JP3455070B2 - Method for manufacturing optical fiber preform, method for manufacturing optical fiber, and optical fiber - Google Patents
Method for manufacturing optical fiber preform, method for manufacturing optical fiber, and optical fiberInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電流センサ等で使
用される鉛含有ガラス光ファイバの高強度化および均質
化が図れる光ファイバ用プリフォームの製造方法並びに
光ファイバの製造方法及びこれら方法により得られる光
ファイバに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a preform for an optical fiber, a method of manufacturing an optical fiber, and a method for manufacturing the same, which can enhance the strength and homogenize a glass optical fiber containing lead used in a current sensor or the like. The present invention relates to the obtained optical fiber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鉛含有ガラス光ファイバは、鉛含有ガラ
スが有するファラデー効果（ベルデ定数が大きい）や光
弾性定数が極めて小さいといった特性を利用して様々な
応用が試みられている。なかでも、ファラデー効果を用
いた光電流センサの電力用電流計測システムへの適用に
よるシステムの小型化、高性能化が期待されている。し
かしながら、この種システムに適用するためには、鉛含
有ガラス光ファイバには充分な強度と均質性が必要であ
る。2. Description of the Related Art Lead-containing glass optical fibers have been tried for various applications by utilizing the properties of lead-containing glass such as Faraday effect (large Verdet constant) and extremely small photoelastic constant. Above all, it is expected that the photocurrent sensor using the Faraday effect will be applied to a current measurement system for electric power to make the system smaller and have higher performance. However, lead-containing glass optical fibers require sufficient strength and homogeneity for application in this type of system.
【０００３】光ファイバの高強度化および均質化は光フ
ァイバ用プリフォームの表面を研磨して平滑化および清
浄化することが一般に行われている。石英光ファイバや
フッ化物光ファイバに対しては、セリウムなどの研磨剤
を用いた水研磨法、酸を用いたエッチング、そして酸水
素炎、アセチレン炎、プラズマ火炎など火炎を用いた火
炎研磨処理を行っている。The strength and homogenization of an optical fiber are generally performed by polishing the surface of an optical fiber preform to smooth and clean it. For quartz optical fiber and fluoride optical fiber, water polishing method using abrasive such as cerium, etching using acid, and flame polishing treatment using flame such as oxyhydrogen flame, acetylene flame, plasma flame, etc. Is going.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、鉛含有ガラス
のプリフォームの研磨に、水研磨法を適用した場合、鉛
含有ガラスが水による腐食を受け易く、柔らかいため、
研磨後ガラス表面に吸着水分、水酸基および反応生成し
た酸化物や研磨傷が残留し、これによってファイバの強
度が大きく低下するという問題があった。また、酸を用
いたエッチングでは、ファイバ表面が荒れてしまう。更
に、火炎研磨法では、鉛含有ガラスは石英ガラスなどに
比べて化学的反応性に富んでいることから、火炎で処理
するとガラス表面層の還元や結晶化が起こりやすく、好
ましくない。また、ＣＯ2 レーザ光を用いた表面処理法
が特公平６ー１５４１５号公報に記載されているが、Ｃ
Ｏ2レーザを用いる場合、石英ガラスには有効であろう
が、化学的耐久性や物理的耐久性が大きく劣る鉛含有ガ
ラスやフッ化物ガラスなどの多成分系ガラスでは、ＣＯ
2 レーザ光を照射することにより、表面層の荒れやカ
ケ、割れなどが生じやすく好ましくない。However, when the water polishing method is applied to the polishing of the preform of the lead-containing glass, the lead-containing glass is easily corroded by water and is soft.
After polishing, adsorbed water, hydroxyl groups, reaction-generated oxides and polishing scratches remain on the glass surface, which causes a problem that the strength of the fiber is greatly reduced. Further, the surface of the fiber is roughened by etching with acid. Further, in the flame polishing method, the lead-containing glass is more chemically reactive than quartz glass and the like, so that treatment with a flame tends to cause reduction or crystallization of the glass surface layer, which is not preferable. A surface treatment method using a CO 2 laser beam is described in Japanese Patent Publication No. 6-15415.
When an O 2 laser is used, it may be effective for quartz glass, but for multi-component glass such as lead-containing glass or fluoride glass, which has much poorer chemical and physical durability, CO
2 Irradiation with laser light is not preferable because the surface layer is likely to be roughened, chipped, or cracked.
【０００５】本発明の目的は、上記問題点を解決し、高
強度かつ均質な鉛含有ガラス光ファイバを作製するため
の光ファイバ用プリフォームの製造方法、光ファイバの
製造方法及び光ファイバを提供することにある。An object of the present invention is to solve the above problems and provide a method for producing an optical fiber preform, an optical fiber production method and an optical fiber for producing a high-strength and homogeneous lead-containing glass optical fiber. To do.
【０００６】[0006]
【課題を解決しようとするための手段】上記目的を達成
するために、本発明は、少なくともコア用ガラス、クラ
ッド用ガラスを有し、かつ最外層が鉛を含む多成分ガラ
スからなる光ファイバ用プリフォームの製造方法であっ
て、前記コア用ガラスとクラッド用ガラスを一体化する
工程と、前記最外層のガラス外周面の少なくとも一部に
輻射線を照射することにより前記ガラス外周面の表面層
を加熱・溶解する工程とを備えたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides an optical fiber having at least a glass for a core and a glass for a clad, and an outermost layer made of a multi-component glass containing lead. A method of manufacturing a preform, comprising the step of integrating the glass for core and the glass for clad, and irradiating at least a part of the glass outer peripheral surface of the outermost layer with a radiation layer to form a surface layer of the glass outer peripheral surface. And the step of heating and melting.
