JP3306444B2 - ガラス物品の作成方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ・プリフォ−
ム、特に沈積処理時に容易に添加されないド−パントを
含んだこれらのプリフォ−ムを作成するための方法およ
び装置に関する。
ム、特に沈積処理時に容易に添加されないド−パントを
含んだこれらのプリフォ−ムを作成するための方法およ
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバは、商業ベ−スでは、一般に
0.7ミクロンから1.7ミクロンまでに延長したスペクトル
の光領域の少なくとも一部分において損失が1dB/km以下
となるようにして製造されている。そのファイバはコア
とクラッドよりなり、そのクラッドは少なくともそれの
一部分においてコアの屈折率よりも低い屈折率を有して
いる。このような低損失光ファイバは主としてシリカよ
りなるガラスで作成される。すなわち、そのガラス組成
は50％以上のシリカを含んでいる。
0.7ミクロンから1.7ミクロンまでに延長したスペクトル
の光領域の少なくとも一部分において損失が1dB/km以下
となるようにして製造されている。そのファイバはコア
とクラッドよりなり、そのクラッドは少なくともそれの
一部分においてコアの屈折率よりも低い屈折率を有して
いる。このような低損失光ファイバは主としてシリカよ
りなるガラスで作成される。すなわち、そのガラス組成
は50％以上のシリカを含んでいる。
【０００３】光ファイバを作成するために用いられるド
−パントとしては、最も広く用いられている主要な屈折
率上昇ド−パントであるゲルマニア、およびリンのよう
な他のマイナ−なド−パントや他の屈折率上昇ド−パン
ト、さらにフッ素やホウ素のような屈折率低下ド−パン
トがある。光ファイバに用いられるのに考慮される他の
ド−パントとしては、Al、Zr、Nb、Ta、Ga、In、Sn、S
b、Bi、4f希土類（原子番号５７−７１）、およびアル
カリ土類Be、Mg、Ca、Zn、Sr、CdおよびBaがある。これ
らのうち、ファイバ・レ−ザ−、減衰器、およびセンサ
を含む種々の用途に対しては、ある種の希土類をド−プ
した光ファイバが関心をもたれている。
−パントとしては、最も広く用いられている主要な屈折
率上昇ド−パントであるゲルマニア、およびリンのよう
な他のマイナ−なド−パントや他の屈折率上昇ド−パン
ト、さらにフッ素やホウ素のような屈折率低下ド−パン
トがある。光ファイバに用いられるのに考慮される他の
ド−パントとしては、Al、Zr、Nb、Ta、Ga、In、Sn、S
b、Bi、4f希土類（原子番号５７−７１）、およびアル
カリ土類Be、Mg、Ca、Zn、Sr、CdおよびBaがある。これ
らのうち、ファイバ・レ−ザ−、減衰器、およびセンサ
を含む種々の用途に対しては、ある種の希土類をド−プ
した光ファイバが関心をもたれている。
【０００４】光ファイバは通常は金属塩化物を酸化する
ことによって作成される。塩化物は比較的低い温度で蒸
発しそしてそれらが酸化されるホットゾ−ンに送ること
ができるから従来より用いられている。このホットゾ−
ンというのは、ガラス形成反応物蒸気が酸化されるガラ
ス形成装置の領域を意味する。四塩化ケイ素および四塩
化ゲルマニウムに対して通常用いられる蒸発技術として
は、バブリング(bubbling）、直接蒸発およびフラッシ
ュ蒸発がある。商業的に使用されている他の塩化物とし
ては、塩化ホウ素およ塩化リンがあるが、これらも室温
では液体またはガス状である。
ことによって作成される。塩化物は比較的低い温度で蒸
発しそしてそれらが酸化されるホットゾ−ンに送ること
ができるから従来より用いられている。このホットゾ−
ンというのは、ガラス形成反応物蒸気が酸化されるガラ
ス形成装置の領域を意味する。四塩化ケイ素および四塩
化ゲルマニウムに対して通常用いられる蒸発技術として
は、バブリング(bubbling）、直接蒸発およびフラッシ
ュ蒸発がある。商業的に使用されている他の塩化物とし
ては、塩化ホウ素およ塩化リンがあるが、これらも室温
では液体またはガス状である。
【０００５】しかし、光導波路で使用できる幾つかの他
の金属塩化物があり、それらは常温で固体であり、かつ
沸騰するのではなくて昇華するものもあればしないもの
もある。このような特性のために、これらの材料を従来
のシステムで給送するのはほとのど不可能である。この
ような他の金属塩化物を作成するための反応物は金属塩
化物を蒸発させること（米国特許第３８０１２９４号、
第４６０４１１８号、および第４７８７９２７号）およ
び塩素のようなハロゲン化物をド−パント金属と反応さ
せて加熱された噴射チュ−ブを通じてホットゾ−ンに給
送される塩化物を形成すること（米国特許第４６１６９
０１号）によって作成されている。
の金属塩化物があり、それらは常温で固体であり、かつ
沸騰するのではなくて昇華するものもあればしないもの
もある。このような特性のために、これらの材料を従来
のシステムで給送するのはほとのど不可能である。この
ような他の金属塩化物を作成するための反応物は金属塩
化物を蒸発させること（米国特許第３８０１２９４号、
第４６０４１１８号、および第４７８７９２７号）およ
び塩素のようなハロゲン化物をド−パント金属と反応さ
せて加熱された噴射チュ−ブを通じてホットゾ−ンに給
送される塩化物を形成すること（米国特許第４６１６９
０１号）によって作成されている。
【０００６】ＭＣＶＤ法（米国特許第４２１７０２７
号）では、シリカおよび／またはド−プされたシリカ粒
子が1800℃ホットゾ−ンで形成され、そしてそれらの粒
子が下流に流れ、そこでチュ−ブ壁上に沈積する。粒子
の各層を焼結するには比較的短時間でよいが、典型的な
焼結温度は1800℃である。ＭＣＶＤ法では各層が別々に
焼結されるので、先に添着された層はすべて、各後続の
添着層の焼結時には1800℃のオ−ダ−の温度を受ける。
米国特許第４６１６９０１号には、十分に高い温度で十
分な時間をかけると、耐熱性の酸化物を形成するノング
ラス(nonglass)が結晶化する傾向のあることが指摘され
ている。アルミナおよびジルコニアのようなド−パント
を含んだシリカ・ファイバの失透（devitirification）
を防止するために、シリカ・ポウリフォ−ムの作成時に
コアガラスに有効量の酸化リンを添加できることを上記
の米国特許は教示している。Al2O3およびP2O5をド−プ
したシリカ・コアを有しかつ0.16および0.27の開口数を
有する光ファイバは、1.15μmにおいてそれぞれ2dB/km
および8dB/kmの最小損失を呈示した。、一部には三相Al
2O3 - P2O5 - SiO2ガラス系は失透する傾向が少ないか
ら、これらの損失は比較的小さいと考えられた。しか
し、ある種の目的のためには、光ファイバのコアにP2O5
を入れるのは望ましくない。
号）では、シリカおよび／またはド−プされたシリカ粒
子が1800℃ホットゾ−ンで形成され、そしてそれらの粒
子が下流に流れ、そこでチュ−ブ壁上に沈積する。粒子
の各層を焼結するには比較的短時間でよいが、典型的な
焼結温度は1800℃である。ＭＣＶＤ法では各層が別々に
焼結されるので、先に添着された層はすべて、各後続の
添着層の焼結時には1800℃のオ−ダ−の温度を受ける。
米国特許第４６１６９０１号には、十分に高い温度で十
分な時間をかけると、耐熱性の酸化物を形成するノング
ラス(nonglass)が結晶化する傾向のあることが指摘され
ている。アルミナおよびジルコニアのようなド−パント
を含んだシリカ・ファイバの失透（devitirification）
を防止するために、シリカ・ポウリフォ−ムの作成時に
コアガラスに有効量の酸化リンを添加できることを上記
の米国特許は教示している。Al2O3およびP2O5をド−プ
したシリカ・コアを有しかつ0.16および0.27の開口数を
有する光ファイバは、1.15μmにおいてそれぞれ2dB/km
および8dB/kmの最小損失を呈示した。、一部には三相Al
2O3 - P2O5 - SiO2ガラス系は失透する傾向が少ないか
ら、これらの損失は比較的小さいと考えられた。しか
し、ある種の目的のためには、光ファイバのコアにP2O5
を入れるのは望ましくない。
【０００７】火炎加水分解法は、それの粒子形成および
沈積工程時に比較的高い温度をガラス粒子が受ける点で
ＭＣＶＤ法と類似している。火炎加水分解法（米国特許
再発行第２８０２９号）では、高温炎中で形成されるシ
リカおよび／またはド−プされたシリカの粒子が一時的
なマンドレル上に沈積され、そしてその沈積された粒子
は、その直後に行われるプリフォ−ムに沿った粒子発生
炎の移動時に、高温にさらされる。マンドレルが除去さ
れ、そしてその結果得られた多孔質のチュ−ブ状プリフ
ォ−ムが約1450℃で焼結されて透明なガラスチュ−ブと
なされる。18重量％GeO2、1.5重量％Al2O3および800ppm
Erをド−プされたシリカ・コアを有する光ファイバが
火炎加水分解法によって形成された。この場合、すべて
の反応物が塩化物としてバ−ナに給送された。これらの
光ファイバは1300nmと1550nmの間の波長において5dB/km
