JP2002047026A - ガラスファイバプリフォームの製造方法 - Google Patents
ガラスファイバプリフォームの製造方法Info
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- 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
- C03B37/01265—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt
- C03B37/01274—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt by extrusion or drawing
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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
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- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
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Abstract
(57)【要約】
【課題】プリフォーム押出し成形用柱状ガラスの製造に
おける溶融ガラス冷却過程の調整を不要とする。 【解決手段】クラッド用ガラス１の上面Ｓの形状データ
を得る。次に、粘度が１０10〜１０14ポアズとなるよう
にクラッド用ガラス１を加熱し、その上面にコア用ガラ
ス２を流し出し複合ガラス体とする。複合ガラス体を冷
却後その上部の一部を取り除き、前記形状データを基に
算出したコア用ガラス２とクラッド用ガラス１の体積比
が所望の範囲にある柱状ガラスとする。
おける溶融ガラス冷却過程の調整を不要とする。 【解決手段】クラッド用ガラス１の上面Ｓの形状データ
を得る。次に、粘度が１０10〜１０14ポアズとなるよう
にクラッド用ガラス１を加熱し、その上面にコア用ガラ
ス２を流し出し複合ガラス体とする。複合ガラス体を冷
却後その上部の一部を取り除き、前記形状データを基に
算出したコア用ガラス２とクラッド用ガラス１の体積比
が所望の範囲にある柱状ガラスとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コア／クラッド構
造を有するガラスファイバプリフォームの製造方法およ
び該製造に用いられる柱状ガラスの製造方法に関する。
造を有するガラスファイバプリフォームの製造方法およ
び該製造に用いられる柱状ガラスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信分野への応用を目的として、希土
類元素が添加されたコアを有するガラスファイバを光増
幅媒体とした光増幅器、特にＥｒ（エルビウム）添加光
ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の研究開発が盛んに進めら
れている。一方、通信サービスの多様化に対応するため
に、伝送容量の拡大を図る波長多重光通信方式（ＷＤ
Ｍ）が提案されている。ＷＤＭにおいては、波長多重の
チャンネル数が増加するほど伝送容量が大きくなる。
類元素が添加されたコアを有するガラスファイバを光増
幅媒体とした光増幅器、特にＥｒ（エルビウム）添加光
ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）の研究開発が盛んに進めら
れている。一方、通信サービスの多様化に対応するため
に、伝送容量の拡大を図る波長多重光通信方式（ＷＤ
Ｍ）が提案されている。ＷＤＭにおいては、波長多重の
チャンネル数が増加するほど伝送容量が大きくなる。
【０００３】広帯域の光増幅が可能でありＷＤＭにおけ
る光増幅媒体として好適な光増幅ガラスとして、Ｂｉ2
Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系マトリクスガラスにＥｒが添加された光
増幅ガラスが特開平１１−３１７５６１号公報に開示さ
れている。
る光増幅媒体として好適な光増幅ガラスとして、Ｂｉ2
Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系マトリクスガラスにＥｒが添加された光
