JPH02212328A - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
光ファイバの製造方法Info
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Classifications
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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
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
- C03B37/01228—Removal of preform material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B37/0124—Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01466—Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光ファイバ用母材の製造方法に関し、特に単
一モード光ファイバ用母材のコア径の厳密な制御方法に
関する。
一モード光ファイバ用母材のコア径の厳密な制御方法に
関する。
光ファイバ、とくに単一モード光ファイバ（用母材）に
おいて所望のカットオフ波長や分散特性を得るためには
、コア径を所定の範囲内に制御する必要がある。中でも
、従来の長距離大容量光通信方式として実現が望まれて
いる光ソリトン方式では、使用波長における分散値を−
’ｌ ｐｓｅｃ／ｋｓ／ｎｍと仮定した際、分散値の制
御性は±０．５ ｐｓｅｃ／ｋｍ／ｎ−でも不十分であ
るとの報告がある（オプトロニクスＮ１１ｌ Ｏ，岡本
氏による「光ソリトン伝送」の論文第１１７−１２２頁
、１９８８年発行）。
おいて所望のカットオフ波長や分散特性を得るためには
、コア径を所定の範囲内に制御する必要がある。中でも
、従来の長距離大容量光通信方式として実現が望まれて
いる光ソリトン方式では、使用波長における分散値を−
’ｌ ｐｓｅｃ／ｋｓ／ｎｍと仮定した際、分散値の制
御性は±０．５ ｐｓｅｃ／ｋｍ／ｎ−でも不十分であ
るとの報告がある（オプトロニクスＮ１１ｌ Ｏ，岡本
氏による「光ソリトン伝送」の論文第１１７−１２２頁
、１９８８年発行）。
−船釣なステップ型屈折率分布を考慮すると、分散値の
制御性±０ 、 ５ ｐｓｅｃ八−へ鵬はコア径の制御
性に換算して概略±１％となる。この値は、通常の光フ
ァイバ用母材の製造方法でなしうる限界に近い値である
。
制御性±０ 、 ５ ｐｓｅｃ八−へ鵬はコア径の制御
性に換算して概略±１％となる。この値は、通常の光フ
ァイバ用母材の製造方法でなしうる限界に近い値である
。
一方、コア径の制ｉ１性を向上させる手段としては、例
えば、ジャーナル・オブ・ライトウェーブ・テクノロジ
イー；第ＬＴ−４巻、第７号、第８５８〜８６２頁に見
られるように、光ファイバ中央部に相当する光ファイバ
用母材を作製し、市販の石英パイプ内に挿入して線引す
る、謂ゆるロッドイン・チューブ法において、使用する
石英パイプの断面積を測定し、厳しく選別するという方
法がある。
えば、ジャーナル・オブ・ライトウェーブ・テクノロジ
イー；第ＬＴ−４巻、第７号、第８５８〜８６２頁に見
られるように、光ファイバ中央部に相当する光ファイバ
用母材を作製し、市販の石英パイプ内に挿入して線引す
る、謂ゆるロッドイン・チューブ法において、使用する
石英パイプの断面積を測定し、厳しく選別するという方
法がある。
しかしながら、後者のロッドイン・チューブ法では、石
英パイプ径の厳格な選別により使用できる石英管の数が
掻めて限られるため、コスト増をもたらすと共に、中心
部の光ファイバ母材の屈折率分布やコア径に長手方向の
変動があった場合には、全く対処ができない。
英パイプ径の厳格な選別により使用できる石英管の数が
掻めて限られるため、コスト増をもたらすと共に、中心
部の光ファイバ母材の屈折率分布やコア径に長手方向の
変動があった場合には、全く対処ができない。
本発明者らは、光ファイバ母材の線引加工による細線化
に際し、所定の外径／コア径の比を有しかつ外径が均一
な光フ、アイバ母材を得るには、予め母材の外周部を研
削加工し、次いで延伸加工を施すことが必須であること
を見出し、本発明を完成するに至った。