と10dB/kmとの間の最小減衰を呈示した。
沈積工程時に比較的高い温度をガラス粒子が受ける点で
ＭＣＶＤ法と類似している。火炎加水分解法（米国特許
再発行第２８０２９号）では、高温炎中で形成されるシ
リカおよび／またはド−プされたシリカの粒子が一時的
なマンドレル上に沈積され、そしてその沈積された粒子
は、その直後に行われるプリフォ−ムに沿った粒子発生
炎の移動時に、高温にさらされる。マンドレルが除去さ
れ、そしてその結果得られた多孔質のチュ−ブ状プリフ
ォ−ムが約1450℃で焼結されて透明なガラスチュ−ブと
なされる。18重量％GeO2、1.5重量％Al2O3および800ppm
Erをド−プされたシリカ・コアを有する光ファイバが
火炎加水分解法によって形成された。この場合、すべて
の反応物が塩化物としてバ−ナに給送された。これらの
光ファイバは1300nmと1550nmの間の波長において5dB/km
と10dB/kmとの間の最小減衰を呈示した。
【０００８】プリフォ−ム沈積工程の後で、火炎加水分
解により作成された多孔質のチュ−ブ状プリフォ−ムに
ド−パントを入れ込むための種々の技法が開発されてい
る。例えば、米国特許第３８５９０７３号および第４２
６３０３１号を参照されたい。従って、これらのド−パ
ントは、最初のプリフォ−ム形成工程時に受ける高温に
耐えうる。
解により作成された多孔質のチュ−ブ状プリフォ−ムに
ド−パントを入れ込むための種々の技法が開発されてい
る。例えば、米国特許第３８５９０７３号および第４２
６３０３１号を参照されたい。従って、これらのド−パ
ントは、最初のプリフォ−ム形成工程時に受ける高温に
耐えうる。
【０００９】米国特許第３８５９０７３号によれば、炎
加水分解法によって作成された多孔質プリフォ−ムが冷
却され、そしてド−パントを含んだ溶液中に浸漬され
る。その多孔質プリフォ−ムが乾燥されそしてそれをコ
ンソリデ−トまたは焼結するために熱処理を施されて、
そのド−パントを含んだ非多孔質のガラス体となされ
る。溶液ド−ピング法は、通常行われる沈積およびコン
ソリデ−ションの工程に加えて、浸漬と乾燥の工程を必
要とするので、時間がかかる。さらに、多孔質プリフォ
−ムは、溶剤中に浸漬時に崩壊したりあるいは乾燥時に
プリフォ−ムの外側層が亀裂を生じたりすることに基因
して、使いものにならなくなることが多かった。商業用
の用途で好まれる大きいプリフォ−ムほど浸漬時に壊れ
る傾向が大である。
加水分解法によって作成された多孔質プリフォ−ムが冷
却され、そしてド−パントを含んだ溶液中に浸漬され
る。その多孔質プリフォ−ムが乾燥されそしてそれをコ
ンソリデ−トまたは焼結するために熱処理を施されて、
そのド−パントを含んだ非多孔質のガラス体となされ
る。溶液ド−ピング法は、通常行われる沈積およびコン
ソリデ−ションの工程に加えて、浸漬と乾燥の工程を必
要とするので、時間がかかる。さらに、多孔質プリフォ
−ムは、溶剤中に浸漬時に崩壊したりあるいは乾燥時に
プリフォ−ムの外側層が亀裂を生じたりすることに基因
して、使いものにならなくなることが多かった。商業用
の用途で好まれる大きいプリフォ−ムほど浸漬時に壊れ
る傾向が大である。
【００１０】米国特許第４２６３０３１号は、多孔質チ
ュ−ブ状プリフォ−ムがコソリデ−ション用炉内に入れ
られている間に、そのプリフォ−ムの孔にド−パント塩
化物を流入させる方法を教示している。その米国特許に
開示されたド−パント塩化物は、比較的低い温度で蒸発
できかつバブラ（bubbler）のような発生源から給送で
きるゲルマニウム、リン、チタンの塩化物のような上述
した従来の塩化物である。米国特許第４６１６９０１号
の教示に従って加熱された給送システムを通じてＭＣＶ
Ｄ基体チュ−ブに供給することのできるアルミニウム、
ジルコン等のような金属の塩化物は、コンソリデ−ショ
ン用炉内に配置だれた多孔質プリフォ−ムに対してはそ
れと同様には給送することができない。コンソリデ−シ
ョン用炉内のプリフォ−ムの孔にガスを給送するための
システムは、ド−パント塩化物の凝縮を防止するため
に、コンソリデ−ション用炉内に挿入される前に加熱す
る必要がある。このようなコンソリデ−ション炉給送チ
ュ−ブに加熱手段を設けることは容易ではない。さら
に、給送チュ−ブの一部分は、従来の加熱テ−プに対し
て悪影響を及ぼすであろうコンソリデ−ション温度（約
1450℃）にさらされる
ュ−ブ状プリフォ−ムがコソリデ−ション用炉内に入れ
られている間に、そのプリフォ−ムの孔にド−パント塩
化物を流入させる方法を教示している。その米国特許に
開示されたド−パント塩化物は、比較的低い温度で蒸発
できかつバブラ（bubbler）のような発生源から給送で
きるゲルマニウム、リン、チタンの塩化物のような上述
した従来の塩化物である。米国特許第４６１６９０１号
の教示に従って加熱された給送システムを通じてＭＣＶ
Ｄ基体チュ−ブに供給することのできるアルミニウム、
ジルコン等のような金属の塩化物は、コンソリデ−ショ
ン用炉内に配置だれた多孔質プリフォ−ムに対してはそ
れと同様には給送することができない。コンソリデ−シ
ョン用炉内のプリフォ−ムの孔にガスを給送するための
システムは、ド−パント塩化物の凝縮を防止するため
に、コンソリデ−ション用炉内に挿入される前に加熱す
る必要がある。このようなコンソリデ−ション炉給送チ
ュ−ブに加熱手段を設けることは容易ではない。さら
に、給送チュ−ブの一部分は、従来の加熱テ−プに対し
て悪影響を及ぼすであろうコンソリデ−ション温度（約
1450℃）にさらされる
【００１１】
【本発明が解決しようとする課題】従って、本発明の１
つの目的は、チュ−ブ状の多孔質ガラス光ファイバ・プ
リフォ−ムの初期形成時にそのガラスに混入させるのが
容易でない希土類酸化物、アルミナ、ジルコニア等のよ
うなある種のド−パントを痕跡量より多い量だけそのプ
リフォ−ム中に導入するための方法および装置を提供す
ることである。他の目的は、通常は結晶化する傾向のあ
るある種のド−パントを含んでいても損失の小さい光フ
ァイバを作成する方法を提供することである。他の目的
は、チュ−ブ状の多孔質ガラスプリフォ−ムの少なくと
も中央領域にある種のド−パントを入れ込むための非常
に簡単でかつ廉価な方法を提供することである。
つの目的は、チュ−ブ状の多孔質ガラス光ファイバ・プ
リフォ−ムの初期形成時にそのガラスに混入させるのが
容易でない希土類酸化物、アルミナ、ジルコニア等のよ
うなある種のド−パントを痕跡量より多い量だけそのプ
リフォ−ム中に導入するための方法および装置を提供す
ることである。他の目的は、通常は結晶化する傾向のあ
るある種のド−パントを含んでいても損失の小さい光フ
ァイバを作成する方法を提供することである。他の目的
は、チュ−ブ状の多孔質ガラスプリフォ−ムの少なくと
も中央領域にある種のド−パントを入れ込むための非常
に簡単でかつ廉価な方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様は、
ガラス物品を作成する方法に関する。相互連結微細孔と
軸孔を有する多孔質ガラスプリフォ−ムが炉内で加熱さ
れる。この炉からの熱は１種以上のド−パントを加熱す
るためにも用いられる。そのド−パント上にガスが流さ
れそれと反応して反応物蒸気を生じ、この反応物蒸気が
プリフォ−ムの上記軸孔および微細孔に流入する。多孔
質ガラスプリフォ−ムは加熱されてコンソリデ−トさ
れ、少なくとも部分的にド−パントを含んだ非多孔質の
ガラス体となされる。その後で、このガラス体から光フ
ァイバが作成され得る。
ガラス物品を作成する方法に関する。相互連結微細孔と
軸孔を有する多孔質ガラスプリフォ−ムが炉内で加熱さ
れる。この炉からの熱は１種以上のド−パントを加熱す
るためにも用いられる。そのド−パント上にガスが流さ
れそれと反応して反応物蒸気を生じ、この反応物蒸気が
プリフォ−ムの上記軸孔および微細孔に流入する。多孔
質ガラスプリフォ−ムは加熱されてコンソリデ−トさ
れ、少なくとも部分的にド−パントを含んだ非多孔質の
ガラス体となされる。その後で、このガラス体から光フ
ァイバが作成され得る。
【００１３】本発明の他の態様はチュ−ブ状の多孔質ガ
ラスプリフォ−ム内にド−パントを入れ込むための装置
に関する。この装置は、プリフォ−ムに付着されるガス
誘導ハンドルと、ド−パントを保持するためのそのハン
ドル内におけるド−パント・チャンバ手段を具備してい
る。ド−パント・チャンバ手段はハンドルにおける小径
の絞りと、この絞りを通じてド−パントが落下するのを
防止するためのこの絞りに隣接した手段を具備し得る。
ド−パント・チャンバ手段はハンドル内に配置だれるイ
ンサ−ト・チュ−ブ内に配置され得る。
ラスプリフォ−ム内にド−パントを入れ込むための装置
に関する。この装置は、プリフォ−ムに付着されるガス
誘導ハンドルと、ド−パントを保持するためのそのハン
ドル内におけるド−パント・チャンバ手段を具備してい
る。ド−パント・チャンバ手段はハンドルにおける小径
の絞りと、この絞りを通じてド−パントが落下するのを
防止するためのこの絞りに隣接した手段を具備し得る。
ド−パント・チャンバ手段はハンドル内に配置だれるイ
ンサ−ト・チュ−ブ内に配置され得る。
