JPH054831A - 赤外線透過用光フアイバ母材の製造方法 - Google Patents
赤外線透過用光フアイバ母材の製造方法Info
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- JPH054831A JPH054831A JP15164691A JP15164691A JPH054831A JP H054831 A JPH054831 A JP H054831A JP 15164691 A JP15164691 A JP 15164691A JP 15164691 A JP15164691 A JP 15164691A JP H054831 A JPH054831 A JP H054831A
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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
- C03B37/01265—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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- C03B37/01271—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 centrifuging
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 クラッド径とコア径の比が大きく取れ、ある
いは2重構造のコアを付与でき、かつ構造不整のない低
損失な赤外線透過用光ファイバ母材を製造する。 【構成】 円柱状中空部を有する鋳型1に、第1組成の
ガラス融液を流し込み、鋳型を回転させることによりパ
イプ状の第1クラッド3を形成する第1の工程と、これ
に連続して鋳型の回転数を低下しあるいは回転を停止
し、直立させた鋳型内に形成されたパイプ状の第1クラ
ッド3の内部に第2組成および第3組成のガラス融液を
流し込み、第2クラッド6とその内部にコア7を、ある
いは第1コア6とその内部に第2コア7を形成する第2
の工程とを有する。
いは2重構造のコアを付与でき、かつ構造不整のない低
損失な赤外線透過用光ファイバ母材を製造する。 【構成】 円柱状中空部を有する鋳型1に、第1組成の
ガラス融液を流し込み、鋳型を回転させることによりパ
イプ状の第1クラッド3を形成する第1の工程と、これ
に連続して鋳型の回転数を低下しあるいは回転を停止
し、直立させた鋳型内に形成されたパイプ状の第1クラ
ッド3の内部に第2組成および第3組成のガラス融液を
流し込み、第2クラッド6とその内部にコア7を、ある
いは第1コア6とその内部に第2コア7を形成する第2
の工程とを有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ母材の製造方
法に関し、特にクラッド径とコア径の比(クラッド/コ
ア径比)を大きく取れ、あるいは2重構造のコアを付与
でき、かつ構造不整のない低損失な赤外線透過用光ファ
イバ母材の製造方法に関するものである。
法に関し、特にクラッド径とコア径の比(クラッド/コ
ア径比)を大きく取れ、あるいは2重構造のコアを付与
でき、かつ構造不整のない低損失な赤外線透過用光ファ
イバ母材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】石英ガラスより長波長側に赤外吸収端を
有する光学材料からなる赤外線透過用光ファイバは、石
英系ファイバを凌ぐ10-2dB/km以下の伝送損失が
期待されている。この中でも特にフッ化物光ファイバは
長距離無中継が可能な伝送媒体として最も有望視されて
いる。これまでに、低損失なファイバが得られるフッ化
物ガラス光ファイバ母材の作製方法としては、サクショ
ン・キャスティング法,二層融液法,ビルドイン・キャ
スティング法、およびローテイショナル・キャスティン
グ法が知られていた。サクション・キャスティング法
(特開昭63−11535号公報)は鋳型の円柱状中空
部にまずクラッド融液を流し込み、連続してコア融液を
注入し、クラッド融液が固化する際の体積収縮により中
央部にコア融液を導入してコア・クラッド構造を有する
母材を作製する方法である。二層融液法(特許第143
8419号,特公昭62−45181号公報)は鋳型の
円柱状中空部にまずクラッド融液を流し込み、連続して
コア融液を注入し、クラッド融液が固化する前に鋳型の
底を抜いてクラッド融液の一部を下方に移動させること
により、コア融液を中央部に導入する方法である。ビル
ドイン・キャスティング法(特許第1345722号,
特公昭61−5662号公報)は、円柱状中空部を有す
る鋳型にクラッド組成のガラス融液を流し込み、中央部
が固化しない状態で中央部の融液を鋳型の融液注入口よ
り流し出し、中央部に形成された中空部へコア融液を流
し込むことによって母材を作製する方法である。ローテ
イショナル・キャスティング法(D.C.Tran e
t.al,Electron. Lett.vol.1
8,P.59,(1982))は、鋳型の円柱状中空部
にクラッドガラス融液を流し込み、鋳型を回転させてパ
イプ状のクラッドガラス層を形成し、そのクラッドの内
部へコアガラス融液を流し込むことにより母材を作製す
る方法である。
有する光学材料からなる赤外線透過用光ファイバは、石
英系ファイバを凌ぐ10-2dB/km以下の伝送損失が
期待されている。この中でも特にフッ化物光ファイバは