【０００７】輻射線を照射してガラス外周面の表面層を
加熱・溶解することにより、光ファイバ用プリフォーム
表面を平滑且つ清浄にすることができる。輻射線の照射
は、例えば、コイル状の加熱抵抗線や管状のセラミック
ヒーターなどの加熱体中にプリフォームを貫通あるいは
挿入させて赤外線や遠赤外線をプリフォームに当てるよ
うにする。なお、この際、管状の加熱体内を清浄な雰囲
気に保つように構成してもよい。By heating and melting the surface layer on the outer peripheral surface of the glass by irradiating it with radiation, the surface of the optical fiber preform can be made smooth and clean. Irradiation with radiant rays is performed by irradiating infrared rays or far infrared rays to the preform by penetrating or inserting the preform into a heating body such as a coil-shaped heating resistance wire or a tubular ceramic heater. At this time, the tubular heating body may be kept in a clean atmosphere.
【０００８】また本発明は、少なくともコア用ガラス、
クラッド用ガラスを有し、かつ最外層が鉛を含む多成分
ガラスからなる光ファイバ用プリフォームの製造方法で
あって、前記コア用ガラスとクラッド用ガラスを一体化
する工程と、前記最外層のガラス外周面の少なくとも一
部に光を照射することにより前記ガラス外周面の表面層
を加熱・溶解する工程とを備えたものである。The present invention also provides at least glass for core,
A method for manufacturing an optical fiber preform having a glass for clad, and the outermost layer comprising a multi-component glass containing lead, a step of integrating the glass for core and the glass for clad, and the outermost layer And irradiating at least a part of the glass outer peripheral surface with light to heat and melt the surface layer of the glass outer peripheral surface.
【０００９】ガラス外周面の表面層を光照射により加熱
・溶解することにより、プリフォーム表面の傷等の欠陥
を消失させることができ、プリフォーム表面の平滑化及
び清浄化がなされる。By heating and melting the surface layer on the outer peripheral surface of the glass by light irradiation, defects such as scratches on the surface of the preform can be eliminated, and the surface of the preform is smoothed and cleaned.
【００１０】前記発明において、最外層のガラス外周面
の表面層を光照射により加熱・溶解するとともにアニー
リング処理を施すようにすると、プリフォームの歪み除
去や割れ防止が図れる。In the above invention, when the outermost surface layer of the outer peripheral surface of the glass is heated and melted by light irradiation and subjected to an annealing treatment, the preform can be removed of strain and prevented from cracking.
【００１１】また、本発明は、少なくともコア用ガラス
と、クラッド用ガラスと、最外層にクラッドモードの光
を吸収するための吸収物質を含む鉛含有のオーバークラ
ッド用ガラスとを有する光ファイバ用プリフォームの製
造方法であって、少なくとも前記コア用ガラスとクラッ
ド用ガラスを一体化する工程と、少なくとも前記オーバ
ークラッド用ガラス外周面の一部に前記吸収物質が吸収
する波長の光を照射し、前記オーバークラッド用ガラス
外周面の表面層を加熱・溶解する工程とを備えたもので
ある。The present invention also provides an optical fiber plug having at least a core glass, a cladding glass, and a lead-containing overclad glass containing an absorption material for absorbing the light of the cladding mode in the outermost layer. A method of manufacturing a reform, comprising a step of integrating at least the glass for core and glass for clad, and irradiating at least a part of the outer peripheral surface of the glass for overcladding with light having a wavelength absorbed by the absorbing substance, And a step of heating and melting the surface layer on the outer peripheral surface of the overcladding glass.
【００１２】オーバークラッド用ガラス外周面にガラス
含有の吸収物質が吸収する波長の光を照射しているの
で、効率よく表面層の加熱・溶解が行われる。Since the outer peripheral surface of the overcladding glass is irradiated with light having a wavelength absorbed by the glass-containing absorbing material, the surface layer can be efficiently heated and melted.
【００１３】本発明の光ファイバの製造方法は、少なく
とも最外周が鉛含有の多成分ガラスからなる光ファイバ
の製造方法であって、前記光ファイバの最外周となる光
ファイバ用プリフォームの外周面の少なくとも一部を光
を照射することにより加熱・溶解する工程と、前記工程
の後に線引きによりファイバ化する工程とを備えたもの
である。The method for producing an optical fiber according to the present invention is a method for producing an optical fiber in which at least the outermost periphery is made of lead-containing multi-component glass, and the outer peripheral surface of an optical fiber preform which is the outermost periphery of the optical fiber. Is heated and melted by irradiating at least a part of the above with light, and a step of forming a fiber by drawing after the above step.
