JP2004339056A - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明では、液体キャリア内にシリカ粉末とドーパント粉末を入れたスラリーが準備され、開始シリカ・ガラス・チューブの内表面にこのスラリーが被覆される。次に、被覆は硬化され、チューブは、MCVD法の通常の工程で縮径される。
【選択図】 図1
Description
乾燥が終わったら、チューブは、今説明された方法により再び被覆することができる。厚い被覆を得るために、もし必要なら、数回または多回数の被覆/乾燥のサイクルが行われる。
本発明の実施形態が以下の例で説明される。
ガラスの粉末をブタノール内で混合して、化学物質粉末のスラリーを準備する。粉末は、シリカ粉末、または、パイレックス(登録商標)・ガラス粉末とドーパントからなる成分により構成される。スラリー内での固形物の重量比率は28−32%である。この実施例では、ドーパント成分は、Er2O3、Er(NO3)2、Al2O3、Al(NO3)3から選ばれてもよい。一般的に、ErおよびAlの混合物は、Alドーパントが希土類元素をガラスに可溶性とするので有効である。光ファイバにおけるAlドーパントに関しては、米国特許第4,616,901(特許文献4)を参照されたい。この文献は引用文献としてここに含まれるものとする。
既に説明したように、いくつかの場合には、1つ以上の被覆/乾燥ステップの間に、硬化ステップを行うことが望ましい。
プリフォームが準備されたら、図5に示されたと同様な装置を使用して、プリフォームから光ファイバが線引きされる。図5は、プリフォーム(41)、および、ガラス・プリフォームを軟化させファイバを引っ張られるようにする炉(示されてはいない)を表すサセプタ(42)を備えた光ファイバの線引き装置を示す。線引きされたファイバは43で示されている。このファイバ表面は、被覆プレポリマー(46)を含む容器(45)よりなる被覆カップ(これは全般的に(44)で示されている)を通過する。被覆容器内で、液体を被覆されたファイバはダイス(51)を通って出て行く。ダイス(51)とプレポリマーの液体力学の組み合わせが被覆厚を制御する。プレポリマー被覆されたファイバ(54)は、次にUVランプ(55)に曝されて、プレポリマーは硬化され、被覆工程が完了する。その方が適切ならば、他の硬化用照射が行われてもよい。被覆が硬化されたファイバは、次に、巻き取りリール(57)に巻き取られる。巻き取りリールはファイバの線引き速度を制御する。線引き速度の範囲は、一般に、1−30m/秒である。ファイバと被覆の同心性を維持するためには、ファイバが被覆キャップ、および、特に出口ダイス(51)の中心に保たれることが重要である。市販の装置は、一般的に、ファイバの心合わせを制御するためにプーリーを使用している。ダイス内の流体力学的な圧力自身が、ファイバを中心に保つ助けとなっている。ステッパモータは、マイクロ・ステップ・インデクサ(示されていない)で制御されており、巻き取りリールを制御する。
12 CPD被覆
13 ガラス層
21、22、23、24、25 支持棒
31、32、33、34、35 チューブ
37 スラリー・バス
38 環状電熱線
41 プリフォーム
42 サセプタ
43 ファイバ
44 被覆カップ
45 容器
46 被覆プレポリマー
51 ダイス
54 被覆されたファイバ
55 UVランプ
57 巻き取りリール
Claims (26)
- 光ファイバ・プリフォームを準備し、前記プリフォームを軟化温度まで加熱して前記プリフォームから光ファイバを線引きする光ファイバの製造方法であって、前記プリフォームは、ガラス粉末と液体キャリアにより構成されるスラリーを形成する工程と、ガラス基体を前記スラリーで被覆する工程と、前記ガラス基体を被覆した前記スラリーを乾燥させて最初の乾燥被覆とする工程と、前記最初の乾燥被覆を少なくとも部分的に硬化させる工程とを含む製造工程によって製造されることを特徴とする光ファイバの製造方法。
- スラリーの乾燥が、20−80℃の温度範囲で行われることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- スラリーの乾燥が、30分を超過して行われることを特徴とする請求項2に記載の光ファイバの製造方法。
- 硬化された被覆をスラリーで被覆し、前記スラリーを乾燥させて2番目の乾燥被覆とし、前記2番目の乾燥被覆を少なくとも部分的に硬化させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 硬化された被覆をさらに被覆するスラリーは、ガラス基体を被覆するスラリー粉末とは、異なった粉末の組成よりなることを特徴とする請求項4に記載の光ファイバの製造方法。