【００１４】この装置はさらに、ハンドルおよびプリフ
ォ−ムを加熱するための手段と、ド−パント・チャンバ
手段を通じてハンドル内にガスを流入させるとともに、
プリフォ−ムの軸孔内に流入させるための手段を具備し
ており、それによってド−パントと反応するガスが反応
生成物を形成し、この反応生成物がプリフォ−ムに流入
しかつそれにド−プする。上記加熱する手段はプリフォ
−ム支持手段とガス誘導チュ−ブを有するコンソリデ−
ション用炉で構成され得るものであり、そのガス誘導チ
ュ−ブの第１の端部はそのコンソリデ−ション用炉内に
配置される。上記ハンドルは上記支持手段に固着され、
上記ガス誘導チュ−ブの第１の端部はこのハンドルに対
してガス転送可能関係に配置される。
ォ−ムを加熱するための手段と、ド−パント・チャンバ
手段を通じてハンドル内にガスを流入させるとともに、
プリフォ−ムの軸孔内に流入させるための手段を具備し
ており、それによってド−パントと反応するガスが反応
生成物を形成し、この反応生成物がプリフォ−ムに流入
しかつそれにド−プする。上記加熱する手段はプリフォ
−ム支持手段とガス誘導チュ−ブを有するコンソリデ−
ション用炉で構成され得るものであり、そのガス誘導チ
ュ−ブの第１の端部はそのコンソリデ−ション用炉内に
配置される。上記ハンドルは上記支持手段に固着され、
上記ガス誘導チュ−ブの第１の端部はこのハンドルに対
してガス転送可能関係に配置される。
【００１５】この明細書に開示される技術は任意適当な
コンソリデ−ション用炉内で実施され得るものである
が、多孔質プリフォ−ムを形成する装置についてはまっ
たく修正する必要がなく、標準のプリフォ−ム・コンソ
リデ−ション用装置についてはほんの少し修正するでけ
でよいので、特に有利である。
コンソリデ−ション用炉内で実施され得るものである
が、多孔質プリフォ−ムを形成する装置についてはまっ
たく修正する必要がなく、標準のプリフォ−ム・コンソ
リデ−ション用装置についてはほんの少し修正するでけ
でよいので、特に有利である。
【００１６】本発明の方法はすでに形成されたまたは沈
積された光ファイバ・コア・プリフォ−ムに特別の性質
を与えるのに特に適している。
積された光ファイバ・コア・プリフォ−ムに特別の性質
を与えるのに特に適している。
【００１７】
【実施例】本発明はコンソリデ−ション用内でチュ−ブ
状の多孔質プリフォ−ムを処理し、それによってプリフ
ォ−ムを乾燥し、ド−ピングしそしてコンソリデ−トす
ることに関する。これらの工程によって、コンソリデ−
ション用炉内に供給されたド−パントを少なくとも部分
的に含んだ非多孔質のガラス体が形成されることにな
る。このガラス体は通常円筒体の形をしており、この円
筒体は延伸されて直接に光ファイバとなされ得るか、あ
るいは付加的な物質を加えられて延伸母材を形成し、そ
れを延伸してファイバとなされ得る。この円筒体はコア
ガラスのロッドを挿入するためのチュ−ブであってもよ
く、あるいはこの円筒体コアガラスのロッドが形成さ
れ、そのコアガラスのロッドに、ガラスチュ−ブの形を
したクラッド材料またはコンソリデ−トしてクラッドガ
ラス被覆を形成するためのガラス粒子が設けられ得る。
状の多孔質プリフォ−ムを処理し、それによってプリフ
ォ−ムを乾燥し、ド−ピングしそしてコンソリデ−トす
ることに関する。これらの工程によって、コンソリデ−
ション用炉内に供給されたド−パントを少なくとも部分
的に含んだ非多孔質のガラス体が形成されることにな
る。このガラス体は通常円筒体の形をしており、この円
筒体は延伸されて直接に光ファイバとなされ得るか、あ
るいは付加的な物質を加えられて延伸母材を形成し、そ
れを延伸してファイバとなされ得る。この円筒体はコア
ガラスのロッドを挿入するためのチュ−ブであってもよ
く、あるいはこの円筒体コアガラスのロッドが形成さ
れ、そのコアガラスのロッドに、ガラスチュ−ブの形を
したクラッド材料またはコンソリデ−トしてクラッドガ
ラス被覆を形成するためのガラス粒子が設けられ得る。
【００１８】チュ−ブ状の多孔質プリフォ−ムは従来マ
ンドレル上に粒子を沈積させ、そしてそのマンドレルを
除去することによって作成されている。この粒子沈積工
程は、加熱されたガラス粒子が沈積されて互いに付着し
て相互接続の微細孔を有するチュ−ブ状の多孔質ガラス
被覆を形成する粒子の塊または沈積体を形成するもので
あればどのような方法であってもよい。光ファイバを作
成するためのベ−ス・ガラスとしてはSiO2が好ましい。
SiO2の屈折率に対して粒子を屈折率高くするかあるいは
低くするために、粒子の沈積工程時に、GeO2、P2O5、B2
O3等のようなある種のド−パントをベ−スガラスの粒子
に混入させることができる。
ンドレル上に粒子を沈積させ、そしてそのマンドレルを
除去することによって作成されている。この粒子沈積工
程は、加熱されたガラス粒子が沈積されて互いに付着し
て相互接続の微細孔を有するチュ−ブ状の多孔質ガラス
被覆を形成する粒子の塊または沈積体を形成するもので
あればどのような方法であってもよい。光ファイバを作
成するためのベ−ス・ガラスとしてはSiO2が好ましい。
SiO2の屈折率に対して粒子を屈折率高くするかあるいは
低くするために、粒子の沈積工程時に、GeO2、P2O5、B2
O3等のようなある種のド−パントをベ−スガラスの粒子
に混入させることができる。
【００１９】図１および図２に示されている実施例で
は、米国特許第４４８６２１２号に開示されているもの
と同様の方法によって光ファイバのコア母材が形成され
る。図１を参照すると、テ−パ付きマンドレル１０の大
径端部が隆起部１２を有するガラスチュ−ブ１１に挿入
されている。米国特許第４２８９５１７号に開示されて
いるように、チュ−ブ１１をマンドレル１０に固着させ
るためにはシム（図示せず）を用いることができる。マ
ンドレル１０は米国特許第４１６５２２３号に開示され
ている形式のバ−ナ１３に対して回転されかつ直線往復
移動される。このバ−ナから反応物化合物が放出され、
それが炎中で酸化されてガラス粒子流２２を形成し、こ
のガラス粒子流２２がマンドレル１０に向けて放出され
る。補助バ−ナ２３は沈積時に多孔質のガラスプリフォ
−ムの端部に向けて炎を放射する。このような補助バ−
ナを使用することは米国特許第４８１０２７６号に教示
されている。
は、米国特許第４４８６２１２号に開示されているもの
と同様の方法によって光ファイバのコア母材が形成され
る。図１を参照すると、テ−パ付きマンドレル１０の大
径端部が隆起部１２を有するガラスチュ−ブ１１に挿入
されている。米国特許第４２８９５１７号に開示されて
いるように、チュ−ブ１１をマンドレル１０に固着させ
るためにはシム（図示せず）を用いることができる。マ
ンドレル１０は米国特許第４１６５２２３号に開示され
ている形式のバ−ナ１３に対して回転されかつ直線往復
移動される。このバ−ナから反応物化合物が放出され、
それが炎中で酸化されてガラス粒子流２２を形成し、こ
のガラス粒子流２２がマンドレル１０に向けて放出され
る。補助バ−ナ２３は沈積時に多孔質のガラスプリフォ
−ムの端部に向けて炎を放射する。このような補助バ−
ナを使用することは米国特許第４８１０２７６号に教示
されている。
【００２０】本発明の方法は、ス−ト沈積工程時に多孔
質プリフォ−ム中に入れ込むのが困難な希土類、アルミ
ナ等のようなド−パントを光ファイバ中に入れ込むので
有益である。このようなド−パントは、GeO2等のような
屈折率増大ド−パントをド−プし得るコアガラス粒子の
被覆２８をマンドレル１０上に単に沈積させるだけで形
成される最初に形成される多孔質コアプリフォ−ム３２
からは除去される。屈折率増大ド−パントが被覆２８の
形成時に用いられるならば、それは図１および２に示さ
れているように被覆２８の表面上にクラッドガラスの被
覆２９を沈積させるためにも有益である。被覆２８およ
び２９はそれぞれマンドレルをバ−ナ１３に対して多数
回移動させてガラス粒子の複数の層を堆積させることに
よって形成される。
質プリフォ−ム中に入れ込むのが困難な希土類、アルミ
ナ等のようなド−パントを光ファイバ中に入れ込むので
有益である。このようなド−パントは、GeO2等のような
屈折率増大ド−パントをド−プし得るコアガラス粒子の
被覆２８をマンドレル１０上に単に沈積させるだけで形
成される最初に形成される多孔質コアプリフォ−ム３２
からは除去される。屈折率増大ド−パントが被覆２８の
形成時に用いられるならば、それは図１および２に示さ
れているように被覆２８の表面上にクラッドガラスの被
覆２９を沈積させるためにも有益である。被覆２８およ
び２９はそれぞれマンドレルをバ−ナ１３に対して多数
回移動させてガラス粒子の複数の層を堆積させることに
よって形成される。
【００２１】プリフォ−ム３２は旋盤から除去され、そ
してマンドレルがチュ−ブ１１を通じて除去され、それ
によって多孔質プリフォ−ム中に長手方向の軸孔３１が
形成される。隆起部１２はチュ−ブ１１をプリフォ−ム
に付着させる。そのチュ−ブは爾後の処理時にプリフォ
−ムを支持する。
してマンドレルがチュ−ブ１１を通じて除去され、それ
によって多孔質プリフォ−ム中に長手方向の軸孔３１が
形成される。隆起部１２はチュ−ブ１１をプリフォ−ム
