JP2655909B2 - フッ化物光ファイバ用線引き炉 - Google Patents

フッ化物光ファイバ用線引き炉

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JP2655909B2 JP1060860A JP6086089A JP2655909B2 JP 2655909 B2 JP2655909 B2 JP 2655909B2 JP 1060860 A JP1060860 A JP 1060860A JP 6086089 A JP6086089 A JP 6086089A JP 2655909 B2 JP2655909 B2 JP 2655909B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、高強度のフッ化物光ファイバを作製するフ
ッ化物光ファイバ用線引き炉に関する。
<従来の技術> ZrF4を主成分とするフッ化物ガラス光ファイバ(以下
「フッ化物光ファイバ」という。)は、石英系ファイバ
を凌ぐ10-2dB/km以下の伝送損失を持つため、将来の長
距離大容量通信媒体として種々実用化に向けて開発が行
なわれている。
その一つとして、フッ化物光ファイバの機械的強度を
向上させることが挙げられているが、線引きされた光フ
ァイバは容易に劣化してしまい、実用な耐え得る強度を
持った高強度フッ化物光ファイバは作製されていない。
この強度が劣化する原因は、線引き時にプリフォーム
が加熱されたとき、加水分解を受けたプリフォームの表
面が、下記(1)式のように脱水反応を起こし、酸化物
が生成され、この酸化物が結晶該となり該表面で結晶成
長が著しく進むためである。
従来において、ファイバの強度を向上させるために、
HFガスを用いて表面処理し、プリフォームの表面に形成
された水酸化物層を除去することで劣化を防いでいる。
(S.Sakaguchiet al ;J.Mat.Sci.Lett.,Vol6,P1440〜14
42,(1987))。
<発明が解決しようとする課題> しかしながら、従来の処理方法では、プリフォームを
処理する処理装置と線引き炉とが別々に設けられ、一度
プリフォームを処理した後に、線引きするまでに空気中
の水分により再度加水分解を受け、従来の全く処理を施
さない場合よりは強度が向上するものの、1GPs(ギガパ
スカル)以上の強度を実現することはできないという問
題がある。
本発明は、以上述べた事情に鑑み、簡易な構造で線引
き時の酸化物の表面結晶化を抑えることができると共に
高強度のフッ化物光ファイバを製造できるフッ化物光フ
ァイバ用線引き炉を提供することを目的とする。
<課題を解決するための手段> 前記目的を達成するための本発明のフッ化物光ファイ
バ用先引き炉の構成は、炉芯管内にフッ化物光ファイバ
用プリフォームを設置し、該プリフォームを加熱軟化さ
せつつ延伸してフッ化物光ファイバに線引きするフッ化
物光ファイバ用線引き炉であって、 内部を陽圧とした炉心管と、この炉心管の上部に設け
られてフッ素系ガス又は不活性ガスを導入する内部を陽
圧としたガス供給チャンバと、上記炉心管の下部にシャ
ッタを介して直列に連結されると共に各シャッタが形成
するファイバ引き出し孔を介して連通される少なくとも
二つのチャンバとを設け、且つ上記チャンバの少なくと
も一つをガスを排気する内部を陰圧とした排気チャンバ
とすると共に、この排気チャンバの下側を不活性ガスを
供給する内部を陽圧とした不活性ガス供給チャンバとし
たことを特徴とする。
<作用> 前記構成により、炉芯管内に導入されたフッ素系ガス
又は不活性ガスは炉芯管下部に設けられた排気チャンバ
に送られると共に排気チャンバの下側に設けられた供給
チャンバからの不活性ガスも該排気チャンバ内に導入さ
れ、ここで効果的に外部へ排出され、炉芯管内雰囲気と
外気とが隔離される。
<実 施 例> 以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照にして詳
細に説明する。
第1図は本実施例のフッ化物光ファイバ用線引き炉の
概略断面図である。同図に示すように、本実施例に係る
フッ化物光ファイバ用線引き炉(以下、「線引炉」とい
う。)10には、発熱体11及び炉芯管12が設けられてお
り、該炉芯管12の上部開口部12aからフッ化物光ファイ
バ用プリフォーム13を挿入し、線引きされたフッ化物光
ファイバ14を炉芯管12の下部開口部12bから線引きする
ようになっている。
ここで、炉芯管12の上部開口部12aには、該炉芯管12
内部と連通すると共にOリング15を介してボルト16によ
って固定されるガス供給チャンバ17が設けられている。
このガス供給チャンバ17の上部には、プリフォーム13を
挿入・保持するためのサポート管18がOリング19を介し
てボルト20によって固設されている。また、該ガス供給
チャンバ17内にフッっ素系ガス又は、不活性ガス等のガ
スを導入するガス導入管21及び圧力検出手段Pが、該チ
ャンバ17の壁面に設けられている。
この炉芯管12の下端には、Oリング15を介して袋ねじ
22によって固定される炉芯管受け23が設けられており、
炉芯管12を支持している。
この炉芯管受け23の下部には、2つのチャンバ25,26
が各々シャッタ24を介して、光ファイバの線引き方向直
列で、且つOリング15を介して気密性を保つように、各
々連結されている。このチャンバ25,26は、各シャッタ2
4が形成するファイバ引き出し孔24aを介して連通されて
いる。
上記チャンバ25,26は、これらのうちの炉芯管12の下
