JPS5819614B2 - 光通信用ガラスファイバ−の製造方法 - Google Patents
光通信用ガラスファイバ−の製造方法Info
- Publication number
- JPS5819614B2 JPS5819614B2 JP52092793A JP9279377A JPS5819614B2 JP S5819614 B2 JPS5819614 B2 JP S5819614B2 JP 52092793 A JP52092793 A JP 52092793A JP 9279377 A JP9279377 A JP 9279377A JP S5819614 B2 JPS5819614 B2 JP S5819614B2
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- Japan
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- glass
- glass fiber
- optical communication
- deterioration
- insulating film
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はとくに耐候性を改善した光通信用ガラスファイ
バーの製造方法に関するものである。
バーの製造方法に関するものである。
従来の光通信用ガラスファイバーは外周囲にプラスチッ
クの保護層を設けた構造になっている。
クの保護層を設けた構造になっている。
しかしながら、このようなガラスファイバーは高温高湿
、或いは水中に長時間曝らすと劣化して機械的強度の低
下、光散乱損失の増大を招く欠点があった。
、或いは水中に長時間曝らすと劣化して機械的強度の低
下、光散乱損失の増大を招く欠点があった。
特に、多成分系ガラスの場合にはその中に含まれるアル
カリイオンが溶出し、ファイバーとプラスチック保護層
との界面に一種の圧力差（浸透圧）が生じ、この圧力差
により劣化が進行すること、及びアルカリイオンの溶出
に伴ないファイバーの表面層と内部との間にアルカリイ
オン量の差が生じ、これにより表面層と内部との膨張係
数が変動してファイバーが劣化し易くなること、等によ
り劣化が顕著となる。
カリイオンが溶出し、ファイバーとプラスチック保護層
との界面に一種の圧力差（浸透圧）が生じ、この圧力差
により劣化が進行すること、及びアルカリイオンの溶出
に伴ないファイバーの表面層と内部との間にアルカリイ
オン量の差が生じ、これにより表面層と内部との膨張係
数が変動してファイバーが劣化し易くなること、等によ
り劣化が顕著となる。
このようなことから、最近、三重ルツボを用いてガラス
ファイバーの紡糸と同時に、その外側に耐候性の高いガ
ラス層を被覆する方法（特開昭・５３−７５４１号）が
提案されている。
ファイバーの紡糸と同時に、その外側に耐候性の高いガ
ラス層を被覆する方法（特開昭・５３−７５４１号）が
提案されている。
しかしながら、この方法に用いる耐候性の高いガラスは
、内側のコア、クラッドのガラスに比して高温粘性が極
めて高いため、ファイバー化が困難となったり、外側の
ガラス層に対してファイバーが偏芯し易いなどの欠点が
ある。
、内側のコア、クラッドのガラスに比して高温粘性が極
めて高いため、ファイバー化が困難となったり、外側の
ガラス層に対してファイバーが偏芯し易いなどの欠点が
ある。
不発明は上記欠点を解消するためになされたもので、フ
ァイバー化を阻害することなく、ガラスファイバー素材
と外界雰囲気との反応を遮断してファイバー劣化を防止
した光通信用ガラスファイ；バーの製造方法を提供しよ
うとするものである。
ァイバー化を阻害することなく、ガラスファイバー素材
と外界雰囲気との反応を遮断してファイバー劣化を防止
した光通信用ガラスファイ；バーの製造方法を提供しよ
うとするものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
まず、ガラス、例えば多成分系ガラスを二重ルツボによ
り紡糸してコア、クラッドからなるガラスファイバー素
材を形成する。
り紡糸してコア、クラッドからなるガラスファイバー素
材を形成する。
次いで紡糸直後の、ガラスファイバー素材にＳｉ、Ａｌ
、Ｐ、Ｂ。
、Ｐ、Ｂ。
Ｔｉ、Ｇｅから選ばれる金属ガスを酸素含有ガス或いは
窒素系ガス（たとえばＮ２．ＮＨ２等）の存在下でＣＶ
Ｄ法により反応させてＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３゜Ｓ ｉ３
