JPS6231322B2 - - Google Patents
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- JPS6231322B2 JPS6231322B2 JP54086452A JP8645279A JPS6231322B2 JP S6231322 B2 JPS6231322 B2 JP S6231322B2 JP 54086452 A JP54086452 A JP 54086452A JP 8645279 A JP8645279 A JP 8645279A JP S6231322 B2 JPS6231322 B2 JP S6231322B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- geo
- optical fiber
- glass
- core
- cladding
- 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
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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
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
- C03C13/046—Multicomponent glass compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明はGeO2含有コアとホウケイ酸ガラス含
有クラツドの組合せにより、開口数NAが大き
く、しかも光伝送損失の小さい光フアイバおよび
その製造方法に関する。 光フアイバは単一のフアイバにより又はバンド
ルフアイバに構成することによつて、光通信や光
エネルギーおよび画像伝送など種々の分野への応
用が試みられている。このような応用のうちで
も、光通信、光エネルギー伝送あるいは画像伝送
などへの応用が、光フアイバの性質も最も有効に
利用できるものと考えられている。 上述した光通信、光エネルギー伝送あるいは画
像伝送などに際して、光フアイバにとつて最も基
本的な特性は、開口数NAと光伝送損失であり、
開口数NAは大きく、光伝送損失はできるだけ小
さいものが望まれる。 光伝送損失はOH基による吸収損失の他に、コ
アとクラツド間の境界の不規則性に基づく光散乱
など各種の原因によつて生ずる。可視光波長域あ
るいは近赤外波長域では、石英ガラスが最も低損
失の材料であり、光フアイバの素材として常用さ
れている。 光フアイバの開口数NAは光収集能力の目安と
なる因子であり、コア材の屈折率n1とクラツド材
の屈折率n2の差、 NA＝√２ １−２ ２ (1) で表わされる。 したがつて、光フアイバの光収集能力を向上さ
せるために、開口数NAを大きくするには先ずコ
ア材にできるだけ屈折率値の大きい材料のものを
用い、反対にクラツド材には屈折率値の小さい材
料を用いる必要がある。 光伝送損失が小さい材料として従来から石英ガ
ラスが知られているが、その屈折率は1.45であ
り、光学ガラスのうちでは最も小さい。このた
め、光フアイバのコアを石英ガラスで形成すると
きはクラツドを、溶融シリカに低屈折率のホウ素
やフツ素を添加した材料で形成したり、コア材を
溶融シリカにP2O5，GeO2，酸化チタカ，酸化タ
リウムなどの屈折率ドープ剤を添加する方法が採
用されてきた。しかし、酸化チタンや酸化タリウ
ムなどの多価金属酸化物は溶融シリカに過剰に添
加すると、望ましくない程度迄、光の吸収および
光の散乱が増加する。このため、光通信用の低光
伝送損失フアイバの屈折率増大ドープ剤として、
通常GeO2やP2O5が用いられている。 ドープ剤の添加量は、製法上から一定の制限が
ある。従来、行われている内付法や気相軸付法で
は、熱膨張係数や軟化点において、コアとクラツ
ド間に差を生ずるため、ドープ剤の量が制限され
