JP2989957B2 - Forming method of preform for polarization-maintaining optical fiber - Google Patents

Forming method of preform for polarization-maintaining optical fiber

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JP2989957B2
JP2989957B2 JP4075390A JP7539092A JP2989957B2 JP 2989957 B2 JP2989957 B2 JP 2989957B2 JP 4075390 A JP4075390 A JP 4075390A JP 7539092 A JP7539092 A JP 7539092A JP 2989957 B2 JP2989957 B2 JP 2989957B2
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optical fiber
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waveguide
glass body
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    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はコヒーレントな光通信、
光センサなどに用いられる応力付与型の定偏波光ファイ
バを製造するための技術、より詳しくは、その定偏波光
ファイバの母材をつくるための技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to coherent optical communication,
The present invention relates to a technique for manufacturing a stress imparting type constant polarization optical fiber used for an optical sensor or the like, and more particularly, to a technique for manufacturing a base material of the constant polarization optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のとおり、定偏波光ファイバは、基
本モードを構成するExモード、Eyモード(直交二軸方
向)の位相差を、外乱による位相差よりも大きくして、
所定の偏波面を保存するようにしたものである。
BACKGROUND ART As is well known, the polarization maintaining optical fiber, E x mode constituting the basic modes, the phase difference between E y mode (orthogonal biaxial directions), and greater than the phase difference due to the disturbance,
A predetermined polarization plane is preserved.

【0003】定偏波光ファイバの一つとして、応力によ
る複屈折現象を利用した応力付与型があり、この定偏波
光ファイバの場合は、コアに応力を付与することで、偏
波面の保存をはかっている。
As one type of constant polarization optical fiber, there is a stress applying type utilizing a birefringence phenomenon caused by stress. In the case of this constant polarization optical fiber, a polarization is preserved by applying a stress to a core. I'm sorry.

【0004】応力付与型の定偏波光ファイバをつくると
き、母材段階におけるクラッド用ガラスの所定部(コア
用ガラスを挟む位置)に二つの孔を開けてこれらの各孔
に棒状の応力付与部材を装填し、母材の下端に引き落と
し用の重錘を付けた後、当該母材を周知の加熱延伸手段
で線引きするのが一般である。
When a stress applying type constant polarization optical fiber is produced, two holes are formed in a predetermined portion of the cladding glass (a position sandwiching the core glass) in a preform stage, and a rod-like stress applying member is formed in each of the holes. Is generally attached to the lower end of the base material, and a weight for dropping is attached to the lower end of the base material.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した定偏波光ファ
イバ母材の場合、これが脆弱な石英系であるため、穿孔
加工に際して亀裂の生じることが少なからずあり、この
穿孔加工を終えた後も、難度の高い内面研磨、すなわ
ち、各孔の内面を滑らかに仕上げるための加工を施さね
ばならない。同様に、石英系からなる応力付与部材の場
合も、これの加熱延伸、研削、研磨に際して、母材の孔
と精密に対応させて仕上げることを要するので、高度の
加工技術が要求される。さらに、母材、応力付与部材を
良好に仕上げることができたとしても、母材内に応力付
与部材を装填する際、これらの内外周面に傷をつけるこ
とがある。その他、線引き加工を行なうために、母材の
延伸端側に石英製の重錘を付けるなど、煩わしい工程も
必要になる。
In the case of the above-mentioned constant polarization optical fiber preform, since it is a fragile quartz material, cracks often occur during perforation, and even after completion of this perforation, A highly difficult inner surface polishing, that is, a process for smoothly finishing the inner surface of each hole must be performed. Similarly, in the case of a stress-applying member made of a quartz material, a high-level processing technique is required since it is necessary to finish the heating-stretching, grinding, and polishing in correspondence with the holes of the base material precisely. Furthermore, even if the base material and the stress applying member can be satisfactorily finished, when the stress applying member is loaded into the base material, these inner and outer peripheral surfaces may be damaged. In addition, a complicated process such as attaching a quartz weight to the stretched end side of the base material is also required to perform the drawing process.

【0006】このように、既成の手段を介して定偏波光
ファイバ母材をつくるときは、難度の高い加工工程が数
多く存在し、加工物の亀裂、損傷を惹き起こしがちであ
るので、良品の歩留りを高めるのがむずかしく、生産性
も低下する。
[0006] As described above, when the preform of the polarization-maintaining optical fiber is made through the existing means, there are many difficult processing steps, which tend to cause cracks and damage of the work. It is difficult to increase the yield and the productivity decreases.

