲むクラツドガラス溶融部からな
る容器と、容器の上部に配設され、コアガラス溶
融部およびクラツドガラス溶融部とそれぞれ個別
に連結する同心円状の部分を有する二重ノズル部
と、二重ノズル部を嵌合可能な中空部を有する鋳
型と、容器および二重ノズル部を鋳型に嵌合可能
に、容器および二重ノズルと鋳型とを相対的に移
動させる部材と、容器と鋳型とを同時に反転させ
ることのできる部材と、容器および鋳型を加熱す
る部材とを具えたことを特徴とする。
ここで、容器、二重ノズル部および鋳型を炉心
管内に収容し、炉心管内をガラス溶融部と鋳型予
加熱部とに区画可能な隔壁を炉心管に設け、ガラ
ス溶融部には容器および二重ノズル部を配置し、
鋳型予加熱部には鋳型を配置し、炉心管に移動部
材を取り付けるのが好適である。
[作用] 本発明では、コアガラス溶融部およびこのコア
溶融部を取り囲むクラツドガラス溶融部から成る
二重構造の白金ルツボなどの容器部分を有し、か
かる容器の上部にはコアガラス溶融部およびクラ
ツドガラス溶融部と連結する二重ノズル部を配置
し、上述の容器中で、コアガラスおよびクラツド
ガラスを溶融した後、二重ノズルに光フアイバ用
プリフオームを形成するための鋳型を被せてか
ら、鋳型を二重ノズルに被せた状態で、ガラス溶
融容器を反転させ、鋳型を下方に引きぬくか、ま
たはガラス溶融容器を上向きに上昇させて、ガラ
ス溶融容器中のコアガラス溶液およびクラツドガ
ラス融液を同時に鋳型中にキヤステイングする。
従来は、クラツドガラス管を形成した後に、そ
の管内にコアガラス融液をキヤステイングしてい
たのに対し、本発明では、クラツドガラス融液お
よびコアガラス融液を同時に鋳型中にキヤステイ
ングする点が異なる。
本発明によれば、コア・クラツド界面に結晶化
の起らない長尺のフツ化物光フアイバ用プリフオ
ームを作製でき、低損失フツ化物光フアイバが容
易に得られるので、フツ化物光フアイバを用いた
超低損失光通信方式の実現に寄与できる。
[実施例] 以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
実施例 1 第1図に本発明製造装置の一実施例を示す。
ここで、1はコアガラス溶融部1Aおよびこの
部分1Aを取り囲んで配置したクラツドガラス溶
融部1Bを有する白金ルツボである。2は、その
中心部2Aが白金ルツボ1のコア溶融部1Aに、
およびその周囲部2Bがクラツドガラス溶融部1
Bに、それぞれ、着脱自在に連結する白金製二重
ノズルである。3は金メツキを施した円筒型黄銅
製鋳型であり、二重ノズル2の先端部2Cを収容
する中空部3Aを有する。
4は、鋳型3を昇降させる鋳型台、5および6
は、白金ルツボ1と二重ノズル2とからなるルツ
ボを支えるルツボ台である。7は白金ルツボ1の
コアガラス溶融部1A内のコアガラス融液、8は
クラツドガラス溶融部1B内のクラツドガラス融
液である。9はキヤステイング用フレームであ
り、このフレーム9には、ルツボ台5、ルツボ台
6および鋳型台4を昇降自在に支持する支持台1
0を取り付ける。
次に、第1図示の本発明製造装置を用いて光フ
アイバ用プリフオームを製造する本発明方法の一
実施例を第1図および第2図を参照して説明す
る。
まず、ZrF4,BaF2,GdF3,AlF3,PbF2
60ZrF4−30BaF2−4GdF3−4AlF3−2mo1%PbF2
の組成に秤量したコアガラス用フツ化物混合物
12gにNH4F・HFを5g加えたものを白金ルツボ1
の中心部のコアガラス溶融部1Aに入れた。つぎ
に、ZrF4,BaF2,GdF3,AlF3を60ZrF4
30BaF2−4GdF3−6mo1%AlF3の組成に秤量した
混合物60gにNH4F・HFを20g加えたものを白金
ルツボ1のクラツドガラス溶融部1Bに入れた。
この白金ルツボ1に二重ノズル2を被せた。こ
れを窒素雰囲気に保たれた電気炉中に設置し、ま
ず、400℃で2時間にわたつて加熱し、NH4F・
HFによるフツ素化処理を行つた。次に、同じ雰
囲気中で850℃まで昇温し、2時間にわたつて加
熱溶融した。
その後、白金ルツボ1を電気炉より取り出して
二重ノズル2の部分に260℃に予加熱した鋳型3
を被せて、白金ルツボ1と鋳型3とを、第1図に
示したように、キヤステイング用フレーム9に、
鋳型台4とルツボ台5および6とを用いて、設置
した。
次に、第2図に示すように、キヤステイング用
フレーム9を反転させ、コアガラス融液7を二重
ノズル2の中心部2Aに、クラツドガラス融液8