る結果、開口数NAはたかだか0.3程度が限度であ
つた。すなわち、GeO2は溶融シリカに加えるド
ープ量に応じて屈折率を増大させることができる
が、同時に膨脹係数も増大する。たとえば
GeO220重量％およびSiO280重量％の組成の材料
の膨脹係数は約19×10-7／℃であり、純粋溶融シ
リカの膨脹係数は約６×10-7／℃であるから、前
記GeO2−SiO2材料でコアを、溶融シリカでクラ
ツドを形成すると、コア―クラツド間の膨脹係数
は13×10-7／℃に達するから、これら材料は紡糸
工程において破損してしまう欠点があつた。 このような欠点を改良する方法として、例えば
特開昭52―33546号明細書に記載されているよう
に、プリフオームを作製する際にクラツドを形成
している純粋シリカにB2O3を添加して、膨脹係
数を大きくしようとする考があつたが、B2O3を
クラツドガラス（純粋シリカ）中に添加しても、
コアガラスよりも溶融点、つまり延伸温度がコア
材の溶融点1800℃よりも低くなつてしまい、両者
の溶融点の違いからくる粘度差のため、フアイバ
径を調節することが難かしくなる点があつた。し
たがつてクラツドに添加するB2O3のドープ量も
制限される結果、膨脹係数の調節もそれ程改良で
きず、開口数は約0.3が限度であつた。 さらに、前記GeO2含有コアに、クラツドを組
合せて光フアイバに紡糸する過程において、紡糸
温度付近の高温において、 GeO2→GeO＋１／２O2 (2) なる分解反応をおこし、コアとクラツド間に気泡
を生じやすい欠点があつた。 本発明は、このような従来の光フアイバの欠点
を除去するためになされたものであつて、開口数
NAが大きく、かつ光伝送損失の小さい光フアイ
バを提供しようとするものである。 また、本発明のGeO2含有コアとクラツドの組
合せからなる光フアイバに紡糸する過程におい
て、(2)式に示すような分解反応により、コア、ク
ラツド間に気泡を生じることのない光フアイバの
製造方法を提供しようとするものである。 さらにまた、本発明はGeO2含有コアとクラツ
ドの組合せからなる光フアイバを紡糸する際に容
易にフアイバ径を調節できる光フアイバの製造方
法を提供しようとするものである。 上述の目的を達するための本発明の光フアイバ
は、GeO2を50重量％以上含むコアとホウケイ酸
ガラスからなるクラツドとから形成されたことを
特徴とするものである。 また、本発明の光フアイバの製造方法はGeO2
を50重量％以上含むコア材ロツドをクラツド材と
同一組成のホウケイ酸ガラス製チユーブ内に挿入
し、該ホウケイ酸ガラス製チユーブの内側に酸素
分圧を与えながら減圧しつつ加熱紡糸することを
特徴とするものである。 以上のように、本発明の光フアイバは、コアを
GeO2を50重量％以上含むガラスで形成するか
ら、屈折率が高く（Nd＝1.608）することがで
き、しかも、溶融温度は50重量％で1450℃とな
り、さらに含有量を上げることにより高めること
ができる。一方ホウケイ酸ガラスは、一般に
SiO2―B2O3―Na2O（K2O）の三成分系からなつ
ており、B2O3―Na2Oの添加量の増加の少いうち
は膨脹係数は減少するが極小点をすぎ、それ以上
添加すると増大する。この結果、B2O3のみなら
ずNa2O（K2O）の添加により膨脹係数を、上記
コア部の膨脹係数と整合性を有するようにするこ
とができる。 さらに、この際クラツドの屈折率はB2O3―
Na2O（K2O）の添加量の増減によつては、その
値が殆んど変化しないが、上述したコアの屈折率
はGeO2の添加量により増大させることができる
ので、開口数NAを大きくすることができる。 また、本発明の光フアイバの製造方法によれ
ば、GeO2を50重量％以上含むコア材ロツドをク
ラツド材と同一組成のホウケイ酸ガラス製チユー
ブ内に挿入し、ホウケイ酸ガラス製チユーブの内
側に積極的に酸素分圧を与えて加熱紡糸するか
ら、GeO2コア材ロツドの分解反応による酸素気
泡の発生を抑えることができる。また、コア材に
GeO2が50重量％以上添加すると共に、クラツド
