JPH0725571B2 - 光通信用多成分系光フアイバ - Google Patents
光通信用多成分系光フアイバInfo
- Publication number
- JPH0725571B2 JPH0725571B2 JP61261484A JP26148486A JPH0725571B2 JP H0725571 B2 JPH0725571 B2 JP H0725571B2 JP 61261484 A JP61261484 A JP 61261484A JP 26148486 A JP26148486 A JP 26148486A JP H0725571 B2 JPH0725571 B2 JP H0725571B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- optical fiber
- component
- weight
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、光フアイバに適したガラス組成に関し、特に
開口数が0.45以上の大開口数光フアイバ用のガラス組成
に関する。
開口数が0.45以上の大開口数光フアイバ用のガラス組成
に関する。
（発明の技術的背景） 一般に、この種の光フアイバはコアの周囲にそれよりも
小さい屈折率を有するクラッドが設けられて成るもの
で、光フアイバの一端からコアに入射させた光をコアと
クラッドとの境界面での全反射を利用してコア内に閉じ
込め、光フアイバの他端へ伝えようとするものである。
小さい屈折率を有するクラッドが設けられて成るもの
で、光フアイバの一端からコアに入射させた光をコアと
クラッドとの境界面での全反射を利用してコア内に閉じ
込め、光フアイバの他端へ伝えようとするものである。
従来、この種の光フアイバ用ガラスとしては、石英を中
心としたガラスおよび一般的な光学ガラス等が用いられ
ているが、それぞれ次のような欠点があつた。すなわ
ち、石英を中心にしたガラスでは、単一成分あるいはそ
れに微量のドーパントを含むものが用いられており、石
英の屈折率が物性値として固定されているために、要求
に応じた高い屈折率を得ることができない。また製法
上、光フアイバに線引きするには棒状母材から行なわな
ければならず、ガラスの特性を大きく変化させると、つ
まりコアとクラッドの屈折率差を大きくして開口数（ NA:開口数、n1：コアの屈折率、n2：クラッドの屈折
率）を高めようとすると、熱膨張率の不一致により母材
にクラックが発生して線引きが不可能になり、実現可能
な特性の範囲は狭く限られたものになる。
心としたガラスおよび一般的な光学ガラス等が用いられ
ているが、それぞれ次のような欠点があつた。すなわ
ち、石英を中心にしたガラスでは、単一成分あるいはそ
れに微量のドーパントを含むものが用いられており、石
英の屈折率が物性値として固定されているために、要求
に応じた高い屈折率を得ることができない。また製法
上、光フアイバに線引きするには棒状母材から行なわな
ければならず、ガラスの特性を大きく変化させると、つ
まりコアとクラッドの屈折率差を大きくして開口数（ NA:開口数、n1：コアの屈折率、n2：クラッドの屈折
率）を高めようとすると、熱膨張率の不一致により母材
にクラックが発生して線引きが不可能になり、実現可能
な特性の範囲は狭く限られたものになる。
一方、光学ガラスでは耐候性が低く光伝送損失が大きい
という欠点がある。石英や硼酸等のガラスの主たる構成
元素に所望の特性を得るためにアルカリ金属やアルカリ
土類金属等を相当量加えることにより耐候性は低下し、
実用環境において十分な信頼はできない。また、多種の
原料に含まれる光吸収不純物およびガラス製造プロセス
中に混入する光吸収不純物を除去する事は非常に困難で
あり、出来上がつた光フアイバは光伝送損失が大きくな
り、現状では光通信用としては不十分である。
という欠点がある。石英や硼酸等のガラスの主たる構成
元素に所望の特性を得るためにアルカリ金属やアルカリ
土類金属等を相当量加えることにより耐候性は低下し、
実用環境において十分な信頼はできない。また、多種の
原料に含まれる光吸収不純物およびガラス製造プロセス
中に混入する光吸収不純物を除去する事は非常に困難で
あり、出来上がつた光フアイバは光伝送損失が大きくな
り、現状では光通信用としては不十分である。
また、低損失で高耐候性の多成分系光フアイバとして、
重量比にてSiO235〜45〔％〕、BaO35〜45〔％〕、Al2O3
３〜６〔％〕、B2O3９〜13〔％〕、Na2O・K2O・Li2Oの
うちから選ばれた少なくとも１種が２〜６〔％〕でかつ
Na2O2.5〔％〕以下、MgO2.5〜４〔％〕、CaO3〜７
〔％〕、ただしMgOとCaOとの合計量が４〜10〔％〕から
成る多成分系ガラスのコアを有する多成分系光フアイバ
が知られております（特開昭57−200247号公報参照）。
しかし、この組成の光フアイバにおいてもガラス化反応
温度が高く、用いるるつぼから混入する不純物がガラス
に融解し易く光の透過度を低下させるとともに、溶融粘
度の温度依存性が大きく、線引き作業が不安定であると
いう問題点を有する。
重量比にてSiO235〜45〔％〕、BaO35〜45〔％〕、Al2O3
３〜６〔％〕、B2O3９〜13〔％〕、Na2O・K2O・Li2Oの
うちから選ばれた少なくとも１種が２〜６〔％〕でかつ