Ｎ、、’ｒｉｏ２．硅リン酸ガラス、硅ホウ酸ガ；ラス
、アルミノ硅酸ガラス、及びアルミノホウ硅酸ガラス、
ゲルマノ硅酸ガラス、から選ばれる１種または２種以上
の絶縁膜を被着せしめて光通信用多成分系ガラスを造る
。
窒素系ガス（たとえばＮ２．ＮＨ２等）の存在下でＣＶ
Ｄ法により反応させてＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３゜Ｓ ｉ３
Ｎ、、’ｒｉｏ２．硅リン酸ガラス、硅ホウ酸ガ；ラス
、アルミノ硅酸ガラス、及びアルミノホウ硅酸ガラス、
ゲルマノ硅酸ガラス、から選ばれる１種または２種以上
の絶縁膜を被着せしめて光通信用多成分系ガラスを造る
。
本発明に使用するガラス、例えば多成分系ガラ；スはコ
ア用と１．クラッド用と異なり、コアの屈折率がクラッ
ドの屈折率より大きくなるようにコア用、クラッド用の
多成分系ガラスを選定することが必要である。
ア用と１．クラッド用と異なり、コアの屈折率がクラッ
ドの屈折率より大きくなるようにコア用、クラッド用の
多成分系ガラスを選定することが必要である。
本発明に使用するガラス形成用金属ガスとしては、四水
素化硅素、ハロゲン化硅素（たとえば四塩化硅素）、ハ
ロゲン化アルミニウム（たとえば三塩化アルミニウム）
、水素化ニリン、ハロゲン。
素化硅素、ハロゲン化硅素（たとえば四塩化硅素）、ハ
ロゲン化アルミニウム（たとえば三塩化アルミニウム）
、水素化ニリン、ハロゲン。
化リン、ハロゲン化ホウ素、ハロゲン化チタン等を挙げ
ることができ、場合によっては５ｉｎ２゜Ａ １２０３
．Ｐ２Ｏ５，Ｂ２Ｏ３，ＴｉＯ２を加熱分解して得た金
属ガス単体を用いてもよい。
ることができ、場合によっては５ｉｎ２゜Ａ １２０３
．Ｐ２Ｏ５，Ｂ２Ｏ３，ＴｉＯ２を加熱分解して得た金
属ガス単体を用いてもよい。
本発明における絶縁膜の厚さは、通常１００〜１１００
０００λ程度にすれば充分である。
０００λ程度にすれば充分である。
またこの絶縁膜として、とくに硅素ガス（例えばＳ ｉ
Ｈ４。
Ｈ４。
５ｉＣＰ４）とアンモニア（Ｎ２）とをＣＶＤ法により
反応、生成されたＳ ｉ３ Ｎ４ 、及び硅素ガスとリ
ンガス（例えばＰＯＣｌ２）と酸素含有ガス（例えば。
反応、生成されたＳ ｉ３ Ｎ４ 、及び硅素ガスとリ
ンガス（例えばＰＯＣｌ２）と酸素含有ガス（例えば。
０□あるいは０２＋Ｎ２）とをＣＶＤ法により反応生成
された硅リン酸ガラスはガラスファイバーの劣化防止効
果が顕著なため有益である。
された硅リン酸ガラスはガラスファイバーの劣化防止効
果が顕著なため有益である。
しかして本発明によれば、紡糸直後のガラスファイバー
素材にＣＶＤ法によりＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，！Ｓ ｉ
３Ｎ４．Ｔ１０□、硅リン酸ガラス、硅ホウ酸ガラス、
アルミノ硅酸ガラス、及びアルミノホウ硅酸ガラス、ゲ
ルマノ硅酸ガラスから選ばれる１種または２種以上の絶
縁膜を被着せしめることによって、ファイバー化の困難
性、ファイバー素材のシ偏芯化を招くことなく、ファイ
バー素材外周に均一厚の絶縁膜を設けることができ、ガ
ラスファイバー素材と外界雰囲気との反応を迅速に遮断
できるため、高温高湿、或いは水中に長時間曝しても、
絶縁膜内側のガラスファイバー素材が劣化するの；を防
止できる。
素材にＣＶＤ法によりＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，！Ｓ ｉ
３Ｎ４．Ｔ１０□、硅リン酸ガラス、硅ホウ酸ガラス、
アルミノ硅酸ガラス、及びアルミノホウ硅酸ガラス、ゲ
ルマノ硅酸ガラスから選ばれる１種または２種以上の絶
縁膜を被着せしめることによって、ファイバー化の困難
性、ファイバー素材のシ偏芯化を招くことなく、ファイ
バー素材外周に均一厚の絶縁膜を設けることができ、ガ
ラスファイバー素材と外界雰囲気との反応を迅速に遮断
できるため、高温高湿、或いは水中に長時間曝しても、
絶縁膜内側のガラスファイバー素材が劣化するの；を防
止できる。
特に、多成分系ガラスファイバー素材の場合では、前記
均一厚の絶縁膜によって素材中のアルカリイオンと外界
雰囲気との反応を遮断できる。
均一厚の絶縁膜によって素材中のアルカリイオンと外界
雰囲気との反応を遮断できる。
したがって、ガラスファイバー素材の劣化防止により機
械的強度、光散乱損失を著しく；改善した光通信用ガラ
スファイバーを得ることができる。
械的強度、光散乱損失を著しく；改善した光通信用ガラ
スファイバーを得ることができる。