長距離無中継が可能な伝送媒体として最も有望視されて
いる。これまでに、低損失なファイバが得られるフッ化
物ガラス光ファイバ母材の作製方法としては、サクショ
ン・キャスティング法,二層融液法,ビルドイン・キャ
スティング法、およびローテイショナル・キャスティン
グ法が知られていた。サクション・キャスティング法
(特開昭63−11535号公報)は鋳型の円柱状中空
部にまずクラッド融液を流し込み、連続してコア融液を
注入し、クラッド融液が固化する際の体積収縮により中
央部にコア融液を導入してコア・クラッド構造を有する
母材を作製する方法である。二層融液法(特許第143
8419号,特公昭62−45181号公報)は鋳型の
円柱状中空部にまずクラッド融液を流し込み、連続して
コア融液を注入し、クラッド融液が固化する前に鋳型の
底を抜いてクラッド融液の一部を下方に移動させること
により、コア融液を中央部に導入する方法である。ビル
ドイン・キャスティング法(特許第1345722号,
特公昭61−5662号公報)は、円柱状中空部を有す
る鋳型にクラッド組成のガラス融液を流し込み、中央部
が固化しない状態で中央部の融液を鋳型の融液注入口よ
り流し出し、中央部に形成された中空部へコア融液を流
し込むことによって母材を作製する方法である。ローテ
イショナル・キャスティング法(D.C.Tran e
t.al,Electron. Lett.vol.1
8,P.59,(1982))は、鋳型の円柱状中空部
にクラッドガラス融液を流し込み、鋳型を回転させてパ
イプ状のクラッドガラス層を形成し、そのクラッドの内
部へコアガラス融液を流し込むことにより母材を作製す
る方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法では、母
材の全長においてクラッド/コア径比を大きくすること
が困難であるため、これらの方法単独では単一モードフ
ァイバの作製はできなかった。また、光増幅に用いるE
rドープ石英系ファイバでは効率を高めるためにコアの
中心領域のみにErを添加した2重構造のコアを形成し
ているが、上記の方法ではこのような2重構造は付与で
きなかった。これらの問題を解決する方法としてロッド
イン・チューブ法が知られている(特願平2−1340
18号)。これは上記の方法で作製した母材をローテイ
ショナル・キャスティング法を応用して作製したジャケ
ットガラスパイプに挿入し、加熱・延伸して新しい母材
を作製する方法である。この方法では挿入する母材にコ
ア・クラッド構造を有する母材を、ジャケット管に母材
と同一のクラッドガラスを用いることによりクラッド/
コア径比を大きくすることができる。このため単一モー
ド化が容易できる。また挿入する母材を2重構造を有す
るコアとし、ジャケット管をクラッドとすることにより
2重構造のコアを有する母材が作製できる。しかしなが
ら、この方法ではジャケット管と挿入する母材を別々に
作製しなければならず、挿入する母材の研磨や表面処理
を行い、さらに加熱・延伸して一体化するなど多段の複
雑な工程が必要であったため、効率の点で問題があり、
しかも加熱・延伸の際に母材とジャケット管の界面が結
晶化したり、塵やほこりで汚染されたりして損失が増大
するという欠点があった。
材の全長においてクラッド/コア径比を大きくすること
が困難であるため、これらの方法単独では単一モードフ
ァイバの作製はできなかった。また、光増幅に用いるE
rドープ石英系ファイバでは効率を高めるためにコアの
中心領域のみにErを添加した2重構造のコアを形成し
ているが、上記の方法ではこのような2重構造は付与で
きなかった。これらの問題を解決する方法としてロッド
イン・チューブ法が知られている(特願平2−1340
18号)。これは上記の方法で作製した母材をローテイ
ショナル・キャスティング法を応用して作製したジャケ
ットガラスパイプに挿入し、加熱・延伸して新しい母材
を作製する方法である。この方法では挿入する母材にコ
ア・クラッド構造を有する母材を、ジャケット管に母材
と同一のクラッドガラスを用いることによりクラッド/
コア径比を大きくすることができる。このため単一モー
ド化が容易できる。また挿入する母材を2重構造を有す
るコアとし、ジャケット管をクラッドとすることにより
2重構造のコアを有する母材が作製できる。しかしなが
ら、この方法ではジャケット管と挿入する母材を別々に
作製しなければならず、挿入する母材の研磨や表面処理
を行い、さらに加熱・延伸して一体化するなど多段の複
雑な工程が必要であったため、効率の点で問題があり、
しかも加熱・延伸の際に母材とジャケット管の界面が結
晶化したり、塵やほこりで汚染されたりして損失が増大
するという欠点があった。
【0004】本発明の目的は、上記欠点を解決した、ク
ラッド径とコア径の比が大きく取れ、あるいは2重構造
のコアを付与でき、かつ構造不整のない低損失な赤外線
透過用光ファイバ母材の製造方法を提供することにあ
る。
ラッド径とコア径の比が大きく取れ、あるいは2重構造
のコアを付与でき、かつ構造不整のない低損失な赤外線
透過用光ファイバ母材の製造方法を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記欠点を解決するため
に、本発明は、円柱状中空部を有する鋳型に、第1組成
のガラス融液を流し込み、鋳型を回転させることにより
パイプ状の第1クラッドを形成する第1の工程と、これ
に連続して前記鋳型の回転数を低下しあるいは回転を停
止し、直立させた該鋳型内に形成された前記パイプ状の