【００１４】光照射による加熱・溶解によりプリフォー
ム外周面の平滑化、正常化が図られているので、その後
の線引きにより高強度且つ均質な光ファイバが得られ
る。この発明において、光ファイバ用プリフォームの外
周面の表面層を光照射により加熱・溶解するとともにア
ニーリング処理を施すのが望ましい。Since the outer peripheral surface of the preform is smoothed and normalized by heating and melting by light irradiation, a high-strength and homogeneous optical fiber can be obtained by subsequent drawing. In the present invention, it is desirable that the surface layer on the outer peripheral surface of the optical fiber preform is heated and melted by light irradiation and an annealing treatment is performed.
【００１５】また、本発明は、少なくとも最外周にクラ
ッドモードの光を吸収するための吸収物質を含む鉛含有
の多成分ガラスよりなるオーバークラッド層を有する光
ファイバの製造方法において、前記オーバークラッド層
の外周面となるガラスの表面層を前記吸収物質が吸収す
る波長の光を照射することにより加熱・溶解する工程
と、前記工程の後に線引きによりファイバ化する工程と
を備えたものである。Further, the present invention provides a method for producing an optical fiber having an overclad layer made of lead-containing multi-component glass containing an absorbing substance for absorbing light in a cladding mode at least at the outermost periphery, in the method for producing an optical fiber. And a step of heating and melting the glass surface layer, which is the outer peripheral surface, by irradiating light having a wavelength absorbed by the absorbing substance, and a step of forming a fiber by drawing after the step.
【００１６】上記光ファイバ用プリフォームの製造方
法、光ファイバの製造方法を用いることにより、電力用
電流計測システムの光電流センサ等に好適な十分な強度
と均質性を持った、以下のような優れた鉛含有ガラス光
ファイバが得られる。By using the above-mentioned optical fiber preform manufacturing method and optical fiber manufacturing method, the following sufficient strength and homogeneity suitable for a photocurrent sensor of a power current measuring system are obtained. An excellent lead-containing glass optical fiber is obtained.
【００１７】即ち、本発明の光ファイバは、鉛含有の多
成分ガラスからなる光ファイバと、その外周の被覆が、
紫外線硬化性樹脂被覆、熱硬化性樹脂被覆、熱可塑性樹
脂被覆より選ばれる少なくとも一種の被覆からなり、か
つ平均引張り強度が０．８ＧＰａ以上であるとともに前
記被覆の厚みの合計が５００μｍ以下のものである。That is, in the optical fiber of the present invention, the optical fiber made of multi-component glass containing lead and the coating on the outer periphery of the optical fiber are
It is composed of at least one coating selected from an ultraviolet curable resin coating, a thermosetting resin coating and a thermoplastic resin coating, and has an average tensile strength of 0.8 GPa or more and a total thickness of the coating of 500 μm or less. is there.
【００１８】また、本発明の光ファイバは、光弾性定数
の絶対値が１×１０-14 ／Ｐａ以下で鉛含有の多成分ガ
ラスからなる光ファイバと、その外周の被覆が、紫外線
硬化樹脂性被覆、熱硬化性樹脂被覆、熱可塑性樹脂被覆
より選ばれる少なくとも一種の被覆からなり、かつ平均
引張り強度が０．８ＧＰａ以上であるとともに前記被覆
の厚みの合計が５００μｍ以下の光ファイバである。The optical fiber of the present invention is an optical fiber made of multi-component glass containing lead with an absolute value of photoelastic constant of 1 × 10 -14 / Pa or less, and its outer coating is made of an ultraviolet curable resin. An optical fiber comprising at least one coating selected from coatings, thermosetting resin coatings, and thermoplastic resin coatings, having an average tensile strength of 0.8 GPa or more and a total coating thickness of 500 μm or less.
【００１９】更に、本発明の光ファイバは、鉛含有の多
成分ガラスからなり、ワイブルプロット分布係数が１０
以上の光ファイバであり、また、鉛含有の多成分ガラス
からなり、光弾性定数の絶対値が１×１０-14 ／Ｐａ以
下であり、ワイブルプロット分布係数が１０以上の光フ
ァイバである。Further, the optical fiber of the present invention is made of lead-containing multi-component glass and has a Weibull plot distribution coefficient of 10.
The above-mentioned optical fiber is also an optical fiber made of lead-containing multi-component glass, having an absolute value of the photoelastic constant of 1 × 10 −14 / Pa or less and a Weibull plot distribution coefficient of 10 or more.
【００２０】また、本発明の光ファイバは、上記のいず
れかに記載された光ファイバが、光ファイバを保護する
ための保護チューブに挿通されているものである。The optical fiber of the present invention is such that the optical fiber described in any of the above is inserted through a protective tube for protecting the optical fiber.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の製造方法
で行われるプリフォーム外周面の表面処理に用いられる
処理装置を示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a processing apparatus used for surface treatment of the outer peripheral surface of a preform performed by the manufacturing method of the present invention.