材にホウケイ酸ガラスを使用しているから、その
含有成分であるB2O3―Na2O（又はK2O）の添加
量により溶融温度および前記コア材の膨脹係数と
整合させることができるから、加熱紡糸する光フ
アイバのフアイバ径を容易に正確に調節できるば
かりでなく、膨脹係数の整合も容易にできる。 以下に本発明を実施例と共に詳細に説明する。 GeO2ガラスおよびP2O5ガラスはSiO2ガラスと
同様に吸収及び散乱が非常に小さなガラスであ
り、また、その屈折率（Nd）は、それぞれSiO2
ガラスに対して高く、低損失でありながら開口数
の大きな光フアイバを作製することが可能であ
る。
有クラツドの組合せにより、開口数NAが大き
く、しかも光伝送損失の小さい光フアイバおよび
その製造方法に関する。 光フアイバは単一のフアイバにより又はバンド
ルフアイバに構成することによつて、光通信や光
エネルギーおよび画像伝送など種々の分野への応
用が試みられている。このような応用のうちで
も、光通信、光エネルギー伝送あるいは画像伝送
などへの応用が、光フアイバの性質も最も有効に
利用できるものと考えられている。 上述した光通信、光エネルギー伝送あるいは画
像伝送などに際して、光フアイバにとつて最も基
本的な特性は、開口数NAと光伝送損失であり、
開口数NAは大きく、光伝送損失はできるだけ小
さいものが望まれる。 光伝送損失はOH基による吸収損失の他に、コ
アとクラツド間の境界の不規則性に基づく光散乱
など各種の原因によつて生ずる。可視光波長域あ
るいは近赤外波長域では、石英ガラスが最も低損
失の材料であり、光フアイバの素材として常用さ
れている。 光フアイバの開口数NAは光収集能力の目安と
なる因子であり、コア材の屈折率n1とクラツド材
の屈折率n2の差、 NA＝√２ １−２ ２ (1) で表わされる。 したがつて、光フアイバの光収集能力を向上さ
せるために、開口数NAを大きくするには先ずコ
ア材にできるだけ屈折率値の大きい材料のものを
用い、反対にクラツド材には屈折率値の小さい材
料を用いる必要がある。 光伝送損失が小さい材料として従来から石英ガ
ラスが知られているが、その屈折率は1.45であ
り、光学ガラスのうちでは最も小さい。このた
め、光フアイバのコアを石英ガラスで形成すると
きはクラツドを、溶融シリカに低屈折率のホウ素
やフツ素を添加した材料で形成したり、コア材を
溶融シリカにP2O5，GeO2，酸化チタカ，酸化タ
リウムなどの屈折率ドープ剤を添加する方法が採
用されてきた。しかし、酸化チタンや酸化タリウ
ムなどの多価金属酸化物は溶融シリカに過剰に添
加すると、望ましくない程度迄、光の吸収および
光の散乱が増加する。このため、光通信用の低光
伝送損失フアイバの屈折率増大ドープ剤として、
通常GeO2やP2O5が用いられている。 ドープ剤の添加量は、製法上から一定の制限が
ある。従来、行われている内付法や気相軸付法で
は、熱膨張係数や軟化点において、コアとクラツ
ド間に差を生ずるため、ドープ剤の量が制限され
る結果、開口数NAはたかだか0.3程度が限度であ
つた。すなわち、GeO2は溶融シリカに加えるド
ープ量に応じて屈折率を増大させることができる
が、同時に膨脹係数も増大する。たとえば
GeO220重量％およびSiO280重量％の組成の材料
の膨脹係数は約19×10-7／℃であり、純粋溶融シ
リカの膨脹係数は約６×10-7／℃であるから、前
記GeO2−SiO2材料でコアを、溶融シリカでクラ
ツドを形成すると、コア―クラツド間の膨脹係数
は13×10-7／℃に達するから、これら材料は紡糸
工程において破損してしまう欠点があつた。 このような欠点を改良する方法として、例えば
特開昭52―33546号明細書に記載されているよう
に、プリフオームを作製する際にクラツドを形成
している純粋シリカにB2O3を添加して、膨脹係
数を大きくしようとする考があつたが、B2O3を
クラツドガラス（純粋シリカ）中に添加しても、
コアガラスよりも溶融点、つまり延伸温度がコア
材の溶融点1800℃よりも低くなつてしまい、両者
の溶融点の違いからくる粘度差のため、フアイバ
