JP2813752B2 - 光導波路プレフォームの製造方法 - Google Patents
光導波路プレ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
- C03B37/0128—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass
- C03B37/01282—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass by pressing or sintering, e.g. hot-pressing
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスからなる円筒状
のコアロッド上に外被層を管状の粉末層として適用し、
そして等温の温度場で加熱することによってその外被層
を安定化させる、光道波路プレフォームの製造方法に関
する。外被を生じさせるための粉末層の焼結は、最終的
に１２５０℃以上の温度で行われる。
のコアロッド上に外被層を管状の粉末層として適用し、
そして等温の温度場で加熱することによってその外被層
を安定化させる、光道波路プレフォームの製造方法に関
する。外被を生じさせるための粉末層の焼結は、最終的
に１２５０℃以上の温度で行われる。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法は、ＭＳＰ法（ＭＳＰ＝Ｍ
ｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｈａｐｉｎｇｏｆ Ｐｒｅｆｏ
ｒｍｓ：プレフォームの機械的な造形）という名称の下
に知られている。（論文：Ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈｅｓ
Ｎａｃｈｒｉｃｈｔｅｎｗｅｓｅｎ 第３／４号、１９
８８の“光学繊維用プレフォームの製造技術”）現在知
られている方法を用いると、達成される減衰値で理論的
に可能な限界に殆ど到達した品質で、ガラスから光道波
路を製造することができるので、生産費用の低減に向か
って集約的な研究が現在進められつつある。これはま
た、１個から長い光道波路を製造できるプレフォームの
寸法を増大させることを目指す努力も含んでいる。５５
ｍｍの末端直径と５０ｃｍの長さを有するプレフォーム
から１００ｋｍの長さの光道波路を製造することができ
る。
ｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｈａｐｉｎｇｏｆ Ｐｒｅｆｏ
ｒｍｓ：プレフォームの機械的な造形）という名称の下
に知られている。（論文：Ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈｅｓ
Ｎａｃｈｒｉｃｈｔｅｎｗｅｓｅｎ 第３／４号、１９
８８の“光学繊維用プレフォームの製造技術”）現在知
られている方法を用いると、達成される減衰値で理論的
に可能な限界に殆ど到達した品質で、ガラスから光道波
路を製造することができるので、生産費用の低減に向か
って集約的な研究が現在進められつつある。これはま
た、１個から長い光道波路を製造できるプレフォームの
寸法を増大させることを目指す努力も含んでいる。５５
ｍｍの末端直径と５０ｃｍの長さを有するプレフォーム
から１００ｋｍの長さの光道波路を製造することができ
る。
【０００３】ＭＳＰ法によってプレフォームを製造する
に当たって、５ないし１５％の初期嵩密度を有する、酸
化物粉末で作られた外被層が、焼結された最終的なガラ
ス材料の密度を１００％の密度と表現することとして、
熱処理により、その最終的な密度の少なくとも２５％の
密度となるまで安定化されるならば、曲がりや引き裂き
を伴った物体を生ずることが発見された。半完成品のプ
レフォームにおけるこの破壊は、互いに反対方向に動く
コアと、生成した外被層との相互作用に帰することがで
きる。
に当たって、５ないし１５％の初期嵩密度を有する、酸
化物粉末で作られた外被層が、焼結された最終的なガラ
ス材料の密度を１００％の密度と表現することとして、
熱処理により、その最終的な密度の少なくとも２５％の
密度となるまで安定化されるならば、曲がりや引き裂き
を伴った物体を生ずることが発見された。半完成品のプ
レフォームにおけるこの破壊は、互いに反対方向に動く
コアと、生成した外被層との相互作用に帰することがで
きる。
【０００４】外被層から焼結されたガラス状外被層もま
た亀裂がなく、それによって、仕上げられた光道波路プ
レフォームから製造された光道波路が減衰の増大を示さ
ないように、安定化された外被層は亀裂の無いものでな
ければならない。
た亀裂がなく、それによって、仕上げられた光道波路プ
レフォームから製造された光道波路が減衰の増大を示さ
ないように、安定化された外被層は亀裂の無いものでな
ければならない。
【０００５】粉末状または著しく多孔質の外被層は、安
定化中に半径方向にも、また軸方向にも非常に大きな収
縮を示すので、管状の外被層かコアロッド上で滑り動け
ることが保証されなければならない。これが達成されな
いと、外被層はコアロッドに粘着して、生成した光道波
路プレフォームが破壊される。
定化中に半径方向にも、また軸方向にも非常に大きな収
縮を示すので、管状の外被層かコアロッド上で滑り動け