【００２２】図１に示すように、鉛含有の光ファイバ用
プリフォーム１の両端は、旋盤２のチャック３，３によ
り両側から把持され回転自在に支持されている。光ファ
イバ用プリフォーム１の周囲は石英管４で覆われ、石英
管４内にはガス導入口６から所定の清浄なガスが導入さ
れると共に、排気口５から排気され、石英管４内は清浄
な雰囲気に保たれる。チャック３，３で支持された光フ
ァイバ用プリフォーム１の前方には、スポット状の光を
照射するためのランプスポットヒーター７が設けられて
いる。ランプスポットヒーター７はプリフォーム１の軸
方向（左右）に自由に移動できるようになっている。ラ
ンプスポットヒーター７の光源にはハロゲンランプやキ
セノンランプ等を用いることができ、ランプの光を反射
鏡などでスポット状に集光してプリフォーム１に照射す
る構成となっている。また、チャック３，３に支持され
たプリフォーム１の下方には、補助加熱用ランプヒータ
ー８が設置されている。補助加熱用ランプヒーター８の
光源には、ハロゲンランプやキセノンランプを用いるこ
とができる。As shown in FIG. 1, both ends of an optical fiber preform 1 containing lead are rotatably supported by chucks 3 of a lathe 2 from both sides. The circumference of the optical fiber preform 1 is covered with a quartz tube 4, and a predetermined clean gas is introduced into the quartz tube 4 through a gas inlet 6 and is exhausted through an exhaust port 5, so that the inside of the quartz tube 4 is It is kept in a clean atmosphere. A lamp spot heater 7 for irradiating spot-shaped light is provided in front of the optical fiber preform 1 supported by the chucks 3, 3. The lamp spot heater 7 can freely move in the axial direction (left and right) of the preform 1. A halogen lamp, a xenon lamp, or the like can be used as the light source of the lamp spot heater 7, and the light of the lamp is condensed in a spot shape by a reflecting mirror or the like to irradiate the preform 1. Further, a lamp heater 8 for auxiliary heating is installed below the preform 1 supported by the chucks 3, 3. As a light source of the auxiliary heating lamp heater 8, a halogen lamp or a xenon lamp can be used.
【００２３】光ファイバ用プリフォーム１を水研磨し、
有機溶剤で洗浄した後、図１に示すように処理装置の旋
盤２に装着し、光ファイバ用プリフォーム１を所定の方
向に所定の回転数で回転させる。一方、回転しているプ
リフォーム１の軸方向にランプスポットヒーター７を所
定の速度で移動し、スポット状の光をプリフォーム１外
周面の全面に走査して、プリフォーム１の表面層を加熱
・溶解し研磨する。この場合、プリフォーム１表面に
は、通常、深さが数μｍ〜数十μｍの傷があり、この傷
を除去するために、傷の深さ、傷の深さに対応させて表
面から数μｍ〜数十μｍ程度の深さに渡って溶解させ
る。The optical fiber preform 1 is water-polished,
After washing with an organic solvent, it is mounted on a lathe 2 of a processing apparatus as shown in FIG. 1, and the optical fiber preform 1 is rotated in a predetermined direction at a predetermined rotation speed. On the other hand, the lamp spot heater 7 is moved at a predetermined speed in the axial direction of the rotating preform 1, and the spot-shaped light is scanned over the entire outer peripheral surface of the preform 1 to heat the surface layer of the preform 1.・ Dissolve and polish. In this case, the surface of the preform 1 usually has a scratch with a depth of several μm to several tens of μm, and in order to remove this scratch, the depth of the scratch and the number of scratches from the surface should be adjusted according to the depth of the scratch. Dissolve over a depth of about μm to several tens of μm.
【００２４】また、プリフォーム１には、補助加熱用ラ
ンプヒーター８からも一様な光が照射される。このよう
に、ランプスポットヒーター７だけでなく補助加熱用ラ
ンプヒーター８を併用することにより、プリフォーム１
表面の溶解処理時間を短縮できるばかりではなく、溶解
処理後に、補助加熱用ランプヒーター８によって鉛含有
ガラスの光ファイバ用プリフォーム１の歪み除去や割れ
防止のためのアニーリング処理を施すことができる。な
お、鉛含有ガラスの光ファイバ用プリフォーム１の最外
殻であるオーバークラッド用ガラスに、照射される波長
域の光をよく吸収する着色剤を添加したガラスを用いる
ことにより、光照射による加熱効率が良くなり、処理時
間を短縮でき、効率よく処理を行うことができる。The preform 1 is also irradiated with uniform light from the auxiliary heating lamp heater 8. As described above, by using not only the lamp spot heater 7 but also the auxiliary heating lamp heater 8, the preform 1
Not only can the surface melting treatment time be shortened, but after the melting treatment, the auxiliary heater lamp heater 8 can be used to perform an annealing treatment for removing distortion and preventing cracking of the lead-containing glass optical fiber preform 1. It should be noted that heating by light irradiation is performed by using glass in which a coloring agent that absorbs light in the irradiated wavelength region is added to the glass for overclad, which is the outermost shell of the lead-containing glass optical fiber preform 1. The efficiency is improved, the processing time can be shortened, and the processing can be performed efficiently.
【００２５】上記加熱処理の間、光ファイバ用プリフォ
ーム１は石英管４で覆われ、プリフォーム１周辺の環境
は清浄な雰囲気に保たれる。このように、簡単に雰囲気
制御が可能であるのは、光照射という非接触加熱方式で
あると共に、使用するハロゲンランプ等の波長が石英ガ
ラスの石英管４を効率よく透過するからである。これに
対し、特公平６ー１５４１５号公報のようにＣＯ2 レー
ザでは波長が長く石英ガラスをほとんど透過しないた
め、上記のような安価で簡単な雰囲気制御は困難であ
る。During the heat treatment, the optical fiber preform 1 is covered with the quartz tube 4, and the environment around the preform 1 is kept in a clean atmosphere. As described above, the atmosphere can be easily controlled because the non-contact heating method of light irradiation is used and the wavelength of the halogen lamp or the like used is efficiently transmitted through the quartz tube 4 of quartz glass. On the other hand, as in Japanese Patent Publication No. 6-15415, a CO 2 laser has a long wavelength and hardly penetrates quartz glass, so that it is difficult to control the atmosphere inexpensively and easily.