増幅ガラスが特開平１１−３１７５６１号公報に開示さ
れている。
【０００４】このような光増幅ガラスをコアとするガラ
スファイバのプリフォームは、典型的には、公知の押出
し成形法により製造される。この成形法は、たとえば次
のようなものである。まず、クラッド用ガラスの上にコ
ア用ガラスが重なっている構造を有する柱状ガラスを用
意する。以下、該柱状ガラスにおいてコア用ガラスが露
出している面を上面、他方の面を下面という。次に、底
部にノズルを有するシリンダ内に、前記柱状ガラスをそ
の下面がシリンダの底部と接するように置く。該柱状ガ
ラスを加熱して流動可能状態とし、ステンレス鋼製プラ
ンジャによりコア用ガラス上面を押して前記ノズルから
コア／クラッド構造を有するプリフォームを押出す。
スファイバのプリフォームは、典型的には、公知の押出
し成形法により製造される。この成形法は、たとえば次
のようなものである。まず、クラッド用ガラスの上にコ
ア用ガラスが重なっている構造を有する柱状ガラスを用
意する。以下、該柱状ガラスにおいてコア用ガラスが露
出している面を上面、他方の面を下面という。次に、底
部にノズルを有するシリンダ内に、前記柱状ガラスをそ
の下面がシリンダの底部と接するように置く。該柱状ガ
ラスを加熱して流動可能状態とし、ステンレス鋼製プラ
ンジャによりコア用ガラス上面を押して前記ノズルから
コア／クラッド構造を有するプリフォームを押出す。
【０００５】前記柱状ガラスを製造する方法として米国
特許第５３０８３７１号明細書に次のような方法（以下
従来法という。）が開示されている（図４）。すなわ
ち、溶融状態のクラッド用ガラス５１を筒状モールド５
０に流し込み、該溶融状態のクラッド用ガラス５１の平
らな表面の上に溶融状態のコア用ガラス５２を、クラッ
ド用ガラス５１と混ざり合わないように流し込んで溶融
状態のガラス複合体を作製する。
特許第５３０８３７１号明細書に次のような方法（以下
従来法という。）が開示されている（図４）。すなわ
ち、溶融状態のクラッド用ガラス５１を筒状モールド５
０に流し込み、該溶融状態のクラッド用ガラス５１の平
らな表面の上に溶融状態のコア用ガラス５２を、クラッ
ド用ガラス５１と混ざり合わないように流し込んで溶融
状態のガラス複合体を作製する。
【０００６】次に、該溶融状態のガラス複合体を、クラ
ッド用ガラス５１とコア用ガラス５２の界面の中央付近
にガラスの収縮によって所望の形状のくぼみが形成され
るように冷却後、筒状モールド５０から冷却されたガラ
ス複合体を取り出し、図中点線より上部のガラスを取り
除く。このようにして、コア用ガラス５２を上面に有
し、下面がクラッド用ガラス５１からなり、かつ、コア
用ガラス５２がクラッド用ガラス５１に埋め込まれてい
る形の柱状ガラスが得られる。前記柱状ガラスを押出し
成形することにより、コア径ｄとクラッド径Ｄの比ｄ／
Ｄが小さなプリフォームが得られるとされている。
ッド用ガラス５１とコア用ガラス５２の界面の中央付近
にガラスの収縮によって所望の形状のくぼみが形成され
るように冷却後、筒状モールド５０から冷却されたガラ
ス複合体を取り出し、図中点線より上部のガラスを取り
除く。このようにして、コア用ガラス５２を上面に有
し、下面がクラッド用ガラス５１からなり、かつ、コア
用ガラス５２がクラッド用ガラス５１に埋め込まれてい
る形の柱状ガラスが得られる。前記柱状ガラスを押出し
成形することにより、コア径ｄとクラッド径Ｄの比ｄ／
Ｄが小さなプリフォームが得られるとされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来法においては、前
記くぼみの形状は溶融ガラスの冷却過程を調整すること
によって所望の形状とされるが、その冷却過程の調整は
容易ではなかった。たとえば、冷却開始前の溶融ガラス
の状態は必ずしも一定ではなく、これを考慮した冷却過
程の調整は困難であった。本発明は、この問題を解決す
るガラスファイバプリフォーム製造用柱状ガラスの製造
方法およびガラスファイバプリフォームの製造方法の提
供を目的とする。
記くぼみの形状は溶融ガラスの冷却過程を調整すること
によって所望の形状とされるが、その冷却過程の調整は
容易ではなかった。たとえば、冷却開始前の溶融ガラス
の状態は必ずしも一定ではなく、これを考慮した冷却過
程の調整は困難であった。本発明は、この問題を解決す
るガラスファイバプリフォーム製造用柱状ガラスの製造
方法およびガラスファイバプリフォームの製造方法の提