ることが保証されなければならない。これが達成されな
いと、外被層はコアロッドに粘着して、生成した光道波
路プレフォームが破壊される。
【０００６】安定化中になお多孔質である外被層は、安
定化工程中またはその後で除去されないと、仕上げられ
た光道波路において光の誘導を妨げるであろう物質を含
んでいる。
定化工程中またはその後で除去されないと、仕上げられ
た光道波路において光の誘導を妨げるであろう物質を含
んでいる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎となる技
術的課題は、光道波路プレフォームが裂けないように、
安定化された外被層に亀裂が生じないような方法で安定
化工程を遂行することにある。
術的課題は、光道波路プレフォームが裂けないように、
安定化された外被層に亀裂が生じないような方法で安定
化工程を遂行することにある。
【０００８】その上、多孔質の外被層に含まれている不
純物と、望ましくない元素の少なくとも一部を、安定化
中に除去できる可能性が保持されていなければならな
い。
純物と、望ましくない元素の少なくとも一部を、安定化
中に除去できる可能性が保持されていなければならな
い。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この技術的な課題は、本
発明によれば、円筒状のガラスコアロッド上に適用され
た管状の粉末層を第一の加熱速度で１５０℃まで比較的
緩やかに加熱し、その後前記第一の加熱速度よりも速い
第二の加熱速度で前記粉末層の温度を１１５０℃乃至１
２００℃の温度まで上昇させ、ついで前記粉末層の密度
を高める期間、この粉末層を１１５０℃乃至１２００℃
の温度に維持し、そして前記管状の粉末層を１２５０℃
以上の温度で焼結して、その管状粉末層の密度を最終的
な密度まで高めて外被層を形成させることによって、解
決される。
発明によれば、円筒状のガラスコアロッド上に適用され
た管状の粉末層を第一の加熱速度で１５０℃まで比較的
緩やかに加熱し、その後前記第一の加熱速度よりも速い
第二の加熱速度で前記粉末層の温度を１１５０℃乃至１
２００℃の温度まで上昇させ、ついで前記粉末層の密度
を高める期間、この粉末層を１１５０℃乃至１２００℃
の温度に維持し、そして前記管状の粉末層を１２５０℃
以上の温度で焼結して、その管状粉末層の密度を最終的
な密度まで高めて外被層を形成させることによって、解
決される。
【００１０】外被層の安定化中にこのような手順を採れ
ば、多孔質の外被層中の粒子間の付着力はガラスコアロ
ッドと外被層との間の付着力よりも大きくなる。それ
故、多孔質の外被層はコアロッド上で滑ることができ、
その間に外被層は半径方向にも軸方向にも殆ど等方的に
密度が高められる。本発明によれば、酸化物の粉末から
なる外被層の安定化中にこの層が確実に変形しないよう
にするために、この緻密化は２５〜５０％の相対密度に
達するまで、約１２００℃という最高温度の等温分布を
有する雰囲気中で遂行される。
ば、多孔質の外被層中の粒子間の付着力はガラスコアロ
ッドと外被層との間の付着力よりも大きくなる。それ
故、多孔質の外被層はコアロッド上で滑ることができ、
その間に外被層は半径方向にも軸方向にも殆ど等方的に
密度が高められる。本発明によれば、酸化物の粉末から
なる外被層の安定化中にこの層が確実に変形しないよう
にするために、この緻密化は２５〜５０％の相対密度に
達するまで、約１２００℃という最高温度の等温分布を
有する雰囲気中で遂行される。
【００１１】外被層の安定化が等温の温度分布を有する
雰囲気中で遂行されるならば、コアと外被層は実質的に
同じ温度にある。ヘリウム雰囲気中で遂行される粉末層
の予備乾燥と同時に、高々１２００℃という最高温度で
実施される安定化においては、多孔質の外被層はコアロ
ッドに沿ってその上を滑り動くことによって軸方向に収
縮する。この工程中でコアロッドは形状を大して変化さ
せない。多孔質の外被層の収縮はほぼ等方的に進行す
る。本発明の有利な態様は請求項２乃至４に記載されて
いる。
雰囲気中で遂行されるならば、コアと外被層は実質的に
同じ温度にある。ヘリウム雰囲気中で遂行される粉末層
の予備乾燥と同時に、高々１２００℃という最高温度で
実施される安定化においては、多孔質の外被層はコアロ
ッドに沿ってその上を滑り動くことによって軸方向に収
縮する。この工程中でコアロッドは形状を大して変化さ
せない。多孔質の外被層の収縮はほぼ等方的に進行す
る。本発明の有利な態様は請求項２乃至４に記載されて
いる。
【００１２】
【実施例】本発明方法は、例えば、次のようにして遂行
される。内径１５ｃｍ、長さ１１０ｃｍのガラス管の中
で同軸に配置されているガラスコアロッドを有する、そ
のガラス管の中に５％の相対密度となるまで、ＳｉＯ２
粉末を充填する。仕上げられた光導波路プレフォームの
外被直径対コア直径との比は２．５であり、そして屈折
率の差は５．０×１０−３の値を有する。
される。内径１５ｃｍ、長さ１１０ｃｍのガラス管の中
で同軸に配置されているガラスコアロッドを有する、そ
のガラス管の中に５％の相対密度となるまで、ＳｉＯ２
粉末を充填する。仕上げられた光導波路プレフォームの
外被直径対コア直径との比は２．５であり、そして屈折
率の差は５．０×１０−３の値を有する。
【００１３】等温の温度領域を有する炉内で、上記のよ
