JPH0656453A - 光ファイバ母材延伸装置 - Google Patents

光ファイバ母材延伸装置

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JPH0656453A
JPH0656453A JP21283392A JP21283392A JPH0656453A JP H0656453 A JPH0656453 A JP H0656453A JP 21283392 A JP21283392 A JP 21283392A JP 21283392 A JP21283392 A JP 21283392A JP H0656453 A JPH0656453 A JP H0656453A
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optical fiber
valve
pipe
jacket tube
fiber preform
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Teruhisa Kanamori
照寿 金森
Yukio Terunuma
幸雄 照沼
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    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
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    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B2201/80Non-oxide glasses or glass-type compositions
    • C03B2201/82Fluoride glasses, e.g. ZBLAN glass

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、低損失なフッ化物単一モー
ド光ファイバを製造するための母材延伸装置を提供する
ことにある。 【構成】 本発明の光ファイバ母材延伸装置には、ジャ
ケット管2と光ファイバ母材1との間の空間に反応性ガ
スを導入する供給装置19が設けられている。また、光
ファイバ母材等の被延伸部に加わる張力が一定となるよ
うに加熱炉11の温度を調節する温度制御器24も設け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低損失の単一モードフ
ッ化物光ファイバのための母材を作製する母材延伸装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フッ化物光ファイバは、フッ化物ガラス
が低いフェノンエネルギーを持つことから、石英系ファ
イバを凌ぐ低損失値を実現できる伝送媒体として有望視
されているうえに、レーザや光アンプ用の活性イオンの
良好なホスト媒体としても注目されている。このような
応用にフッ化物光ファイバを適用するにはファイバを単
一モード化する必要があるが、このためにはガラス母材
をジャケット管内に挿入して延伸・一体化する、いわゆ
るジャケット延伸(特開平4−31333号)という手
法を実施しなければならない。
【0003】すなわち、従来、ジャケット延伸はジャケ
ット管内を減圧したのち、ジャケット管の一部を加熱・
軟化させて引っ張ることによって、ジャケット管とその
中の母材を一体化していた。
【0004】しかしながら、フッ化物ガラスは結晶化し
易いため、従来の延伸装置を用いた場合、ジャケット管
と母材の界面に結晶が析出するという欠点や、そのよう
な延伸で得た母材から作製されたファイバの伝送損失が
増大するという問題もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の技術的課題を解決し、低損失なフッ化物単一モード光
ファイバを製造するための母材延伸装置を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光ファイバ母材延伸装置は、ガラスジャケ
ット管と該ジャケット管内に挿入された光ファイバ母材
とを共に加熱する加熱手段と、該加熱手段による加熱の
ために軟化した前記光ファイバ母材および前記ジャケッ
ト管に張力を加えて前記光ファイバ母材および前記ジャ
ケット管の変形部分を延伸する張力印加手段とを有する
光ファイバ母材延伸装置において、前記加熱手段による
加熱の前に前記光ファイバ母材と前記ジャケット管との
間の空間に反応性ガスを導入するガス導入手段と、前記
張力印加手段による延伸時に前記光ファイバ母材および
前記ジャケット管の変形部分に加わる張力が一定となる
ように前記加熱手段の加熱温度を調節する加熱温度調節
手段とを含むことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明においては、母材が挿入されたジャケッ
ト管を延伸装置にセットした後に反応性ガスをジャケッ
ト管内に導入できるので、ジャケット管内壁と母材表面