【0007】本発明はかかる技術的課題に鑑み、母材作
製時の加工難度を緩和して、良品の歩留りを高め、生産
性を向上させることのできる定偏波光ファイバ母材の成
形方法を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above technical problems, the present invention provides a method of forming a constant polarization optical fiber preform capable of reducing the processing difficulty in producing a preform, increasing the yield of non-defective products, and improving productivity. What you want to do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係る定偏波光フ
ァイバ母材の成形方法は、所期の目的を達成するため
に、つぎのような手段を特徴とする。すなわち、成形型
の成形空間内に、定偏波光ファイバの導波路を形成する
ための棒状の導波部材と、定偏波光ファイバの応力付与
部を形成するための棒状の応力付与部材と、これら導波
部材、応力付与部材の周囲を埋めて多孔質ガラス体を形
成するための粉末を含む成形材料とを入れた後、成形型
を外部から加圧して、導波部材、応力付与部材の周囲に
圧縮成形された多孔質ガラス体をつくることを特徴とす
る。
Means for Solving the Problems The method for forming a preform of a polarization-maintaining optical fiber according to the present invention is characterized by the following means in order to achieve the intended purpose. That is, in the molding space of the mold, a rod-shaped waveguide member for forming a waveguide of the constant polarization optical fiber, a rod-shaped stress applying member for forming a stress applying portion of the constant polarization optical fiber, After a molding material containing a powder for forming a porous glass body by filling the periphery of the waveguide member and the stress applying member, the molding die is pressurized from the outside, and the periphery of the waveguide member and the stress applying member. It is characterized in that a porous glass body formed by compression molding is produced.

【0009】[0009]

【作用】本発明方法において定偏波光ファイバ母材を成
形するとき、導波部材、応力付与部材、成形材料などが
入れられた成形型を外部から加圧して、成形空間内に多
孔質ガラス体をつくるだけである。その後、多孔質ガラ
ス体を精製(不純物の除去と脱水)ならびに透明ガラス
化して、透明なガラス体にすればよい。
According to the method of the present invention, when a preform having a polarization-maintaining optical fiber is molded, a molding die containing a waveguide member, a stress applying member, a molding material and the like is externally pressurized to form a porous glass body in the molding space. Just make Thereafter, the porous glass body may be purified (removal of impurities and dehydration) and vitrified to form a transparent glass body.

【0010】上述した本発明方法の場合、定偏波光ファ
イバ母材をつくる上で、つぎの点が技術的に有利であ
る。既製の母材に穿孔加工、内面研磨を施すのでないか
ら、難度の高いガラス加工をともなわない。導波部材、
応力付与部材を母材の孔に装填するのでないから、各部
材相互が寸法上の制約を受けず、これら部材の外面を精
密に加工する必要もない。さらに、部材相互の嵌め合い
をともなわないので、この種の嵌め合いに起こりがちな
母材内部の損傷が生じない。その他、成形空間内の上部
および/または下部に余剰の成形材料を充填しておくこ
とで、母材の延伸端部に線引き用の重錘を同時に成形す
ることができる。したがって、本発明方法によるとき
は、このような成形手段に依存して、定偏波光ファイバ
母材をつくる際の加工難度の緩和、加工工数の削減をは
かることができ、その結果、良品の歩留りが高まり、生
産性が向上する。
In the case of the above-mentioned method of the present invention, the following points are technically advantageous for producing a preform of a polarization-maintaining optical fiber. Since it is not necessary to perform perforation processing and inner surface polishing on a ready-made base material, it does not involve highly difficult glass processing. Waveguide member,
Since the stress applying member is not loaded in the hole of the base material, each member is not limited in size and there is no need to precisely process the outer surfaces of these members. Furthermore, since the members are not fitted to each other, damage to the inside of the base material, which tends to occur in this type of fitting, does not occur. In addition, by filling an excess molding material in an upper portion and / or a lower portion in the molding space, a weight for drawing can be simultaneously molded at the extended end of the base material. Therefore, according to the method of the present invention, depending on such a molding means, it is possible to reduce the processing difficulty and reduce the number of processing steps when producing a constant polarization optical fiber preform. As a result, the yield of non-defective products And productivity is improved.

【0011】[0011]

【実施例】本発明に係る成形方法の一実施例につき、図
面を参照して説明する。図1において、11は成形用筒
型、12、13は一対の成形用蓋体、14は耐圧容器、
17は圧力媒体をそれぞれ示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a molding method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a molding cylinder, 12 and 13 denote a pair of molding lids, 14 denotes a pressure-resistant container,
Reference numeral 17 denotes a pressure medium.

【0012】図1、図2において、21はロッド保材
具、31は導波部材、32は応力付与部材、33は成形
材料、34は多孔質ガラス体をそれぞれ示す。
1 and 2, reference numeral 21 denotes a rod holding member, 31 denotes a waveguide member, 32 denotes a stress applying member, 33 denotes a molding material, and 34 denotes a porous glass body.

【0013】図1、図3において、35は不透明部を有
する定偏波光ファイバ母材を示し、図4において、36
は透明ガラス化処理を受けた定偏波光ファイバ母材を示
す。
In FIG. 1 and FIG. 3, reference numeral 35 denotes a constant polarization optical fiber preform having an opaque portion.
Denotes a constant polarization optical fiber preform that has been subjected to a transparent vitrification treatment.

【0014】成形用筒型11は両端が開放された円筒体
からなり、その材質として、ゴム、合成樹脂のごとき弾
性を有するもの、たとえば、シリコーンゴムやニトリル
ゴムが採用される。
The molding cylinder 11 is formed of a cylindrical body having both ends open, and is made of a material having elasticity such as rubber or synthetic resin, for example, silicone rubber or nitrile rubber.