うに組み合わせたものを、本発明に従い、３０℃から１
１８０℃の最高温度まで加熱する。この加熱を、第一の
工程段階では約１５０℃に至るまで０．５℃／分の加熱
速度で、ついで１５０℃で始まる２℃／分の値まで加熱
速度を増大させて、連続的に遂行する。１１８０℃の最
高温度を３時間維持する。
うに組み合わせたものを、本発明に従い、３０℃から１
１８０℃の最高温度まで加熱する。この加熱を、第一の
工程段階では約１５０℃に至るまで０．５℃／分の加熱
速度で、ついで１５０℃で始まる２℃／分の値まで加熱
速度を増大させて、連続的に遂行する。１１８０℃の最
高温度を３時間維持する。
【００１４】この安定化工程で製造された製品は、５０
％の外被層相対密度、６６ｃｍの外被層直径、および５
０ｃｍの長さを有する、亀裂の無い、幾何学的に均質な
光導波路プレフォームである。外被層は安定化工程中に
ほぼ等方的に収縮する。半径方向においては、この収縮
はやや大きく、すなわち約５％だけ大きい。
％の外被層相対密度、６６ｃｍの外被層直径、および５
０ｃｍの長さを有する、亀裂の無い、幾何学的に均質な
光導波路プレフォームである。外被層は安定化工程中に
ほぼ等方的に収縮する。半径方向においては、この収縮
はやや大きく、すなわち約５％だけ大きい。
【００１５】この方法で製造された光導波路プレフォー
ムは、大抵の場合、付加的な処理工程の後に、例えば、
不純物を除去するための付加的な処理工程の後に、１０
０℃／ｃｍの温度勾配を示す勾配温度領域を有する焼結
炉内で１５３０℃において焼結することができる。この
光導波路プレフォームは、長さ１００ｋｍの光導波路を
製造するのに十分である。
ムは、大抵の場合、付加的な処理工程の後に、例えば、
不純物を除去するための付加的な処理工程の後に、１０
０℃／ｃｍの温度勾配を示す勾配温度領域を有する焼結
炉内で１５３０℃において焼結することができる。この
光導波路プレフォームは、長さ１００ｋｍの光導波路を
製造するのに十分である。
【００１６】多孔質外被層中に含まれる不純物は、物理
的または化学的に結合している水、塩化ゲルマニウムの
ような塩化物、および鉄化合物である。光導波路におい
て光の誘導を妨害するこれらの不純物は安定化工程中ま
たはそれに続く塩素化工程で除去されなければならな
い。
的または化学的に結合している水、塩化ゲルマニウムの
ような塩化物、および鉄化合物である。光導波路におい
て光の誘導を妨害するこれらの不純物は安定化工程中ま
たはそれに続く塩素化工程で除去されなければならな
い。
【００１７】安定化工程においては、清掃用ガスとして
ヘリウムが有利に使用される。このガスは化学的に不活
性であって高い熱電導率を有し、そしてガラスを通って
容易に拡散する。このヘリウムに少量（高々１０容量／
容量％）の酸素を混合すると炭化水素の除去が促進され
る。炭化水素の除去が促進される。
ヘリウムが有利に使用される。このガスは化学的に不活
性であって高い熱電導率を有し、そしてガラスを通って
容易に拡散する。このヘリウムに少量（高々１０容量／
容量％）の酸素を混合すると炭化水素の除去が促進され
る。炭化水素の除去が促進される。
【００１８】
【発明の効果】以上述べた説明から明らかなように、本
発明によれば、ＭＳＰ法によって光導波路プレフォーム
を製造するに当たって、そのプレフォームが曲がった
り、裂けたりしないように、安定化された外被層に亀裂
が生じない製造方法が提供され、それによって亀裂の無
い光導波路を提供することもできる。
発明によれば、ＭＳＰ法によって光導波路プレフォーム
を製造するに当たって、そのプレフォームが曲がった
り、裂けたりしないように、安定化された外被層に亀裂
が生じない製造方法が提供され、それによって亀裂の無
い光導波路を提供することもできる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−111747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−83325（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−182126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−307134（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−40096（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03B 37/012 C03B 20/00
Claims (4)
- 【請求項１】 （ａ）円筒状のガラスコアロッドを用意
し、 （ｂ）前記円筒状のガラスコアロッドの上に管状の粉末
層を適用し、 （ｃ）前記管状の粉末層を第一の加熱速度で１５０℃ま
で加熱し、 （ｄ）前記第一の加熱速度よりも速い第二の加熱速度で
前記管状の粉末層の温度を１１５０℃乃至１２００℃の
温度まで上昇させ、 （ｅ）前記管状の粉末層の密度を高める期間、この管状
粉末層を１１５０℃乃至１２００℃の温度に維持し、そ
して （ｆ）前記管状の粉末層を１２５０℃以上の温度で焼結
して、その管状粉末層の密度を最終的な密度まで高めて
外被層を形成させる、 という段階を含む、外被層とコアを有する光導波路プレ
フォームの製造方法。 - 【請求項２】 前記（ｅ）の維持段階中に、粉末層の密