供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、一方の面がク
ラッド用ガラスであり、他方の面の一部または全部がコ
ア用ガラスである柱状ガラスを押出し成形するガラスフ
ァイバプリフォームの製造方法であって、該柱状ガラス
が、（１）上部が開放されている筒状モールドに溶融状
態のクラッド用ガラスを流し込み、（２）該クラッド用
ガラスを冷却し、（３）該冷却されたクラッド用ガラス
を筒状モールドから取り出し、（４）該取り出したクラ
ッド用ガラスの上面の形状を測定して該形状データを
得、（５）次に、粘度が１０10〜１０14ポアズとなるよ
うに前記クラッド用ガラスを加熱し、（６）クラッド用
ガラスの上面に溶融状態のコア用ガラスを流し出して、
クラッド用ガラスの上面にコア用ガラスが重なっている
複合ガラス体を作製し、（７）該複合ガラス体を冷却
し、（８）該冷却された複合ガラス体の上部の一部を取
り除き、前記形状データを基に算出したコア用ガラスと
クラッド用ガラスの体積比Ｒが所望の範囲にあるように
製造された柱状ガラスであることを特徴とするガラスフ
ァイバプリフォームの製造方法を提供する。
ラッド用ガラスであり、他方の面の一部または全部がコ
ア用ガラスである柱状ガラスを押出し成形するガラスフ
ァイバプリフォームの製造方法であって、該柱状ガラス
が、（１）上部が開放されている筒状モールドに溶融状
態のクラッド用ガラスを流し込み、（２）該クラッド用
ガラスを冷却し、（３）該冷却されたクラッド用ガラス
を筒状モールドから取り出し、（４）該取り出したクラ
ッド用ガラスの上面の形状を測定して該形状データを
得、（５）次に、粘度が１０10〜１０14ポアズとなるよ
うに前記クラッド用ガラスを加熱し、（６）クラッド用
ガラスの上面に溶融状態のコア用ガラスを流し出して、
クラッド用ガラスの上面にコア用ガラスが重なっている
複合ガラス体を作製し、（７）該複合ガラス体を冷却
し、（８）該冷却された複合ガラス体の上部の一部を取
り除き、前記形状データを基に算出したコア用ガラスと
クラッド用ガラスの体積比Ｒが所望の範囲にあるように
製造された柱状ガラスであることを特徴とするガラスフ
ァイバプリフォームの製造方法を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１〜３を用いて本発明を説明す
る。図１は、本発明において用いられる柱状ガラスの製
造方法を説明する図である。図１（ａ）は本発明の工程
（１）を説明する概念図であり、上部が開放されている
筒状モールド１０に溶融状態のクラッド用ガラス１が流
し込まれた状態を示す。筒状モールド１０の形状は、た
とえば円筒状である。筒状モールド１０は溶融状態のク
ラッド用ガラス１との反応性が小さい材料からなること
が好ましい。クラッド用ガラス１がＢｉ2Ｏ3系ガラスの
場合、そのような材料としてステンレス鋼、白金、白金
合金、カーボン等が例示される。
る。図１は、本発明において用いられる柱状ガラスの製
造方法を説明する図である。図１（ａ）は本発明の工程
（１）を説明する概念図であり、上部が開放されている
筒状モールド１０に溶融状態のクラッド用ガラス１が流
し込まれた状態を示す。筒状モールド１０の形状は、た
とえば円筒状である。筒状モールド１０は溶融状態のク
ラッド用ガラス１との反応性が小さい材料からなること
が好ましい。クラッド用ガラス１がＢｉ2Ｏ3系ガラスの
場合、そのような材料としてステンレス鋼、白金、白金
合金、カーボン等が例示される。
【００１０】図１（ｂ）は本発明の工程（２）を説明す
る概念図であり、前記溶融状態のクラッド用ガラス１を
冷却して固化させた状態を示す。クラッド用ガラス１の
上面中央部のくぼみはクラッド用ガラス１の固化に伴な
う体積収縮により生成したものである。
る概念図であり、前記溶融状態のクラッド用ガラス１を
冷却して固化させた状態を示す。クラッド用ガラス１の
上面中央部のくぼみはクラッド用ガラス１の固化に伴な
う体積収縮により生成したものである。
【００１１】図１（ｃ）は本発明の工程（３）および工
程（４）を説明する概念図であり、筒状モールド１０か
ら取り出された前記固化したクラッド用ガラス１を示
す。クラッド用ガラス１の上面Ｓについてはその形状を
測定する。該上面Ｓの形状の測定は、たとえば非接触式
レーザー変位計、光学顕微鏡等を用いて行う。光学顕微
鏡を用いる場合、焦点深度を測定して上面Ｓの形状デー
タを得る。