に際し、所定の外径／コア径の比を有しかつ外径が均一
な光フ、アイバ母材を得るには、予め母材の外周部を研
削加工し、次いで延伸加工を施すことが必須であること
を見出し、本発明を完成するに至った。
従って、本発明は、上記課題を解決する手段として；
■光ファイバ用母材の外周部について、該光ファイバ用
母材の長手方向にわたって少なくとも一部を研削加工し
、外径を減少させ、次いで、外径が一定になるよう延伸
加工したのち、線引することを特徴とする、光ファイバ
の製造方法を提供するものである。
母材の長手方向にわたって少なくとも一部を研削加工し
、外径を減少させ、次いで、外径が一定になるよう延伸
加工したのち、線引することを特徴とする、光ファイバ
の製造方法を提供するものである。
また、■研削加工後の光ファイバ母材表面の微細な凸凹
の平滑化のために、光ファイバ母材表面を予め腐蝕性溶
液でエツチング処理した後に、延伸加工、線引工程に付
する、光ファイバの製造方法である。
の平滑化のために、光ファイバ母材表面を予め腐蝕性溶
液でエツチング処理した後に、延伸加工、線引工程に付
する、光ファイバの製造方法である。
本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
第１〜２図は、光ファイバ母材（以下、たんに母材とい
う）の外径／コア径を従来法（線引加工のみ・・−実線
部分）および本発明の方法（研削加工・延伸加工および
／又はエツチング加工＋線引加工・・・鎖線、−点ｖＡ
ＩＩｍ）を説明する、光ファイバ（母材）断面の拡大模
式図である。
う）の外径／コア径を従来法（線引加工のみ・・−実線
部分）および本発明の方法（研削加工・延伸加工および
／又はエツチング加工＋線引加工・・・鎖線、−点ｖＡ
ＩＩｍ）を説明する、光ファイバ（母材）断面の拡大模
式図である。
例えば、外径１２５μｍΦに線引された状態で５．１ｕ
ｍΦのコア径を目標として光ファイバ用母材を作製した
時に、作製された母材の外径及びコア径が第１図（ａ）
〜（ｃ）に実線で示すように変動していたとする。この
ような母材をそのまま外径１２５μｍΦになるよう線引
すると、出来上がったファイバでは、通常には、第１図
（ｄ）に実線で示すようにコア径が目標値の５．ｌｔＩ
ｍ程度ずれるとともに、長手方向にもかなり変動する。
ｍΦのコア径を目標として光ファイバ用母材を作製した
時に、作製された母材の外径及びコア径が第１図（ａ）
〜（ｃ）に実線で示すように変動していたとする。この
ような母材をそのまま外径１２５μｍΦになるよう線引
すると、出来上がったファイバでは、通常には、第１図
（ｄ）に実線で示すようにコア径が目標値の５．ｌｔＩ
ｍ程度ずれるとともに、長手方向にもかなり変動する。
そこで、本発明においては、第１図（ａ）、（ｂ）に鎖
線で示すように、母材外径の変化が第１図（Ｃ）に示さ
れる母材でのコア径変動と一致するように、まず母材外
周部の少なくとも１部分をガラス繊維の加工に用いる公
知の研削手段、例えば回転研磨板、研磨塗粒付き研磨盤
などにより研削して、長手方向に均一な外径／コア径の
比率を有する母材に加工する。
線で示すように、母材外径の変化が第１図（Ｃ）に示さ
れる母材でのコア径変動と一致するように、まず母材外
周部の少なくとも１部分をガラス繊維の加工に用いる公
知の研削手段、例えば回転研磨板、研磨塗粒付き研磨盤
などにより研削して、長手方向に均一な外径／コア径の
比率を有する母材に加工する。
一方、このように単に研削加工したままでは、外径は不
揃いで不均一な状態にあるから、後に線引工程で細線化
しても、前述のように外径制御が極めて困難になるため
、予め母材外径を均一にする必要がある。
揃いで不均一な状態にあるから、後に線引工程で細線化
しても、前述のように外径制御が極めて困難になるため
、予め母材外径を均一にする必要がある。
本発明の方法においては、ここで、さらに酸・水素バー
ナーなどのガラス繊維の加工に使用する任意の熱源によ
り母材を加熱し、適宜な伸長手段（巻き取り速度の制御
など）により延伸しつつ所定径にする点に特徴がある。
ナーなどのガラス繊維の加工に使用する任意の熱源によ
り母材を加熱し、適宜な伸長手段（巻き取り速度の制御
など）により延伸しつつ所定径にする点に特徴がある。
なお、プリホームを加熱するための熱源としては、他に
レーザー加熱、誘導加熱、帯状加熱板などが用いうる。
レーザー加熱、誘導加熱、帯状加熱板などが用いうる。
以上のように、本発明は、光ファイバの線引加工に先立