を浄化でき、結晶核生成が防止されるため、ジャケット
管と母材の界面での結晶析出を抑制できる。また、本発
明においては、一定の張力で延伸されるので延伸時の過
加熱による結晶化を抑制できる。このため、本発明の延
伸装置により得られる光ファイバ母材からは低損失の光
ファイバを得ることができる。
【0008】
【実施例】次に本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明の光ファイバ母材延伸装置の一実施
例の模式図を図1に示す。1はガラス母材、2はジャケ
ット管、3および4は第1および第2ジャケット管ホル
ダー、5は上部支持管、6は下部支持管、7は上部ロー
ドセル、8は下部ロードセル、9は張力印加手段として
の送り出しアーム、10は張力印加手段としての引き下
げアーム、11は加熱手段としての加熱炉、12は真空
ポンプ、13,14,15および16は第1,第2,第
3および第4ストップバルブ、17および18は第1お
よび第2流量計、19はガス導入手段としての反応性ガ
ス供給装置、20,21,22および23は第1,第
2,第3および第4 O−リング、24は加熱温度調節
手段としての温度制御器である。
【0010】上記構成の延伸装置を用いてジャケット管
2の内壁とガラス母材1の表面を前処理するには、ま
ず、ガラス母材1を挿入したジャケット管2の両端に第
1および第2ジャケット管ホルダー3および4をO−リ
ング20および21を介して取付ける。次に、そのジャ
ケット管ホルダー3および4を上部支持管5および下部
支持管6にO−リング22および23を介して装着す
る。第1,第2および第3ストップバルブ13,14お
よび15を閉じ、第4ストップバルブ16を開けてジャ
ケット管2内を真空引きした後、第4ストップバルブ1
6を閉じ、第1ストップバルブ13を開けて管内に反応
性ガス供給装置19からガスを入れ、その後第3ストッ
プバルブ15を開けてガスを流しながら内部の表面を処
理する。このとき、ガス流量は第1流量計17により設
定する。表面処理を特定の温度で行う場合は加熱炉11
を所定の温度に上げ、送り出しアーム9と引き下げアー
ム10を等速で上下に動かして加熱炉11内でジャケッ
ト管2をスキャンして加熱する。
【0011】延伸工程では、まず、第1ストップバルブ
13を閉じ、第2ストップバルブ14を開けて第2流量
計18より一定量のガスを流す。次に、第3ストップバ
ルブ15を閉じ第4ストップバルブ16を開いてジャケ
ット管2内を減圧して適当な反応性ガス分圧に保ったま
ま、加熱炉11内でジャケット管2の下部を加熱・軟化
させる。続いて、ジャケット管2内の圧力を一定に保持
したまま、送り出しアーム9を一定速度で下降させ、ジ
ャケット管2を加熱炉11内に送り込み通過させなが
ら、同時に引き下げアーム10を所定の速度で下降させ
て内部の母材1とジャケット管2を延伸・一体化する。
このとき、上部ロードセル7と下部ロードセル8に加わ
る荷重を測定し、変形した延伸部にかかっている張力を
検出し、これが一定値をとるように温度制御器24によ
って加熱炉の温度を調節する。
【0012】以下、本発明を具体的な実施例によって詳
細に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるも
のではない。
【0013】(実施例1)コアが49ZrF4 −25B
aF2 −3.5LaF3 −2YF3 −2.5AlF3
18LiF(mol%)、クラッドが47.5ZrF4
−23.5BaF2 −2.5LaF3 −2.5YF3
4.5AlF3 −20NaF(mol%)からなるフッ
化物ガラス母材(外径6.8mm、コア径0.5mm、
長さ150mm、比屈折率差0.95%)と、母材のク
ラッドガラスと同一の組成のフッ化物ジャケット管(外
径15mm、内径7.0mm、長さ150mm)を用
い、図1に示した装置にセットした。ジャケット管2内
を真空に引いた後、フッ化水素ガスとフッ素ガスとアル
ゴンガスの混合ガス(濃度はそれぞれ25%、10pp
m、75%)を管内に導入し、室温で毎分200ccの
量を30分間流した。続いて、加熱炉11内で10mm
/minの速度で上下にスキャンすることによりジャケ
ット管2を180℃に加熱した。この状態で60分間保
って表面処理した後、混合ガスを止め、ジャケット管2
内を真空引きした。管内を真空に保ったまま、ジャケッ
ト管2の下部を290℃に加熱・軟化させ、送り出しア
ーム9を1.5mm/minで下降させてジャケット管
2を順次加熱炉11内に送り込んだ。同時に引き下げア
ーム10を6mm/minで引き下ろした。このとき、
各アームに取り付けたロードセル7および8にかかる荷
重をモニターして、加熱炉11内のジャケット管2の変
形部分に50gの張力が常に加わるように加熱炉11の
温度を調節した。このように延伸して外径7.5mm、
長さ250mmの母材を得た。この母材から線引いた9
00mのファイバ(外径125μm)は1.3μmにカ
ットオフ波長を持つ単一モードファイバで、1.3μm
の損失値は18dB/kmであった。延伸に用いた母材