程（４）を説明する概念図であり、筒状モールド１０か
ら取り出された前記固化したクラッド用ガラス１を示
す。クラッド用ガラス１の上面Ｓについてはその形状を
測定する。該上面Ｓの形状の測定は、たとえば非接触式
レーザー変位計、光学顕微鏡等を用いて行う。光学顕微
鏡を用いる場合、焦点深度を測定して上面Ｓの形状デー
タを得る。
【００１２】図１（ｄ）は本発明の工程（５）、工程
（６）および工程（７）を説明する概念図であり、粘度
が１０10〜１０14となるように加熱されたクラッド用ガ
ラス１の上面Ｓに溶融状態のコア用ガラス２を流し出
し、クラッド用ガラス１の上面Ｓにコア用ガラス２が重
なっている複合ガラス体を作製する。該複合ガラス体は
冷却される。
（６）および工程（７）を説明する概念図であり、粘度
が１０10〜１０14となるように加熱されたクラッド用ガ
ラス１の上面Ｓに溶融状態のコア用ガラス２を流し出
し、クラッド用ガラス１の上面Ｓにコア用ガラス２が重
なっている複合ガラス体を作製する。該複合ガラス体は
冷却される。
【００１３】前記加熱されたクラッド用ガラス１の粘度
ηが１０10ポアズ未満では、上面Ｓの形状がコア用ガラ
ス２の前記流し出しによって著しく変化するおそれがあ
る。好ましくは１０10.5ポアズ以上である。ηが１０14
ポアズ超ではコア用ガラス２の前記流し出しによってク
ラッド用ガラス１が割れるおそれがある。好ましくは１
０13ポアズ以下である。
ηが１０10ポアズ未満では、上面Ｓの形状がコア用ガラ
ス２の前記流し出しによって著しく変化するおそれがあ
る。好ましくは１０10.5ポアズ以上である。ηが１０14
ポアズ超ではコア用ガラス２の前記流し出しによってク
ラッド用ガラス１が割れるおそれがある。好ましくは１
０13ポアズ以下である。
【００１４】図１（ｄ）においてはクラッド用ガラス１
の上面Ｓの一部にはコア用ガラス２が重なっていない
が、コア用ガラス２がクラッド用ガラス１の上面Ｓから
はみ出るようにしてもよいし、クラッド用ガラス１をた
とえば筒状モールドに再度入れ、コア用ガラス２が前記
上面Ｓの全面にわたってちょうど重なるようにしてもよ
い。
の上面Ｓの一部にはコア用ガラス２が重なっていない
が、コア用ガラス２がクラッド用ガラス１の上面Ｓから
はみ出るようにしてもよいし、クラッド用ガラス１をた
とえば筒状モールドに再度入れ、コア用ガラス２が前記
上面Ｓの全面にわたってちょうど重なるようにしてもよ
い。
【００１５】冷却された前記複合ガラス体の上部の一部
（図１（ｄ）の点線より上の部分）は取り除かれ、図１
（ｅ）に概念図として示すような柱状ガラスとされる。
前記コア用ガラス２の取り除かれる量は次のようにして
決められる。すなわち、図１（ｅ）に示すコア用ガラス
２とクラッド用ガラス１の界面の形状は、図１（ｃ）に
示す前記上面Ｓの該当部分の形状と同一である、と仮定
して算出したコア用ガラス２の体積Ｖ2とクラッド用ガ
ラス１の体積Ｖ1の比Ｒ（＝Ｖ2／Ｖ1）が所望の範囲に
なるように前記取り除かれる量は決められる。
（図１（ｄ）の点線より上の部分）は取り除かれ、図１
（ｅ）に概念図として示すような柱状ガラスとされる。
前記コア用ガラス２の取り除かれる量は次のようにして
決められる。すなわち、図１（ｅ）に示すコア用ガラス
２とクラッド用ガラス１の界面の形状は、図１（ｃ）に
示す前記上面Ｓの該当部分の形状と同一である、と仮定
して算出したコア用ガラス２の体積Ｖ2とクラッド用ガ
ラス１の体積Ｖ1の比Ｒ（＝Ｖ2／Ｖ1）が所望の範囲に
なるように前記取り除かれる量は決められる。
【００１６】図２および図３は、以上のようにして製造
された柱状ガラスを押出し成形してガラスファイバプリ
フォームを製造する方法を説明する図である。図２は、
クラッド用ガラス１とコア用ガラス２とからなる柱状ガ
ラスを押出す前の状態を示す。シリンダ２１は、ノズル
２２を有する底面によってその下部が封じられ、一方上
部は開放されている円筒状のガラス収容容器である。シ
リンダ２１は、たとえばステンレス鋼からなる。プラン
ジャ２３は、たとえばステンレス鋼からなる。前記柱状
ガラスは、コア用ガラス２がプランジャ２３と接するよ
うに、シリンダ２１の内部に置かれる。
された柱状ガラスを押出し成形してガラスファイバプリ
フォームを製造する方法を説明する図である。図２は、
クラッド用ガラス１とコア用ガラス２とからなる柱状ガ
ラスを押出す前の状態を示す。シリンダ２１は、ノズル
２２を有する底面によってその下部が封じられ、一方上