部側のチャンバ25を、ガス排気用の排気チャンバとする
と共に、この排気チャンバ25の下側のチャンバ26を、H
e,N2等の不活性ガスを供給する不活性ガス供給チャンバ
としてる。この排気チャンバ25の壁面には、線引き炉の
内部に導入されたガスを図示しないガス処理装置へ排気
する排気管27及び圧力検出手段Pが設けられている。ま
た、不活性ガス供給チャンバ26の壁面には、例えばHe,N
2等の不活性ガスを供給するガス導入管28及び圧力検出
手段Pが設けられている。
このような構成の線引き炉10において、各圧力検出手
段Pで各圧力を常に検出、ガス供給チャンバ17及び炉芯
管12の内部と、線引き炉10の下端に設けられた不活性ガ
ス供給チャンバ26の内部とが陽圧に、また炉芯管12の下
部に設けられた排気チャンバ25の内部が陰圧になるよう
に、各々調節するようにしている。
本実施例においては、Oリング15,19以外の素材とし
て、アルミニウム製のものを用いた。
次に、本実施例の線引き炉10を用いてフッ化物光ファ
イバを線引きする実施例について以下説明するが、該線
引き炉10を用いることにより、線引き前にプリフォーム
13の表面の脱OH処理を行うことができる。
組成ZrF4(62モル%)−BaF2(30モル%)−LaF3(4
モル%)−AIF3(4モル%)のフッ化物光ファイバ用プ
リフォーム13を炉芯管12内に設置し、発熱体11により、
290℃に加熱した。このとき、線引き炉の上、部のガス
供給チャンバ17の内部に、ガス導入管21よりF2(10%)
−Ar(90%)の混合ガスを導入すると共に、線引き炉の
最下端の不活性ガス供給チャンバ26の内部ガス導入管28
より乾燥N2ガスを導入した。また、炉芯管12の下側の排
気チャンバ25の排気ノズル27からは、内部に導入したガ
スを排気した。このときのガスの導入量及び排気量は、
各チャンバに設けた圧力検出手段Pを測定し、ガス供給
チャンバ17及び炉芯管12内と、不活性ガス供給チャンバ
26とが陽圧、排気チャンバ25が陰圧となるように調節し
た。これにより、炉芯管雰囲気と外気とを隔離して脱OH
処理することができた。
ここで脱OH処理を行う上記F2/Arのガス代りとして、H
F,ClF4、SF6,NF3と不活性ガスとの混合ガスを用いても
よい。
この脱OH処理を3時間行った後、プリフォーム13を38
0℃に加熱し、プリフオーム13の線引きを行った。尚、
線引き中の炉芯管12内部の雰囲気は、上記処理時と同一
とした。
その後、線引きされた光ファイバ14に紫外線硬化樹脂
をコートしてファイバ心線を得た。
この得られたファイバ心線の強度を曲げ強度測定によ
り求めたところ、ファイバの強度が1.5GPaほどあった。
これは、従来法で得られるファイバの強度(0.5GPa)よ
り、約3倍の強度向上が図られることとなる。
尚、本実施例においてはOリング15及び発熱体11以外
の素材としてアルミニウムを用いたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、含フッ素ガスを導入しても各
部材が腐食しないものであればいずれでもよく、例えば
ニッケル,モネル合金,銅等の耐フッ素性の金属等を挙
げることができる。
また、本実施例においては、炉芯管の下部にシャッタ
24を介して設けられるチャンバを2つとしてが、本発明
はこれに限定されず、2つ以上のチャンバを設けて、更
に機密性の高い線引き炉を得ることもできる。
更に、本実施例においては脱OH処理を行った後、同一
条件で発熱体11の温度のみを高くして線引きしたが、導
入ガスのフッ素系ガスを不活性ガスに切換えて線引きを
行うこともできる。
<発明の効果> 以上実施例と共に詳しく述べたように、本発明のフッ
化物光ファイバ用線引き炉は、簡易な構造で、フッ化物
光ファイバ用プリフォームの表面処理と線引きとを連続
して行うことができるので、従来法で防げなかった。水
分による二次汚染を抑制でき、高強度のフッ化物光ファ
イバを提供することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例のフッ化物光ファイバ用線引き炉の概
略断面図である。 図 面 中、 10はフッ化物光ファイバ用線引き炉、 12は炉芯管、 13はフッ化物光ファイバ用プリフォーム、 14は光ファイバ、 17はガス供給チャンバ、 24はシャッタ、 25は排気チャンバ、 26は不活性ガス供給チャンバである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炉心管内にフッ化物ファイバ用プリフォー
    ムを設置し、該プリフォームを加熱軟化させつつ延伸し
    てフッ化物光ファイバに線引するフッ化物光ファイバ用
    線引き炉であって、 内部を陽圧とした炉心管と、 この炉心管の上部に設けられてフッ素系ガス又は不活性
    ガスを導入する内部を陽圧としたガス供給チャンバと、 上記炉心管の下部にシャッタを介して直列に連結される
    と共に各シャッタが形成するファイバ引き出し孔を介し
    て連通される少なくとも二つのチャンバとを設け、 且つ上記チャンバの少なくとも一つをガスを排気する内
    部を陰圧とした排気チャンバとすると共に、この排気チ
    ャンバの下側を不活性ガスを供給する内部を陽圧とした
    不活性ガス供給チャンバとしたことを特徴とするフッ化
    物光ファイバ用線引き炉。
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