の残りを線引いて得たファイバの損失は波長1.3μm
で17dB/kmとなった。損失測定の精度を考慮する
と両者に差はないと判断でき、本発明の延伸装置による
延伸では損失増加は無視できると結論される。
【0014】(実施例2)コアが50ZrF4 −19B
aF2 −5PbF2 −3.5LaF3 −2YF3−2.
5AlF3 −18LiF(mol%)、クラッドが2
3.75ZrF4 −23.75HfF4 −23.5Ba
2 −2.5LaF3 −2.5YF3 −4.5AlF3
−20NaF(mol%)からなるフッ化物ガラス母材
(外径6.8mm、コア径0.3mm、長さ150m
m、比屈折率差2.1%)と、47.5ZrF4 −2
3.5BaF2 −2.5LaF3 −2.5YF3 −4.
5AlF3−20NaF(mol%)からなるフッ化物
ジャケット管(外径15mm、内径7.0mm、長さ1
50mm)を用い、母材のクラッドガラスと同一の組成
のフッ化物ジャケット管(外径15mm、内径7.0m
m、長さ150mm)を用い、実施例1と同様にして図
1に示した延伸装置にこれらをセットした。ジャケット
管2内を真空に引いた後、表面処理用の反応性ガスとし
てNF3 ガスを管内に導入した。続いて、第1ストップ
バルブ13を閉じ、第2および第4ストップバルブ14
および16を開け、第2流量計18によりガスの流量を
調節してジャケット管2内の圧力を、大気より300m
mH2 Oだけ下げた。管内をこの圧力に保ったまま、ジ
ャケット管の下部を285℃に加熱・軟化させ、送り出
しアーム9を1mm/minで下降させてジャケット管
2を順次加熱炉11内に送り込んだ。同時に引き下げア
ーム10を4mm/minで引き下ろした。このとき、
各アームに取り付けたロードセル7および8にかかる荷
重をモニターして、加熱炉11内のジャケット管2の変
形部分に60gの張力が常に加わるように加熱炉11の
温度を調節した。このように延伸して外径7.5mm、
長さ250mmの母材を得た。この母材から線引いた9
00mのファイバ(外径125μm)は1.0μmにカ
ットオフ波長を持つ単一モードファイバで、1.3μm
の損失値は20dB/kmと低損失であった。
【0015】本実施例では、本発明の装置を用いた場
合、延伸工程の進行中においても、管内の一定のガス分
圧を設定できるため、反応性ガスでジャケット管内壁と
母材表面を浄化しながら延伸できることを示すものであ
る。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高品質なフッ化物光ファイバ母材が得られるので、この
フッ化物光ファイバ母材からは低損失のフッ化物単一モ
ードファイバを得ることが可能である。この低損失のフ
ッ化物単一モードファイバにより、伝送距離の増大や、
光増幅器の特性向上が期待できるため、光通信システム
の低コスト化および高性能化が図れるという利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバ母材延伸装置の一実施例の
構成を示す模式図である。
【符号の説明】
1 ガラス母材 2 ジャケット管 3 第1ジャケット管ホルダー 4 第2ジャケット管ホルダー 5 上部支持管 6 下部支持管 7 上部ロードセル 8 下部ロードセル 9 送り出しアーム 10 引き下げアーム 11 加熱炉 12 真空ポンプ 13 第1ストップバルブ 14 第2ストップバルブ 15 第3ストップバルブ 16 第4ストップバルブ 17 第1流量計 18 第2流量計 19 反応性ガス供給装置 20 第1 O−リング 21 第2 O−リング 22 第3 O−リング 23 第4 O−リング 24 温度制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C03C 13/04 // G02B 6/00 356 A 7036−2K

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスジャケット管と該ジャケット管内
    に挿入された光ファイバ母材とを共に加熱する加熱手段
    と、該加熱手段による加熱のために軟化した前記光ファ
    イバ母材および前記ジャケット管に張力を加えて前記光
    ファイバ母材および前記ジャケット管の変形部分を延伸
    する張力印加手段とを有する光ファイバ母材延伸装置に
    おいて、 前記加熱手段による加熱の前に前記光ファイバ母材と前
    記ジャケット管との間の空間に反応性ガスを導入するガ
    ス導入手段と、 前記張力印加手段による延伸時に前記光ファイバ母材お
    よび前記ジャケット管の変形部分に加わる張力が一定と
    なるように前記加熱手段の加熱温度を調節する加熱温度
    調節手段とを含むことを特徴とする光ファイバ母材延伸
    装置。
JP4212833A 1992-08-10 1992-08-10 光ファイバ母材延伸装置 Expired - Lifetime JP2817865B2 (ja)

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