部は開放されている円筒状のガラス収容容器である。シ
リンダ２１は、たとえばステンレス鋼からなる。プラン
ジャ２３は、たとえばステンレス鋼からなる。前記柱状
ガラスは、コア用ガラス２がプランジャ２３と接するよ
うに、シリンダ２１の内部に置かれる。
【００１７】図３はガラスを押出している状態を示す。
シリンダ２１の外部に設置されている電気ヒータ（図示
せず）によってクラッド用ガラス１およびコア用ガラス
２は加熱され、いずれも流動可能状態とされている。両
者はノズル２２から押出され、クラッドがクラッド用ガ
ラス１、コアがコア用ガラス２からそれぞれなるガラス
ファイバ用プリフォーム３０が製造される。
シリンダ２１の外部に設置されている電気ヒータ（図示
せず）によってクラッド用ガラス１およびコア用ガラス
２は加熱され、いずれも流動可能状態とされている。両
者はノズル２２から押出され、クラッドがクラッド用ガ
ラス１、コアがコア用ガラス２からそれぞれなるガラス
ファイバ用プリフォーム３０が製造される。
【００１８】前記加熱によって流動可能状態とされてい
るときのクラッド用ガラス１およびコア用ガラス２の粘
度はいずれも１０6〜１０10ポアズの範囲にあることが
好ましい。より好ましくは１０7〜１０9.5ポアズであ
る。以上、本発明を図１〜３を用いて説明したが本発明
はこれに限定されない。
るときのクラッド用ガラス１およびコア用ガラス２の粘
度はいずれも１０6〜１０10ポアズの範囲にあることが
好ましい。より好ましくは１０7〜１０9.5ポアズであ
る。以上、本発明を図１〜３を用いて説明したが本発明
はこれに限定されない。
【００１９】次に、本発明の好ましい態様について述べ
る。ガラスファイバプリフォームのコア径ｄとクラッド
径Ｄの比をｄ／Ｄとして、前記Ｒが０．００５０×（ｄ
／Ｄ）〜０．０１２５×（ｄ／Ｄ）の範囲にあることが
好ましい。０．００５０×（ｄ／Ｄ）未満ではｄが小さ
くなりすぎ所望のｄ／Ｄが得られなくなるおそれがあ
る。好ましくは０．００６０以上である。０．０１２５
×（ｄ／Ｄ）超ではｄが大きくなりすぎ、所望のｄ／Ｄ
が得られるプリフォームの部分が少なくなるおそれがあ
る。好ましくは０．０１００以下である。
る。ガラスファイバプリフォームのコア径ｄとクラッド
径Ｄの比をｄ／Ｄとして、前記Ｒが０．００５０×（ｄ
／Ｄ）〜０．０１２５×（ｄ／Ｄ）の範囲にあることが
好ましい。０．００５０×（ｄ／Ｄ）未満ではｄが小さ
くなりすぎ所望のｄ／Ｄが得られなくなるおそれがあ
る。好ましくは０．００６０以上である。０．０１２５
×（ｄ／Ｄ）超ではｄが大きくなりすぎ、所望のｄ／Ｄ
が得られるプリフォームの部分が少なくなるおそれがあ
る。好ましくは０．０１００以下である。
【００２０】また、コア用ガラスおよびクラッド用ガラ
スの好ましい態様は以下のとおりである。すなわち、コ
ア用ガラスおよびクラッド用ガラスの粘度が１０6ポア
ズとなる温度Ｔ6はいずれも７００℃以下であることが
好ましい。７００℃超では前記シリンダにステンレス鋼
等を、その変質または変形等のために使用できなくなる
おそれがある。より好ましくは６５０℃以下である。ま
た、コア用ガラスおよびクラッド用ガラスの粘度が１０
10ポアズとなる温度Ｔ10はいずれも３８０℃以上である
ことが好ましい。より好ましくは４００℃以上である。
スの好ましい態様は以下のとおりである。すなわち、コ
ア用ガラスおよびクラッド用ガラスの粘度が１０6ポア
ズとなる温度Ｔ6はいずれも７００℃以下であることが
好ましい。７００℃超では前記シリンダにステンレス鋼
等を、その変質または変形等のために使用できなくなる
おそれがある。より好ましくは６５０℃以下である。ま
た、コア用ガラスおよびクラッド用ガラスの粘度が１０
10ポアズとなる温度Ｔ10はいずれも３８０℃以上である
ことが好ましい。より好ましくは４００℃以上である。
【００２１】コア用ガラスを光増幅ガラスとする場合、
コア用ガラスは、マトリクスガラスにＥｒが質量百分率
表示で０．００１〜１０％添加されているガラスであ
り、該マトリクスガラスおよびクラッド用ガラスはそれ
ぞれ、下記酸化物基準のモル％表示で実質的に、 Ｂｉ2Ｏ3 ２５〜７０％、 Ｂ2Ｏ3＋ＳｉＯ2 ５〜７５％、 ＣｅＯ2 ０〜１０％、 Ａｌ2Ｏ3＋Ｇａ2Ｏ3 ０〜３０％、 ＺｎＯ＋ＴｅＯ2＋ＢａＯ＋ＷＯ3 ０〜４０％、 からなることが好ましい。
コア用ガラスは、マトリクスガラスにＥｒが質量百分率
表示で０．００１〜１０％添加されているガラスであ