第1クラッドの内部に第2組成および第3組成のガラス
融液を流し込み、第2クラッドとその内部にコアを、あ
るいは第1コアとその内部に第2コアを形成する第2の
工程とを有することを特徴とする。
に、本発明は、円柱状中空部を有する鋳型に、第1組成
のガラス融液を流し込み、鋳型を回転させることにより
パイプ状の第1クラッドを形成する第1の工程と、これ
に連続して前記鋳型の回転数を低下しあるいは回転を停
止し、直立させた該鋳型内に形成された前記パイプ状の
第1クラッドの内部に第2組成および第3組成のガラス
融液を流し込み、第2クラッドとその内部にコアを、あ
るいは第1コアとその内部に第2コアを形成する第2の
工程とを有することを特徴とする。
【0006】さらに本発明においては第2クラッドとコ
アあるいは第1コアとその内部の第2コアの形成にはサ
クション・キャスティング法,二層融液法、あるいはビ
ルドイン・キャスティング法を利用することができる。
アあるいは第1コアとその内部の第2コアの形成にはサ
クション・キャスティング法,二層融液法、あるいはビ
ルドイン・キャスティング法を利用することができる。
【0007】
【作用】本発明は類似の構造を形成できる従来のロッド
イン・チューブ法とは第1クラッドと第2クラッドある
いは第1コアとの間に形成される界面状態が本質的に異
なるとともに、界面形成に必要な工程数が極端に違う。
すなわち、本発明によれば界面は融液から連続して形成
されるため、従来のローテイショナル・キャスティング
法で得られる界面と同一の良好な界面が1工程で得られ
るが、従来の方法ではこの界面形成に多段階の複雑な工
程を必要とし、しかもそこで得られる界面は、一度大気
にさらされた後に再可熱されるガラス表面から形成され
るため、塵やほこりによる汚染や、結晶化による変性を
受け易いという明確な相違がある。
イン・チューブ法とは第1クラッドと第2クラッドある
いは第1コアとの間に形成される界面状態が本質的に異
なるとともに、界面形成に必要な工程数が極端に違う。
すなわち、本発明によれば界面は融液から連続して形成
されるため、従来のローテイショナル・キャスティング
法で得られる界面と同一の良好な界面が1工程で得られ
るが、従来の方法ではこの界面形成に多段階の複雑な工
程を必要とし、しかもそこで得られる界面は、一度大気
にさらされた後に再可熱されるガラス表面から形成され
るため、塵やほこりによる汚染や、結晶化による変性を
受け易いという明確な相違がある。
【0008】次に本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図1は本発明の第1工程を示す断面図である。図
(A)に示すように第1クラッド用ガラスのガラス転移
温度付近に加熱した円柱状中空部を有する鋳型1を直立
させ、その上部注入口より第1クラッド用ガラス融液2
を中空部に流し込む。直ちに、図(B)に示すように鋳
型を水平に寝かせ、鋳型をその円柱状中空部の軸を中心
に回転して遠心力によりガラス融液をパイプ状に成形
し、融液が適当な粘性になるまで回転を保持することに
より第1クラッド3を作製する。図2〜図4はそれぞれ
本発明の第2工程を示す断面図である。図2(A),3
(A)および4(A)はそれぞれ上記の第1工程終了
後、直ちに鋳型の回転を落とすか、あるいは停止して鋳
型を再度直立させた状態を示す。
る。図1は本発明の第1工程を示す断面図である。図
(A)に示すように第1クラッド用ガラスのガラス転移
温度付近に加熱した円柱状中空部を有する鋳型1を直立
させ、その上部注入口より第1クラッド用ガラス融液2
を中空部に流し込む。直ちに、図(B)に示すように鋳
型を水平に寝かせ、鋳型をその円柱状中空部の軸を中心
に回転して遠心力によりガラス融液をパイプ状に成形
し、融液が適当な粘性になるまで回転を保持することに
より第1クラッド3を作製する。図2〜図4はそれぞれ
本発明の第2工程を示す断面図である。図2(A),3
(A)および4(A)はそれぞれ上記の第1工程終了
後、直ちに鋳型の回転を落とすか、あるいは停止して鋳
型を再度直立させた状態を示す。
【0009】図2においては、この直立させた鋳型内の
パイプ状の第1クラッド3の内部に図2(B)に示すよ
うに、第2クラッド用あるいは第1コア用ガラス融液4
を流し込み、連続して第1コア用あるいは第2コア用ガ
ラス融液5をそれぞれ流し込むと、第2クラッド用ある
いは第1コア用ガラス融液4の固化に伴う体積収縮によ
り、融液の温度の高い低粘性の中央部が下方に吸い込ま
れ、図2(C)に示す第2クラッド6とコア7、あるい
は第1コア6とその内部の第2コア7が形成される。
パイプ状の第1クラッド3の内部に図2(B)に示すよ
うに、第2クラッド用あるいは第1コア用ガラス融液4
を流し込み、連続して第1コア用あるいは第2コア用ガ
ラス融液5をそれぞれ流し込むと、第2クラッド用ある
いは第1コア用ガラス融液4の固化に伴う体積収縮によ
り、融液の温度の高い低粘性の中央部が下方に吸い込ま
れ、図2(C)に示す第2クラッド6とコア7、あるい
は第1コア6とその内部の第2コア7が形成される。
【0010】図3においては、直立させた鋳型内のパイ
プ状の第1クラッド3の内部に図3(B)に示すよう
に、第2クラッド用あるいは第1コア用ガラス融液4を
流し込み、連続して第1コア用あるいは第2コア用ガラ
ス融液5をそれぞれ流し込む。直ちに鋳型の低部に設け
た栓8を少し引き抜くと温度が高く粘性の低い状態にあ
る第2クラッド用あるいは第1コア用のガラス融液6の
中心部が下方に移動し、図3(C)に示すように第2ク
ラッド6とコア7、あるいは第1コア6とその内部の第