に付着させる。そのチュ−ブは爾後の処理時にプリフォ
−ムを支持する。
【００２２】図３を参照すると、多孔質プリフォ−ム３
２がコンソリデ−ション用炉のマッフル３３内に吊り下
げられて示しされている。このような炉の例は米国特許
第４１６５２２３号および第４７４１７４８号に開示さ
れている。米国特許第４７４１７４８号に開示されてい
る走査形コンソリデ−ション用炉は、プリフォ−ム中の
１つの熱源がプリフォ−ムに沿って走査するコイルによ
って発生される点で有利である。プリフォ−ムに沿って
コイルをゆっくりと移動することによってシャ−プなホ
ットゾ−ンを生じさせることができる。あるいは、その
プリフォ−ムはコイルを迅速に往復移動させることによ
って等温的に加熱することができる。さらに、走査型コ
ンソリデ−ション用炉の温度は容易に調節することがで
きる。
２がコンソリデ−ション用炉のマッフル３３内に吊り下
げられて示しされている。このような炉の例は米国特許
第４１６５２２３号および第４７４１７４８号に開示さ
れている。米国特許第４７４１７４８号に開示されてい
る走査形コンソリデ−ション用炉は、プリフォ−ム中の
１つの熱源がプリフォ−ムに沿って走査するコイルによ
って発生される点で有利である。プリフォ−ムに沿って
コイルをゆっくりと移動することによってシャ−プなホ
ットゾ−ンを生じさせることができる。あるいは、その
プリフォ−ムはコイルを迅速に往復移動させることによ
って等温的に加熱することができる。さらに、走査型コ
ンソリデ−ション用炉の温度は容易に調節することがで
きる。
【００２３】マッフル３３の底にマッフルガス（矢印３
６）が供給される。通常塩素とヘリウムのような不活性
ガスの乾燥ガス混合物（矢印３７）が供給チュ−ブ３８
によって給送される。本発明によれば、ド−パント・チ
ャンバ３９はその中のド−パント材料がチュ−ブ３８か
らの乾燥ガスによって接触されるように配置されてい
る。
６）が供給される。通常塩素とヘリウムのような不活性
ガスの乾燥ガス混合物（矢印３７）が供給チュ−ブ３８
によって給送される。本発明によれば、ド−パント・チ
ャンバ３９はその中のド−パント材料がチュ−ブ３８か
らの乾燥ガスによって接触されるように配置されてい
る。
【００２４】チャンバ３９はディスクリ−ト（discret
e）な要素として示されているが、それは１つ以上のド
−パント片を支持することを助成する任意の領域であり
得る。例えば、１つの片のド−パント箔を折畳みまたは
捲縮してチュ−ブ１１内にまたは軸孔３１の頂部にくさ
びづけされ得る形状となされ得る。軸孔３１は支持チュ
−ブ１１の近傍でより大きくなるようにテ−パ付けされ
ていることがわかる。このテ−パの付いた形状はプリフ
ォ−ムの軸孔にまたはそれの近傍にド−パントを一時的
に保持するのを助長することができる。ド−パントはコ
ンソリデ−ション用炉内でプリフォ−ム乾燥温度にさら
されるから、そのド−パントは塩素と反応し始めた後す
ぐに迅速に消失される。プリフォ−ムの軸孔内にド−パ
ントを入れることによってプリフォ−ムの長さに沿った
不均一なド−ピングを生じうるけれども、プリフォ−ム
の主要な部分はそれの所期の目的に適していなければな
らない。ディスクリ−ト装置がプリフォ−ムから作成さ
れている場合には、そのプリフォ−ムのほんの一部分か
ら極めて多数のこの種の装置が作成され得る。
e）な要素として示されているが、それは１つ以上のド
−パント片を支持することを助成する任意の領域であり
得る。例えば、１つの片のド−パント箔を折畳みまたは
捲縮してチュ−ブ１１内にまたは軸孔３１の頂部にくさ
びづけされ得る形状となされ得る。軸孔３１は支持チュ
−ブ１１の近傍でより大きくなるようにテ−パ付けされ
ていることがわかる。このテ−パの付いた形状はプリフ
ォ−ムの軸孔にまたはそれの近傍にド−パントを一時的
に保持するのを助長することができる。ド−パントはコ
ンソリデ−ション用炉内でプリフォ−ム乾燥温度にさら
されるから、そのド−パントは塩素と反応し始めた後す
ぐに迅速に消失される。プリフォ−ムの軸孔内にド−パ
ントを入れることによってプリフォ−ムの長さに沿った
不均一なド−ピングを生じうるけれども、プリフォ−ム
の主要な部分はそれの所期の目的に適していなければな
らない。ディスクリ−ト装置がプリフォ−ムから作成さ
れている場合には、そのプリフォ−ムのほんの一部分か
ら極めて多数のこの種の装置が作成され得る。
【００２５】チャンバ３９内で１つ以上のド−パントを
用いることによって同時ド−ピングを行うことができ
る。ド−パント供給源はコンソリデ−ション用炉内に配
置されているから、それは通常塩素である加熱された乾
燥ガスによって接触されると高い温度となる。その塩素
の一部分がチャンバ３９内でド−パント材料と反応し、
ド−パント塩化物のような反応生成物を形成する。多孔
質プリフォ−ムを乾燥するために通常用いられる塩素の
量はプリフォ−ムを乾燥させかつチャンバ３９からその
プリフォ−ムに金属ド−パントを輸送するために十分で
ある。この結果得られた乾燥ガスとド−ピング・ガスの
混合物（矢印４２）は軸孔３１に流入し、そしてこれら
のガスの少なくとも一部分が相互接続した微細孔を通じ
て上方に流動する。この方法は、ド−パント塩化物を形
成するための塩素とド−パント源との反応がド−パント
の塩化物の形式の供給源を蒸発させるのに必要とされる
温度よりも大幅に低い温度で生ずる点で有利である。多
孔質プリフォ−ムはド−プされかつ乾燥された後で、溶
融またはコンソリデ−トされて、ド−パントが少なくと
も部分的に分散された非多孔質のガラス体を形成する。
乾燥処理を助長する背圧を与えるために軸孔３１の底に
シリカ毛細管４３のようなプラグが配置され得る。これ
はGeO2のような屈折率増大ド−パントが被覆２８中に存
在する場合に、そのようなド−パントのバ−ナンアウト
（burnout）を防止または軽減する。
用いることによって同時ド−ピングを行うことができ
る。ド−パント供給源はコンソリデ−ション用炉内に配
置されているから、それは通常塩素である加熱された乾
燥ガスによって接触されると高い温度となる。その塩素
の一部分がチャンバ３９内でド−パント材料と反応し、
ド−パント塩化物のような反応生成物を形成する。多孔
質プリフォ−ムを乾燥するために通常用いられる塩素の
量はプリフォ−ムを乾燥させかつチャンバ３９からその
プリフォ−ムに金属ド−パントを輸送するために十分で
ある。この結果得られた乾燥ガスとド−ピング・ガスの
混合物（矢印４２）は軸孔３１に流入し、そしてこれら
のガスの少なくとも一部分が相互接続した微細孔を通じ
て上方に流動する。この方法は、ド−パント塩化物を形
成するための塩素とド−パント源との反応がド−パント
の塩化物の形式の供給源を蒸発させるのに必要とされる
温度よりも大幅に低い温度で生ずる点で有利である。多
孔質プリフォ−ムはド−プされかつ乾燥された後で、溶
融またはコンソリデ−トされて、ド−パントが少なくと
も部分的に分散された非多孔質のガラス体を形成する。
乾燥処理を助長する背圧を与えるために軸孔３１の底に
シリカ毛細管４３のようなプラグが配置され得る。これ
はGeO2のような屈折率増大ド−パントが被覆２８中に存
在する場合に、そのようなド−パントのバ−ナンアウト
（burnout）を防止または軽減する。
【００２６】コア部分２８の半径とクラッド部分２９の
半径ａoとの比は、プリフォ−ムのコア／クラッド比と
呼ばれる。後述する例に記載されているような条件で
は、コンソリデ−ション工程に伴ってプリフォ−ムに添
加されるド−パントは多孔質プリフォ−ム中に約8mmの
半径ａdまで延長し、全体のプリフォ−ム直径は95mmで
ある。ディスクリ−トなファイバ増幅器として長さが通
常約１〜３０メ−トルの光ファイバが用いられるべき場
合には、希土類ド−パントはコア全体にわたって延長す
ることが好ましく、かつクラッド内に延長することさえ
できる。
半径ａoとの比は、プリフォ−ムのコア／クラッド比と
呼ばれる。後述する例に記載されているような条件で
は、コンソリデ−ション工程に伴ってプリフォ−ムに添
加されるド−パントは多孔質プリフォ−ム中に約8mmの
半径ａdまで延長し、全体のプリフォ−ム直径は95mmで
ある。ディスクリ−トなファイバ増幅器として長さが通
常約１〜３０メ−トルの光ファイバが用いられるべき場
合には、希土類ド−パントはコア全体にわたって延長す
ることが好ましく、かつクラッド内に延長することさえ
できる。
【００２７】希土類ド−パントが伝送ファイバの全体の
長さにわたって延長している分布ファイバ増幅器は、コ
ア全体により少ない濃度だけ希土類ド−パントをド−ピ
ングすることによってあるいはファイバコアの内側の部
分だけをド−ピングすることによって形成され得る。
長さにわたって延長している分布ファイバ増幅器は、コ
ア全体により少ない濃度だけ希土類ド−パントをド−ピ
ングすることによってあるいはファイバコアの内側の部
分だけをド−ピングすることによって形成され得る。
【００２８】Erをド−プしたファイバ増幅器の作成にお
いて、出力利得スペクトルを修正するためにファイバコ
アにAl2O3が添加される場合が多い。0.1重量％を以上で
もそれ以上の効果は生じないから、通常では約0.1重量