り、該マトリクスガラスおよびクラッド用ガラスはそれ
ぞれ、下記酸化物基準のモル％表示で実質的に、 Ｂｉ2Ｏ3 ２５〜７０％、 Ｂ2Ｏ3＋ＳｉＯ2 ５〜７５％、 ＣｅＯ2 ０〜１０％、 Ａｌ2Ｏ3＋Ｇａ2Ｏ3 ０〜３０％、 ＺｎＯ＋ＴｅＯ2＋ＢａＯ＋ＷＯ3 ０〜４０％、 からなることが好ましい。
【００２２】
【実施例】モル％表示の組成が、Ｂｉ2Ｏ3：４３％、Ｓ
ｉＯ2：３６％、ＣｅＯ2：０．２％、Ａｌ2Ｏ3：６．８
％、Ｇａ2Ｏ3：１４％となるように調合した原料５００
ｇを白金ルツボに入れて１１５０℃で２時間溶解して、
クラッド用ガラス（Ｔ10：５１５℃、Ｔ6：５８５℃）
を作製した。
ｉＯ2：３６％、ＣｅＯ2：０．２％、Ａｌ2Ｏ3：６．８
％、Ｇａ2Ｏ3：１４％となるように調合した原料５００
ｇを白金ルツボに入れて１１５０℃で２時間溶解して、
クラッド用ガラス（Ｔ10：５１５℃、Ｔ6：５８５℃）
を作製した。
【００２３】溶融状態のクラッド用ガラスを、上部が開
放されているステンレス鋼製筒状モールド（内径＝３５
ｍｍ、深さ＝２０ｍｍ）に流し込み、温度が５１０℃ま
で下がったところでクラッド用ガラスを該モールドから
取り出し、徐冷した。室温まで冷却されたクラッド用ガ
ラスの上面の中央には半径が約１０ｍｍのくぼみが形成
されていた。クラッド用ガラスの上面の形状データとし
て該くぼみの深さを半径方向に２ｍｍ間隔で測定した。
該測定は光学顕微鏡を用いて焦点深度を測定することに
よって行った。該くぼみ中央の深さは０．６ｍｍであっ
た。該測定終了後クラッド用ガラスを５１０℃（η＝１
０10.5ポアズ）まで昇温した。
放されているステンレス鋼製筒状モールド（内径＝３５
ｍｍ、深さ＝２０ｍｍ）に流し込み、温度が５１０℃ま
で下がったところでクラッド用ガラスを該モールドから
取り出し、徐冷した。室温まで冷却されたクラッド用ガ
ラスの上面の中央には半径が約１０ｍｍのくぼみが形成
されていた。クラッド用ガラスの上面の形状データとし
て該くぼみの深さを半径方向に２ｍｍ間隔で測定した。
該測定は光学顕微鏡を用いて焦点深度を測定することに
よって行った。該くぼみ中央の深さは０．６ｍｍであっ
た。該測定終了後クラッド用ガラスを５１０℃（η＝１
０10.5ポアズ）まで昇温した。
【００２４】一方、モル％表示の組成が、Ｂｉ2Ｏ3：４
３％、ＳｉＯ2：３６％、ＣｅＯ2：０．３％、Ａｌ
2Ｏ3：３．７％、Ｇａ2Ｏ3：１７％であるマトリクスガ
ラスに、質量百分率表示で０．７％のＥｒが添加されて
いるコア用ガラス（Ｔ6：５１０℃、Ｔ10：５８０℃）
を次のようにして作製した。すなわち、調合済原料５０
ｇを白金ルツボに入れて１１５０℃で２時間溶解して作
製した。
３％、ＳｉＯ2：３６％、ＣｅＯ2：０．３％、Ａｌ
2Ｏ3：３．７％、Ｇａ2Ｏ3：１７％であるマトリクスガ
ラスに、質量百分率表示で０．７％のＥｒが添加されて
いるコア用ガラス（Ｔ6：５１０℃、Ｔ10：５８０℃）
を次のようにして作製した。すなわち、調合済原料５０
ｇを白金ルツボに入れて１１５０℃で２時間溶解して作
製した。
【００２５】この溶融状態のコア用ガラス１０ｇを前記
５１０℃のクラッド用ガラスの上面に流し出し、クラッ
ド用ガラスの上面にコア用ガラスが図１（ｄ）に示すよ
うに重なっている複合ガラス体を作製した。該複合ガラ
ス体は徐冷した。
５１０℃のクラッド用ガラスの上面に流し出し、クラッ
ド用ガラスの上面にコア用ガラスが図１（ｄ）に示すよ
うに重なっている複合ガラス体を作製した。該複合ガラ
ス体は徐冷した。
【００２６】室温まで冷却された複合ガラス体の上部
を、前記くぼみの形状が複合ガラス体作製によっては変
化していないと仮定して該くぼみの中央の深さが０．１
９ｍｍとなるように研削して取り除き、Ｒが０．０００
２７である円柱状ガラスとした。なお、前記くぼみの中
央の深さ０．１９ｍｍは、Ｒが０．０００２７となるよ
うに決定されたものである。
を、前記くぼみの形状が複合ガラス体作製によっては変
化していないと仮定して該くぼみの中央の深さが０．１
９ｍｍとなるように研削して取り除き、Ｒが０．０００
２７である円柱状ガラスとした。なお、前記くぼみの中
央の深さ０．１９ｍｍは、Ｒが０．０００２７となるよ
うに決定されたものである。
【００２７】中央に直径５ｍｍのノズルが設けられた底
面を有するステンレス鋼製のシリンダ（内径３５ｍｍ、
深さ２００ｍｍ）を用意し、前記円柱状ガラスを、その
下面がシリンダの底面と接するように該シリンダ内部に