2コア7が形成される。
プ状の第1クラッド3の内部に図3(B)に示すよう
に、第2クラッド用あるいは第1コア用ガラス融液4を
流し込み、連続して第1コア用あるいは第2コア用ガラ
ス融液5をそれぞれ流し込む。直ちに鋳型の低部に設け
た栓8を少し引き抜くと温度が高く粘性の低い状態にあ
る第2クラッド用あるいは第1コア用のガラス融液6の
中心部が下方に移動し、図3(C)に示すように第2ク
ラッド6とコア7、あるいは第1コア6とその内部の第
2コア7が形成される。
【0011】図4においては、直立させた鋳型内のパイ
プ状の第1クラッド3の内部に第2クラッド用あるいは
コア用ガラス融液4を図4(B)に示すように流し込
み、直ちに鋳型を倒立させると、低粘性で固化していな
い第2クラッド用あるいは第1コア用ガラス融液の中央
の中心部が流出し、図4(C)に示すような中空部を有
する第2クラッドあるいは第1コア6が得られる。次に
直ちにその中空部にコア用あるいは第2コア用ガラス融
液7を流し込むと、図4(D)に示すように第2クラッ
ド6とコア7、あるいは第1コア6とその内部の第2コ
ア7が形成される。
プ状の第1クラッド3の内部に第2クラッド用あるいは
コア用ガラス融液4を図4(B)に示すように流し込
み、直ちに鋳型を倒立させると、低粘性で固化していな
い第2クラッド用あるいは第1コア用ガラス融液の中央
の中心部が流出し、図4(C)に示すような中空部を有
する第2クラッドあるいは第1コア6が得られる。次に
直ちにその中空部にコア用あるいは第2コア用ガラス融
液7を流し込むと、図4(D)に示すように第2クラッ
ド6とコア7、あるいは第1コア6とその内部の第2コ
ア7が形成される。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳細に説明す
るが、本発明はこれにより何等限定されるものではな
い。実施例ではフッ化物光ファイバ用母材の作製を示す
が、ハライドガラス,カルコゲナイドガラスあるいは重
金属酸化物ガラス等からなる他の赤外線透過用光ファイ
バ母材の作製にも、本発明は容易に適用できる。
るが、本発明はこれにより何等限定されるものではな
い。実施例ではフッ化物光ファイバ用母材の作製を示す
が、ハライドガラス,カルコゲナイドガラスあるいは重
金属酸化物ガラス等からなる他の赤外線透過用光ファイ
バ母材の作製にも、本発明は容易に適用できる。
【0013】(実施例1)第1クラッドおよび第2クラ
ッドが、それぞれ、47.5ZrF4 −23.5BaF
2 −2.5LaF3 −2YF3 −4.5AlF3 −20
NaF(モル%),コアが48.5ZrF4 −23.5
BaF2 −3.5LaF3 −2YF3 −2.5AlF3
−7LiF−13NaF(モル%)の組成になるように
フッ化物原料を秤量・混合し、それぞれを金るつぼに入
れ、Ar+HFガス雰囲気で850℃に1.5時間保持
して溶融した後、700℃に降温した。170℃に加熱
した直径20mm,長さ140mmの円柱状中空部を有
する真鍮製鋳型に第1クラッド用のガラス融液を流し込
み、直ちに、鋳型を水平に寝かせ、鋳型をその円柱状中
空部の軸を中心に3000rpmで5分間回転した。次
に直ちに鋳型の回転を10rpmに落して鋳型を直立さ
せ、形成された外径20mm,内径7mmのパイプ状の
第1クラッドの内部へ第2クラッド用ガラス融液を流し
込み、連続してコア用ガラス融液を注入した。その後、
鋳型を室温まで徐冷した。
ッドが、それぞれ、47.5ZrF4 −23.5BaF
2 −2.5LaF3 −2YF3 −4.5AlF3 −20
NaF(モル%),コアが48.5ZrF4 −23.5
BaF2 −3.5LaF3 −2YF3 −2.5AlF3
−7LiF−13NaF(モル%)の組成になるように
フッ化物原料を秤量・混合し、それぞれを金るつぼに入
れ、Ar+HFガス雰囲気で850℃に1.5時間保持
して溶融した後、700℃に降温した。170℃に加熱
した直径20mm,長さ140mmの円柱状中空部を有
する真鍮製鋳型に第1クラッド用のガラス融液を流し込
み、直ちに、鋳型を水平に寝かせ、鋳型をその円柱状中
空部の軸を中心に3000rpmで5分間回転した。次
に直ちに鋳型の回転を10rpmに落して鋳型を直立さ
せ、形成された外径20mm,内径7mmのパイプ状の
第1クラッドの内部へ第2クラッド用ガラス融液を流し
込み、連続してコア用ガラス融液を注入した。その後、
鋳型を室温まで徐冷した。
【0014】得られた母材のコアはテーパ状になってお
り、コア先端から12〜58mmの範囲が次式で近似で
きた。
り、コア先端から12〜58mmの範囲が次式で近似で
きた。
【0015】
【数1】
y=0.041x+1.1 …(1)
ここでx(mm)はコア先端からの距離、y(mm)は
コア径である。即ち、このテーパ部のコア/クラッド径
比は5.7〜13という大きな値になった。
コア径である。即ち、このテーパ部のコア/クラッド径
比は5.7〜13という大きな値になった。
【0016】このようにして作製した母材にHe−Ne
レーザを入射し、形成された第2クラッドと第1クラッ
ドの界面での散乱状態を測定した結果、第1クラッドと
コアとの界面との同程度の良好な散乱光強度特性が得ら
れた。
レーザを入射し、形成された第2クラッドと第1クラッ
ドの界面での散乱状態を測定した結果、第1クラッドと
コアとの界面との同程度の良好な散乱光強度特性が得ら
れた。
【0017】(実施例2)クラッドが47.5ZrF4
−23.5BaF2 −2.5LaF3 −2YF3−4.