％までのAl2O3が用いられる。
いて、出力利得スペクトルを修正するためにファイバコ
アにAl2O3が添加される場合が多い。0.1重量％を以上で
もそれ以上の効果は生じないから、通常では約0.1重量
％までのAl2O3が用いられる。
【００２９】図３に対応する部分には同一符号にダッシ
を付けて示されている図４は、プリフォ−ム・コンソリ
デ−ション装置のハンドル中にド−パント・チャンバ３
９’が組み込まれ得る態様を示している。ド−パント・
チャンバはハンドル１１’に支持されたインサ−ト・チ
ュ−ブ５２内に配置される（この図ではさらに詳細に示
されている）。インサ−ト・チュ−ブは対熱性のビ−ド
および／またはチャンクのような高温物質の片５５を支
持する絞り５４を含んでいる。片５５は、コンソリデ−
ション用炉内で受ける温度で蒸発したりあるいは乾燥ガ
ス３７’と反応したりしないシリカのような材料よりな
る。シリカ片５５より上のインサ−ト・チュ−ブ５２の
領域はド−パント材料の片５６および５７が配置される
チャンバ３９’を構成する。絞り５４の下には、ハンド
ル１１’の対応したテ−パ付き領域にきちんと嵌合する
テ−パ付き端部６１が存在している。ハンドル１１’と
インサ−ト・チュ−ブ５２の係合部分はガス密封連結を
形成する研磨されたガラス表面を有する。
を付けて示されている図４は、プリフォ−ム・コンソリ
デ−ション装置のハンドル中にド−パント・チャンバ３
９’が組み込まれ得る態様を示している。ド−パント・
チャンバはハンドル１１’に支持されたインサ−ト・チ
ュ−ブ５２内に配置される（この図ではさらに詳細に示
されている）。インサ−ト・チュ−ブは対熱性のビ−ド
および／またはチャンクのような高温物質の片５５を支
持する絞り５４を含んでいる。片５５は、コンソリデ−
ション用炉内で受ける温度で蒸発したりあるいは乾燥ガ
ス３７’と反応したりしないシリカのような材料よりな
る。シリカ片５５より上のインサ−ト・チュ−ブ５２の
領域はド−パント材料の片５６および５７が配置される
チャンバ３９’を構成する。絞り５４の下には、ハンド
ル１１’の対応したテ−パ付き領域にきちんと嵌合する
テ−パ付き端部６１が存在している。ハンドル１１’と
インサ−ト・チュ−ブ５２の係合部分はガス密封連結を
形成する研磨されたガラス表面を有する。
【００３０】ハンドル１１’は、下端部にスロット付き
ベ−ス５０を有する支持チュ−ブ４６によって炉マッフ
ル内に支持される。チュ−ブ４６の端部領域４７の一側
はハンドル１１’の上端を除いて除去され、ハンドル１
１’の隣接した部分がスロット５１内に挿入されると、
支持カラ−５８がスロット付きベ−ス上に休止する。ガ
ス誘導チュ−ブ３８’の端部には、ジョイント５９の空
洞４８に嵌入したボ−ルジョイント４９が設けられてい
る。
ベ−ス５０を有する支持チュ−ブ４６によって炉マッフ
ル内に支持される。チュ−ブ４６の端部領域４７の一側
はハンドル１１’の上端を除いて除去され、ハンドル１
１’の隣接した部分がスロット５１内に挿入されると、
支持カラ−５８がスロット付きベ−ス上に休止する。ガ
ス誘導チュ−ブ３８’の端部には、ジョイント５９の空
洞４８に嵌入したボ−ルジョイント４９が設けられてい
る。
【００３１】プリフォ−ム３２’がコンソリデ−ション
用炉マッフル内に下降されるにつれて、供給チュ−ブ３
８’によって乾燥ガス混合物３７’がド−パント・チャ
ンバ３９’に給送される。乾燥ガス３７’の一部分がド
−パント材料の片５６および５７と反応する。このよう
にして生じたガス混合物４２’がシリカ片５５間に流入
し、チュ−ブ１１’を通ってプリフォ−ムの軸孔３１’
内に流入する。
用炉マッフル内に下降されるにつれて、供給チュ−ブ３
８’によって乾燥ガス混合物３７’がド−パント・チャ
ンバ３９’に給送される。乾燥ガス３７’の一部分がド
−パント材料の片５６および５７と反応する。このよう
にして生じたガス混合物４２’がシリカ片５５間に流入
し、チュ−ブ１１’を通ってプリフォ−ムの軸孔３１’
内に流入する。
【００３２】図５に示されている修正例では、図４に対
応する部分は同一符号にダッシを付けて示されている。
チュ−ブ１１’の端部が、下端部における膨出ジョイン
ト７２およびカラ−７３を有するガラスチュ−ブ７１よ
りなるガス誘導ハンドル７０に融着される。絞り７４は
耐熱性の片７５を保持する。ド−パント片５６’および
５７’がチャンバ３９’内に配置される。この実施例で
は、チュ−ブ１１’はハンドル７０の端部に融着された
短いチュ−であるにすぎない。
応する部分は同一符号にダッシを付けて示されている。
チュ−ブ１１’の端部が、下端部における膨出ジョイン
ト７２およびカラ−７３を有するガラスチュ−ブ７１よ
りなるガス誘導ハンドル７０に融着される。絞り７４は
耐熱性の片７５を保持する。ド−パント片５６’および
５７’がチャンバ３９’内に配置される。この実施例で
は、チュ−ブ１１’はハンドル７０の端部に融着された
短いチュ−であるにすぎない。
【００３３】コアガラス領域の半径と全体の半径との比
が所望のファイバコア直径を与えるのに十分であれば、
コンソリデ−トしたプリフォ−ムは延伸されて直接光フ
ァイバとなされ得る。あるいは、光ファイバを線引きす
る前に、そのコンソリデ−トしたプリフォ−ムに付加的
なクラッド材料を設けてもよい。好ましい実施例では、
コンソリデ−トしたプリフォ−ム８０が図６の装置に挿
入され、そこでシリカロッド８３の一端部がプリフォ−
ムの下端部に融着され、かつそのロッドの他端部がモ−
タにより駆動されるトラクタ８４によって係合される。
プリフォ−ムの下端部が下方に引張られるにつれて、そ
れの直径が減少し、脱気された軸孔８１がコラプスし、
そしてロッド８５が延伸される。
が所望のファイバコア直径を与えるのに十分であれば、
コンソリデ−トしたプリフォ−ムは延伸されて直接光フ
ァイバとなされ得る。あるいは、光ファイバを線引きす
る前に、そのコンソリデ−トしたプリフォ−ムに付加的
なクラッド材料を設けてもよい。好ましい実施例では、
コンソリデ−トしたプリフォ−ム８０が図６の装置に挿
入され、そこでシリカロッド８３の一端部がプリフォ−
ムの下端部に融着され、かつそのロッドの他端部がモ−
タにより駆動されるトラクタ８４によって係合される。
プリフォ−ムの下端部が下方に引張られるにつれて、そ
れの直径が減少し、脱気された軸孔８１がコラプスし、
そしてロッド８５が延伸される。
【００３４】図４の実施例が用いられる場合には、イン
サ−ト・チュ−ブ５２がド−ピング／コンソリデ−ショ
ン工程の後で除去され、そして真空供給チュ−ブのボ−
ルジョイント連結部がハンドル１１’のフレアジョイン
ト５３に嵌着される。図４の実施例は下記の理由で有利
である。ある場合には、例えば処理時にセンタ−ライン
のド−パント濃度に望ましくない増加が生じた場合に、
欠陥を除去するためにあるいはド−パント分布を改善す
るために、コンソリデ−トしたプリフォ−ムの軸孔にガ
ス状のエッチャントが流し込まれる。そのエッチャント
はジョイント５９を破損させて、所望の真空が図６の延
伸工程においてプリフォ−ムに印加される。コンソリデ
−ション工程の終了後に破損したインサ−ト・チュ−ブ
を除去することによって、真空システムのボ−ルジョイ
ントに対してガス密封シ−ルを形成することによってフ
レアジョイント５３が利用可能となる。
サ−ト・チュ−ブ５２がド−ピング／コンソリデ−ショ
ン工程の後で除去され、そして真空供給チュ−ブのボ−
ルジョイント連結部がハンドル１１’のフレアジョイン
ト５３に嵌着される。図４の実施例は下記の理由で有利
である。ある場合には、例えば処理時にセンタ−ライン
のド−パント濃度に望ましくない増加が生じた場合に、
欠陥を除去するためにあるいはド−パント分布を改善す
るために、コンソリデ−トしたプリフォ−ムの軸孔にガ
ス状のエッチャントが流し込まれる。そのエッチャント
はジョイント５９を破損させて、所望の真空が図６の延
伸工程においてプリフォ−ムに印加される。コンソリデ
−ション工程の終了後に破損したインサ−ト・チュ−ブ
を除去することによって、真空システムのボ−ルジョイ
ントに対してガス密封シ−ルを形成することによってフ
レアジョイント５３が利用可能となる。
【００３５】ロッド８５から複数のセクション８８が切
断され、各セクション８８（図７）は旋盤に支持され、
そこでそれらのセクションは付加的なクラッドガラス粒
子８９を沈積させるためのマンドレルとして機能する。
このようにして得られた複合プリフォ−ム９０がコンソ
リデ−ション用炉マッフルに挿入され、そこで脱水され
かつコンソリデ−トされ、線引きにより光ファイバとな
される延伸母材を形成する。
断され、各セクション８８（図７）は旋盤に支持され、
そこでそれらのセクションは付加的なクラッドガラス粒
子８９を沈積させるためのマンドレルとして機能する。
このようにして得られた複合プリフォ−ム９０がコンソ
リデ−ション用炉マッフルに挿入され、そこで脱水され
かつコンソリデ−トされ、線引きにより光ファイバとな
される延伸母材を形成する。
【００３６】下記の実施例は光ファイバのコアに希土類
酸化物を入れ込むために本発明の方法が使用され得る態
様を示している。