【0015】一対の成形用蓋体12、13は、外周面に
複数の段差のある円板形状を有している。これら成形用
蓋体12、13は、金属、または、金属と同程度の剛性
を有するゴム、合成樹脂などからなり、一例として、金
属製の各成形用蓋体12、13が採用される。両成形用
蓋体12、13のいずれか一方または両方には、後述の
成形空間27内を吸引するために、その蓋体を厚さ方向
に貫通する吸引孔(図示せず)が形成されることがあ
る。
The pair of molding lids 12 and 13 have a disk shape having a plurality of steps on the outer peripheral surface. The molding lids 12 and 13 are made of metal or rubber or synthetic resin having the same degree of rigidity as the metal. As an example, the molding lids 12 and 13 made of metal are employed. A suction hole (not shown) is formed in one or both of the molding lids 12 and 13 so as to penetrate the lid in the thickness direction to suck a molding space 27 described later. Sometimes.

【0016】耐圧容器14は、壁面の一部に圧力媒体1
7の出入口15、16を有する金属製の円筒体からな
る。耐圧容器14の出入口15、16には、圧力媒体1
7の供給系、排出系(いずれも図示せず)がそれぞれ接
続される。
The pressure vessel 14 has a pressure medium 1
It consists of a metal cylinder having seven entrances 15, 16. The pressure medium 1 is inserted into the entrances 15 and 16 of the pressure vessel 14.
7, a supply system and a discharge system (both not shown) are respectively connected.

【0017】圧力媒体17は、後述する加圧空間19内
に供給されるが、この圧力媒体17の場合、一例として
水からなり、他例として滑油からなる。
The pressure medium 17 is supplied into a pressurizing space 19 which will be described later. In the case of the pressure medium 17, for example, it is made of water and another example is made of lubricating oil.

【0018】ロッド保持具21は、図2に明示するよう
に、輪形をなすフレーム22内の一側から他側にわた
り、互いに連続した導波部材用の保持リング23、応力
付与部材用の保持リング24を備えているほか、フレー
ム22の上面から立ち上がる把持片25をも備えてい
る。ロッド保持具21の材質は、金属、ゴム、合成樹脂
などのうちから、適当なものが採用される。ロッド保持
具21において、保持リング23、24の内形は、後述
する導波部材、応力付与部材の断面外形に対応する。
As shown in FIG. 2, the rod holder 21 includes a holding ring 23 for the waveguide member and a holding ring for the stress applying member, which are continuous from one side to the other side in the frame 22 having a ring shape. 24, and also has a gripping piece 25 that rises from the upper surface of the frame 22. As the material of the rod holder 21, an appropriate material is adopted from metal, rubber, synthetic resin and the like. In the rod holder 21, the inner shapes of the holding rings 23 and 24 correspond to the cross-sectional outer shapes of a waveguide member and a stress applying member described later.

【0019】光導波路を構成するための導波部材31
は、気相反応法、鋳込泥漿法、ゾルゲル法、泥漿塗布
法、押出成形法、あるいは、粉末成形法のごとき方法で
形成された石英系の多孔質ガラス体を脱水ならびに透明
ガラス化したものからなる。こうして作製された石英系
の導波部材31は、一例として、コア用ガラスのみから
なり、他の一例として、コア用ガラスとその外周にクラ
ッド用ガラスの一部とを備えている。これらいずれの場
合も、導波部材31は所定の屈折率分布によるシングル
モード型となっている。
A waveguide member 31 for forming an optical waveguide
Is a dehydrated and transparent vitrified quartz-based porous glass body formed by a method such as a gas phase reaction method, a casting slurry method, a sol-gel method, a slurry coating method, an extrusion molding method, or a powder molding method. Consists of The quartz-based waveguide member 31 manufactured in this manner is made of, for example, only a core glass, and has, as another example, a core glass and a part of the cladding glass on the outer periphery thereof. In any of these cases, the waveguide member 31 is of a single mode type with a predetermined refractive index distribution.

【0020】応力付与部材32も、たとえば、導波部材
31と同様の手段で作製された石英系の透明ガラスから
なる。応力付与部材32には、後述する引張型と加圧型
とがある。
The stress applying member 32 is also made of, for example, a quartz-based transparent glass manufactured by the same means as the waveguide member 31. The stress applying members 32 include a tension type and a pressure type described below.

【0021】多孔質ガラス体34をつくるための成形材
料33は、石英系のガラス粉末からなり、このガラス粉
末は、一例として、ドーパントを含む石英系のガラス微
粒子あるいは成形助剤を含んだ石英系のガラス微粒子か
らなり、他例として、ドーパントを含まない純粋石英微
粒子からなる。後述の成形空間18内に充填される成形
材料33のガラス粉末粒径は、通常、0.01μm〜1
00μm程度である。
The molding material 33 for forming the porous glass body 34 is made of quartz-based glass powder. The glass powder is, for example, a quartz-based glass fine particle containing a dopant or a quartz-based glass containing a molding aid. And, as another example, pure silica fine particles containing no dopant. The glass powder particle size of the molding material 33 filled in the molding space 18 described later is usually 0.01 μm to 1 μm.
It is about 00 μm.