5AlF3 −20NaF(モル%),第1コアが49Z
rF4 −25BaF2 −3.5LaF3 −2YF3 −
2.5AlF3 −13LiF−5NaF(モル%)、第
2コアが49ZrF4 −25BaF2 −3.45LaF
3 −2YF3−2.5AlF3 −13LiF−5NaF
−0.05PrF3 (モル%)の組成になるようにフッ
化物原料を秤量・混合し、それぞれを金るつぼに入れ、
Ar+HFガス雰囲気で850℃に1.5時間保持して
溶融した後、700℃に降温した。170℃に加熱し
た、直径20mm,長さ140mmの円柱状中空部と、
底部に栓を有する真鍮製鋳型にクラッド用ガラス融液を
流し込み、直ちに、鋳型を水平に寝かせ、鋳型をその円
柱状中空部の軸を中心に3000rpmで5分間回転し
た。次に直ちに鋳型の回転を停止して鋳型を直立させ、
形成された外径20mm,内径5mmのパイプ状のクラ
ッドの内部に第1コア用ガラス融液を流し込み、連続し
て第2コア用ガラス融液を注入した。直ちに鋳型の底部
の栓を少し引き抜いて第1コアガラス融液の一部を下方
に移動させた。その後、鋳型を室温まで徐冷した。得ら
れた母材は外径が20mmで、コア径が5mmであり、
コア内には中心部に直径約2.5mmのPrがドープさ
れた領域が、即ち、第1コアとその内部の第2コアの2
重構造が80mmにわたって形成された。
−23.5BaF2 −2.5LaF3 −2YF3−4.
5AlF3 −20NaF(モル%),第1コアが49Z
rF4 −25BaF2 −3.5LaF3 −2YF3 −
2.5AlF3 −13LiF−5NaF(モル%)、第
2コアが49ZrF4 −25BaF2 −3.45LaF
3 −2YF3−2.5AlF3 −13LiF−5NaF
−0.05PrF3 (モル%)の組成になるようにフッ
化物原料を秤量・混合し、それぞれを金るつぼに入れ、
Ar+HFガス雰囲気で850℃に1.5時間保持して
溶融した後、700℃に降温した。170℃に加熱し
た、直径20mm,長さ140mmの円柱状中空部と、
底部に栓を有する真鍮製鋳型にクラッド用ガラス融液を
流し込み、直ちに、鋳型を水平に寝かせ、鋳型をその円
柱状中空部の軸を中心に3000rpmで5分間回転し
た。次に直ちに鋳型の回転を停止して鋳型を直立させ、
形成された外径20mm,内径5mmのパイプ状のクラ
ッドの内部に第1コア用ガラス融液を流し込み、連続し
て第2コア用ガラス融液を注入した。直ちに鋳型の底部
の栓を少し引き抜いて第1コアガラス融液の一部を下方
に移動させた。その後、鋳型を室温まで徐冷した。得ら
れた母材は外径が20mmで、コア径が5mmであり、
コア内には中心部に直径約2.5mmのPrがドープさ
れた領域が、即ち、第1コアとその内部の第2コアの2
重構造が80mmにわたって形成された。
【0018】このようにして作製した母材にHe−Ne
レーザを入射し、形成されたクラッドと第1コアの界面
での散乱状態を測定した結果、第1コアとその内部の第
2コアとの界面との同程度の良好な散乱光強度特性が得
られた。
レーザを入射し、形成されたクラッドと第1コアの界面
での散乱状態を測定した結果、第1コアとその内部の第
2コアとの界面との同程度の良好な散乱光強度特性が得
られた。
【0019】(実施例3)第1クラッドおよび第2クラ
ッドが、それぞれ、47.5ZrF4 −23.5BaF
2 −2.5LaF3 −2YF3 −4.5AlF3 −20
NaF(モル%),コアが50ZrF4 −24BaF2
−3.5LaF3 −2YF3 −2.5AlF3 −14L
iF−4NaF(モル%)の組成になるようにフッ化物
原料を秤量・混合し、それぞれを金るつぼに入れ、Ar
+HFガス雰囲気で850℃に1.5時間保持して溶融
した後、700℃に降温した。200℃に加熱した直径
15mm,長さ140mmの円柱状中空部を有する真鍮
製鋳型に第1クラッド用ガラス融液を流し込み、直ち
に、鋳型を水平に寝かせ、鋳型をその円柱状中空部の軸
を中心に3000rpmで3分間回転した。次に直ちに
鋳型の回転を停止して鋳型を直立させ、形成された外径
15mm,内径7mmのパイプ状の第1クラッドの内部
へ第2クラッド用ガラス融液を流し込んだ。直ちに鋳型
を倒立させ、低粘性で固化していない第2クラッド用ガ
ラス融液の中央中心部を鋳型の融液注入口より流し出
し、再び直立させた。直ちに、その中空部にコア用ガラ
ス融液を流し込んだ。その後、鋳型を室温まで徐冷し
た。
ッドが、それぞれ、47.5ZrF4 −23.5BaF
2 −2.5LaF3 −2YF3 −4.5AlF3 −20