なお、本発明に採用されるＣＶＤ法の中で、とくにプラ
ズマＣＶＤ法は低温での被着が可能であり、絶縁膜の膜
質が良好となるため有益である。
ズマＣＶＤ法は低温での被着が可能であり、絶縁膜の膜
質が良好となるため有益である。
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
まず、第１図に示す如く二重ルツボ１の内側ルツボ１ａ
にＳ ｉＯ２７０重量％、Ｎａ２Ｏ２１，５重量％及び
ＣａＯ３，５重量％の組成割合のコア用多成分系ガラス
２を収容し、一方外側ルツボ１ｂに５ｉＯ２７４重量係
、Ｎａ２Ｏ２３重量％及びＣａＯ３重量係重量成割合の
クラッド用多成分系ガラス３を収容し、上記二重ルツボ
１の湿度を９００°Ｃにせしめ、各多成分系ガラス２，
３を同時に紡糸してコア径６０μ、クラツド径１２５μ
のガラスファイバー素材４を形成した。
にＳ ｉＯ２７０重量％、Ｎａ２Ｏ２１，５重量％及び
ＣａＯ３，５重量％の組成割合のコア用多成分系ガラス
２を収容し、一方外側ルツボ１ｂに５ｉＯ２７４重量係
、Ｎａ２Ｏ２３重量％及びＣａＯ３重量係重量成割合の
クラッド用多成分系ガラス３を収容し、上記二重ルツボ
１の湿度を９００°Ｃにせしめ、各多成分系ガラス２，
３を同時に紡糸してコア径６０μ、クラツド径１２５μ
のガラスファイバー素材４を形成した。
次いで、紡糸直後のガラスファイバー素材４を反応炉５
内に導入し、・該反応炉５に連結された導管６，７，８
．９からＮ２ガス（希釈ガス）０２ガス、Ｓ ＩＨ４ガ
ス及びＰＨ３ガスを夫々０２ ： Ｓ ｔＨ４： Ｐ
Ｈ３のモル比が１０：１０：１になるように供給し、か
つ反応炉５の温度を４５０℃に保持し、上記Ｓ ＩＨ４
，Ｊ Ｐ）（３を酸化せしめてガラスコアイノく一素材
４の外表面に厚さ１００００人の硅リン酸ガラスの絶縁
膜を被着せしめた。
内に導入し、・該反応炉５に連結された導管６，７，８
．９からＮ２ガス（希釈ガス）０２ガス、Ｓ ＩＨ４ガ
ス及びＰＨ３ガスを夫々０２ ： Ｓ ｔＨ４： Ｐ
Ｈ３のモル比が１０：１０：１になるように供給し、か
つ反応炉５の温度を４５０℃に保持し、上記Ｓ ＩＨ４
，Ｊ Ｐ）（３を酸化せしめてガラスコアイノく一素材
４の外表面に厚さ１００００人の硅リン酸ガラスの絶縁
膜を被着せしめた。
その後、これを４００°Ｃに加熱した加熱炉１０に挿通
して硅リン酸ガラスの絶縁膜を有する光通信用多成分系
ガラスファイバー；１１を得た。
して硅リン酸ガラスの絶縁膜を有する光通信用多成分系
ガラスファイバー；１１を得た。
得られた光通信用多成分系ガラスファイバーを切断して
長さ１０ｃｒｒＬの試料片２００本を作成し、これら試
料片を湿度６０°Ｃ１湿度９０係の環境試験器に１００
０時間、及び１． ＯＯ００時間放置し・た後取出し、
各条件毎の試験片の引張強度を測定して劣化度合を求め
た。
長さ１０ｃｒｒＬの試料片２００本を作成し、これら試
料片を湿度６０°Ｃ１湿度９０係の環境試験器に１００
０時間、及び１． ＯＯ００時間放置し・た後取出し、
各条件毎の試験片の引張強度を測定して劣化度合を求め
た。
その結果を第２図の如きワイブル分布として示した。
なお、図中のＡ。は上記実施例１により得たガラスファ
イバーの試験片゛における劣化試験前の引張強度分布、
Ａ１は目状）駒片を環境試験器に１０００時間放置した
後の引張強度分布、Ａ２は同試験片を回状１験器に１ｏ
ｏｏ。
イバーの試験片゛における劣化試験前の引張強度分布、
Ａ１は目状）駒片を環境試験器に１０００時間放置した
後の引張強度分布、Ａ２は同試験片を回状１験器に１ｏ
ｏｏ。
時間放置した後の引張強度分布、Ｂ１は硅リン酸ガラス
の絶縁膜を有さないガラスファイバーの試験片を同試験
器に１０００時間放置した後の引張１強度分布、Ｂ２は
前記Ｂ１と同様な試、駒片を同試験器に１００００時間
放置した後の引張強度分布、Ｃ１，Ｃ２は夫夫多成分系
ガラスファイバーにポリ弗化ビニリデンを直接被覆した
試料片を同試験器に１０００時間、１００００時間放置
した後の引張１度分布である。
の絶縁膜を有さないガラスファイバーの試験片を同試験
器に１０００時間放置した後の引張１強度分布、Ｂ２は
前記Ｂ１と同様な試、駒片を同試験器に１００００時間
放置した後の引張強度分布、Ｃ１，Ｃ２は夫夫多成分系
ガラスファイバーにポリ弗化ビニリデンを直接被覆した
試料片を同試験器に１０００時間、１００００時間放置
した後の引張１度分布である。
第２図から明らかな如く、本発明方法により得た光通信
用多成分系ガラスファイバーは絶縁膜を有さない従来の
ガラスファイバーに比して高温高湿下に長時間曝された