【0022】ガラス粉末の細粒化が著しく、これを成形
空間18内へ充填するのがむずかしい場合、溶媒たとえ
ば純水を利用し、あるいは、成形助剤と純水とを利用し
て、細粒化粉末を粒径50μm〜100μmに造粒すれ
ばよく、かかる造粒により、ガラス粉末の均一な高密度
充填が可能になる。この場合、粒径50μm以上の粉末
の割合を50%以上とし、粒径10μm以下の粉末の割
合を10%未満とするのが好適である。
If the glass powder is remarkably refined and it is difficult to fill it into the molding space 18, a solvent such as pure water is used, or a molding aid and pure water are used to produce fine particles. The granulated powder may be granulated to a particle size of 50 μm to 100 μm, and the granulation enables uniform high-density filling of the glass powder. In this case, it is preferable that the proportion of powder having a particle size of 50 μm or more be 50% or more, and the proportion of powder having a particle size of 10 μm or less be less than 10%.

【0023】場合により、成形材料33のガラス粉末に
は、溶媒たとえば純水が混合されてゾル状を呈している
こともある。この際、ガラス粉末には、成形助剤とし
て、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポ
リエチレングリコール、メチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロ
ピルセルロース、グリセリンのごとき有機物が成形助剤
として採用されることもある。ガラス粉末中への成形助
剤の添加量は、ガラス粉末に対して、1〜20重量%程
度であり、望ましくは15重量%以下である。
In some cases, a solvent such as pure water is mixed with the glass powder of the molding material 33 to form a sol. At this time, an organic material such as polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyethylene glycol, methylcellulose, carboxymethylcellulose, ethylcellulose, hydroxypropylcellulose, and glycerin may be employed as a molding aid in the glass powder. The amount of the molding aid added to the glass powder is about 1 to 20% by weight, preferably 15% by weight or less, based on the glass powder.

【0024】上述した成形装置の場合、これの各構成部
材はつぎのような相対関係にある。外周面に段差のある
一対の成形用蓋体12、13は、図示のとおり、大径
部、中径部、小径部をそれぞれ有している。この場合に
おいて、両成形用蓋体12、13の大径部は耐圧容器1
4と密に突き合わせることができ、両成形用蓋体12、
13の中径部は、成形用筒型11の外径と同径であり、
両成形用蓋体12、13の小径部は、成形用筒型11の
密に嵌め合わせることができる。したがって、耐圧容器
14を外殻とし、その内部において成形用筒型11、両
成形用蓋体12、13を図1のように組み立てた場合、
成形用筒型11、両成形用蓋体12、13にて囲われた
空間が成形空間18となり、成形用筒型11、両成形用
蓋体12、13、耐圧容器14にて囲われた空間が加圧
空間19となる。
In the case of the above-described molding apparatus, the components of the apparatus have the following relative relationships. As shown, the pair of molding lids 12 and 13 having a step on the outer peripheral surface have a large diameter portion, a medium diameter portion, and a small diameter portion, respectively. In this case, the large diameter portions of both the molding lids 12 and 13 are
4 and can be closely matched with each other,
13 has the same diameter as the outer diameter of the molding cylinder 11;
The small diameter portions of both the molding lids 12 and 13 can be closely fitted to the molding cylinder 11. Accordingly, when the pressure-resistant container 14 is used as an outer shell, and the molding cylinder 11 and the two molding lids 12 and 13 are assembled as shown in FIG.
The space enclosed by the molding cylinder 11 and the molding lids 12 and 13 is a molding space 18, and the space enclosed by the molding cylinder 11, the molding lids 12 and 13 and the pressure vessel 14. Becomes the pressurized space 19.

【0025】上記において、両成形用蓋体12、13、
ロッド保持具21などは、多孔質ガラス体34へのコン
タミナントを防止すべく、たとえば、フッ素系の樹脂
(商品名テフロン)やガラスによるコーティングが施さ
れる。特に、ロッド保持具21の場合は、表面の滑性を
高め、導波部材31、応力付与部材32との摩擦抵抗を
減じる上でも、フッ素系樹脂コーティングが有効であ
る。なお、耐圧容器14は成形空間18に直接関与しな
いので、これらには、コンタミナント防止のためのコー
ティングが不要である。その他、後述する部材相互の組
み立てにおいて、高度の気密性、液密性を要する部材相
互の接触箇所には、必要に応じてシール部材が介在され
る。
In the above description, both the molding lids 12, 13,
The rod holder 21 and the like are coated with, for example, a fluorine-based resin (trade name: Teflon) or glass in order to prevent contamination of the porous glass body 34. In particular, in the case of the rod holder 21, the fluorine-based resin coating is effective in increasing the surface smoothness and reducing the frictional resistance between the waveguide member 31 and the stress applying member 32. In addition, since the pressure-resistant container 14 does not directly participate in the molding space 18, they do not require a coating for preventing contamination. In addition, in assembling the members to be described later, a seal member is interposed, as necessary, at a contact point between the members requiring high airtightness and liquid tightness.