酸化物を入れ込むために本発明の方法が使用され得る態
様を示している。
【００３７】実施例１ ディスクリ−トなファイバ増幅器が下記のようにして作
成された。アルミナ・マンドレル１０（図１）がガラス
チュ−ブ１１’に挿入された（図４）。このマンドレル
の外径はＳこれの107cmの長さにわたって5.5mmから6.5m
mまでテ−パしている。マンドレル１０の両端部が旋盤
に取り付けられ、そこでそのマンドレルがバ−ナ１３に
対して回転と直線往復移動をなされた。バ−ナとマンド
レルの間隔は11.5cmであった。バ−ナはマンドレル１０
の50cmのセクションを25秒で移動した。補助バ−ナ２３
が沈積時に多孔質ガラスプリフォ−ムの端部に向けて炎
を放射した。第１の容器内では液体SiCl4が40℃に保持
され、そして第２の容器内では液体GeCl4が37℃に保持
され、それによって約20psiの蒸気を生じた。被覆２８
および２９の沈積時に（図１および２）、第１および第
２の容器から蒸気が計量され、そしてバ−ナ１３の反応
物オリフィスに供給される前に酸素と予備混合された。
成された。アルミナ・マンドレル１０（図１）がガラス
チュ−ブ１１’に挿入された（図４）。このマンドレル
の外径はＳこれの107cmの長さにわたって5.5mmから6.5m
mまでテ−パしている。マンドレル１０の両端部が旋盤
に取り付けられ、そこでそのマンドレルがバ−ナ１３に
対して回転と直線往復移動をなされた。バ−ナとマンド
レルの間隔は11.5cmであった。バ−ナはマンドレル１０
の50cmのセクションを25秒で移動した。補助バ−ナ２３
が沈積時に多孔質ガラスプリフォ−ムの端部に向けて炎
を放射した。第１の容器内では液体SiCl4が40℃に保持
され、そして第２の容器内では液体GeCl4が37℃に保持
され、それによって約20psiの蒸気を生じた。被覆２８
および２９の沈積時に（図１および２）、第１および第
２の容器から蒸気が計量され、そしてバ−ナ１３の反応
物オリフィスに供給される前に酸素と予備混合された。
【００３８】バ−ナ上にアセチレン・ト−チが最初に支
持され、このト−チは炭素粒子を沈積させて多孔質プリ
フォ−ムの除去を容易にするためにマンドレルに沿って
移動された。GeCl4が0.65slpm（standard liters per m
inute）の割合でバ−ナに流れている状態で、バ−ナ１
３にSiCl4を1.0slpmの割合で45分間流すことによって、
18重量％GeO2をド−プされたシリカガラス粒子の被覆２
８が沈積された。被覆２９は稼働の最後の300分のあい
だバ−ナにわずかに1.0slpmのSiCl4を流すことによって
形成される。プリフォ−ムが冷却され、そしてチュ−ブ
１１を通じてマンドレルが除去された。このようにして
得られた多孔質プリフォ−ム３２は長さが50cm、直径が
95mmで、それのコア／クラッド比は0.17、そしてそれの
平均密度は約0.38g./cm3であった。
持され、このト−チは炭素粒子を沈積させて多孔質プリ
フォ−ムの除去を容易にするためにマンドレルに沿って
移動された。GeCl4が0.65slpm（standard liters per m
inute）の割合でバ−ナに流れている状態で、バ−ナ１
３にSiCl4を1.0slpmの割合で45分間流すことによって、
18重量％GeO2をド−プされたシリカガラス粒子の被覆２
８が沈積された。被覆２９は稼働の最後の300分のあい
だバ−ナにわずかに1.0slpmのSiCl4を流すことによって
形成される。プリフォ−ムが冷却され、そしてチュ−ブ
１１を通じてマンドレルが除去された。このようにして
得られた多孔質プリフォ−ム３２は長さが50cm、直径が
95mmで、それのコア／クラッド比は0.17、そしてそれの
平均密度は約0.38g./cm3であった。
【００３９】シリカよりなるチャンク５５が絞り５４に
隣接してインサ−ト・チュ−ブ５２内に配置される（図
４）。それぞれ重さ0.25gおよび0.3gのエルビウムおよ
びアルミニウムの片５６および５７がシリカ片５５の上
方のチャンバ３９’に挿入された。そのエルビウムは0.
25mmの厚みを有するエルビウム箔のシ−トから小さい片
を切出すことによって得られた。アルミニウムは直径0.
5mmのアルミニウム・ワイヤから1.5cmの長さのものを約
１０箇切出すことによって得られた。インサ−ト・チュ
−ブはハンドル１１’の内側に配置され、そしてそのハ
ンドルが走査型コンソリデ−ション用炉ない（図３）内
に装填され、そこで乾燥され、ド−プされそしてコンソ
リデ−トされた。
隣接してインサ−ト・チュ−ブ５２内に配置される（図
４）。それぞれ重さ0.25gおよび0.3gのエルビウムおよ
びアルミニウムの片５６および５７がシリカ片５５の上
方のチャンバ３９’に挿入された。そのエルビウムは0.
25mmの厚みを有するエルビウム箔のシ−トから小さい片
を切出すことによって得られた。アルミニウムは直径0.
5mmのアルミニウム・ワイヤから1.5cmの長さのものを約
１０箇切出すことによって得られた。インサ−ト・チュ
−ブはハンドル１１’の内側に配置され、そしてそのハ
ンドルが走査型コンソリデ−ション用炉ない（図３）内
に装填され、そこで乾燥され、ド−プされそしてコンソ
リデ−トされた。
【００４０】乾燥およびド−ピング工程時に、可動の誘
導コイルが1800mm/分の速度でプリフォ−ムの長さに沿
って前後に往復移動され、そのプリフォ−ムの温度を室
温から約1025℃まで等温的に上昇させた。50sccm塩素お
よび700sccmヘリウムよりなる乾燥ガス混合物がチュ−
ブ３８’を通じてチャンバ３９’に流入した。その塩素
がエルビウム・リボンおよびアルミニウム・ワイヤの片
と反応して塩化物を形成し、それが軸孔３１’に流入し
た。温度が約1025℃にとどまった状態で、上記ガス混合
物がプリフォ−ムを乾燥させかつそれにド−プするため
に20分間流れ続けた。この工程の間、20slpmヘリウムよ
りなるマッフル・ガスがマッフルの底から上方に流れ
た。
導コイルが1800mm/分の速度でプリフォ−ムの長さに沿
って前後に往復移動され、そのプリフォ−ムの温度を室
温から約1025℃まで等温的に上昇させた。50sccm塩素お
よび700sccmヘリウムよりなる乾燥ガス混合物がチュ−
ブ３８’を通じてチャンバ３９’に流入した。その塩素
がエルビウム・リボンおよびアルミニウム・ワイヤの片
と反応して塩化物を形成し、それが軸孔３１’に流入し
た。温度が約1025℃にとどまった状態で、上記ガス混合
物がプリフォ−ムを乾燥させかつそれにド−プするため
に20分間流れ続けた。この工程の間、20slpmヘリウムよ
りなるマッフル・ガスがマッフルの底から上方に流れ
た。
【００４１】つぎに最高温度が約1440℃であるシャ−プ
なホットゾ−ンを発生させるために12mm/分の速度で上
記コイルをプリフォ−ムに沿って移動させることによっ
て、多孔質プリフォ−ムがコンソリデ−トされて稠密な
ガラスチュ−ブを形成する。コンソリデ−ション工程の
開始後３０分して、乾燥ガス混合物３７の流れが中断さ
れた。マッフルガスがコンソリデ−ション工程全体にわ
たって流し続けられる。
なホットゾ−ンを発生させるために12mm/分の速度で上
記コイルをプリフォ−ムに沿って移動させることによっ
て、多孔質プリフォ−ムがコンソリデ−トされて稠密な
ガラスチュ−ブを形成する。コンソリデ−ション工程の
開始後３０分して、乾燥ガス混合物３７の流れが中断さ
れた。マッフルガスがコンソリデ−ション工程全体にわ
たって流し続けられる。
【００４２】インサ−ト・チュ−ブ５２が除去され、そ
してコンソリデ−トされたプリフォ−ムが延伸用炉内に
配置された。このインサ−ト・チュ−ブの軸孔が真空ラ
インのボ−ルジョイントをフレアジョイント５３に連結
することによって脱気された。チュ−ブ状体の下端部が
1900℃まで加熱されそして約15cm/分の速さで延伸され
て5mmの中実ガラスコア・ロッドを形成し、このロッド
が切断されて複数のセクションとなされた。これらのセ
クションのうちの１つが旋盤に支持され、そこでこのセ
クションはSiO2クラッド・ス−トが95mmの外径となるま
でその上に沈積されるマンドレルとして機能した。この
ようにして得られた最終的な多孔質プリフォ−ムがコン
ソリデ−トされて延伸母材を形成した。コンソリデ−シ
ョン処理時に、40slpmヘリウムおよび0.5slpm塩素を含
んだガス混合物がマッフルを通じて流れた。延伸母材は
延伸用炉内に配置され、そこでそれの先端部が約2100℃
まで加熱され、そして125μmの外径を有するファイバが
線引きされた。このファイバは直径250μmのウレタン・
アクリレ−ト被覆で覆われた。コアの半径は1.9μmであ
った。ファイバのErをド−プされた領域内のEr2O3の濃
度は800ppmであった。その領域は0.8重量％のAl2O3をも
含んでいた。図８はそのファイバのスペクトル減衰を示
している。
してコンソリデ−トされたプリフォ−ムが延伸用炉内に
配置された。このインサ−ト・チュ−ブの軸孔が真空ラ
インのボ−ルジョイントをフレアジョイント５３に連結
することによって脱気された。チュ−ブ状体の下端部が
1900℃まで加熱されそして約15cm/分の速さで延伸され