って、その母材の外径／コア径の比などの制御調整工程
を加えることによって、所定の外径／コア径の比を有し
、かつ外径が均一な光ファイバ用母材を得ることができ
る。
って、その母材の外径／コア径の比などの制御調整工程
を加えることによって、所定の外径／コア径の比を有し
、かつ外径が均一な光ファイバ用母材を得ることができ
る。
また、母材の研削加工により母材表面の凹凸がひどい場
合には、そのまま加熱延伸してもミクロな凹凸を溶融平
滑化することは難しい、このような場合には、母材の研
削加工後、−旦母材を腐蝕性溶液、例えばＨＦなど弗酸
を主成分とする水溶液又は該水溶液に塩酸、硫酸などの
強酸の少量を混ぜた混酸水溶液中で母材表面のエツチン
グ処理を行うことが好ましい。
合には、そのまま加熱延伸してもミクロな凹凸を溶融平
滑化することは難しい、このような場合には、母材の研
削加工後、−旦母材を腐蝕性溶液、例えばＨＦなど弗酸
を主成分とする水溶液又は該水溶液に塩酸、硫酸などの
強酸の少量を混ぜた混酸水溶液中で母材表面のエツチン
グ処理を行うことが好ましい。
このようにエツチング処理を行うことによって、母材表
面のミクロな凹凸をある程度平滑化することができ、従
ってさらにこの母材を酸素・水素炎などを用いる加熱延
伸加工をすると、より平滑な外表面の母材が得られる。
面のミクロな凹凸をある程度平滑化することができ、従
ってさらにこの母材を酸素・水素炎などを用いる加熱延
伸加工をすると、より平滑な外表面の母材が得られる。
ここで、ｙａ！４！性溶液によるエツチング処理の条件
は、光ファイバ母材のガラス組成および研削加工後の表
面状態にも依存するが、一般には、例えばＨＦの１０％
水溶液中に１〜３時間程度浸漬することで十分である。
は、光ファイバ母材のガラス組成および研削加工後の表
面状態にも依存するが、一般には、例えばＨＦの１０％
水溶液中に１〜３時間程度浸漬することで十分である。
以上、第１図を用いて、光ファイバ母材外周部の研削を
正確にコア径の変動に一致させて行う場合について、本
発明の詳細な説明したが、第２図に一点鎖線で示すよう
に、本発明においては、概略コア径の変動に一致させて
研削加工を行っても、その後の加熱延伸加工と相まって
容品に所定のコア径の精度が得られる利点がある。
正確にコア径の変動に一致させて行う場合について、本
発明の詳細な説明したが、第２図に一点鎖線で示すよう
に、本発明においては、概略コア径の変動に一致させて
研削加工を行っても、その後の加熱延伸加工と相まって
容品に所定のコア径の精度が得られる利点がある。
本発明の光ファイバ母材の製造技術は、とくに光ソリト
ン（分散のある光ファイバを伝播しても、時間軸上のパ
ルス波形に変形歪みが生じない光波動）による大容量光
通信方式に用いる光ファイバ母材のコア径の精密設計に
好適に適用しうる。
ン（分散のある光ファイバを伝播しても、時間軸上のパ
ルス波形に変形歪みが生じない光波動）による大容量光
通信方式に用いる光ファイバ母材のコア径の精密設計に
好適に適用しうる。
本発明を実施例により具体的に説明するが、これは本発
明を範囲を制限するものでない。
明を範囲を制限するものでない。
コアがＧｅａｒ ５ｉｆｔであって、クラッドがＦＳ
ｉＯｘの組成からなる、第３図に示す屈折率分布を有す
る外径約２５ｍΦ、長さ５００關の光ファイバ用母材を
２本〔母材Ａと母材Ｂ〕を作製した。
ｉＯｘの組成からなる、第３図に示す屈折率分布を有す
る外径約２５ｍΦ、長さ５００關の光ファイバ用母材を
２本〔母材Ａと母材Ｂ〕を作製した。
両母材について、５０ａｖａ間隔で全長にわたってコア
径と外径とを測定した結果を、第４図（母材Ａ）と第５
図（母材Ｂ）に示す０両母材ともに同程度のコア径、及
び外径の変動状態を示している。
径と外径とを測定した結果を、第４図（母材Ａ）と第５
図（母材Ｂ）に示す０両母材ともに同程度のコア径、及
び外径の変動状態を示している。
実施例
母材Ａについては、第４図の鎖線に示すように研削加工
により外径を調整した。その後、１０％ＨＦ水溶液に１
時間浸漬し、母材表面のＨＦエツチング処理を行ったの
ちに、外径２４．０Φになるよう酸・水素バーナーによ
る加熱延伸を行った。
により外径を調整した。その後、１０％ＨＦ水溶液に１
時間浸漬し、母材表面のＨＦエツチング処理を行ったの
ちに、外径２４．０Φになるよう酸・水素バーナーによ
る加熱延伸を行った。
さらに、この母材Ａを１２５μｍΦの外径に線引加工し
た。線引後、第４図にａ、ｂ、ｃ、ｄと示した母材の位