径を調節することが難かしくなる点があつた。し
たがつてクラツドに添加するB2O3のドープ量も
制限される結果、膨脹係数の調節もそれ程改良で
きず、開口数は約0.3が限度であつた。 さらに、前記GeO2含有コアに、クラツドを組
合せて光フアイバに紡糸する過程において、紡糸
温度付近の高温において、 GeO2→GeO＋１／２O2 (2) なる分解反応をおこし、コアとクラツド間に気泡
を生じやすい欠点があつた。 本発明は、このような従来の光フアイバの欠点
を除去するためになされたものであつて、開口数
NAが大きく、かつ光伝送損失の小さい光フアイ
バを提供しようとするものである。 また、本発明のGeO2含有コアとクラツドの組
合せからなる光フアイバに紡糸する過程におい
て、(2)式に示すような分解反応により、コア、ク
ラツド間に気泡を生じることのない光フアイバの
製造方法を提供しようとするものである。 さらにまた、本発明はGeO2含有コアとクラツ
ドの組合せからなる光フアイバを紡糸する際に容
易にフアイバ径を調節できる光フアイバの製造方
法を提供しようとするものである。 上述の目的を達するための本発明の光フアイバ
は、GeO2を50重量％以上含むコアとホウケイ酸
ガラスからなるクラツドとから形成されたことを
特徴とするものである。 また、本発明の光フアイバの製造方法はGeO2
を50重量％以上含むコア材ロツドをクラツド材と
同一組成のホウケイ酸ガラス製チユーブ内に挿入
し、該ホウケイ酸ガラス製チユーブの内側に酸素
分圧を与えながら減圧しつつ加熱紡糸することを
特徴とするものである。 以上のように、本発明の光フアイバは、コアを
GeO2を50重量％以上含むガラスで形成するか
ら、屈折率が高く（Nd＝1.608）することがで
き、しかも、溶融温度は50重量％で1450℃とな
り、さらに含有量を上げることにより高めること
ができる。一方ホウケイ酸ガラスは、一般に
SiO2―B2O3―Na2O（K2O）の三成分系からなつ
ており、B2O3―Na2Oの添加量の増加の少いうち
は膨脹係数は減少するが極小点をすぎ、それ以上
添加すると増大する。この結果、B2O3のみなら
ずNa2O（K2O）の添加により膨脹係数を、上記
コア部の膨脹係数と整合性を有するようにするこ
とができる。 さらに、この際クラツドの屈折率はB2O3―
Na2O（K2O）の添加量の増減によつては、その
値が殆んど変化しないが、上述したコアの屈折率
はGeO2の添加量により増大させることができる
ので、開口数NAを大きくすることができる。 また、本発明の光フアイバの製造方法によれ
ば、GeO2を50重量％以上含むコア材ロツドをク
ラツド材と同一組成のホウケイ酸ガラス製チユー
ブ内に挿入し、ホウケイ酸ガラス製チユーブの内
側に積極的に酸素分圧を与えて加熱紡糸するか
ら、GeO2コア材ロツドの分解反応による酸素気
泡の発生を抑えることができる。また、コア材に
GeO2が50重量％以上添加すると共に、クラツド
材にホウケイ酸ガラスを使用しているから、その
含有成分であるB2O3―Na2O（又はK2O）の添加
量により溶融温度および前記コア材の膨脹係数と
整合させることができるから、加熱紡糸する光フ
アイバのフアイバ径を容易に正確に調節できるば
かりでなく、膨脹係数の整合も容易にできる。 以下に本発明を実施例と共に詳細に説明する。 GeO2ガラスおよびP2O5ガラスはSiO2ガラスと
同様に吸収及び散乱が非常に小さなガラスであ
り、また、その屈折率（Nd）は、それぞれSiO2
ガラスに対して高く、低損失でありながら開口数
の大きな光フアイバを作製することが可能であ
る。
【表】
本発明は上記観点からGeO2含有のコア材につ
いて好適なクラツド材組成との組合せを追求し
た。一般に光フアイバのコア材とクラツド材を選
択する場合に、屈折率以外に熱膨脹係数及び粘性
特性が製造上重要になる。ここでGeO2ガラスの
他に各種ガラスの諸特性を第２表に示す。
いて好適なクラツド材組成との組合せを追求し
た。一般に光フアイバのコア材とクラツド材を選