【００２６】[0026]
【実施例】次に、本発明の光ファイバの製造方法の具体
的な実施例を述べる。EXAMPLES Next, specific examples of the method for producing an optical fiber according to the present invention will be described.
【００２７】（実施例１）鉛含有ガラスファイバ用プリ
フォームに用いるオーバークラッドチューブ表面の加熱
・溶解処理を以下の条件１によって行った。オーバーク
ラッドチューブの外径は１５ｍｍ、オーバークラッドチ
ューブのガラスには着色剤としてＣｕＯを含ませた。な
お、溶解処理後に補助加熱用ランプヒーターの出力を徐
々に落とし、アニーリングを行った。Example 1 The surface of an overclad tube used for a lead-containing glass fiber preform was heated and melted under the following condition 1. The outer diameter of the overclad tube was 15 mm, and the glass of the overclad tube contained CuO as a coloring agent. After the dissolution treatment, the output of the lamp heater for auxiliary heating was gradually decreased and annealing was performed.
【００２８】＜条件１＞
導入ガス：乾燥空気
プリフォーム回転速度：４０ｒｐｍ
スポットランプ移動速度：４０ｍｍ／分
スポットランプ出力：６００Ｗ
スポット径：１０ｍｍ
補助加熱ランプ出力：１０００Ｗ
スポット及び補助加熱ランプヒーターの光源：ハロゲン
ランプ
このようにして光照射で表面を平滑化および清浄化した
オーバークラッドチューブを用いて、図２(1) の工程１
に従って鉛含有ガラス光ファイバを得た。即ち、コアロ
ッドとクラッドチューブを一体加熱成形によって（ステ
ップＳ１）、コア・クラッド一体化プリフォームを作製
し、一方、オーバークラッドチューブには上記の光によ
る表面処理を施し（ステップＳ２）、次いで、コア・ク
ラッド一体化プリフォーム及び表面処理したオーバーク
ラッドチューブを線引きして（ステップＳ３）、光ファ
イバを作製した。<Condition 1> Introduced gas: Dry air Preform rotation speed: 40 rpm Spot lamp moving speed: 40 mm / min Spot lamp output: 600 W Spot diameter: 10 mm Auxiliary heating lamp output: 1000 W Spot and auxiliary heating lamp Light source of heater: Halogen lamp Using the overclad tube whose surface has been smoothed and cleaned by light irradiation in this way, use the step 1 in Fig. 2 (1).
A lead-containing glass optical fiber was obtained according to. That is, the core rod and the clad tube are integrally heat-molded (step S1) to produce a core / clad integrated preform, while the over-clad tube is subjected to the above-mentioned surface treatment with light (step S2), and then the core is clad. An optical fiber was produced by drawing the clad-integrated preform and the surface-treated overclad tube (step S3).
【００２９】なお、鉛含有ガラス光ファイバの表面には
２層のＵＶ硬化樹脂をコートした。このＵＶ硬化樹脂コ
ート鉛含有ガラス光ファイバの引っ張り強度を引っ張り
強度試験機によって測定したところ、平均で１．０ＧＰ
ａ、最高で１．２ＧＰａと高強度であることを確認し
た。The surface of the lead-containing glass optical fiber was coated with two layers of UV curable resin. When the tensile strength of this UV-curable resin-coated lead-containing glass optical fiber was measured by a tensile strength tester, it was 1.0 GP on average.
a, it was confirmed that the strength was high at 1.2 GPa at the maximum.
【００３０】図３は上記引っ張り強度試験の結果をワイ
ブルプロットの形にまとめたグラフである。このグラフ
においては引っ張り強度試験の結果を示す折れ線が、図
３の右側に位置するほど強度が高いことを示し、また横
軸に対して折れ線の傾きが垂直に近いほど、ファイバ強
度がファイバの長さ方向にわたって均質に製造されてい
ることを示す。この図３から明らかなように、本実施例
により表面処理されたオーバークラッドチューブを用い
た鉛含有ガラス光ファイバ用プリフォームから製造され
た鉛含有ガラス光ファイバは従来の鉛含有ガラス光ファ
イバよりも高強度で、かつファイバの長さ方向にわたっ
て均質であることがわかる。FIG. 3 is a graph summarizing the results of the above tensile strength test in the form of a Weibull plot. In this graph, the polygonal line showing the result of the tensile strength test shows that the strength is higher as it is located on the right side of FIG. 3, and the closer the inclination of the polygonal line to the horizontal axis is, the longer the fiber strength becomes. It shows that it is manufactured uniformly in the depth direction. As is clear from FIG. 3, the lead-containing glass optical fiber manufactured from the lead-containing glass optical fiber preform using the overclad tube surface-treated according to the present embodiment is better than the conventional lead-containing glass optical fiber. It can be seen that it has high strength and is homogeneous over the length of the fiber.