度を最終密度の２５〜５０％という相対密度まで高める
請求項１の製造方法。 - 【請求項３】 前記（ｅ）の維持段階中にヘリウム雰囲
気が用いられる請求項１の製造方法。 - 【請求項４】 高々１０容量％という少量割合の酸素が
ヘリウムに混合される請求項３の製造方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE40411532 | 1990-12-21 | ||
| DE19904041153 DE4041153A1 (de) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Verfahren zum herstellen einer lichtwellenleiter-vorform |
| DE19904041152 DE4041152A1 (de) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Verfahren zur herstellung einer lichtwellenleiter-vorform |
| DE40411524 | 1990-12-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321530A JPH04321530A (ja) | 1992-11-11 |
| JP2813752B2 true JP2813752B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=25899641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3335133A Expired - Fee Related JP2813752B2 (ja) | 1990-12-21 | 1991-12-18 | 光導波路プレフォームの製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5215564A (ja) |
| EP (1) | EP0492073B1 (ja) |
| JP (1) | JP2813752B2 (ja) |
| CN (1) | CN1029307C (ja) |
| CA (1) | CA2058183C (ja) |
| DE (1) | DE59102740D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05273426A (ja) * | 1991-12-06 | 1993-10-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光導波膜の作製方法およびこれを用いた光導波路の作製方法 |
| US5560759A (en) * | 1994-11-14 | 1996-10-01 | Lucent Technologies Inc. | Core insertion method for making optical fiber preforms and optical fibers fabricated therefrom |
| US5573571A (en) * | 1994-12-01 | 1996-11-12 | Lucent Technologies Inc. | Method for making optical fiber preforms and optical fibers fabricated therefrom |
| US5656057A (en) * | 1995-05-19 | 1997-08-12 | Corning Incorporated | Method for drying and sintering an optical fiber preform |
| US8578736B2 (en) * | 2008-09-23 | 2013-11-12 | Corning Incorporated | Soot radial pressing for optical fiber overcladding |
| CN102898018B (zh) * | 2012-10-09 | 2015-01-21 | 中天科技精密材料有限公司 | 一种玻璃棒的抛光设备及其抛光方法 |
| US10494291B2 (en) | 2014-10-23 | 2019-12-03 | Corning Incorporated | Hygroscopic additives for silica soot compacts and methods for forming optical quality glass |
| WO2016138052A1 (en) | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Corning Incorporated | Methods for strengthening silica soot compacts with nanoparticles |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740096A (en) * | 1980-08-19 | 1982-03-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Shielded excavator |