択する場合に、屈折率以外に熱膨脹係数及び粘性
特性が製造上重要になる。ここでGeO2ガラスの
他に各種ガラスの諸特性を第２表に示す。
【表】
第２表から明らかなように屈折率（Nd）と軟
化点のうえから、GeO2ガラスをコア材とする場
合にクラツド材としてはホウケイ酸ガラスが最適
であることが解る。 ホウケイ酸ガラスは、一般にSiO2―B2O3―
Na2OあるいはSiO2―B2O3―K2Oの三成分系にも
とづいており、高ケイ酸ガラスに次ぐ優れた性質
をもつている。上記三成分の他にAl2O3，ROな
どの成分が添加されて使用されている。 一般に、コア材とクラツド材の熱膨脹係数の差
が大きいものを紡糸に先立つて、例えば内付法な
どによつて製造すると、紡糸の際亀裂の発生など
を生じ高品質な光フアイバを製造することができ
ない。このため従来は熱膨脹係数の差の大きいも
のを製造するには第１図に示すロツドインチユー
ブ法が採用される。この製法は、コアとなるガラ
ス棒１をクラツドとなるガラス管２に挿入しガラ
ス管２を減圧してコア材ガラス棒１とクラツド材
ガラス管２が確実に密着するようにし、ガラス管
２の下端に設けた加熱炉３によつてガラス棒１と
ガラス管２を一体に加熱しながら紡糸し巻取器４
に巻取るようにしている。 ところが、上記製法では熱膨脹係数の差はカバ
ーされるもののGeO2をコア材組成にする場合に
は、GeO2→GeO＋１／２O2の分解反応に起因する気泡 発生の問題が依然として未解決である。そこで、
本発明の製造方法はコア材とクラツド材との間に
積極的に一定量の酸素ガスを供給し酸素分圧を与
えることによつて上記GeO2の分解反応を抑え
る。第２図に示すようにコア材となるガラス棒１
をクラツド材となるガラス管２に挿入し、ガラス
棒１とガラス管２の間の全圧は全圧調整バルブ６
およびリークバルブ７によつて１気圧以下に調整
する。これによりコア材ガラス棒１とクラツド材
ガラス管２の密着を容易にする一方、酸素分圧調
整バルブ５を通じて定常の酸素ガスをガラス管２
の内側に供給し酸素分圧を与えてGeO2→GeO＋１／２ O2の分解反応を抑制する。 次にコア材としてGeO2を50重量％以上含むガ
ラス棒１を製造する方法としては各種の製造法を
用いることができる。例えば加水分解法により
GeO2を50重量％以上含有する酸化物粒子を多孔
質ガラス状とし、この多孔質体を焼結することに
よつて棒状ガラスにする方法を利用できる。また
この他にGeO2が100重量％のものやGeO2―P2O5
ガラスは融点が低いので粉末からルツボで容易に
溶融ガラスとすることができ、鋳込みあるいは引
上げ法によつて棒状ガラスとすることができる。
特にGeO2が100重量％の純粋なGeO2ガラスに関
しては1400〜1600℃で１時間以上加熱することに
より気泡の全くない透明溶融ガラスにすることが
できる。この時ルツボの材質は、不純物による吸
収や散乱をさけるために高純度アルミナや石英の
ルツボを使用する。 実施例 １ GeO2の含有量がほぼ100重量％近い高純度の
GeO2粉末300gを石英ルツボで1500℃で４時間加
熱して溶融ガラスとし、直径10mmのガラス棒に引
上げた。このガラス棒を外径15mm内径12mmのホウ
ケイ酸ガラス管に挿入し、第２図の様な紡糸装置
でガラス棒とガラス管の間を減圧し酸素分圧を
0.2気圧に保つて紡糸したところ気泡の全くない
光フアイバを製造できた。この光フアイバの伝送
特性のうち開口数は0.64でλ＝0.7μｍであり、
伝送損失は12dB／Kmであつた。 実施例 ２ 前記高純度GeO2粉末240gと高純度P2O5粉末
160gをよく混合した後石英ルツボで1450℃で４
時間加熱溶融後黒鉛の鋳型に流し込み断面が１辺
10mmの角型棒とした。このガラス棒を直径８mmの
丸棒に研削加工し、外径12mm、内径10mmのホウケ
イ酸ガラス管に挿入しガラス管内を減圧し酸素分
圧を0.3気圧に保ち第２図の様な装置で紡糸した
ところ得られた光フアイバの開口数は0.74で、λ