て5mmの中実ガラスコア・ロッドを形成し、このロッド
が切断されて複数のセクションとなされた。これらのセ
クションのうちの１つが旋盤に支持され、そこでこのセ
クションはSiO2クラッド・ス−トが95mmの外径となるま
でその上に沈積されるマンドレルとして機能した。この
ようにして得られた最終的な多孔質プリフォ−ムがコン
ソリデ−トされて延伸母材を形成した。コンソリデ−シ
ョン処理時に、40slpmヘリウムおよび0.5slpm塩素を含
んだガス混合物がマッフルを通じて流れた。延伸母材は
延伸用炉内に配置され、そこでそれの先端部が約2100℃
まで加熱され、そして125μmの外径を有するファイバが
線引きされた。このファイバは直径250μmのウレタン・
アクリレ−ト被覆で覆われた。コアの半径は1.9μmであ
った。ファイバのErをド−プされた領域内のEr2O3の濃
度は800ppmであった。その領域は0.8重量％のAl2O3をも
含んでいた。図８はそのファイバのスペクトル減衰を示
している。
【００４３】図９はチャンバ３９で用いられたド−パン
トの重量と実施例１で示されたのと同様の条件でプリフ
ォ−ム内に入れ込まれたド−パントの濃度との間の関係
を示している。チャンバ内のド−パントはすべて反応し
て多孔質プリフォ−ムに運ばれたので、チャンバで用い
られたド−パントの全重量がコンソリデ−トされたプリ
フォ−ム中のド−パント濃度を決定する。ガラスには80
0ppm以上のErおよび0.8重量％以上のAl2O3が入れ込まれ
得るが、これらは特定の光ファイバ増幅器を形成するの
に必要とされる最大の量であった。ド−パントが加熱さ
れる温度がド−ピング工程の期間を決定し、かつ塩素乾
燥ガスの流量と多孔質プリフォ−ムの密度が、ド−パン
トが浸透する半径を決定するものと考えられる。
トの重量と実施例１で示されたのと同様の条件でプリフ
ォ−ム内に入れ込まれたド−パントの濃度との間の関係
を示している。チャンバ内のド−パントはすべて反応し
て多孔質プリフォ−ムに運ばれたので、チャンバで用い
られたド−パントの全重量がコンソリデ−トされたプリ
フォ−ム中のド−パント濃度を決定する。ガラスには80
0ppm以上のErおよび0.8重量％以上のAl2O3が入れ込まれ
得るが、これらは特定の光ファイバ増幅器を形成するの
に必要とされる最大の量であった。ド−パントが加熱さ
れる温度がド−ピング工程の期間を決定し、かつ塩素乾
燥ガスの流量と多孔質プリフォ−ムの密度が、ド−パン
トが浸透する半径を決定するものと考えられる。
【００４４】実施例２ 下記の相違点を除き、実施例１と同様のプロセスが分布
ファイバ増幅器を形成するために用いられた。コアプリ
フォ−ムが米国特許第４７１５６７９号に開示されてい
るものと同様のプロセスによって形成され、それのコア
は中央の三角形状の領域（最大16.8重量％の濃度のGeO2
をド−プされたSiO2）と、シリカ領域と、4重量％GeO2
をド−プされたSiO2のリングと、0.4のコア／クラッド
比を与えるのに十分な厚さのSiO2クラッドを有してい
た。これは1550nmにおいて低い分散を有する商用の光フ
ァイバを作成するために用いられる標準のコアプリフォ
−ムである。ド−パント・チャンバ３９’には0.006gの
エルビウム箔と0.24gのアルミニウム・ワイヤが装填さ
れた。このようにして得られたファイバのコアは約1ppm
のエルビウムと0.6重量％のAl2O3を含んでいた。
ファイバ増幅器を形成するために用いられた。コアプリ
フォ−ムが米国特許第４７１５６７９号に開示されてい
るものと同様のプロセスによって形成され、それのコア
は中央の三角形状の領域（最大16.8重量％の濃度のGeO2
をド−プされたSiO2）と、シリカ領域と、4重量％GeO2
をド−プされたSiO2のリングと、0.4のコア／クラッド
比を与えるのに十分な厚さのSiO2クラッドを有してい
た。これは1550nmにおいて低い分散を有する商用の光フ
ァイバを作成するために用いられる標準のコアプリフォ
−ムである。ド−パント・チャンバ３９’には0.006gの
エルビウム箔と0.24gのアルミニウム・ワイヤが装填さ
れた。このようにして得られたファイバのコアは約1ppm
のエルビウムと0.6重量％のAl2O3を含んでいた。
【００４５】このファイバのスペクトル減衰曲線が図１
０に示されている。1300nmにおける0.39dB/kmの減衰は
本質的に、エルビウムとアルミナを含んでいないGeO2を
ド−プした商用のファイバと同じ程度に良好である。
０に示されている。1300nmにおける0.39dB/kmの減衰は
本質的に、エルビウムとアルミナを含んでいないGeO2を
ド−プした商用のファイバと同じ程度に良好である。
【００４６】実施例３ 下記の相違点を除き、エルビウムをド−プしたファイバ
増幅器とともに使用するのに適したYbをド−プした吸収
ファイバを作成するために実施例１と同様のプロセスが
用いられた。
増幅器とともに使用するのに適したYbをド−プした吸収
ファイバを作成するために実施例１と同様のプロセスが
用いられた。
【００４７】100mmの外径および約0.4g/ccの平均密度を
有する長さ70cmの多孔質プリフォ−ムが下記のようにし
て沈積された。390分の期間のあいだ、2.4slpmの流量で
SiCl 4がバ−ナに流れた。その期間のうちの最初の156分
のあいだ、GeCl4が、9重量％GeO2をド−プされたSiO2よ
りなる被覆２８を形成するために0.7slpmの流量で流れ
た。SiO2被覆２９はその期間の最後の234分のあいだに
沈積された。
有する長さ70cmの多孔質プリフォ−ムが下記のようにし
て沈積された。390分の期間のあいだ、2.4slpmの流量で
SiCl 4がバ−ナに流れた。その期間のうちの最初の156分
のあいだ、GeCl4が、9重量％GeO2をド−プされたSiO2よ
りなる被覆２８を形成するために0.7slpmの流量で流れ
た。SiO2被覆２９はその期間の最後の234分のあいだに
沈積された。
【００４８】このようにして得られた多孔質プリフォ−
ムが実施例１と同様にしてコンソリデ−ション用炉マッ
フル内に挿入された。0.7slpmヘリウムおよび50sccm塩
素を含んだ乾燥ガス混合物が厚さ0.25mmのYb箔の0.4g片
の上を流れてド−パント塩化物を形成した。
ムが実施例１と同様にしてコンソリデ−ション用炉マッ
フル内に挿入された。0.7slpmヘリウムおよび50sccm塩
素を含んだ乾燥ガス混合物が厚さ0.25mmのYb箔の0.4g片
の上を流れてド−パント塩化物を形成した。
【００４９】コンソリデ−トされたプリフォ−ムが延伸
されて5mmの中実ガラスコア・ロッドを形成し、このロ
ッドが切断されて複数のセクションとなされた。１つの
セクションは90mmの外径となるまでSiO2クラッドス−ト
を被覆された。このようにして得られた最終的な多孔質
プリフォ−ムが上述のようにしてコンソリデ−トされ
た。
されて5mmの中実ガラスコア・ロッドを形成し、このロ
ッドが切断されて複数のセクションとなされた。１つの
セクションは90mmの外径となるまでSiO2クラッドス−ト
を被覆された。このようにして得られた最終的な多孔質
プリフォ−ムが上述のようにしてコンソリデ−トされ
た。
【００５０】延伸母材が延伸されて、外径125μmのファ
イバを形成し、このファイバに直径250μmのウレタン・
アクリレ−ト被覆が設けられた。コアの直径は8.5μmで
あった。
イバを形成し、このファイバに直径250μmのウレタン・
アクリレ−ト被覆が設けられた。コアの直径は8.5μmで
あった。
【００５１】このファイバの減衰は980nmでは数百dB/k
m、1550nmでは0.24dB/kmであり、これがため、このファ
イバは980nmポンプ光の減衰器として使用するのに適し
ている。
m、1550nmでは0.24dB/kmであり、これがため、このファ
イバは980nmポンプ光の減衰器として使用するのに適し
ている。
【図１】ガラス粒子の連続被覆をマンドレルに添着して
いる状態を示す図である。
いる状態を示す図である。
【図２】ガラス粒子の連続被覆をマンドレルに添着して
いる状態を示す図である。
いる状態を示す図である。
【図３】チュ−ブ状の多孔質プリフォ−ムにド−ピング
するための装置の概略図である。
するための装置の概略図である。
【図４】ド−ピング・チャンバを内蔵したプリフォ−ム
支持ハンドルの断面図である。
支持ハンドルの断面図である。
【図５】ド−ピング・チャンバを内蔵したプリフォ−ム
支持ハンドルの断面図である。
支持ハンドルの断面図である。
【図６】コソリデ−トされたプリフォ−ムからロッドを
延伸している状態を示す概略図である。
延伸している状態を示す概略図である。
【図７】図６の方法で作成したロッドにクラッドガラス
粒子の被覆を添着している状態を示している。
粒子の被覆を添着している状態を示している。
【図８】エリビウムおよびルミニウムをド−プしたシリ
カファイバのスペクトル減衰曲線である。
カファイバのスペクトル減衰曲線である。
【図９】用いられたド−パントの重量の関数としてガラ
スに沈積されたド−パントを重量パ−セントで示すグラ
フである。
スに沈積されたド−パントを重量パ−セントで示すグラ