場合の劣化度合が著しく低いことがわかる。
用多成分系ガラスファイバーは絶縁膜を有さない従来の
ガラスファイバーに比して高温高湿下に長時間曝された
場合の劣化度合が著しく低いことがわかる。
実施例 ２
前述した第１図の反応炉５の導管６，７からＳ ｉＨ４
ガス、ＮＨ３ガスをＳ ｔ Ｈ４： Ｎ Ｈ３のモル比
が５：１となるように供給し、反応炉５の温度を４００
℃に保持しガラスファイバー素材の外表面に５００ＯＡ
のＳ ｉ３Ｎ４の絶縁膜を被着した以外、前記実施例１
と同様な方法により光通信用多成分系ガラスファイバー
を得た。
ガス、ＮＨ３ガスをＳ ｔ Ｈ４： Ｎ Ｈ３のモル比
が５：１となるように供給し、反応炉５の温度を４００
℃に保持しガラスファイバー素材の外表面に５００ＯＡ
のＳ ｉ３Ｎ４の絶縁膜を被着した以外、前記実施例１
と同様な方法により光通信用多成分系ガラスファイバー
を得た。
得られた光通信用多成分系ガラスファイバーを切断して
長さ１０ｃｒｒＬの試験片２００本を用意し、これら試
験片を上記実施例１と同様な環境試験器に１０００時間
、及び１００００時間放置した後取出し、各条件毎の試
験片の引張強度を測定して劣化度合を求めた。
長さ１０ｃｒｒＬの試験片２００本を用意し、これら試
験片を上記実施例１と同様な環境試験器に１０００時間
、及び１００００時間放置した後取出し、各条件毎の試
験片の引張強度を測定して劣化度合を求めた。
その結果を第３図の如きワイブル分布として示した。
なお、図中のＡ。′は上記試験片における劣化試験前の
引張強度分布、Ａ１は同試験片を環境試験器に１０００
時間放置した後の引張強度分布、Ａ２’は同試験片を同
試験器に１００００時間放置した後の引張強度分布であ
る。
引張強度分布、Ａ１は同試験片を環境試験器に１０００
時間放置した後の引張強度分布、Ａ２’は同試験片を同
試験器に１００００時間放置した後の引張強度分布であ
る。
第３図から明らかな如く、Ｓｉ３Ｎ４の絶縁膜を有する
光通信用多成分系ガラスファイバーは実施例１の硅リン
酸ガラス絶縁膜を有するガラスファイバーに比して、さ
らに高温高湿下に長時間曝された場合の劣化度合が改善
されることがわかる。
光通信用多成分系ガラスファイバーは実施例１の硅リン
酸ガラス絶縁膜を有するガラスファイバーに比して、さ
らに高温高湿下に長時間曝された場合の劣化度合が改善
されることがわかる。
以上詳述した如く、′本発明によればファイバー化を阻
害することなくガラスファイバー素材と外界雰囲気との
反応を遮断してファイバー劣化を防止し、特に、多成分
系ガラスファイバー素材の場合ではその中のアルガリイ
オンと外界雰囲気との反応によるファイバー劣化を防止
し、長期間安定した機械的強度、低い光伝送損失を保有
する光通信用ガラスファイバーを提供できるものである
。
害することなくガラスファイバー素材と外界雰囲気との
反応を遮断してファイバー劣化を防止し、特に、多成分
系ガラスファイバー素材の場合ではその中のアルガリイ
オンと外界雰囲気との反応によるファイバー劣化を防止
し、長期間安定した機械的強度、低い光伝送損失を保有
する光通信用ガラスファイバーを提供できるものである
。
第１図は本発明方法に使用される製造装置の一形態を示
す概略図、第２図は本発明の実施例１で得た光通信用多
成分系ガラスファイバーの劣化試験結果を示すワイブル
分布図、第３図は本発明の実施例２で得た光通信用多成
分系ガラスファイバーの劣化試験結果を示すワイブル分
布図である。 １・・・二重ルツボ、４・・・ガラスファイバー素材、
５・・・反応炉、１１・・・光通信用多成分系ガラスフ
ァイバー。
す概略図、第２図は本発明の実施例１で得た光通信用多
成分系ガラスファイバーの劣化試験結果を示すワイブル
分布図、第３図は本発明の実施例２で得た光通信用多成
分系ガラスファイバーの劣化試験結果を示すワイブル分
布図である。 １・・・二重ルツボ、４・・・ガラスファイバー素材、
５・・・反応炉、１１・・・光通信用多成分系ガラスフ
ァイバー。
Claims (1)
- １ ガラスを紡糸した直後のガラスファイバー素材にＳ
ｉＯ□、Ａｌ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４．ＴｉＯ２，硅リン酸
ガラス、硅ホウ酸ガラス、アルミノ硅酸ガラス、ゲルマ
ノ硅酸ガラス、及びアルミノホウ硅酸ガラスのうちの１
種または２種以上からなる絶縁膜をＣＶＤ法により金属
ガスを反応させて被着せしめることを特徴とする光通信
用ガラスファイバーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52092793A JPS5819614B2 (ja) | 1977-08-02 | 1977-08-02 | 光通信用ガラスファイバ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52092793A JPS5819614B2 (ja) | 1977-08-02 | 1977-08-02 | 光通信用ガラスファイバ−の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5427447A JPS5427447A (en) | 1979-03-01 |
| JPS5819614B2 true JPS5819614B2 (ja) | 1983-04-19 |
Family
ID=14064291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52092793A Expired JPS5819614B2 (ja) | 1977-08-02 | 1977-08-02 | 光通信用ガラスファイバ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819614B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57209844A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of optical fiber |
| US4504113A (en) * | 1981-11-02 | 1985-03-12 | Schlumberger Technology Corporation | Reinforced and chemically resistant optical filament |
| JPS58110031U (ja) * | 1982-10-12 | 1983-07-27 | 株式会社フジクラ | 光フアイバの補強装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5164935A (en) * | 1974-11-30 | 1976-06-04 | Fujikura Ltd | Rowaboshisoo jusuru hikarifuaibano seizohoho |
| JPS51136996A (en) * | 1975-05-20 | 1976-11-26 | Matsushita Electric Works Ltd | Production of inorganic fiber strengthening material |
| JPS51147330A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-17 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Production method of optical fibre |
-
1977
- 1977-08-02 JP JP52092793A patent/JPS5819614B2/ja not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5164935A (en) * | 1974-11-30 | 1976-06-04 | Fujikura Ltd | Rowaboshisoo jusuru hikarifuaibano seizohoho |
| JPS51136996A (en) * | 1975-05-20 | 1976-11-26 | Matsushita Electric Works Ltd | Production of inorganic fiber strengthening material |
| JPS51147330A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-17 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Production method of optical fibre |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5427447A (en) | 1979-03-01 |
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