【0026】上述した導波部材31、応力付与部材3
2、多孔質ガラス体34の透明ガラス化物は、これらの
屈折率について、つぎの関係を満足させている。すなわ
ち、導波部材31のコア用ガラス屈折率をN1 、導波部
材31のクラッド用ガラス屈折率をN2 、応力付与部材
32をN3 、多孔質ガラス体34の透明ガラス化物の屈
折率をN4 とした場合、これらは、 1 >N 2 =N 4
3 あるいは 1 >N 4 >N 2 ≧N 3 なる関係を満足さ
せている。なお、導波部材31がコア用ガラスのみから
なるとき、上記の関係は、 1 >N 4 ≧N 3 のようにな
る。
The above-described waveguide member 31, stress applying member 3
2. The transparent vitrified material of the porous glass body 34 satisfies the following relationship with respect to these refractive indices. That is, the core glass refractive index of the waveguide member 31 is N 1 , the cladding glass refractive index of the waveguide member 31 is N 2 , the stress applying member 32 is N 3 , and the refractive index of the transparent vitrified material of the porous glass body 34. Are N 4 , N 1 > N 2 = N 4
N 3 Alternatively, N 1 > N 4 > N 2 ≧ N 3 I am satisfied with the relationship. Note that when the waveguide member 31 is made of only the core glass, the above relationship is expressed as N 1 > N 4 ≧ N 3 become that way.

【0027】上述した成形手段を用いて、導波部材3
1、応力付与部材32、多孔質ガラス体34を含む定偏
波光ファイバ母材35、すなわち、不透明部(多孔質ガ
ラス体34)を有する定偏波光ファイバ母材35を成形
するとき、以下のようになる。
Using the molding means described above, the waveguide member 3
1. When forming the constant polarization optical fiber preform 35 including the stress applying member 32 and the porous glass body 34, that is, the constant polarization optical fiber preform 35 having the opaque portion (the porous glass body 34), as follows. become.

【0028】成形に際しては、はじめ、図1に示すよう
に、成形用蓋体13上に成形用筒型11、耐圧容器14
を任意の順序で組みつけ、図示しない治具により成形用
蓋体13、耐圧容器14を相互に固定した後、成形材料
33を成形空間18内のレベルL1 付近まで投入する。
At the time of molding, first, as shown in FIG. 1, a molding cylinder 11 and a pressure-resistant container 14 are placed on a molding lid 13.
The assembling in any order, the molding lid body 13 by an unillustrated jig after fixing the pressure vessel 14 to each other, turning on the molding material 33 to near the level L 1 in the molding space 18.

【0029】つぎに、ロッド保持具21を成形空間18
内に内装してこれを適当な手段で吊り支え、かつ、両側
の両保持リング24内に各応力付与部材32を挿入し、
中央の保持リング23内に導波部材31を挿入する。こ
うした場合、導波部材31が成形空間18内の軸心に保
持され、各応力付与部材32がその導波部材31の両側
に保持される。
Next, the rod holder 21 is moved to the molding space 18.
And each of the stress applying members 32 is inserted into the two holding rings 24 on both sides,
The waveguide member 31 is inserted into the central holding ring 23. In such a case, the waveguide member 31 is held on the axis in the molding space 18, and each stress applying member 32 is held on both sides of the waveguide member 31.

【0030】その後、ロッド保持具21を成形空間18
内から引き上げつつ、前記と同様に成形材料33を成形
空間18内に投入し、かつ、成形材料33の投入量がレ
ベルL2 付近に達した時点でロッド保持具21を成形空
間18内から取り出す。この時点では、成形材料33で
埋めこまれた導波部材31、応力付与部材32が、所定
の位置を保持して自立する。引き続いて、成形材料33
を成形空間18内のレベルL3 まで投入し、導波部材3
1、応力付与部材32を成形材料33により完全に埋め
る。
Thereafter, the rod holder 21 is moved to the molding space 18.
While pulling the inner, the same molded material 33 was charged into the molding space 18, and takes out the rod holder 21 from the molding space inside 18 when the input amount of the molding material 33 reaches the vicinity of the level L 2 . At this time, the waveguide member 31 and the stress applying member 32 embedded in the molding material 33 stand at a predetermined position and stand alone. Subsequently, the molding material 33
Was charged to a level L 3 of the molding space 18, wave guide 3
1. The stress applying member 32 is completely filled with the molding material 33.

【0031】成形空間18内に所定量の成形材料33が
充填された後は、成形用筒型11、耐圧容器14の上部
に成形用蓋体12を組みつけ、図示しない治具により成
形用蓋体12、耐圧容器14を相互に固定して、図1に
示す状態にする。さらに、これを高圧印加装置(図示せ
ず)に投入する。
After a predetermined amount of the molding material 33 is filled in the molding space 18, the molding lid 12 is assembled on the molding cylinder 11 and the pressure-resistant container 14, and the molding lid 12 is fixed by a jig (not shown). The body 12 and the pressure-resistant container 14 are fixed to each other and brought into the state shown in FIG. Further, this is charged into a high-pressure application device (not shown).