【００３１】（実施例２）鉛含有ガラスのオーバークラ
ッドチューブ表面を以下の条件２で加熱・溶解処理を行
い、処理後に補助加熱用ハロゲンランプヒーターの出力
を徐々に落とし、アニーリングを行った。オーバークラ
ッドチューブの外径は３６ｍｍ、オーバークラッドチュ
ーブのガラス着色剤にはＣｕＯおよびＣｏＯを用いた。(Example 2) The surface of the overclad tube of lead-containing glass was heated and melted under the following condition 2, and after the treatment, the output of the halogen lamp heater for auxiliary heating was gradually reduced to perform annealing. The outer diameter of the overclad tube was 36 mm, and CuO and CoO were used as the glass colorant for the overclad tube.
【００３２】＜条件２＞
導入ガス：乾燥空気
プリフォーム回転速度：３０ｒｐｍ
スポットランプ移動速度：２０ｍｍ／分
スポットランプ出力：６００Ｗ
スポットランプのスポット径：１０ｍｍ
補助加熱ランプ出力：１０００Ｗ
スポット及び補助加熱ランプヒーターの光源：ハロゲン
ランプ
その後、図２(2) の工程２に従って光ファイバを得た。
即ち、コアロッド、クラッドチューブ及び上記の光によ
る表面処理（ステップＳ４）により得られたオーバーク
ラッドチューブを線引き（ステップＳ５）し、光ファイ
バを作製した。<Condition 2> Introduced gas: Dry air Preform rotation speed: 30 rpm Spot lamp moving speed: 20 mm / min Spot lamp output: 600 W Spot lamp spot diameter: 10 mm Auxiliary heating lamp output: 1000 W Spot and auxiliary heating lamp heater Light source: halogen lamp After that, an optical fiber was obtained according to step 2 of FIG.
That is, the core rod, the clad tube, and the overclad tube obtained by the surface treatment with the above light (step S4) were drawn (step S5) to manufacture an optical fiber.
【００３３】（実施例３）クラッドチューブ表面を下記
の条件３で処理し、オーバークラッドチューブ表面を実
施例１に記載の条件１で処理を行い、両者共処理後に補
助加熱用ハロゲンランプヒーターの出力を徐々に落と
し、アニーリングを行った。クラッドチューブの外径
（後述するコアロッドとの一体化前の外径）は３２ｍ
ｍ、オーバークラッドチューブの外径は１５ｍｍで、オ
ーバークラッドチューブのガラスには着色剤としてＣｕ
Ｏを添加した。(Example 3) The surface of the clad tube was treated under the following condition 3, and the surface of the over clad tube was treated under the condition 1 described in Example 1, and after both treatments, the output of the halogen lamp heater for auxiliary heating. Was gradually dropped and annealed. The outer diameter of the clad tube (outer diameter before integration with the core rod described later) is 32 m
m, the outer diameter of the overclad tube is 15 mm, and Cu is used as a coloring agent for the glass of the overclad tube.
O was added.
【００３４】＜条件３＞
導入ガス：乾燥空気
プリフォーム回転速度：３０ｒｐｍ
スポットランプ移動速度：１５ｍｍ／分
スポットランプ出力：６００Ｗ
スポット径：１０ｍｍ
補助加熱ランプ出力：１０００Ｗ
スポット及び補助加熱ランプヒーターの光源：ハロゲン
ランプ
その後、図２(3) の工程３に従って光ファイバを得た。
即ち、コアロッドと、光による表面処理（ステップＳ
６）を施したクラッドチューブとを一体化熱成形し（ス
テップＳ７）、得られたコア・クラッド一体化プリフォ
ーム及び光による表面処理（ステップＳ８）を施したオ
ーバークラッドチューブを線引きし（ステップＳ９）、
光ファイバを作製した。<Condition 3> Introduced gas: dry air Preform rotation speed: 30 rpm Spot lamp moving speed: 15 mm / min Spot lamp output: 600 W Spot diameter: 10 mm Auxiliary heating lamp output: 1000 W Spot and auxiliary heating lamp Light source: Halogen lamp After that, an optical fiber was obtained according to step 3 of FIG.
That is, the surface treatment with the core rod and light (step S
6) The clad tube that has been subjected to 6) is integrally thermoformed (step S7), and the obtained core / clad integrated preform and the overclad tube that has been surface-treated with light (step S8) are drawn (step S9). ),
An optical fiber was produced.
【００３５】（実施例４）クラッドチューブ表面を下記
の条件４で処理し、オーバークラッドチューブ表面を実
施例２に記載の条件２で処理を行い、両者共処理後に補
助加熱用ハロゲンランプヒーターの出力を徐々に落と
し、アニーリングを行った。クラッドチューブ外径は２
４ｍｍ、オーバークラッドチューブ外径は３６ｍｍ、オ
ーバークラッドガラス着色剤にはＣｕＯおよびＣｏＯを
使用した。(Example 4) The surface of the clad tube was treated under the following condition 4, and the surface of the overclad tube was treated under the condition 2 described in Example 2, and after both treatments, the output of the halogen lamp heater for auxiliary heating. Was gradually dropped and annealed. Clad tube outer diameter is 2
4 mm, the outer diameter of the overclad tube was 36 mm, and CuO and CoO were used as the overclad glass colorant.