を二重ノズル2の外側の領域2Bに流し出した。
その後に、鋳型台4を下方に下げて、鋳型3を二
重ノズル2から引き抜いた。
その結果、コアガラス融液7は鋳型3の中心部
に、クラツドガラス融液8はその周囲に、同心円
状に流れ出して固化した。
これを室温まで徐冷し、コア径3.3mmφ、クラ
ツド径10mmφ、長さ150mmのステツプインデツク
ス型のフツ化物光フアイバ用プリフオームを得
た。
なお、上記キヤステイング操作は、湿度が水分
露点で−80℃の窒素ガス雰囲気に置換されたグロ
ーブボツクス中で行つた。
このようにして得たプリフオームの外周を光学
研摩した後、テフロンFEPチユーブをコートし
て、線引きし、クラツド径140μmの光フアイバを
長さ600mほど得た。この光フアイバの最低伝送
損失値は波長2.6μmにおいて1dB/Kmであつた。
また、波長2.8μmに現われるOH基不純物による
吸収損失は10dB/Kmであつた。
従来のフツ化物光フアイバ用プリフオームの製
造方法では、クラツドガラス管を形成した後、そ
の中空部を高温に保持されたコアガラス融液で充
填したので、コア・クラツド界面に結晶化が起り
易く、低散乱損失フアイバはせいぜい長さ50m程
度しか得られなかつたが、本発明の製造方法によ
れば、フアイバ長を10倍以上に長くすることがで
きた。
実施例 2 第3図は本発明製造装置の実施例を示す。
ここで、11および12は電気炉、13は電気
炉11および12の炉心に配設した炉心管であ
る。この炉心管13は、その中間に開閉可能に配
置された隔壁14によつて鋳型予加熱部13Aと
ガラス溶融部13Bとに区画される。15および
16は鋳型予加熱部13Aに対する雰囲気ガス
の、それぞれ、導入口および排気口である。17
および18はガラス溶融部13Bに対する雰囲気
ガスの、それぞれ、導入口および排気口である。
19は白金ルツボ1を載置するルツボ台である。
20は鋳型3を載置する鋳型台である。これら台
19および20を支持台21および22にそれぞ
れ昇降自在に支持し、さらに、これら支持台21
および22を、炉心管13のガラス溶融部13B
および鋳型予加熱部13Aに、それぞれ、固着す
る。
次に第3図示の本発明製造装置を用いて光フア
イバ用プリフオームを製造する本発明方法の実施
例を説明する。
まず、ZrF4,BaF2,GdF3,AlF3,PbF2
60ZrF4−30BaF2−4GdF3−4AlF3−2mo1%PbF2
の組成に秤量したコアガラス用フツ化物混合物
12gにNH4F・HFを5g加えたものを白金ルツボ1
の中心部のコアガラス溶融部1Aに入れた。
ZrF4,BaF2,GdF3,AlF3を60ZrF4−30BaF2
4GdF3−6mo1%AlF3の組成に秤量した混合物
60gにNH4F・HFを20g加えたものを白金ルツボ
1のクラツドガラス溶融部1Bに入れた。
この白金ルツボ1に二重ノズル2を被せて、こ
れを炉心管13内に設置した。また、鋳型3を鋳
型台20に設置して、隔壁14により、炉心管1
3内を鋳型予加熱部13Aとガラス溶融部13B
とに分離した。
まず、電気炉11により、白金ルツボ1を400
℃で2時間にわたり加熱し、NH4F・HFによる
フツ化物ガラス原料のフツ素化処理を行い、次
に、850℃まで昇温し、2時間にわたつてコアガ
ラスを加熱溶融した。このとき、雰囲気ガス導入
口17により乾燥窒素ガスを導入し、炉心管13
のガラス溶融部13Bを窒素ガス雰囲気にした。
また、電気炉12により、鋳型3を260℃に加
熱した。このとき、炉心管13の鋳型予加熱部1
3Bは雰囲気ガス導入口15により乾燥窒素ガス
を導入し、窒素ガス雰囲気に保つた。
2時間にわたつての加熱溶融の後、隔壁14を
取り除き、ルツボ台19を上方に上げ、二重ノズ
ル2を鋳型3の中空部3A内に挿入する。次に、
炉心管13全体を反転させ、白金ツルボ1と二重
ノズル2とからなるガラス溶融容器をルツボ台1
9により上方に移動させ、コアガラス融液7およ
びクラツドガラス融液8を、それぞれ、二重ルツ
ボ2の中心部2Aおよびその周辺部2Bより鋳型
3の中空部3Aの中に流し出した。その結果、コ
アガラス融液は鋳型中心部2Aに、クラツドガラ
ス融液はその周囲部分2Bに同心円状に流れ出し
て固化した。これを室温まで徐冷し、コア径3.3
mmφ、クラツド径10mmφ、長さ150mmのステツプ
インデツクス型のフツ化物光フアイバ用プリフオ
ームを得た。
本実施例のキヤステイング方法では、ガラス融