＝0.7μｍでの光伝送損失は15dB／Kmであつた。 実施例 ３ 前記高純度GeO2粉末320gと高純度SiO2ガラス
粉末80gをよく混合した後石英ルツボで1600℃で
８時間加熱溶融しガラス化した。このガラスを冷
却した後ブロツクに切出し、加熱軟化し引延ばし
て直径10mmのガラス棒とした。このガラス棒を外
径15mm、内径12mmの石英ガラス管に挿入し、第２
図の様な紡糸装置でガラス棒とガラス管の間を減
圧し、酸素分圧を0.2気圧にして光フアイバを紡
糸した。この光フアイバの開口数は0.55でλ＝
0.7μｍでの光伝送損失は10dB／Kmであつた。 以上の説明から明らかなように、本発明の光フ
アイバはコアに、GeO2を50重量％以上含有させ
ることによつて屈折率を増加させると共に、増大
するコアの膨脹係数および溶融温度の低下と、ク
ラツドの膨脹係数および溶融温度を整合させるた
め、 クラツドの材料にホウケイ酸ガラスを用い、
B2O3のみならずNa2OやK2Oなどのアルカリの
添加によつてクラツドの膨脹係数および溶融温
度と整合させることによつて、紡糸時において
フアイバ径の調整が容易かつ正確に行うことが
できる。 また、クラツドの屈折率は、上述した
B2O3、Na2O（又はK2O）を添加しても低下し
ないけれども、コア材にGeO2を50重量％以上
添加するので、コア屈折率を大幅に増大させる
ことができるので、光フアイバの開口数NAを
大にすることができる。 さらに、本発明の光フアイバの製造方法にお
いては、コアをロツドインチユーブ方式で、ホ
ウケイ酸ガラス製チユーブに挿入して加熱紡糸
する際に、チユーブの内側に酸素分圧を与えな
がら減圧するからGeO2の分解反応を抑制でき
るから、コア―クラツド間に気泡が入り光散乱
させることもないなどの利点がある。
化点のうえから、GeO2ガラスをコア材とする場
合にクラツド材としてはホウケイ酸ガラスが最適
であることが解る。 ホウケイ酸ガラスは、一般にSiO2―B2O3―
Na2OあるいはSiO2―B2O3―K2Oの三成分系にも
とづいており、高ケイ酸ガラスに次ぐ優れた性質
をもつている。上記三成分の他にAl2O3，ROな
どの成分が添加されて使用されている。 一般に、コア材とクラツド材の熱膨脹係数の差
が大きいものを紡糸に先立つて、例えば内付法な
どによつて製造すると、紡糸の際亀裂の発生など
を生じ高品質な光フアイバを製造することができ
ない。このため従来は熱膨脹係数の差の大きいも
のを製造するには第１図に示すロツドインチユー
ブ法が採用される。この製法は、コアとなるガラ
ス棒１をクラツドとなるガラス管２に挿入しガラ
ス管２を減圧してコア材ガラス棒１とクラツド材
ガラス管２が確実に密着するようにし、ガラス管
２の下端に設けた加熱炉３によつてガラス棒１と
ガラス管２を一体に加熱しながら紡糸し巻取器４
に巻取るようにしている。 ところが、上記製法では熱膨脹係数の差はカバ
ーされるもののGeO2をコア材組成にする場合に
は、GeO2→GeO＋１／２O2の分解反応に起因する気泡 発生の問題が依然として未解決である。そこで、
本発明の製造方法はコア材とクラツド材との間に
積極的に一定量の酸素ガスを供給し酸素分圧を与
えることによつて上記GeO2の分解反応を抑え
る。第２図に示すようにコア材となるガラス棒１
をクラツド材となるガラス管２に挿入し、ガラス
棒１とガラス管２の間の全圧は全圧調整バルブ６
およびリークバルブ７によつて１気圧以下に調整
する。これによりコア材ガラス棒１とクラツド材
ガラス管２の密着を容易にする一方、酸素分圧調
整バルブ５を通じて定常の酸素ガスをガラス管２
の内側に供給し酸素分圧を与えてGeO2→GeO＋１／２ O2の分解反応を抑制する。 次にコア材としてGeO2を50重量％以上含むガ
ラス棒１を製造する方法としては各種の製造法を
用いることができる。例えば加水分解法により
GeO2を50重量％以上含有する酸化物粒子を多孔
質ガラス状とし、この多孔質体を焼結することに
よつて棒状ガラスにする方法を利用できる。また
この他にGeO2が100重量％のものやGeO2―P2O5