置いた。該円柱状ガラスがシリンダ内部に入らない場合
は、円柱状ガラスの外面を研磨して該内部に入るように
した。
面を有するステンレス鋼製のシリンダ（内径３５ｍｍ、
深さ２００ｍｍ）を用意し、前記円柱状ガラスを、その
下面がシリンダの底面と接するように該シリンダ内部に
置いた。該円柱状ガラスがシリンダ内部に入らない場合
は、円柱状ガラスの外面を研磨して該内部に入るように
した。
【００２８】この円柱状ガラスの上に白金板（厚さ：１
ｍｍ、直径：３５ｍｍ）を置き、その上にステンレス鋼
製押出しパンチをセットした。該白金板および該押出し
パンチがプランジャを構成する。ここで白金板は、コア
用ガラスとステンレス鋼製押出しパンチとの接触による
コア用ガラスの黒色化を防止するために挿入される。
ｍｍ、直径：３５ｍｍ）を置き、その上にステンレス鋼
製押出しパンチをセットした。該白金板および該押出し
パンチがプランジャを構成する。ここで白金板は、コア
用ガラスとステンレス鋼製押出しパンチとの接触による
コア用ガラスの黒色化を防止するために挿入される。
【００２９】次に、円柱状ガラスの温度を５２７℃（ク
ラッド用ガラスの粘度が１０9ポアズとなる温度）と
し、プランジャにより加圧して直径５．２ｍｍ、長さ５
５０ｍｍのコア／クラッド構造を有するガラスファイバ
プリフォームを得、該ガラスファイバプリフォームか
ら、ｄ＝０．０２ｍｍ、Ｄ＝５．２ｍｍのガラスファイ
バプリフォーム１２０ｍｍを切り出した。なお、Ｒ／
（ｄ／Ｄ）は０．００８６である。
ラッド用ガラスの粘度が１０9ポアズとなる温度）と
し、プランジャにより加圧して直径５．２ｍｍ、長さ５
５０ｍｍのコア／クラッド構造を有するガラスファイバ
プリフォームを得、該ガラスファイバプリフォームか
ら、ｄ＝０．０２ｍｍ、Ｄ＝５．２ｍｍのガラスファイ
バプリフォーム１２０ｍｍを切り出した。なお、Ｒ／
（ｄ／Ｄ）は０．００８６である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、押出し成形用柱状ガラ
スの製造において従来必要とされていた溶融ガラスの冷
却過程の調整が不要となり、また該柱状ガラスのコア用
ガラスとクラッド用ガラスの体積比のばらつきを減少で
きる。また、前記ばらつきの減少によりガラスファイバ
プリフォーム製造の効率が向上する。
スの製造において従来必要とされていた溶融ガラスの冷
却過程の調整が不要となり、また該柱状ガラスのコア用
ガラスとクラッド用ガラスの体積比のばらつきを減少で
きる。また、前記ばらつきの減少によりガラスファイバ
プリフォーム製造の効率が向上する。
【図１】本発明において用いられる柱状ガラスの製造方
法を説明する図。
法を説明する図。
【図２】ガラスを押出す前の状態のシリンダ、柱状ガラ
スおよびプランジャを示す図。
スおよびプランジャを示す図。
【図３】ガラスを押出している状態のシリンダ、柱状ガ
ラスおよびプランジャを示す図。
ラスおよびプランジャを示す図。
【図４】従来の柱状ガラスの製造方法を説明する図。
１、５１ ：クラッド用ガラス ２、５２ ：コア用ガラス １０、５０：筒状モールド ２１ ：シリンダ ２２ ：ノズル ２３ ：プランジャ ３０ ：ガラスファイバプリフォーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 直樹 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 4G021 BA00
Claims (2)
- 【請求項１】一方の面がクラッド用ガラスであり、他方
の面の一部または全部がコア用ガラスである柱状ガラス
を押出し成形するガラスファイバプリフォームの製造方
法であって、該柱状ガラスが、（１）上部が開放されて
いる筒状モールドに溶融状態のクラッド用ガラスを流し
込み、（２）該クラッド用ガラスを冷却し、（３）該冷
却されたクラッド用ガラスを筒状モールドから取り出
し、（４）該取り出したクラッド用ガラスの上面の形状
を測定して該形状データを得、（５）次に、粘度が１０
10〜１０14ポアズとなるように前記クラッド用ガラスを
加熱し、（６）クラッド用ガラスの上面に溶融状態のコ
ア用ガラスを流し出して、クラッド用ガラスの上面にコ
ア用ガラスが重なっている複合ガラス体を作製し、
（７）該複合ガラス体を冷却し、（８）該冷却された複
合ガラス体の上部の一部を取り除き、前記形状データを
基に算出したコア用ガラスとクラッド用ガラスの体積比