【００３６】＜条件４＞
導入ガス：乾燥空気
プリフォーム回転速度：３５ｒｐｍ
スポットランプ移動速度：２０ｍｍ／分
スポットランプ出力：６００Ｗ
スポット径：１０ｍｍ
補助加熱ランプ出力：１０００Ｗ
スポット及び補助加熱ランプヒーターの光源：ハロゲン
ランプ
その後、図２(4) の工程４に従って光ファイバを得た。
即ち、コアロッド、光による上記表面処理（ステップＳ
１０）を施したクラッドチューブ及び光による上記表面
処理（ステップＳ１１）を施したオーバークラッドチュ
ーブを線引き（ステップＳ１２）し、光ファイバを作製
した。<Condition 4> Introduced gas: Dry air Preform rotation speed: 35 rpm Spot lamp moving speed: 20 mm / min Spot lamp output: 600 W Spot diameter: 10 mm Auxiliary heating lamp output: 1000 W Light source of spot and auxiliary heating lamp heater: Halogen lamp After that, an optical fiber was obtained according to step 4 of FIG.
That is, the surface treatment with the core rod and light (step S
The clad tube subjected to 10) and the over clad tube subjected to the surface treatment with light (step S11) were drawn (step S12) to fabricate an optical fiber.
【００３７】（実施例５）コアロッド表面を下記の条件
５で処理した以外は、実施例３と同様にして光ファイバ
を得た。コアロッド外径は４．５ｍｍ、クラッドチュー
ブ外径は３２ｍｍ、オーバークラッドチューブ外径は１
５ｍｍであった。(Example 5) An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 3 except that the surface of the core rod was treated under the following condition 5. Core rod outer diameter is 4.5mm, clad tube outer diameter is 32mm, over-clad tube outer diameter is 1
It was 5 mm.
【００３８】＜条件５＞
導入ガス：乾燥空気
プリフォーム回転速度：６０ｒｐｍ
スポットランプ移動速度：３０ｍｍ／分
スポットランプ出力：６００Ｗ
スポット径：１０ｍｍ
補助加熱ランプ出力：１０００Ｗ
スポット及び補助加熱ランプヒーターの光源：ハロゲン
ランプ
（実施例６）コアロッド表面を実施例５に記載の条件５
で処理した以外は、実施例４と同様にして光ファイバを
得た。コアロッド外径は２．５ｍｍ、クラッドチューブ
外径は２４ｍｍ、オーバークラッドチューブ外径は３６
ｍｍのものを用いた。<Condition 5> Introduced gas: Dry air Preform rotation speed: 60 rpm Spot lamp moving speed: 30 mm / min Spot lamp output: 600 W Spot diameter: 10 mm Auxiliary heating lamp output: 1000 W Spot and auxiliary heating lamp Light source of heater: Halogen lamp (Example 6) The core rod surface was subjected to the condition 5 described in Example 5.
An optical fiber was obtained in the same manner as in Example 4 except that the treatment was carried out in step 4. The outer diameter of the core rod is 2.5 mm, the outer diameter of the clad tube is 24 mm, and the outer diameter of the over-clad tube is 36 mm.
The thing of mm was used.
【００３９】実施例１〜実施例６で得られた光ファイバ
の被覆の厚み、光弾性定数、強度を表１に示す。Table 1 shows the coating thickness, photoelastic constant and strength of the optical fibers obtained in Examples 1 to 6.
【００４０】[0040]
【表１】
表１においては、光ファイバの被覆はいずれも紫外線硬
化性樹脂（ＵＶ樹脂）のみからなる例である。しかし、
これに限らず、上記光ファイバ素線に紫外線硬化性樹脂
の代わりに、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を被覆しても
よく、更には、紫外線硬化製樹脂、熱硬化性樹脂、熱可
塑性樹脂の中から選んだ２種類以上の樹脂を組み合わせ
た被覆としてもよい。いずれの被覆の場合にも、被覆全
体の厚みが５００μｍ以下で平均引張強度が０．８ＧＰ
ａ以上のものが得られる。また、ワイブルプロット分布
係数は、被覆の種類、厚みが変わっても、１０以上の値
の光ファイバが得られた。[Table 1] In Table 1, all the coatings of the optical fibers are examples made of only an ultraviolet curable resin (UV resin). But,
Not limited to this, the optical fiber strand may be coated with a thermosetting resin or a thermoplastic resin instead of the ultraviolet curable resin, and further, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin. The coating may be a combination of two or more resins selected from the above. In the case of either coating, the total coating thickness is 500 μm or less and the average tensile strength is 0.8 GP.
More than a can be obtained. In addition, the Weibull plot distribution coefficient of the optical fiber was 10 or more even if the type and thickness of the coating were changed.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、輻射線や光を照射してガラス外周面の表面層
を加熱・溶解することにより、光ファイバ用プリフォー
ム表面を平滑且つ清浄にすることができ、高強度で高均
質な鉛含有ガラス光ファイバを作製することができる。
また、光等を用いて非接触で加熱処理ができるため、ガ
ラスの化学的反応を極力防止することが可能であり、か
つ完全な雰囲気制御が可能なため非常に清浄な環境でガ
ラス表面を平滑化および洗浄化でき、優れた強度及び均
質性を持った鉛含有ガラス光ファイバを製造できる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the surface layer of the outer peripheral surface of the glass is heated and melted by irradiating with radiation or light to smooth the surface of the optical fiber preform. Moreover, a lead-containing glass optical fiber which can be cleaned and has high strength and high homogeneity can be manufactured.