Na2O2.5〔％〕以下、MgO2.5〜４〔％〕、CaO3〜７
〔％〕、ただしMgOとCaOとの合計量が４〜10〔％〕から
成る多成分系ガラスのコアを有する多成分系光フアイバ
が知られております（特開昭57−200247号公報参照）。
しかし、この組成の光フアイバにおいてもガラス化反応
温度が高く、用いるるつぼから混入する不純物がガラス
に融解し易く光の透過度を低下させるとともに、溶融粘
度の温度依存性が大きく、線引き作業が不安定であると
いう問題点を有する。
（発明の目的） 本発明は以上の点に着目してなされたもので、多成分系
光フアイバのコアのガラス組成において、成分値を適切
に規定することにより、低損失で高耐候性の多成分系光
フアイバを提供することにある。
光フアイバのコアのガラス組成において、成分値を適切
に規定することにより、低損失で高耐候性の多成分系光
フアイバを提供することにある。
（発明の概要） 本発明は即ち、重量比にてSiO235〜45〔％〕、BaO28〜3
5〔％〕、Al2O3３〜７〔％〕、B2O3８〜13〔％〕、Na2O
・Li2O・Al2O3の合計が７〜13〔％〕でかつNa2O２
〔％〕以上、MgO1〜４〔％〕、CaO2〜７〔％〕から成る
多成分系ガラスのコアを有する光通信用多成分系光フア
イバである。
5〔％〕、Al2O3３〜７〔％〕、B2O3８〜13〔％〕、Na2O
・Li2O・Al2O3の合計が７〜13〔％〕でかつNa2O２
〔％〕以上、MgO1〜４〔％〕、CaO2〜７〔％〕から成る
多成分系ガラスのコアを有する光通信用多成分系光フア
イバである。
次に、上記各成分値を規定した理由について述べる。
SiO2 SiO2はガラスの骨格を形成する成分であり、その含有量
を35重量％未満にすると溶融粘度が低下し、線引きする
際の作業性を低下させる。一方、その含有量が45重量％
を越えると、他の成分との関係から所望の屈折率を有す
ることができなくなる。
を35重量％未満にすると溶融粘度が低下し、線引きする
際の作業性を低下させる。一方、その含有量が45重量％
を越えると、他の成分との関係から所望の屈折率を有す
ることができなくなる。
BaO BaOはガラスを高屈折率化する場合の必須成分であり、
またBaOを高屈折率化成分とした高屈折率ガラスは他のP
bO、Bi2O3などの高屈折率化成分を含む高屈折率ガラス
に比較して光散乱が小さいので光通信用フアイバには適
している。BaOが28重量％未満では所望の屈折率を有す
るガラスが得られなくなると同時に、結晶が発生して失
透し易くなり、一方、その含有量が35重量％を越えると
ガラス化反応温度が高くなり、用いるるつぼから混入す
る不純物がガラスに融解し易く光の透過度を低下させる
とともに、溶融粘度の温度依存性が大きく線引き作業が
不安定となる。
またBaOを高屈折率化成分とした高屈折率ガラスは他のP
bO、Bi2O3などの高屈折率化成分を含む高屈折率ガラス
に比較して光散乱が小さいので光通信用フアイバには適
している。BaOが28重量％未満では所望の屈折率を有す
るガラスが得られなくなると同時に、結晶が発生して失
透し易くなり、一方、その含有量が35重量％を越えると
ガラス化反応温度が高くなり、用いるるつぼから混入す
る不純物がガラスに融解し易く光の透過度を低下させる
とともに、溶融粘度の温度依存性が大きく線引き作業が
不安定となる。
Al2O3 Al2O3はガラスの失透抑制および耐水性の改善に寄与す
るものである。Al2O3含有量が３重量％未満では耐水性
の改善は認められず、又失透し易い。一方、その含有量
が７重量％を越えると耐水性の向上は飽和し、逆にAl2O
3が３重量％未満の場合とは別種の結晶析出により失透
し易くなる。
るものである。Al2O3含有量が３重量％未満では耐水性
の改善は認められず、又失透し易い。一方、その含有量
が７重量％を越えると耐水性の向上は飽和し、逆にAl2O
3が３重量％未満の場合とは別種の結晶析出により失透
し易くなる。
B2O3 B2O3はガラスの易溶性および失透性の改善化に寄与する
ものである。B2O3が８重量％未満では、溶融環境からの
汚染が無視できる温度で溶融することが困難であり、失
透もし易い。一方、その含有量が13重量％を超えると、
耐水性が低下し、実用には供せないものとなる。
ものである。B2O3が８重量％未満では、溶融環境からの
汚染が無視できる温度で溶融することが困難であり、失
透もし易い。一方、その含有量が13重量％を超えると、
耐水性が低下し、実用には供せないものとなる。
Na2O・Li2O・Al2O3 Na2O・Li2O・Al2O3は網目修飾酸化物として作用する。
これらの合計含有量が７重量％未満ではガラスの溶融温
度が高く、また溶け残り等によりガラスの均質性が低下
する。一方、13重量％を超えると耐水性が低下し、失透
し易くなる。Na2O、Li2O、Al2O3の各成分比はガラスの
性質に影響を与えるが、Na2Oを２重量％以上として構成
するのが好ましい。
これらの合計含有量が７重量％未満ではガラスの溶融温
度が高く、また溶け残り等によりガラスの均質性が低下
する。一方、13重量％を超えると耐水性が低下し、失透
し易くなる。Na2O、Li2O、Al2O3の各成分比はガラスの
性質に影響を与えるが、Na2Oを２重量％以上として構成
するのが好ましい。
CaO、MgO CaO、MgOは耐風化性の改善効果および屈折率増加の効果