- スラリーは、25%より多い固体で構成されることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- スラリーは、ガラス粉末を混ぜ合わせて混合ガラス粉末とし、次に、混合ガラス粉末を液体キャリアと混合することにより形成されることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- スラリーは、ガラス粉末を液体キャリアと共に混合することにより形成されることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 最初の乾燥被覆を少なくとも部分的に硬化させる工程が、完全に稠密なガラス状物体の密度の少なくとも50%の密度をもつ固体とするものであることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 液体キャリアは、分子量が60以上の有機アルコールより構成されることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 液体キャリアは、アルキル・アルコールであることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 液体キャリアは、ブタノールであることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 基体は、ガラス・チューブの内表面であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 基体は、ガラス・ロッドであることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 基体は、部分的に硬化されたスートで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 基体は、ロッドであることを特徴とする請求項15に記載の光ファイバの製造方法。
- 基体は、チューブであることを特徴とする請求項15に記載の光ファイバの製造方法。
- ガラス粉末は、粉末状シリカと1つ以上の粉末状ドーパント混合物の混合により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 1つ以上の粉末状ドーパントの混合物は、酸化物、硝酸塩、および、硫酸塩より構成されるグループから選ばれていることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 1つ以上の粉末状ドーパントの混合物は、La、Ce、Pr、Pm、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Lu、Er、Nd、Yb、Sm、Al、Ga、Li、Rb、Na、K、Cs、Cr、Fe、Ni、Zn、Ca、Ba、Sr、Sn、Pb、AS、Sb、および、Biより構成されるグループから選ばれる元素の混合物であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- ガラス粉末は、添加されたシリカ粒子の粉末により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- スラリーを乾燥させて最初の乾燥被覆とする工程が、窒素をチューブに流すことを含むことを特徴とする請求項13に記載の光ファイバの製造方法。
- 最初の乾燥被覆を少なくとも部分的に硬化させる工程が、基体を1900℃より高い温度で加熱することにより行われることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 光ファイバ・プリフォームを準備し、前記プリフォームを軟化温度まで加熱して前記プリフォームから光ファイバを線引きする光ファイバの製造方法であって、前記プリフォームは、ガラス粉末と液体キャリアにより構成される最初のスラリーを形成する工程と、ガラス基体を前記スラリーで被覆する工程と、前記スラリー被覆を乾燥して乾燥被覆とし、前記乾燥被覆を加熱してガラス状のガラス層を形成する工程とを含む製造工程によって製造され、さらに前記ガラス基体を前記スラリーで被覆する工程は、ガラス・チューブを支持棒で垂直にぶらさげ、前記支持棒を下ろして前記ガラス・チューブを前記スラリーよりなる槽に入れて前記ガラス・チューブの表面に前記スラリーを塗布し、前記ガラス・チューブ上のスラリー被覆をそのままの状態で前記支持棒を引き上げて、前記ガラス・チューブを前記スラリー槽から持ち上げ、前記スラリー被覆の厚みを平衡状態に達するようにすることによって製造されることを特徴とする光ファイバの製造方法。
- チューブ間のスペースを封止するための同心状のプラグをもったもう1つのチューブの内部に、上記チューブが装着される、ことを特徴とする請求項24に記載の光ファイバの製造方法。
- ガラス粉末と液体キャリアにより構成されるスラリーを形成し、ガラス基体を前記スラリーで被覆し、前記ガラス基体を被覆した前記スラリーを乾燥させて最初の乾燥被覆とし、前記乾燥被覆を少なくとも部分的に硬化させることを特徴とする光ファイバ・プリフォームの製造方法。
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