置に対応するようにファイバを４−ずつに分割し、１．
５５μｍでの分散値を測定した。その結果を表１に併せ
て示す。
た。線引後、第４図にａ、ｂ、ｃ、ｄと示した母材の位
置に対応するようにファイバを４−ずつに分割し、１．
５５μｍでの分散値を測定した。その結果を表１に併せ
て示す。
本発明の方法を適用した母材Ａにおいて、得られた４本
のファイバすべてが分散値＋２．０±０゜１ ｐｓｅｃ
／ｋｍ／ｎ−の範囲内にあり、本発明の方法の有効性を
示している。
のファイバすべてが分散値＋２．０±０゜１ ｐｓｅｃ
／ｋｍ／ｎ−の範囲内にあり、本発明の方法の有効性を
示している。
（比較例）
これに対して、この母材Ｂについては、そのまま１２５
ｐｍΦの外径に線引加工した。線引後、第５図にａ、ｂ
、ｃ、ｄと示した母材の位置に対応するようにファイバ
を４−ずつに分割し、１゜５５ｐｍでの分散値を測定し
た。その結果を表１に示す。
ｐｍΦの外径に線引加工した。線引後、第５図にａ、ｂ
、ｃ、ｄと示した母材の位置に対応するようにファイバ
を４−ずつに分割し、１゜５５ｐｍでの分散値を測定し
た。その結果を表１に示す。
分散値２ 、 ０ ｐｓｅｃ／ｋｓ八−±０ 、 ５
ｐｓｅｃ／ｌｖ／ｎｍを満足するものは１本（ａ）しか
なく、そのファイバにおいてもコア径が長手方向に変動
していることが判る。
ｐｓｅｃ／ｌｖ／ｎｍを満足するものは１本（ａ）しか
なく、そのファイバにおいてもコア径が長手方向に変動
していることが判る。
なお、本実施例（比較例）において、母材のコア径の測
定は、市販の非破壊屈折率分布測定装置（Ｙｏｒｋ社製
ＰＩＯＩ型）を使用した。
定は、市販の非破壊屈折率分布測定装置（Ｙｏｒｋ社製
ＰＩＯＩ型）を使用した。
表１
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明においては、光ファイバ
用母材の外周を研削加工したのち一定径に延伸加工する
ことにより、長手方向に均一かつ所定径のコア径を得る
ことができ、コア径のｉ密制御を要求される種類の光フ
ァイバの製造方法として効果的である。
用母材の外周を研削加工したのち一定径に延伸加工する
ことにより、長手方向に均一かつ所定径のコア径を得る
ことができ、コア径のｉ密制御を要求される種類の光フ
ァイバの製造方法として効果的である。
第１〜２図は本発明の方法ならびに従来法による作用効
果を説明する、光ファイバ（母材）断面の拡大模式図で
ある。 第３図は、実施例に使用した光ファイバプリホームの屈
折率分布を概略的に示すグラフである。 第４図は、実施例（母材Ａ）の光ファイバプリホームの
長手方向の外径／コア径の実測結果を示すグラフである
。 第５図は、比較例（母材Ｂ）の光ファイバプリホームの
長手方向の外径／コア径の実測結果を示すグラフである
。
果を説明する、光ファイバ（母材）断面の拡大模式図で
ある。 第３図は、実施例に使用した光ファイバプリホームの屈
折率分布を概略的に示すグラフである。 第４図は、実施例（母材Ａ）の光ファイバプリホームの
長手方向の外径／コア径の実測結果を示すグラフである
。 第５図は、比較例（母材Ｂ）の光ファイバプリホームの
長手方向の外径／コア径の実測結果を示すグラフである
。
Claims (2)
- （１）光ファイバ用母材の外周部について、該光ファイ
バ用母材の長手方向にわたって少なくとも一部分を研削
加工して外径を減少させ、次いで、外径が一定になるよ
う延伸加工した後、線引することを特徴とする、光ファ
イバの製造方法。 - （２）研削加工後の光ファイバ用母材表面を、予め腐蝕
性溶液でエッチング処理した後に、延伸加工、線引工程
に付する請求項（１）記載の光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1029869A JP2652700B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1029869A JP2652700B2 (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 光ファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212328A true JPH02212328A (ja) | 1990-08-23 |
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