【0032】その後、耐圧容器14の出入口15に接続
された供給系(図示せず)から加圧空間19内に圧力媒
体17たる滑油を注入し、成形用筒型11を外部から加
圧する。
Thereafter, lubricating oil as a pressure medium 17 is injected into a pressurizing space 19 from a supply system (not shown) connected to the inlet / outlet 15 of the pressure-resistant container 14, and the molding cylinder 11 is pressurized from the outside.

【0033】かくて、成形空間18内には、成形材料3
3による嵩密度の均一な、しかも、亀裂、割れのない多
孔質ガラス体34が成形される。
Thus, in the molding space 18, the molding material 3
3, a porous glass body 34 having a uniform bulk density and no cracks or cracks is formed.

【0034】以下は、耐圧容器14の出入口15、16
に接続された排出系(図示せず)から加圧空間19内の
圧力媒体17を徐々に外部へ排出しつつ成形用筒型11
を復元させ、成形用筒型11の復元後、高圧印加装置か
らこれを取り出す。ついで、成形用蓋体12、13のい
ずれかを耐圧容器14の端部から外し、成形空間18内
から導波部材31、応力付与部材32と共に多孔質ガラ
ス体34を取り出す。
The following describes the entrances 15 and 16 of the pressure vessel 14.
While gradually discharging the pressure medium 17 in the pressurized space 19 to the outside from a discharge system (not shown) connected to the molding cylinder 11.
Is restored, and after the molding cylinder 11 is restored, it is taken out from the high-pressure applying device. Next, one of the molding lids 12 and 13 is removed from the end of the pressure-resistant container 14, and the porous glass body 34 is taken out of the molding space 18 together with the waveguide member 31 and the stress applying member 32.

【0035】このようにして成形された定偏波光ファイ
バ母材35は、図3に明示するように、不透明部たる多
孔質ガラス体34を有している。したがって、当該多孔
質ガラス体34を高温のHe、Cl 2 雰囲気で精製(不
純物の除去と脱水)し、1600℃付近のHe雰囲気で
透明ガラス化して、透明なガラス体に仕上げ、図4に示
す透明な定偏波光ファイバ母材36を得る。この定偏波
光ファイバ母材36は、導波部材31による導波部、応
力付与部材32による応力付与部、透明ガラス化された
多孔質ガラス体34によるクラッド部39、線引き用の
重錘部40、41を備えている。
The constant polarization optical fiber preform 35 thus formed has a porous glass body 34 as an opaque portion, as clearly shown in FIG. Accordingly, the porous glass body 34 hot the He, Cl 2 Purification (removal of impurities and dehydration) in an atmosphere, and vitrification in a He atmosphere at about 1600 ° C. to finish a transparent glass body, obtain a transparent constant polarization optical fiber preform 36 shown in FIG. The constant polarization optical fiber preform 36 includes a waveguide section formed by the waveguide member 31, a stress applying section formed by the stress applying member 32, a clad section 39 formed by the transparent vitrified porous glass body 34, and a weight section 40 for drawing. , 41.

【0036】上述した透明ガラス化処理のとき、導波部
材31には、応力による複屈折現象が生じて偏波面が保
存される。
At the time of the above-mentioned transparent vitrification treatment, a birefringence phenomenon occurs in the waveguide member 31 due to stress, and the polarization plane is preserved.

【0037】SiO2 の屈折率を制御するためのドーパ
ントとしては、周知のとおり、3価のB23 、Al2
3 、4価のGeO2 、TiO2 、ZrO2 、および、
5価のP25 、AsO5 などがあり、その他、Fも有
効である。これらは、SiO2 に対する複成分ドーパン
トとして、各種組み合わせることにより、SiO2 の屈
折率を高上または低下させるとともに、SiO2 の軟化
温度を高上または低下させる。前記定偏波光ファイバ母
材36の一例としては、コア用ガラス(導波部37)の
組成がSiO2 −GeO2 、応力付与部38の組成がS
iO2 −B25 であり、これらを除くクラッド用ガラ
ス(残部)の組成が純SiO2 である。
As a well-known dopant for controlling the refractive index of SiO 2 , trivalent B 2 O 3 , Al 2
O 3 , tetravalent GeO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , and
There are pentavalent P 2 O 5 and AsO 5 , and F is also effective. These are the double component dopant for SiO 2, by combining various, with is the refractive index of SiO 2 Koue or decrease, Koue or lowering the softening temperature of the SiO 2. As an example of the constant polarization optical fiber preform 36, the composition of the core glass (waveguide portion 37) is SiO 2 —GeO 2 , and the composition of the stress applying portion 38 is S.
iO 2 -B 2 O 5 , and the composition of the cladding glass (the rest) other than these was pure SiO 2 .

【0038】応力付与部材32については、これの断面
形状として、楕円形、三角形以上の多角形などが採用さ
れることがある。
The cross section of the stress applying member 32 may be an ellipse, a polygon having more than a triangle, or the like.