液の入つたルツボ1を炉心管13の外に出す必要
がないから、ガラス融液7および8中への水分の
コンタミネーシヨンを極力抑えることができる。
したがつて、かかるプリフオームを線引きして得
られた光フアイバの波長2.8μmに現われるOH吸
収損失は10dB/Km以下にすることができた。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、コア・
クラツド界面に結晶化の起らない長尺のフツ化物
光フアイバ用プリフオームを作製でき、低損失フ
ツ物光フアイバが容易に得られるので、フツ化物
光フアイバを用いた超低損失光通信方式の実現に
寄与できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明製造装置の一実施例を示す断面
図、第2図は第1図示の製造装置を用いて本発明
方法を実施する実施例の工程を説明する断面図、
第3図は本発明製造装置の他の実施例を示す断面
図である。 1……白金ルツボ、1A……コアガラス溶融
部、1B……クラツドガラス溶融部、2……二重
ノズル、2A……中心部、2B……周囲部、2C
……先端部、3……鋳型、4……鋳型台、5,6
……ルツボ台、7……コアガラス融液、8……ク
ラツドガラス融液、9……キヤステイング用フレ
ーム、10……支持台、11,12……電気炉、
13……炉心管、14……隔壁、15,17……
雰囲気ガス導入口、16,18……雰囲気ガス排
気口、19……ルツボ台、20……鋳型台、2
1、22……支持台。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 コアガラス溶融部および該コア溶融部を取り
    囲むクラツドガラス溶融部からなる容器と、 該容器の上部に配設され、前記コアガラス溶融
    部および前記クラツドガラス溶融部とそれぞれ個
    別に連結する同心円状の部分を有する二重ノズル
    部と、 を用い、 前記コアガラス溶融部および前記クラツドガラ
    ス溶融部に、それぞれ、コアガラス原料およびク
    ラツドガラス原料を入れてから、前記二重ノズル
    部を前記容器に被せる工程と、 前記コアガラス原料およびクラツドガラス原料
    を、それぞれ、前記コアガラス溶融部および前記
    クラツドガラス溶融部中で同時に溶融する工程
    と、 前記二重ノズル部に前記鋳型を被せてから、前
    記溶融容器と前記鋳型とを同時に反転させる工程
    と、 その反転状態で、前記容器と前記鋳型とを相対
    的に離隔させて、前記容器中のコアガラス融液お
    よびクラツドガラス融液を前記鋳型中に同時にキ
    ヤステイングする工程と を具えた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 コアガラス溶融部および該コア溶融部を取り
    囲むクラツドガラス溶融部からなる容器と、 該容器の上部に配設され、前記コアガラス溶融
    部および前記クラツドガラス溶融部とそれぞれ個
    別に連結する同心円状の部分を有する二重ノズル
    部と、 前記二重ノズル部を嵌合可能な中空部を有する
    鋳型と、 前記容器および前記二重ノズル部を前記鋳型に
    嵌合可能に、前記容器および前記二重ノズルと前
    記鋳型とを相対的に移動させる部材と、 前記容器と鋳型とを同時に反転させることので
    きる部材と、 前記容器および前記鋳型を加熱する部材と を具えたことを特徴とする光フアイバ用プリフオ
    ームの製造装置。 3 特許請求の範囲第2項記載の製造装置におい
    て、前記容器、前記二重ノズル部および前記鋳型
    を炉心管内に収容し、 該炉心管内をガラス溶融部と鋳型予加熱部とに
    区画可能な隔壁を前記炉心管に設け、前記ガラス
    溶融部には前記容器および前記二重ノズル部を配
    置し、前記鋳型予加熱部には前記鋳型を配置し、
    前記炉心管に前記移動部材を取り付けたことを特
    徴とする光フアイバ用プリフオームの製造装置。
JP15146286A 1986-06-30 1986-06-30 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法および装置 Granted JPS6311542A (ja)

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