ガラスは融点が低いので粉末からルツボで容易に
溶融ガラスとすることができ、鋳込みあるいは引
上げ法によつて棒状ガラスとすることができる。
特にGeO2が100重量％の純粋なGeO2ガラスに関
しては1400〜1600℃で１時間以上加熱することに
より気泡の全くない透明溶融ガラスにすることが
できる。この時ルツボの材質は、不純物による吸
収や散乱をさけるために高純度アルミナや石英の
ルツボを使用する。 実施例 １ GeO2の含有量がほぼ100重量％近い高純度の
GeO2粉末300gを石英ルツボで1500℃で４時間加
熱して溶融ガラスとし、直径10mmのガラス棒に引
上げた。このガラス棒を外径15mm内径12mmのホウ
ケイ酸ガラス管に挿入し、第２図の様な紡糸装置
でガラス棒とガラス管の間を減圧し酸素分圧を
0.2気圧に保つて紡糸したところ気泡の全くない
光フアイバを製造できた。この光フアイバの伝送
特性のうち開口数は0.64でλ＝0.7μｍであり、
伝送損失は12dB／Kmであつた。 実施例 ２ 前記高純度GeO2粉末240gと高純度P2O5粉末
160gをよく混合した後石英ルツボで1450℃で４
時間加熱溶融後黒鉛の鋳型に流し込み断面が１辺
10mmの角型棒とした。このガラス棒を直径８mmの
丸棒に研削加工し、外径12mm、内径10mmのホウケ
イ酸ガラス管に挿入しガラス管内を減圧し酸素分
圧を0.3気圧に保ち第２図の様な装置で紡糸した
ところ得られた光フアイバの開口数は0.74で、λ
＝0.7μｍでの光伝送損失は15dB／Kmであつた。 実施例 ３ 前記高純度GeO2粉末320gと高純度SiO2ガラス
粉末80gをよく混合した後石英ルツボで1600℃で
８時間加熱溶融しガラス化した。このガラスを冷
却した後ブロツクに切出し、加熱軟化し引延ばし
て直径10mmのガラス棒とした。このガラス棒を外
径15mm、内径12mmの石英ガラス管に挿入し、第２
図の様な紡糸装置でガラス棒とガラス管の間を減
圧し、酸素分圧を0.2気圧にして光フアイバを紡
糸した。この光フアイバの開口数は0.55でλ＝
0.7μｍでの光伝送損失は10dB／Kmであつた。 以上の説明から明らかなように、本発明の光フ
アイバはコアに、GeO2を50重量％以上含有させ
ることによつて屈折率を増加させると共に、増大
するコアの膨脹係数および溶融温度の低下と、ク
ラツドの膨脹係数および溶融温度を整合させるた
め、 クラツドの材料にホウケイ酸ガラスを用い、
B2O3のみならずNa2OやK2Oなどのアルカリの
添加によつてクラツドの膨脹係数および溶融温
度と整合させることによつて、紡糸時において
フアイバ径の調整が容易かつ正確に行うことが
できる。 また、クラツドの屈折率は、上述した
B2O3、Na2O（又はK2O）を添加しても低下し
ないけれども、コア材にGeO2を50重量％以上
添加するので、コア屈折率を大幅に増大させる
ことができるので、光フアイバの開口数NAを
大にすることができる。 さらに、本発明の光フアイバの製造方法にお
いては、コアをロツドインチユーブ方式で、ホ
ウケイ酸ガラス製チユーブに挿入して加熱紡糸
する際に、チユーブの内側に酸素分圧を与えな
がら減圧するからGeO2の分解反応を抑制でき
るから、コア―クラツド間に気泡が入り光散乱
させることもないなどの利点がある。
第１図はロツドインチユーブ法の概略を示す説
明図、第２図は本発明の製造法の概略を示す装置
構成図。 図面中、１…ガラス棒、２…ガラス管、３…加
熱炉、４…巻取器、５…酸素分圧調整バルブ、６
…全圧調整バルブ、７…リークバルブ。
明図、第２図は本発明の製造法の概略を示す装置
構成図。 図面中、１…ガラス棒、２…ガラス管、３…加
熱炉、４…巻取器、５…酸素分圧調整バルブ、６
…全圧調整バルブ、７…リークバルブ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ GeO2を50重量％以上含むコアとホウケイ酸
ガラスからなるクラツドとから形成されたことを
特徴とする光フアイバ。 ２ 特許請求の範囲第１項においてGeO2以外の