【0039】本発明に係る成形方法の具体例を以下に説
明する。導波部材31としては、VAD法に基づいて作
製された外径約3.1mmφ、長さ約100mmのもの
を用いた。この導波部材31は、コア用ガラスがSiO
2 −GeO2 、クラッド用ガラスがSiO2 からなり、
コア/クラッドの外径比が1/3、比屈折率差が1.2
%である。応力付与部材32も、VAD法に基づいて作
製された外径約7mmφ、長さ約100mmのものを用
いた。この導波部材31の場合、約19wt%B23
−残部SiO2 からなる。成形材料33としては、市販
のシリカ粉末を用いた。この成形材料33の場合、造粒
前の平均粒径が約1μm、造粒後の平均粒径が約30μ
mである。
A specific example of the molding method according to the present invention will be described below. As the waveguide member 31, one having an outer diameter of about 3.1 mmφ and a length of about 100 mm manufactured based on the VAD method was used. The waveguide member 31 has a core glass of SiO.
2- GeO 2 , the cladding glass is made of SiO 2 ,
Core / cladding outer diameter ratio is 1/3, relative refractive index difference is 1.2
%. As the stress applying member 32, an outer diameter of about 7 mmφ and a length of about 100 mm manufactured based on the VAD method was used. In the case of this waveguide member 31, about 19 wt% B 2 O 3
- and the balance SiO 2. As the molding material 33, a commercially available silica powder was used. In the case of this molding material 33, the average particle diameter before granulation is about 1 μm, and the average particle diameter after granulation is about 30 μm.
m.

【0040】成形用筒型11としては、外径80mm
φ、内径70mmφ、長さ250mmのシリコーンゴム
からなるものを用いた。耐圧容器14としては、外径1
10mmφ、内径90mmφ、長さ300mmのアルミ
ニウムからなるものを用いた。両成形用蓋体12、13
としては、成形用筒型11、耐圧容器14に対応する寸
法のものを用いた。
The molding cylinder 11 has an outer diameter of 80 mm.
A member made of silicone rubber having a diameter φ of 70 mm and a length of 250 mm was used. The pressure vessel 14 has an outer diameter of 1
An aluminum plate having a diameter of 10 mm, an inner diameter of 90 mm, and a length of 300 mm was used. Both molding lids 12 and 13
The one having dimensions corresponding to the molding cylinder 11 and the pressure-resistant container 14 was used.

【0041】上記に基づく成形のとき、はじめ、上端が
開放状態にある成形空間18内に成形材料33を投入し
た。このときの成形材料33の投入量は、高さにして約
50mm(成形用蓋体13の内面を基準)である。つぎ
に、成形空間18内に導波部材31、応力付与部材32
をセットした後、該成形空間18内に約860gの成形
材料33を追加充填して、成形空間18の上端を成形用
蓋体12により閉じた。この際の材料充填では、途中ま
で、ロッド保持具21を使用した。成形空間18内にお
ける充填成形材料33の上部100mm(成形用蓋体1
2の内面を基準)は、線引き用の重錘部40に該当す
る。一例として、これらをCIP(Cold Isostatic Pres
sing) 用の高圧印加装置内に投入した。その後、加圧空
間19内に圧力媒体(滑油)17を注入し、成形用筒型
11を500kgf/cm2 の圧力で約1分間加圧し
た。かくて、成形空間18内には、成形材料33による
嵩密度の均一な、しかも、亀裂、割れのない多孔質ガラ
ス体34が、外径約70mmφ、長さ約230mmの寸
法で成形された。
At the time of molding based on the above, first, the molding material 33 was charged into the molding space 18 whose upper end is open. At this time, the injection amount of the molding material 33 is about 50 mm in height (with reference to the inner surface of the molding lid 13). Next, the waveguide member 31 and the stress applying member 32 are formed in the molding space 18.
After setting, the molding space 18 was additionally filled with about 860 g of the molding material 33, and the upper end of the molding space 18 was closed by the molding lid 12. In the material filling at this time, the rod holder 21 was used halfway. 100 mm above the filling material 33 in the molding space 18 (the molding lid 1
2 (based on the inner surface of 2) corresponds to the weight portion 40 for drawing. As an example, these are called CIP (Cold Isostatic Pres
sing). Thereafter, a pressure medium (lubricating oil) 17 was injected into the pressure space 19, and the molding cylinder 11 was pressed at a pressure of 500 kgf / cm 2 for about 1 minute. Thus, in the molding space 18, a porous glass body 34 having a uniform bulk density and no cracks or cracks was molded with a molding material 33 having an outer diameter of about 70 mmφ and a length of about 230 mm.

【0042】その後、約30分の時間をかけて加圧空間
19内の圧力媒体17を徐々に外部へ排出しつつ成形用
筒型11を復元させ、成形用筒型11の復元後、これを
高圧印加装置内から取り出した。これに続いて、成形用
筒型11から成形用蓋体12を外し、成形空間18内か
ら定偏波光ファイバ母材35(導波部材31、応力付与
部材32、多孔質ガラス体34)を取り出した。
Thereafter, over a period of about 30 minutes, the pressure medium 17 in the pressurized space 19 is gradually discharged to the outside, and the molding cylinder 11 is restored. It was taken out of the high-pressure application device. Subsequently, the molding lid 12 is removed from the molding cylinder 11, and the constant polarization optical fiber preform 35 (the waveguide member 31, the stress applying member 32, and the porous glass body 34) is taken out from the molding space 18. Was.