| DE3217965A1 (de) * | 1982-05-13 | 1983-11-17 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur herstellung von glasfaser-lichtwellenleitern |
| CA1271316A (en) * | 1984-12-21 | 1990-07-10 | Koichi Abe | Optical waveguide manufacture |
| DE3518142A1 (de) * | 1985-05-21 | 1986-11-27 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur herstellung eines laenglichen glaskoerpers, insbesondere einer vorform fuer lichtwellenleiter |
| JPS6283325A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-16 | Asahi Glass Co Ltd | 高純度石英ガラスの製造方法 |
| JPH0791079B2 (ja) * | 1986-02-04 | 1995-10-04 | 住友電気工業株式会社 | 光フアイバ用ガラス母材の製造方法 |
| DE3624918A1 (de) * | 1986-07-23 | 1988-01-28 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Verfahren zum herstellen von lichtwellenleitern, ausgehend von pulverfoermigem glasausgangsmaterial |
| JPS63307134A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-14 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバ母材の製造方法 |
| US4775401A (en) * | 1987-06-18 | 1988-10-04 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Method of producing an optical fiber |
| JPH01111747A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-28 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバ母材の製造方法 |
| DE3911745A1 (de) * | 1989-04-11 | 1990-10-25 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung von glaskoerpern mit bereichen unterschiedlicher optischer brechung |
-
1991
- 1991-10-10 EP EP91117279A patent/EP0492073B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-10 DE DE59102740T patent/DE59102740D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-18 JP JP3335133A patent/JP2813752B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-19 US US07/810,201 patent/US5215564A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-20 CN CN91111688A patent/CN1029307C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-20 CA CA002058183A patent/CA2058183C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1064462A (zh) | 1992-09-16 |
| DE59102740D1 (de) | 1994-10-06 |
| EP0492073B1 (de) | 1994-08-31 |
| EP0492073A1 (de) | 1992-07-01 |
| JPH04321530A (ja) | 1992-11-11 |
| CA2058183C (en) | 1997-10-07 |
| CN1029307C (zh) | 1995-07-12 |
| US5215564A (en) | 1993-06-01 |
| CA2058183A1 (en) | 1992-06-22 |
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