NaF(モル%),コアが50ZrF4 −24BaF2
−3.5LaF3 −2YF3 −2.5AlF3 −14L
iF−4NaF(モル%)の組成になるようにフッ化物
原料を秤量・混合し、それぞれを金るつぼに入れ、Ar
+HFガス雰囲気で850℃に1.5時間保持して溶融
した後、700℃に降温した。200℃に加熱した直径
15mm,長さ140mmの円柱状中空部を有する真鍮
製鋳型に第1クラッド用ガラス融液を流し込み、直ち
に、鋳型を水平に寝かせ、鋳型をその円柱状中空部の軸
を中心に3000rpmで3分間回転した。次に直ちに
鋳型の回転を停止して鋳型を直立させ、形成された外径
15mm,内径7mmのパイプ状の第1クラッドの内部
へ第2クラッド用ガラス融液を流し込んだ。直ちに鋳型
を倒立させ、低粘性で固化していない第2クラッド用ガ
ラス融液の中央中心部を鋳型の融液注入口より流し出
し、再び直立させた。直ちに、その中空部にコア用ガラ
ス融液を流し込んだ。その後、鋳型を室温まで徐冷し
た。
【0020】得られた母材のコアはテーパ状になってお
り、コア先端から16〜40mmの範囲が次式で近似で
きた。
り、コア先端から16〜40mmの範囲が次式で近似で
きた。
【0021】
【数2】
y=0.088x+0.2 …(2)
ここでx(mm)はコア先端からの距離、y(mm)は
コア径である。即ち、このテーパ部のコア/クラッド径
比は4.1〜9.3という大きな値になった。
コア径である。即ち、このテーパ部のコア/クラッド径
比は4.1〜9.3という大きな値になった。
【0022】このようにして作製した母材にHe−Ne
レーザを入射し、形成された第2クラッドと第1クラッ
ドの界面での散乱状態を測定した結果、第1クラッドと
コアとの界面との同程度の良好な散乱光強度特性が得ら
れた。
レーザを入射し、形成された第2クラッドと第1クラッ
ドの界面での散乱状態を測定した結果、第1クラッドと
コアとの界面との同程度の良好な散乱光強度特性が得ら
れた。
【0023】(応用例1)実施例1で得られた母材を特
願平2−134018号に記載の方法でテーパ延伸し
た。即ち、テーパ状のコア部を有する母材を5mm/m
inで下方に送り、母材を次式に示すY(mm/mi
n)の速度で引き取った。
願平2−134018号に記載の方法でテーパ延伸し
た。即ち、テーパ状のコア部を有する母材を5mm/m
inで下方に送り、母材を次式に示すY(mm/mi
n)の速度で引き取った。
【0024】
【数3】
Y=5・(0.186t+1)2 …(3)
ここでt(min)は、コア先端が275℃に保持した
電気炉の中央部に達してからの時間である。延伸された
母材は一定のコア径を有し、母材の外径は先端から終端
へ向って小さくなっている。この延伸した母材の外周を
研磨し外径が9mm,コア径1・1mm、即ち、8.2
の大きなクラッド/コア径比を有する均一部が85mm
の母材を得た。次に、この母材をゾーン加熱してファイ
バに線引き、外径125μm,コア径15.2μmのフ
ァイバを440m得た。得られたファイバはカットオフ
波長が2.3μmにある単一モードファイバで、波長
2.55μmにおける伝送損失は0.5dB/kmであ
った。このように本発明によって得られた母材により低
損失な単一モード光ファイバが作製できた。
電気炉の中央部に達してからの時間である。延伸された
母材は一定のコア径を有し、母材の外径は先端から終端
へ向って小さくなっている。この延伸した母材の外周を
研磨し外径が9mm,コア径1・1mm、即ち、8.2
の大きなクラッド/コア径比を有する均一部が85mm
の母材を得た。次に、この母材をゾーン加熱してファイ
バに線引き、外径125μm,コア径15.2μmのフ
ァイバを440m得た。得られたファイバはカットオフ
波長が2.3μmにある単一モードファイバで、波長
2.55μmにおける伝送損失は0.5dB/kmであ
った。このように本発明によって得られた母材により低
損失な単一モード光ファイバが作製できた。
【0025】(応用例2)実施例2で得られた母材を外
径5.8mmに延伸し、これを一端が閉じてあるクラッ
ドと同一組成のフッ化物ガラスパイプ(外径20mm,
内径6mm)に挿入して、減圧・一体化しながら外径
5.8mmに延伸した。次に得られた母材を一端が閉じ
てあるクラッドと同一組成の別のフッ化物ガラスパイプ
(外径20mm,内径6mm)に再度挿入して減圧・一
体化しながら線引き、外径125μm,コア径4.6μ
mのファイバを2km得た。得られたファイバはカット
オフ波長が0.99μmにあり、コア中心部に直径2.