【0043】さらに、その後、多孔質ガラス体34を1
210℃のCl2 、He雰囲気で精製(不純物の除去と
脱水)し、1620℃のHe雰囲気で透明ガラス化し
て、透明ガラス体となし、内部に導波部材31、応力付
与部材32を備えた透明な定偏波光ファイバ母材36を
得た。
Thereafter, the porous glass body 34 is
Purification (removal and dehydration of impurities) in an atmosphere of Cl 2 and He at 210 ° C., and vitrification in a He atmosphere of 1620 ° C. to form a transparent glass body, with a waveguide member 31 and a stress applying member 32 provided inside A transparent constant polarization optical fiber preform 36 was obtained.

【0044】以下は、上記母材を周知の加熱延伸法で線
引きして、コア径5μmφの定偏波光ファイバをつく
り、その線引き直後の光ファイバ外周に、紫外線硬化樹
脂製の被覆層を施した。この具体例での定偏波光ファイ
バは、カットオフ波長が0.84μm、クロストークが
長さ100あたり25dB、ビート長が2.2mm
であり、現用の定偏波光ファイバと比べて遜色がない。
In the following, the base material was drawn by a known heating drawing method to form a constant polarization optical fiber having a core diameter of 5 μmφ, and a coating layer made of an ultraviolet curable resin was applied to the outer periphery of the optical fiber immediately after the drawing. . Constant polarization optical fiber in this embodiment the cut-off wavelength is 0.84 .mu.m, crosstalk length per 100 m - 25 dB, the beat length is 2.2mm
This is comparable to the currently used constant polarization optical fiber.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明方法によるときは、成形型の成形
空間内に、導波部材、応力付与部材、成形材料を入れた
後、成形型を外部から加圧して、導波部材、応力付与部
材の周囲に圧縮成形された多孔質ガラス体をつくるか
ら、定偏波光ファイバ母材をつくる際の加工難度の緩
和、加工工数の削減をはかることができ、ひいては、定
偏波光ファイバ母材(良品)の歩留りが高まり、生産性
が向上する。
According to the method of the present invention, after the waveguide member, the stress applying member and the molding material are put in the molding space of the molding die, the molding die is pressurized from the outside to apply the waveguide member and the stress applying member. Since a porous glass body is formed around the member by compression molding, it is possible to alleviate the processing difficulty and reduce the number of processing steps when manufacturing a constant polarization optical fiber preform. As a result, the constant polarization optical fiber preform ( Yield) and productivity is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明方法の一実施例を示した断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the method of the present invention.

【図2】本発明方法で用いられるロッド保持具の一例を
示した斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a rod holder used in the method of the present invention.

【図3】本発明方法により成形された多孔質ガラス体を
有する定偏波光ファイバ母材の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a constant polarization optical fiber preform having a porous glass body formed by the method of the present invention.

【図4】同上の多孔質ガラス体を透明ガラス化した後の
定偏波光ファイバ母材の斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of the constant polarization optical fiber preform after the above-mentioned porous glass body is formed into a transparent glass.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 成形用筒型 12 成形用蓋体 13 成形用蓋体 14 耐圧容器 15 圧力媒体の出入口 16 圧力媒体の出入口 17 圧力媒体 18 成形空間 19 加圧空間 21 ロッド保持具 31 導波部材 32 応力付与部材 33 成形材料 34 多孔質ガラス体 35 不透明部のある定偏波光ファイバ母材 36 不透明部のない定偏波光ファイバ母材DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Molding cylinder type 12 Molding lid 13 Molding lid 14 Pressure-resistant container 15 Pressure medium inlet / outlet 16 Pressure medium inlet / outlet 17 Pressure medium 18 Molding space 19 Pressurized space 21 Rod holder 31 Guide member 32 Stress applying member Reference Signs List 33 molding material 34 porous glass body 35 constant polarization optical fiber preform with opaque part 36 constant polarization optical fiber preform without opaque part

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C03B 37/00 - 37/16 C03B 20/00 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) C03B 37/00-37/16 C03B 20/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 成形型の成形空間内に、定偏波光ファイ
バの導波路を形成するための棒状の導波部材と、定偏波
光ファイバの応力付与部を形成するための棒状の応力付
与部材と、これら導波部材、応力付与部材の周囲を埋め
て多孔質ガラス体を形成するための粉末を含む成形材料
とを入れた後、成形型を外部から加圧して、導波部材、
応力付与部材の周囲に圧縮成形された多孔質ガラス体を
つくることを特徴とする定偏波光ファイバ母材の成形方
法。
1. A rod-shaped waveguide member for forming a waveguide of a constant polarization optical fiber in a molding space of a molding die, and a rod-shaped stress applying member for forming a stress applying portion of the constant polarization optical fiber. And, after introducing a molding material containing powder for forming a porous glass body by filling the periphery of these waveguide members and stress applying members, and then pressing the molding die from the outside, the waveguide member,
A method of forming a base material of a polarization-maintaining optical fiber, comprising forming a porous glass body formed by compression around a stress applying member.
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