JPH1143341A - 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光ファイバ - Google Patents
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光ファイバInfo
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- JPH1143341A JPH1143341A JP9201248A JP20124897A JPH1143341A JP H1143341 A JPH1143341 A JP H1143341A JP 9201248 A JP9201248 A JP 9201248A JP 20124897 A JP20124897 A JP 20124897A JP H1143341 A JPH1143341 A JP H1143341A
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- 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
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
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- C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
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- C03C25/1061—Inorganic coatings
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度かつ均質な鉛含有ガラス光ファイバを
作製する。 【解決手段】光ファイバ用プリフォーム１を処理装置の
旋盤２に装着し、プリフォーム１を回転する。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を移動し、スポット状の光をプリフォーム１外
周面に走査して、プリフォーム１の表面層を加熱・溶解
し研磨する。加熱処理の間、プリフォーム１は石英管４
で覆われ、プリフォーム１周辺の環境を清浄な雰囲気に
保つ。また、プリフォーム１には、補助加熱用ランプヒ
ーター８からも一様な光を照射し、溶解処理時間を短縮
すると共に、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
のアニーリング処理を施す。
作製する。 【解決手段】光ファイバ用プリフォーム１を処理装置の
旋盤２に装着し、プリフォーム１を回転する。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を移動し、スポット状の光をプリフォーム１外
周面に走査して、プリフォーム１の表面層を加熱・溶解
し研磨する。加熱処理の間、プリフォーム１は石英管４
で覆われ、プリフォーム１周辺の環境を清浄な雰囲気に
保つ。また、プリフォーム１には、補助加熱用ランプヒ
ーター８からも一様な光を照射し、溶解処理時間を短縮
すると共に、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
のアニーリング処理を施す。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
・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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
的な実施例を述べる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
の被覆の厚み、光弾性定数、強度を表１に示す。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
程を示す工程図である。
【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。
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。
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
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
Claims (12)
- 【請求項１】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において、 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。 - 【請求項２】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において、 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。 - 【請求項３】前記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
すことを特徴とする請求項２記載の光ファイバ用プリフ
ォームの製造方法。 - 【請求項４】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において、 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。 - 【請求項５】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において、 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
えたことを特徴とする光ファイバの製造方法。 - 【請求項６】前記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
ング処理を施すことを特徴とする請求項５記載の光ファ
イバの製造方法。 - 【請求項７】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
えたことを特徴とする光ファイバの製造方法。 - 【請求項８】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０．８ＧＰ
ａ以上であるとともに前記被覆の厚みの合計が５００μ
ｍ以下であることを特徴とする光ファイバ。 - 【請求項９】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
であることを特徴とする光ファイバ。 - 【請求項１０】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以上であることを特徴とする
光ファイバ。 - 【請求項１１】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以上であることを特徴とする
光ファイバ。 - 【請求項１２】請求項８ないし１１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ことを特徴とする光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20124897A JP3455070B2 (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 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光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20124897A JP3455070B2 (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 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光ファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143341A true JPH1143341A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3455070B2 JP3455070B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=16437801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20124897A Expired - Fee Related JP3455070B2 (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 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光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3455070B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100564498B1 (ko) | 2003-12-19 | 2006-03-29 | 엘에스전선 주식회사 | 광섬유 모재봉의 오버 클래딩 방법 |
-
1997
- 1997-07-28 JP JP20124897A patent/JP3455070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100564498B1 (ko) | 2003-12-19 | 2006-03-29 | 엘에스전선 주식회사 | 광섬유 모재봉의 오버 클래딩 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3455070B2 (ja) | 2003-10-06 |
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