3μmの、約500ppmのPrドープ領域を有する単
一モードファイバで、波長1.3μmにおける伝送損失
は30dB/kmであった。得られたファイバ30mを
用い、波長1.017μmの励起光と信号光を入射させ
たところ、1.29μmから1.33μmの波長域で信
号光が増幅され、励起光が800mWの時、1.31μ
mで35dB利得が得られた。
径5.8mmに延伸し、これを一端が閉じてあるクラッ
ドと同一組成のフッ化物ガラスパイプ(外径20mm,
内径6mm)に挿入して、減圧・一体化しながら外径
5.8mmに延伸した。次に得られた母材を一端が閉じ
てあるクラッドと同一組成の別のフッ化物ガラスパイプ
(外径20mm,内径6mm)に再度挿入して減圧・一
体化しながら線引き、外径125μm,コア径4.6μ
mのファイバを2km得た。得られたファイバはカット
オフ波長が0.99μmにあり、コア中心部に直径2.
3μmの、約500ppmのPrドープ領域を有する単
一モードファイバで、波長1.3μmにおける伝送損失
は30dB/kmであった。得られたファイバ30mを
用い、波長1.017μmの励起光と信号光を入射させ
たところ、1.29μmから1.33μmの波長域で信
号光が増幅され、励起光が800mWの時、1.31μ
mで35dB利得が得られた。
【0026】(応用例3)実施例3で得られた母材を特
願平2−134018号に記載の方法でテーパ延伸し
た。即ち、テーパ状のコア部を有する母材を3mm/m
inで下方に送り、母材を次式に示すY(mm/mi
n)の速度で引き取った。
願平2−134018号に記載の方法でテーパ延伸し
た。即ち、テーパ状のコア部を有する母材を3mm/m
inで下方に送り、母材を次式に示すY(mm/mi
n)の速度で引き取った。
【0027】
【数4】
Y=3・(0.165t+1)2 …(4)
ここでt(min)は、コア先端から16mmのコア部
が270℃に保持した電気炉の中央部に達してからの時
間である。延伸された母材は一定のコア径を有し、母材
の外径は先端から終端に向って小さくなっている。この
延伸した母材の外周を研磨し外径が7mm,コア径1・
6mm、即ち、4.4の大きなクラッド/コア径比を有
する均一部が長さ51mmの母材を得た。この母材を一
端が閉じてある第1クラッドと同一組成のフッ化物ガラ
スパイプ(外径20mm,内径7.2mm)に挿入し
て、減圧・一体化しながら線引き、外径125μm,コ
ア径10.1μmのファイバを1.2km得た。得られ
たファイバはカットオフ波長が2.2μmにある単一モ
ードファイバで、波長2.5μmにおける伝送損失は
1.0dB/kmであった。このように本発明によって
得られた母材により低損失で、長尺な単一モード光ファ
イバが作製できた。
が270℃に保持した電気炉の中央部に達してからの時
間である。延伸された母材は一定のコア径を有し、母材
の外径は先端から終端に向って小さくなっている。この
延伸した母材の外周を研磨し外径が7mm,コア径1・
6mm、即ち、4.4の大きなクラッド/コア径比を有
する均一部が長さ51mmの母材を得た。この母材を一
端が閉じてある第1クラッドと同一組成のフッ化物ガラ
スパイプ(外径20mm,内径7.2mm)に挿入し
て、減圧・一体化しながら線引き、外径125μm,コ
ア径10.1μmのファイバを1.2km得た。得られ
たファイバはカットオフ波長が2.2μmにある単一モ
ードファイバで、波長2.5μmにおける伝送損失は
1.0dB/kmであった。このように本発明によって
得られた母材により低損失で、長尺な単一モード光ファ
イバが作製できた。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法を用
いることにより、クラッド径とコア径の比が大きく、か
つ構造不整のない低損失な赤外線透過用光ファイバ母材
を効率よく作製することができる。従って、応用例に示
したように、この母材を延伸して線引く、あるいは延伸
した後に赤外線透過用ガラスチューブに挿入して線引く
工程を経ることにより、構造不整散乱の小さい低損失な
赤外線透過用単一モード光ファイバが容易に製造でき
る。さらに、実施例に示したように、中心部に活性元素
がドープされた2重構造のコアを有し、かつ構造不整の
ない低損失な赤外線透過用光ファイバ母材を容易に作製
することができるため、応用例に示したように、これを
赤外線透過用ガラスチューブに挿入して延伸・線引く工
程を経ることによって、活性元素ドープがコア中心部に
ドープされた、低損失な単一モード光ファイバが作製で
きるので、光増幅や光非線形応用等の、高効率の機能性
光ファイバ素子として応用できるという利点がある。
いることにより、クラッド径とコア径の比が大きく、か
つ構造不整のない低損失な赤外線透過用光ファイバ母材
を効率よく作製することができる。従って、応用例に示
したように、この母材を延伸して線引く、あるいは延伸
した後に赤外線透過用ガラスチューブに挿入して線引く
工程を経ることにより、構造不整散乱の小さい低損失な
赤外線透過用単一モード光ファイバが容易に製造でき
る。さらに、実施例に示したように、中心部に活性元素
がドープされた2重構造のコアを有し、かつ構造不整の
ない低損失な赤外線透過用光ファイバ母材を容易に作製
することができるため、応用例に示したように、これを
赤外線透過用ガラスチューブに挿入して延伸・線引く工
程を経ることによって、活性元素ドープがコア中心部に
ドープされた、低損失な単一モード光ファイバが作製で
きるので、光増幅や光非線形応用等の、高効率の機能性
光ファイバ素子として応用できるという利点がある。
【図1】本発明における第1工程を説明するための模式
的断面図である。
的断面図である。
【図2】本発明における第2工程の一実施例を説明する
ための模式的断面図である。
ための模式的断面図である。
【図3】本発明における第2工程の他の実施例を説明す
るための模式的断面図である。
るための模式的断面図である。
【図4】本発明における第2工程のさらに他の実施例を
説明するための模式的断面図である。
説明するための模式的断面図である。
1 鋳型
2 第1クラッド用ガラス融液
3 第1クラッド
4 第2クラッド用あるいは第1コア用ガラス融液
5 コア用あるいは第2コア用ガラス融液
6 第2クラッドあるいは第1コア
7 第1コアあるいは第2コア
8 栓
Claims (4)
- 【請求項1】 円柱状中空部を有する鋳型に、第1組成
のガラス融液を流し込み、鋳型を回転させることにより
パイプ状の第1クラッドを形成する第1の工程と、これ
に連続して前記鋳型の回転数を低下しあるいは回転を停
止し、直立させた該鋳型内に形成された前記パイプ状の
第1クラッドの内部に第2組成および第3組成のガラス
融液を流し込み、第2クラッドとその内部にコアを、あ
るいは第1コアとその内部に第2コアを形成する第2の
工程とを有することを特徴とする赤外線透過用光ファイ
バ母材の製造方法。 - 【請求項2】 前記第2工程において、前記パイプ状の
第1クラッドの内部に第2クラッド用あるいは第1コア
用のガラス融液を流し込み、連続してコア用、あるいは
第2コア用ガラス融液をそれぞれ流し込み、前記第2ク
ラッド用あるいは第1コア用のガラス融液が固化する際
の体積収縮により第2クラッドとコアあるいは第1コア
とその内部に第2コアを形成することを特徴とする請求
項1に記載の赤外線透過用光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項3】 前記第2工程において、前記パイプ状の
第1クラッドの内部に第2クラッド用あるいはコア用の
ガラス融液を流し込み、連続してコア用あるいは第2コ
ア用ガラス融液をそれぞれ流し込み、前記鋳型の底に設
けた栓を抜いて前記第2クラッド用あるいは第1コア用
のガラス融液の一部を下方に移動させることにより第2
クラッドとコアあるいは第1コアとその内部に第2コア
を形成することを特徴とする請求項1に記載の赤外線透
過用光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項4】 前記第2工程において、前記パイプ状の
第1クラッドの内部に第2クラッド用あるいは第1コア
用のガラス融液を流し込み、その中央部が固化する前に
ガラス融液中央部を前記鋳型の融液注入口より流し出
し、その中央部に形成される中空部にコア用あるいは第
2コア用ガラス融液をそれぞれ流し込むことにより第2
クラッドとコアあるいは第1コアとその内部に第2コア
を形成することを特徴とする請求項1に記載の赤外線透
過用光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15164691A JPH054831A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 赤外線透過用光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15164691A JPH054831A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 赤外線透過用光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054831A true JPH054831A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=15523115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15164691A Pending JPH054831A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 赤外線透過用光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH054831A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2750129A1 (fr) * | 1996-06-20 | 1997-12-26 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de fabrication d'une preforme de fibre optique en verre fluore |
| CN115677206A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-02-03 | 中国计量大学 | 一种用于光纤预制棒的包层套管的制备装置及制备方法 |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP15164691A patent/JPH054831A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2750129A1 (fr) * | 1996-06-20 | 1997-12-26 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de fabrication d'une preforme de fibre optique en verre fluore |
| EP0814063A1 (fr) * | 1996-06-20 | 1997-12-29 | Alcatel | Procédé de fabrication d'une préforme de fibre optique en verre fluoré |
| CN115677206A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-02-03 | 中国计量大学 | 一种用于光纤预制棒的包层套管的制备装置及制备方法 |
| CN115677206B (zh) * | 2022-11-14 | 2024-02-02 | 中国计量大学 | 一种用于光纤预制棒的包层套管的制备装置及制备方法 |
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