In addition, it is possible to prevent chemical reaction of the glass as much as possible because it can be heat-treated in a non-contact manner by using light, etc., and because complete atmosphere control is possible, the glass surface can be smoothed in a very clean environment. Lead-containing glass optical fiber having excellent strength and homogeneity can be manufactured.
【図１】本発明方法で行われるプリフォーム外周面の表
面処理に用いられる処理装置の一例を示すもので、
（ａ）はランプスポットヒーターを除いた側面図、
（ｂ）は平面図である。FIG. 1 shows an example of a processing apparatus used for surface treatment of a preform outer peripheral surface performed by the method of the present invention,
(A) is a side view without the lamp spot heater,
(B) is a plan view.
【図２】本発明の光ファイバの製造方法における製造工
程を示す工程図である。FIG. 2 is a process drawing showing a manufacturing process in a method for manufacturing an optical fiber according to the present invention.
【図３】本発明により得られた鉛含有ガラス光ファイバ
と、従来の鉛含有ガラス光ファイバとの引っ張り強度試
験の結果をワイブルプロットの形にまとめたグラフであ
る。FIG. 3 is a graph summarizing the results of tensile strength tests of a lead-containing glass optical fiber obtained by the present invention and a conventional lead-containing glass optical fiber in the form of a Weibull plot.
１ 光ファイバ用プリフォーム ２ 旋盤 ３ チャック ４ 石英管 ５ 排気口 ６ ガス導入口 ７ ランプスポットヒーター ８ 補助加熱用ランプヒーター 1 Optical fiber preform 2 lathe 3 chuck 4 quartz tube 5 exhaust port 6 gas inlet 7 lamp spot heater 8 Auxiliary heating lamp heater
フロントページの続き (72)発明者 山下 俊晴 東京都新宿区中落合２丁目７番５号 ホ ーヤ株式会社内 (72)発明者 黒澤 潔 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社 電力技術研究所内 (56)参考文献 特開 平４−31332（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−156944（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−156943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−10889（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/00 - 37/16 C03B 29/00 Front page continuation (72) Inventor Toshiharu Yamashita 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Hoya Co., Ltd. (72) Inventor Kiyoshi Kurosawa 4-1 Egasaki-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Tokyo Electric Power Co., Inc. Electric Power Research Laboratory (56) Reference JP-A-4-31332 (JP, A) JP-A-9-156944 (JP, A) JP-A-9-156943 (JP, A) JP-A-61 -10889 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C03B 37/00-37/16 C03B 29/00
Claims (5)
ガラスと、最外層にクラッドモードの光を吸収するため
の吸収物質を含む鉛含有のオーバークラッド用ガラスと
を有する光ファイバ用プリフォームの製造方法であっ
て、 少なくとも前記オーバークラッド用ガラス外周面の一部
に前記吸収物質が吸収する波長の光を照射し、前記オー
バークラッド用ガラス外周面の表面層を加熱・溶解する
工程を備えたことを特徴とする光ファイバ用プリフォー
ムの製造方法。1. A method of manufacturing an optical fiber preform having at least a core glass, a clad glass, and a lead-containing overclad glass containing an absorption material for absorbing clad mode light in an outermost layer. And
Te, and comprising the step of the absorbing material at least a part of the over-cladding glass the outer peripheral surface is irradiated with light of a wavelength absorbed to heat-dissolving the surface layer of the over-cladding glass the outer peripheral surface Method for manufacturing optical fiber preform.
表面層を加熱・溶解する工程の後に、アニーリング処理
を施すことを特徴とする請求項１記載の光ファイバプリ
フォームの製造方法。2. The method for producing an optical fiber preform according to claim 1, wherein an annealing treatment is performed after the step of heating and melting the surface layer of the outer peripheral surface of the glass for overcladding.
リフォームの製造方法で製造した光ファイバプリフォー
ムを線引きによりファイバ化して光ファイバを得ること
を特徴とする光ファイバの製造方法。 3. The optical fiber plug according to claim 1 or 2.
Optical fiber preform manufactured by the reform manufacturing method
Obtaining an optical fiber by drawing a cable into a fiber
And a method for manufacturing an optical fiber.
リフォームの製造方法によって製造したことを特徴とす
る光ファイバ用プリフォーム。 4. The optical fiber plug according to claim 1 or 2.
Characterized by being manufactured by the method of manufacturing a reform
Preform for optical fiber.
によって製造したことを特徴とする光ファイバ。 5. The method of manufacturing an optical fiber according to claim 3.
An optical fiber manufactured by.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20124897A JP3455070B2 (en) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | Method for manufacturing optical fiber preform, method for manufacturing optical fiber, and optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20124897A JP3455070B2 (en) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | Method for manufacturing optical fiber preform, method for manufacturing optical fiber, and optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143341A JPH1143341A (en) | 1999-02-16 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100564498B1 (en) | 2003-12-19 | 2006-03-29 | 엘에스전선 주식회사 | Method for overcladding a optical preform rod |
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1997
- 1997-07-28 JP JP20124897A patent/JP3455070B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH1143341A (en) | 1999-02-16 |
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