コア成分がSiO2であることを特徴とする光フア
イバ。 ３ 特許請求の範囲第１項において、GeO2以外
のコア成分がP2O5であることを特徴とする光フ
アイバ。 ４ GeO2を50重量％以上含むコア材ロツドを、
クラツド材と同一組成のホウケイ酸ガラス製チユ
ーブ内に挿入し、該ホウケイ酸ガラス製チユーブ
の内側に酸素分圧を与えながら減圧しつつ加熱紡
糸することを特徴とする光フアイバの製造方法。 ５ 特許請求の範囲第４項において、コア材ロツ
ドを、50重量％以上のGeO2を含む粉末を加熱溶
融し、得られるガラスから作製することを特徴と
する光フアイバの製造方法。 ６ 特許請求の範囲第４項において、コア材ロツ
ドを50重量％以上のGeO2を含む溶融ガラスから
引上げ法によつて作製することを特徴とする光フ
アイバの製造方法。 ７ 特許請求の範囲第４項において、コア材ロツ
ドを、50重量％以上のGeO2を含む溶融ガラスを
棒状鋳型に流し込んで作製することを特徴とする
光フアイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8645279A JPS5611406A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Optical fiber and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8645279A JPS5611406A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Optical fiber and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5611406A JPS5611406A (en) | 1981-02-04 |
| JPS6231322B2 true JPS6231322B2 (ja) | 1987-07-08 |
Family
ID=13887319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8645279A Granted JPS5611406A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Optical fiber and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5611406A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6122322U (ja) * | 1984-07-12 | 1986-02-08 | 追浜工業株式会社 | 点火コイル |
| JPS6394923A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-26 | 小橋工業株式会社 | ソイルブロツク製造装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4339173A (en) * | 1975-09-08 | 1982-07-13 | Corning Glass Works | Optical waveguide containing P2 O5 and GeO2 |
| JPS54131043A (en) * | 1978-03-31 | 1979-10-11 | Hitachi Cable Ltd | Production of preform for optical fiber |
-
1979
- 1979-07-10 JP JP8645279A patent/JPS5611406A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5611406A (en) | 1981-02-04 |
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