を有するものである。CaO2重量％未満またはMgO1重量％
未満では耐風化性が低く、一方、CaOが７重量％を超え
るまたはMgOが４重量％を超えると失透が発生する。
を有するものである。CaO2重量％未満またはMgO1重量％
未満では耐風化性が低く、一方、CaOが７重量％を超え
るまたはMgOが４重量％を超えると失透が発生する。
本発明の光フアイバは通常二重るつぼ法によつて製造さ
れる。二重るつぼ法は、同心円状に配置した内側るつぼ
と外側るつぼに各々コアガラスとクラッドガラスを溶融
状態に保ち、内側および外側るつぼの下端部の開口孔よ
り自然流下させ、線引き紡糸して光フアイバを製造する
ものである。
れる。二重るつぼ法は、同心円状に配置した内側るつぼ
と外側るつぼに各々コアガラスとクラッドガラスを溶融
状態に保ち、内側および外側るつぼの下端部の開口孔よ
り自然流下させ、線引き紡糸して光フアイバを製造する
ものである。
（発明の実施例） 以下本発明の実施例を詳細に説明する。
第１表に、実施例１〜11のガラス組成、光フアイバを二
重るつぼにおいて製造する温度域におけるガラスの失透
傾向、屈折率、耐水性およびクラッドガラスとして重量
比がSiO267〔％〕、B2O3７〔％〕、Na2O19〔％〕、Al2O
3２〔％〕、ZnO5〔％〕のものを用いた場合における伝
送損失の値を示した。
重るつぼにおいて製造する温度域におけるガラスの失透
傾向、屈折率、耐水性およびクラッドガラスとして重量
比がSiO267〔％〕、B2O3７〔％〕、Na2O19〔％〕、Al2O
3２〔％〕、ZnO5〔％〕のものを用いた場合における伝
送損失の値を示した。
ガラスの失透傾向は、電気炉中で溶融したガラスより約
50gのガラス塊を採取し、表面を洗浄乾燥した後に白金
皿上に保持し、電気炉中で、950℃・17時間保持して取
出し、室温まで冷却した後に、ガラスの試料表面および
ガラス塊中を注意深く観察し、結晶折出の認められない
ものを良とした。
50gのガラス塊を採取し、表面を洗浄乾燥した後に白金
皿上に保持し、電気炉中で、950℃・17時間保持して取
出し、室温まで冷却した後に、ガラスの試料表面および
ガラス塊中を注意深く観察し、結晶折出の認められない
ものを良とした。
（発明の効果） 以上説明した本発明の光通信用多成分系光フアイバによ
れば、耐水性が優れ、コアの屈折率が高く（つまり開口
数が大きい）、失透傾向が小さく伝送損失の小さい光フ
アイバが得られる。
れば、耐水性が優れ、コアの屈折率が高く（つまり開口
数が大きい）、失透傾向が小さく伝送損失の小さい光フ
アイバが得られる。
Claims (1)
- 【請求項１】重量比にてSiO235〜45〔％〕、BaO28〜35
〔％〕、Al2O3３〜７〔％〕、B2O3８〜13〔％〕、Na2O
・Li2O・Al2O3の合計が７〜13〔％〕でかつNa2O２
〔％〕以上、MgO1〜４〔％〕、CaO2〜７〔％〕から成る
多成分系ガラスのコアを有することを特徴とする光通信
用多成分系光フアイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61261484A JPH0725571B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光通信用多成分系光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61261484A JPH0725571B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光通信用多成分系光フアイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117931A JPS63117931A (ja) | 1988-05-21 |
| JPH0725571B2 true JPH0725571B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=17362546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61261484A Expired - Fee Related JPH0725571B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光通信用多成分系光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725571B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012096279A1 (ja) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | ガラス材料、およびガラス材料の製造方法 |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP61261484A patent/JPH0725571B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63117931A (ja) | 1988-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |