JPS62176933A - 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 - Google Patents
光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法Info
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- JPS62176933A JPS62176933A JP1575886A JP1575886A JPS62176933A JP S62176933 A JPS62176933 A JP S62176933A JP 1575886 A JP1575886 A JP 1575886A JP 1575886 A JP1575886 A JP 1575886A JP S62176933 A JPS62176933 A JP S62176933A
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Classifications
-
- 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
- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- 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〕
本発明は高開口数を有する光ファイバ用ブリ ・７オ
ームを容易Ｋかつ安定して製造できる新規な方法に関す
るものである。
ームを容易Ｋかつ安定して製造できる新規な方法に関す
るものである。
従来より高開口数を有する光ファイバ用プリフォームの
製造方法の一例として、二酸化ゲルマニウムを高濃度に
ドープした石英系ガラスコアロッドを、クラッドパイプ
中に挿入した状態で両者を加熱溶融一体化する所謂ロッ
ド・イン・チューブ法が知られている。この場合クラッ
ドパイプとしては最も一般的には純粋石英ガラスが使用
されるが、弗素を添加した石英ガラスを用いることＫよ
って、より高開数の光ファイバ用プリフォームを製造す
る場合もある。弗素を添加することによって石英ガラス
の屈折率は低下するため、これをクラツド材として用い
ることによって高い開口数が得やすい。
製造方法の一例として、二酸化ゲルマニウムを高濃度に
ドープした石英系ガラスコアロッドを、クラッドパイプ
中に挿入した状態で両者を加熱溶融一体化する所謂ロッ
ド・イン・チューブ法が知られている。この場合クラッ
ドパイプとしては最も一般的には純粋石英ガラスが使用
されるが、弗素を添加した石英ガラスを用いることＫよ
って、より高開数の光ファイバ用プリフォームを製造す
る場合もある。弗素を添加することによって石英ガラス
の屈折率は低下するため、これをクラツド材として用い
ることによって高い開口数が得やすい。
しかしながら高濃度だ二酸化ゲルマニウムをドープした
石英ガラスをコアロッドとして用いる場合の問題点とし
てプリフォーム中に気泡が残留しやすく、この気泡を起
点としてクラックの発生やプリフォームの破裂という現
象が頻繁に発生するということがあった。また、二酸化
ゲルマニウムを大量にドープしたコア材と弗素を添加し
たクラツド材を組み合わせることによって得られる光フ
ァイバーの紫外域での伝送損失が増加する傾向にある。
石英ガラスをコアロッドとして用いる場合の問題点とし
てプリフォーム中に気泡が残留しやすく、この気泡を起
点としてクラックの発生やプリフォームの破裂という現
象が頻繁に発生するということがあった。また、二酸化
ゲルマニウムを大量にドープしたコア材と弗素を添加し
たクラツド材を組み合わせることによって得られる光フ
ァイバーの紫外域での伝送損失が増加する傾向にある。
前者の原因は、二酸化ゲルマニウムの蒸気圧が高いため
に、高温雰囲気中でコアロッド表面近傍より揮散した二
酸化ゲルマニウムが、ノ（イブ内面或いはロッド表面の
不整部分に入り込み、パイプとロッドの十分な一体化を
阻害し気泡として残留すると考えられる。後者の原因は
、クラッド中の弗素が高温雰囲気化でコア中に拡散侵入
し、ゲルマニウムと反応することによって誘起される欠
陥によるものではないかと推測される。
に、高温雰囲気中でコアロッド表面近傍より揮散した二
酸化ゲルマニウムが、ノ（イブ内面或いはロッド表面の
不整部分に入り込み、パイプとロッドの十分な一体化を
阻害し気泡として残留すると考えられる。後者の原因は
、クラッド中の弗素が高温雰囲気化でコア中に拡散侵入
し、ゲルマニウムと反応することによって誘起される欠
陥によるものではないかと推測される。
これらの問題に対しての解決手段としてコアロッドの外
周に該コアロッドの外径の１／６０〜１／１２５の厚み
の純粋石英ガラス薄層を直接ガラス化法により施す方法
が提案されている。この方法によれば、コアロッド表面
近傍には、事実上二酸化ゲルマニウムがドープされてい
ないためにその揮散が発生しにくいうえに１コアロツド
とクラッドパイプを一体化する際に、二酸化ゲルマニウ
ムをドープしたガラスと弗素を添加したガラスが直接接
触しないため、紫外域での伝送損失の上昇を防止し、良
好な特性を有する高開口数の光ファイバを安定して製造
することが可能である。
周に該コアロッドの外径の１／６０〜１／１２５の厚み
の純粋石英ガラス薄層を直接ガラス化法により施す方法
が提案されている。この方法によれば、コアロッド表面
近傍には、事実上二酸化ゲルマニウムがドープされてい
ないためにその揮散が発生しにくいうえに１コアロツド
とクラッドパイプを一体化する際に、二酸化ゲルマニウ
ムをドープしたガラスと弗素を添加したガラスが直接接
触しないため、紫外域での伝送損失の上昇を防止し、良
好な特性を有する高開口数の光ファイバを安定して製造
することが可能である。
上述した如き方法は高開口数の光ファイバ製造技術とし
て非常に優れた方法であるが、コアロッドの外周に純粋
石英ガラス薄層を施した後に、該コアロッドを所定の外
径に延伸するなど高温で加工する際にその純粋石英ガラ
ス薄層が高温のために揮散してしまい必要な厚みが得ら
れなくなるという問題があった。
て非常に優れた方法であるが、コアロッドの外周に純粋
石英ガラス薄層を施した後に、該コアロッドを所定の外
径に延伸するなど高温で加工する際にその純粋石英ガラ
ス薄層が高温のために揮散してしまい必要な厚みが得ら
れなくなるという問題があった。
これに対し、揮散する分を見越してあらかじめ厚めに純
粋石英ガラス薄層を施したシ、あるいは所定の外径に延
伸してから、純粋石英ガラス薄層を施す方法を試みたが
直接ガラス化法で純粋石英ガラスを合成する際には非常
な高温を必要とするため、長時間加工したり、細径のコ
アロッドを加工すると、コアロッドの変形が大きくなり
、その後のコアロッドとクラッドパイプの一体化が容易
に行えなくなるという問題があった。
粋石英ガラス薄層を施したシ、あるいは所定の外径に延
伸してから、純粋石英ガラス薄層を施す方法を試みたが
直接ガラス化法で純粋石英ガラスを合成する際には非常
な高温を必要とするため、長時間加工したり、細径のコ
アロッドを加工すると、コアロッドの変形が大きくなり
、その後のコアロッドとクラッドパイプの一体化が容易
に行えなくなるという問題があった。
本発明はこのような問題点を解決し、高開口数を有する
光ファイバ用プリフォームを安定して製造できる新規な
方法を意図したものである。
光ファイバ用プリフォームを安定して製造できる新規な
方法を意図したものである。
本発明は高屈折率ガラスのコアロッドを低屈折率ガラス
のクラッドパイプ内に挿入し、該コアロッドとクラッド
パイプを同時に溶融し一体化して光ファイバ用プリフォ
ームを製造する方法において、上記コアロッドは、純粋
石英ガラスに対する比屈折率差が１．５係以上に相当す
る量の二酸化ゲルマニウムを含有する石英ガラスよシな
る出発材ロッドの外周に、該出発材ロッドの外径の１／
６０〜１／１２５ の厚みとなるよう純粋石英ガラス
層を施し、さらに該純粋石英ガラス層の外周に少なくと
も弗素を添加した石英ガラス層を施してなるものであシ
、かつ上記クラッドパイプは純粋石英ガラスに対する比
屈折率差が−（１３％以下に相当する量の弗素を添加し
た石英ガラスよシなる、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に関する。
のクラッドパイプ内に挿入し、該コアロッドとクラッド
パイプを同時に溶融し一体化して光ファイバ用プリフォ
ームを製造する方法において、上記コアロッドは、純粋
石英ガラスに対する比屈折率差が１．５係以上に相当す
る量の二酸化ゲルマニウムを含有する石英ガラスよシな
る出発材ロッドの外周に、該出発材ロッドの外径の１／
６０〜１／１２５ の厚みとなるよう純粋石英ガラス
層を施し、さらに該純粋石英ガラス層の外周に少なくと
も弗素を添加した石英ガラス層を施してなるものであシ
、かつ上記クラッドパイプは純粋石英ガラスに対する比
屈折率差が−（１３％以下に相当する量の弗素を添加し
た石英ガラスよシなる、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に関する。
本発明の特に好ましい実施態様としては、少なくとも弗
素を添加した石英ガラス層の弗素含有濃度が、純粋石英
ガラスに対する比屈折率差が−０，３９６以下に相当す
る量である上記方法が挙げられ、また該層の厚みが出発
材ロッド外径の１／３０〜１／２００ である上記方
法が挙げられる。
素を添加した石英ガラス層の弗素含有濃度が、純粋石英
ガラスに対する比屈折率差が−０，３９６以下に相当す
る量である上記方法が挙げられ、また該層の厚みが出発
材ロッド外径の１／３０〜１／２００ である上記方
法が挙げられる。
本発明者らは、弗素を添加することによって石英ガラス
の透明ガラス化温度が低下することに着目し詳細に検討
した結果、ロッド外周に設けた純粋石英ガラス層の外周
に、さらに弗素を添加した石英ガラス層を形成しコアロ
ッド最外周とすることＫよって、より長時間の直接ガラ
ス化加工によってもコアロッドの変形を最少限度に抑え
、かつその後の延伸などの高温加工によっても十分な被
覆純粋石英ガラス層の厚みを損うことなく加工の自由度
を広げうろことを見い出した。
の透明ガラス化温度が低下することに着目し詳細に検討
した結果、ロッド外周に設けた純粋石英ガラス層の外周
に、さらに弗素を添加した石英ガラス層を形成しコアロ
ッド最外周とすることＫよって、より長時間の直接ガラ
ス化加工によってもコアロッドの変形を最少限度に抑え
、かつその後の延伸などの高温加工によっても十分な被
覆純粋石英ガラス層の厚みを損うことなく加工の自由度
を広げうろことを見い出した。
尚、該弗素を添加した石英ガラス薄層の弗素含有濃度は
クラッドに使用する石英ガラスパイプの弗素濃度に近い
値又は同一とすることが一体化したときの整合性の上か
ら好ましく、特に好ましくは純粋石英ガラスに対する比
屈折率差が−α３％以下に相当する弗素濃度が挙げられ
る。また、厚みについては、出発材ロッドの外径の１／
３０〜１／２００ であることが、伝送特性、加工性
等の面から好ましい。また、クラッドには弗素以外にＰ
、Ｂ、Ｇθ 等のドーパントが入っていてもよい。
クラッドに使用する石英ガラスパイプの弗素濃度に近い
値又は同一とすることが一体化したときの整合性の上か
ら好ましく、特に好ましくは純粋石英ガラスに対する比
屈折率差が−α３％以下に相当する弗素濃度が挙げられ
る。また、厚みについては、出発材ロッドの外径の１／
３０〜１／２００ であることが、伝送特性、加工性
等の面から好ましい。また、クラッドには弗素以外にＰ
、Ｂ、Ｇθ 等のドーパントが入っていてもよい。
以下に図面を参照して、本発明の実施例によυ本発明の
詳細な説明する。
詳細な説明する。
実施例
第１図は本発明の実施態様を説明する図であり、同図中
１は石英系ガラスロッド、２は石英系ガラスパイプを示
し、本実施例ではガラスロッド１として二酸化ゲルマニ
ウムを含有する比屈折率差１．８憾の石英系ガラスから
なる出発材ロッドの外周に、該出発材ロッドの外径の１
／１２５の厚みの純粋石英ガラス薄層を設け、更にその
外周に、上記出発材ロッドの外径の１７４５の厚みの、
弗素を添加した比屈折率差−１３％の石英ガラス薄層を
設けたものを用い、ガラスパイプ２としては、弗素を添
加することによって比屈折率差を−ｏ、 ｓ ｔｓとし
た石英ガラスパイプを用いた。なおここに用いたガラス
ロッド１は外径３２ｓＥＩＩの上記出発材ロッドに高温
プラズマ法により純粋石英ガラス（Ｌ ２４ ｔｎ （
１／１２５ ）厚さと弗素添加石英ガラス０．７ ｍ
（１／４５ ）厚さを合成した後、酸水素火炎で加熱し
ながら外径１６ｗＭまで延伸することによって得たもの
を用いた。延伸加工の前後でのその重量を比較すること
によりロッド最外部の弗素添加石英ガラスの３０％が失
われることが予想された。また同図中５はガラスロッド
１とガラスパイプ２を加熱するだめのバーナである。第
１図に示すように、ガラスロッド１をガラスパイプ２に
挿入した状態でバーナ３によって加熱しながら矢印で示
すようにガラスロッド１とガラスパイプ２の同心軸を中
心に一方向に回転させ外周方向の温変分布を均一化させ
る。またガラスロッド１とガラスパイプ２の間隙を減圧
し一体化し易い状態にしたうえで、バーナ３を一体化さ
せるガラスロッド１とガラスパイプ２の長手方向に平行
に移動させることによって、ガラスロッド１とガラスパ
イプ２の加熱溶融部分を移動させながら該ガラスロッド
１と該ガラスパイプ２を全長にわたって一体化させる。
１は石英系ガラスロッド、２は石英系ガラスパイプを示
し、本実施例ではガラスロッド１として二酸化ゲルマニ
ウムを含有する比屈折率差１．８憾の石英系ガラスから
なる出発材ロッドの外周に、該出発材ロッドの外径の１
／１２５の厚みの純粋石英ガラス薄層を設け、更にその
外周に、上記出発材ロッドの外径の１７４５の厚みの、
弗素を添加した比屈折率差−１３％の石英ガラス薄層を
設けたものを用い、ガラスパイプ２としては、弗素を添
加することによって比屈折率差を−ｏ、 ｓ ｔｓとし
た石英ガラスパイプを用いた。なおここに用いたガラス
ロッド１は外径３２ｓＥＩＩの上記出発材ロッドに高温
プラズマ法により純粋石英ガラス（Ｌ ２４ ｔｎ （
１／１２５ ）厚さと弗素添加石英ガラス０．７ ｍ
（１／４５ ）厚さを合成した後、酸水素火炎で加熱し
ながら外径１６ｗＭまで延伸することによって得たもの
を用いた。延伸加工の前後でのその重量を比較すること
によりロッド最外部の弗素添加石英ガラスの３０％が失
われることが予想された。また同図中５はガラスロッド
１とガラスパイプ２を加熱するだめのバーナである。第
１図に示すように、ガラスロッド１をガラスパイプ２に
挿入した状態でバーナ３によって加熱しながら矢印で示
すようにガラスロッド１とガラスパイプ２の同心軸を中
心に一方向に回転させ外周方向の温変分布を均一化させ
る。またガラスロッド１とガラスパイプ２の間隙を減圧
し一体化し易い状態にしたうえで、バーナ３を一体化さ
せるガラスロッド１とガラスパイプ２の長手方向に平行
に移動させることによって、ガラスロッド１とガラスパ
イプ２の加熱溶融部分を移動させながら該ガラスロッド
１と該ガラスパイプ２を全長にわたって一体化させる。
このようにして得たプリフォームは気泡の残留がまった
く見られず、該プリフォームを加熱紡糸して得た光ファ
イバの伝送損失は波長０．６μｍで１２ｄＢ／μｍであ
った。
く見られず、該プリフォームを加熱紡糸して得た光ファ
イバの伝送損失は波長０．６μｍで１２ｄＢ／μｍであ
った。
比較例
第１図の構成に従い本比較例ではガラスロッド１として
二酸化ゲルマニウムを含有する比屈折率差１．８憾の石
英系ガラスの出発材ロッドの外周に該出発材ガラスロッ
ドの外径の１／１２５の厚みの純粋石英ガラス薄層を設
けたものを用い、ガラスパイプ２として弗素を添加する
ことによって比屈折率差を−（Ｌ３％とした石英ガラス
パイプを用いた。またここに用いたガラスロッド１は、
外径３２■のコアロッドに高温プラズマ法により純粋石
英ガラス層を［１２４■（１／１２５）厚さに合成した
後酸水素火炎で加熱しながら外径１６−まで延伸するこ
とによって得たものである。延伸加工の前後で、その重
量を比較すると純粋石英ガラス薄層の２０係が延伸加工
によシ失われていると予想された。以下実施列と概略同
様な操作によりガラスロッド１とガラスパイプ２を一体
化して得た光ファイバ用プリフォームには気泡の残留が
認められ、自然冷却中に破裂した。
二酸化ゲルマニウムを含有する比屈折率差１．８憾の石
英系ガラスの出発材ロッドの外周に該出発材ガラスロッ
ドの外径の１／１２５の厚みの純粋石英ガラス薄層を設
けたものを用い、ガラスパイプ２として弗素を添加する
ことによって比屈折率差を−（Ｌ３％とした石英ガラス
パイプを用いた。またここに用いたガラスロッド１は、
外径３２■のコアロッドに高温プラズマ法により純粋石
英ガラス層を［１２４■（１／１２５）厚さに合成した
後酸水素火炎で加熱しながら外径１６−まで延伸するこ
とによって得たものである。延伸加工の前後で、その重
量を比較すると純粋石英ガラス薄層の２０係が延伸加工
によシ失われていると予想された。以下実施列と概略同
様な操作によりガラスロッド１とガラスパイプ２を一体
化して得た光ファイバ用プリフォームには気泡の残留が
認められ、自然冷却中に破裂した。
以上述べたように、本発明に示す方法によれば、高い開
口数を有する伝送特性の良好な光ファイバ用プリフォー
ムを安定に製造する際の加工の自由度を広げることが可
能なためよシ効率的な加工方法を選択することが可能に
なる。具体的には例えばガラスロッドの外周に石英ガラ
スを合成する場合、ターゲットの外径が大きい程合成速
度が速くなり生産性向上の面から非常に好ましい効果が
ある。
口数を有する伝送特性の良好な光ファイバ用プリフォー
ムを安定に製造する際の加工の自由度を広げることが可
能なためよシ効率的な加工方法を選択することが可能に
なる。具体的には例えばガラスロッドの外周に石英ガラ
スを合成する場合、ターゲットの外径が大きい程合成速
度が速くなり生産性向上の面から非常に好ましい効果が
ある。
また、本発明はコアロッド最外層とクラッドの組成を同
一もしくは近いものにできるので、一体化においてコア
とクラッドの整合性が極めて良いという利点も有する。
一もしくは近いものにできるので、一体化においてコア
とクラッドの整合性が極めて良いという利点も有する。
第１図は本発明の実施態様の概略説明図である。
Claims (3)
- （１）高屈折率ガラスのコアロッドを低屈折率ガラスの
クラッドパイプ内に挿入し、該コアロッドとクラッドパ
イプを同時に溶融し一体化して光ファイバ用プリフォー
ムを製造する方法において、上記コアロッドは、純粋石
英ガラスに対する比屈折率差が１．５％以上に相当する
量の二酸化ゲルマニウムを含有する石英ガラスよりなる
出発材ロッドの外周に、該出発材ロッドの外径の１／６
０〜１／１２５の厚みとなるよう純粋石英ガラス層を施
し、さらに該純粋石英ガラス層の外周に少なくとも弗素
を添加した石英ガラス層を施してなるものであり、かつ
上記クラッドパイプは純粋石英ガラスに対する比屈折率
差が−０．３％以下に相当する量の弗素を添加した石英
ガラスよりなる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。 - （２）弗素を添加した石英ガラス層の含有弗素濃度が、
純粋石英ガラスに対する比屈折率差が−０．３％以下に
相当する量である、特許請求の範囲第（１）項に記載さ
れる光ファイバ用プリフォームの製造方法。 - （３）弗素を添加した石英ガラス層が出発材ロッドの外
径の１／３０〜１／２００の厚みである、特許請求の範
囲第（１）項に記載される光ファイバ用プリフォームの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1575886A JPS62176933A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1575886A JPS62176933A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62176933A true JPS62176933A (ja) | 1987-08-03 |
| JPH048380B2 JPH048380B2 (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=11897680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1575886A Granted JPS62176933A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62176933A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532716A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of single mode optical fiber |
| JPS60122744A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-01 | Hitachi Cable Ltd | 単一モ−ドファイバの製造方法 |
| JPS60239334A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
-
1986
- 1986-01-29 JP JP1575886A patent/JPS62176933A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532716A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of single mode optical fiber |
| JPS60122744A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-01 | Hitachi Cable Ltd | 単一モ−ドファイバの製造方法 |
| JPS60239334A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH048380B2 (ja) | 1992-02-14 |
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