Ｒが所望の範囲にあるように製造された柱状ガラスであ
ることを特徴とするガラスファイバプリフォームの製造
方法。 - 【請求項２】ガラスファイバプリフォームのコア径ｄと
クラッド径Ｄの比をｄ／Ｄとして、Ｒが０．００５０×
（ｄ／Ｄ）〜０．０１２５×（ｄ／Ｄ）の範囲にある請
求項１に記載のガラスファイバプリフォームの製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000229372A JP2002047026A (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | ガラスファイバプリフォームの製造方法 |
| PCT/JP2001/006462 WO2002010080A1 (fr) | 2000-07-28 | 2001-07-26 | Procede de fabrication d'une preforme en fibre de verre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000229372A JP2002047026A (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | ガラスファイバプリフォームの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002047026A true JP2002047026A (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=18722501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000229372A Pending JP2002047026A (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | ガラスファイバプリフォームの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002047026A (ja) |
| WO (1) | WO2002010080A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4232414B2 (ja) | 2001-10-10 | 2009-03-04 | 旭硝子株式会社 | 光増幅ガラスおよび光導波路 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2694859B2 (ja) * | 1992-01-20 | 1997-12-24 | セントラル硝子株式会社 | １．３μｍ帯光増幅ファイバ用プリフォーム |
| JP2694860B2 (ja) * | 1992-04-28 | 1997-12-24 | セントラル硝子株式会社 | フッ化物ガラスプリフォームの製造方法 |
| JPH07237930A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光伝送・光機能性ガラス部品母材およびその製造方法 |
| JPH08217479A (ja) * | 1995-02-21 | 1996-08-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フッ化物ガラス母材の製造方法 |
| JPH09278475A (ja) * | 1996-04-11 | 1997-10-28 | Hoya Corp | 多重ガラス体の製造方法 |
| JPH10203841A (ja) * | 1997-01-22 | 1998-08-04 | Hoya Corp | ガラスプリフォーム及びガラスファイバの製造方法 |
-
2000
- 2000-07-28 JP JP2000229372A patent/JP2002047026A/ja active Pending
-
2001
- 2001-07-26 WO PCT/JP2001/006462 patent/WO2002010080A1/ja active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002010080A1 (fr) | 2002-02-07 |
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