フである。
【図１０】エリビウムおよびルミニウムをド−プしたシ
リカファイバのスペクトル減衰曲線である。
リカファイバのスペクトル減衰曲線である。
１０ マンドレル １１ ガラスチュ−ブ １２ 隆起部 １３ バ−ナ ２２ ガラス粒子流 ２３ 補助バ−ナ ２８ コアガラス粒子の被覆 ２９ クラッドガラスの被覆 ３１ 軸孔 ３２ 多孔質コアプリフォ−ム ３３ マッフル ３８ 供給チュ−ブ ３９ ド−パント・チャンバ ５２インサ−ト・チュ−ブ ５４ 絞り ５５ シリカ片
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/014 C03B 8/00
Claims (17)
- 【請求項１】 ガラス物品を作成する方法において、 相互接続した微細孔と軸孔を有する多孔質ガラスプリフ
ォームを炉内に挿入し、 前記炉からの熱を用いてドーパントを加熱し、 前記ドーパントと反応して前記軸孔および前記微細孔に
流入する反応物蒸気を形成するガスを前記加熱されたド
ーパント上に流し、 前記多孔質ガラスプリフォームを熱処理してコンソリデ
ートさせ、少なくとも部分的に前記ドーパントを含んだ
非多孔質ガラス体とする工程よりなり、 前記ガスを流す工程は、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｇａ、Ｉ
ｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉよりなるグループ、４ｆ希土類
（原子番号５７−７１）、およびアルカリ土類Ｂｅ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、ＣｄおよびＢａから選択された
ドーパントの少なくとも１つの固体片上にハロゲンガス
を流すことによって金属ハロゲン化物を含んだ蒸気を形
成することを含む、ガラス物品の作成方法。 - 【請求項２】 前記ドーパントが前記プリフォームの軸
孔内に配置される請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記炉からの熱を用いる工程は、前記軸
孔と流体流れ連結状態にあるチャンバ内の前記ドーパン
トを加熱することを含む請求項１の方法。 - 【請求項４】 前記プリフォームを加熱する工程は、前
記ドーパントをを入れたチャンバが配置されたガス誘導
ハンドルによってチューブ状の多孔質ガラスプリフォー
ムを前記炉内に支持することを含む請求項３の方法。 - 【請求項５】 前記プリフォームを加熱する工程は、チ
ューブ状の多孔質ガラスプリフォームをガス誘導ハンド
ルによって前記炉内に支持することを含み、前記ガス誘
導ハンドルはインサート・チューブを具備し、前記ドー
パントを入れたチャンバが前記インサート・チューブ内
に配置されている請求項３の方法。 - 【請求項６】 前記ハンドルと前記インサートの両方に
ガス連結手段が設けられている請求項５の方法。 - 【請求項７】 前記チャンバが複数のドーパントを含ん
でいる請求項３の方法。 - 【請求項８】 ガラス光ファイバを作成する方法におい
て、 マンドレル上に加熱されたガラス粒子を沈積させ、そこ
でそれらの粒子を互いに付着させて相互接続した微細孔
を有する細長い多孔質ガラスプリフォームを形成し、 前記マンドレルを除去して前記多孔質プリフォームに軸
孔を形成し、 ドーパント・チャンバを内蔵したガス誘導ハンドルによ
って前記プリフォームをコンソリデーション用炉内に吊
り下げ、 前記ハンドルおよびプリフォームを加熱し、 加熱されたドーパントと反応して前記軸孔および前記微
細孔に流入する反応物蒸気を形成するガスを前記ドーパ
ント・チャンバを通じて流し、それによって前記ドーパ
ントを前記多孔質ガラスプリフォーム中に入り込ませ、 前記多孔質ガラスプリフォームを熱処理してコンソリデ
ートさせ、少なくとも一部分にドーパントを分散された
非多孔質ガラス体となし、 前記ガラス体から光ファイバを形成する工程よりなる、
ガラス光ファイバの作成方法。 - 【請求項９】 前記沈積させる工程は、反応物蒸気を炎
内に導入し、その炎中で前記反応物蒸気で酸化されてガ
ラス粒子を形成し、このガラス粒子が前記マンドレルに
送られ、そこで第１の屈折率を有するコアガラス粒子の
第１の被覆を形成し、そしてその後で前記第１の屈折率
より低い第２の屈折率を有するクラッドガラス粒子の第
２の被覆を形成し、前記第１および第２の被覆の組合せ
が前記多孔質ガラスプリフォームを構成することよりな
る請求項８の方法。 - 【請求項１０】 前記光ファイバを形成する工程が、前
記非多孔質ガラス体を延伸してそれの直径を減少させ、
それによってロッドを形成し、前記ロッド上に付加的な
クラッドガラス粒子を沈積させ、前記付加的なクラッド
ガラス粒子をコンソリデートさせ、そしてこのようにし
て得られた複合体を延伸してファイバとすることよりな
る請求項９の方法。 - 【請求項１１】 軸孔を有するチューブ状の多孔質ガラ
スプリフォームにドーパントを入れ込ませるための装置
において、 前記プリフォームに付着されるガス誘導ハンドルと、 前記ドーパントを支持するための前記ハンドル中のドー
パント・チャンバ手段を具備した装置。 - 【請求項１２】 前記ドーパント・チャンバ手段が、前
記ハンドルにおける減少された直径の絞りと、前記ドー
パントが前記絞りを通じて落下するのを防止するための
前記絞りに隣接した手段を具備している請求項１１の装
置。 - 【請求項１３】 前記ドーパント・チャンバ手段は、前
記ハンドル内に配置されたインサート・チューブ内に配
置されている請求項１１の装置。 - 【請求項１４】 前記ドーパント・チャンバ手段は、前
記インサート・チューブ内における減少された直径の絞
りと、前記ドーパントが前記絞りを通じて落下するのを
防止するための前記絞りに隣接した手段を具備している
請求項１３の装置。 - 【請求項１５】 前記ハンドルおよびプリフォームを加
熱するための手段と、ガスを前記ドーパント・チャンバ
手段を通じて前記ハンドル内に流入させかつ前記プリフ
ォームの軸孔内に流入させるための手段をさらに具備し
ており、それによって前記ドーパントと反応するガスが
反応生成物を形成し、この反応生成物が前記プリフォー
ム中に流入しかつそれにドープするようになされた請求
項１１の装置。 - 【請求項１６】 前記加熱するための手段が、プリフォ
ーム支持手段とガス誘導チューブを有するコンソリデー
ション用炉よりなり、前記ガス誘導チューブの第１の端
部が前記コンソリデーション用炉内に配置され、前記ハ
ンドルが前記プリフォーム支持手段に固着され、前記ガ
ス誘導チューブの第１の端部が前記ハンドルに対してガ
スを転送可能な関係に配置されている請求項１５の装
置。 - 【請求項１７】 前記ハンドルがそれの前記プリフォー
ムとは反対側の端部にガス連結手段を有しており、前記
ガス誘導チューブの第１の端部が前記ハンドルの前記ガ
ス連結手段に連結されたガス連結手段を有している請求
項１６の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/839,915 US5236481A (en) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | Method of doping porous glass preforms |
| US839915 | 1992-02-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0640736A JPH0640736A (ja) | 1994-02-15 |
| JP3306444B2 true JP3306444B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=25280972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04985793A Expired - Fee Related JP3306444B2 (ja) | 1992-02-21 | 1993-02-17 | ガラス物品の作成方法および装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5236481A (ja) |
| EP (1) | EP0556580B1 (ja) |
| JP (1) | JP3306444B2 (ja) |
| AU (1) | AU658047B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0177088B1 (ko) | 1993-11-29 | 1999-05-15 | 김광호 | 단일모드 광섬유 1차 모재 오버크래딩 방법 및 장치 |
| US5651085A (en) * | 1994-09-27 | 1997-07-22 | Chia; Shin-Lo | All fiber attenuator |
| DE19649935C2 (de) * | 1996-12-02 | 1999-09-16 | Heraeus Quarzglas | Verfahren zur Herstellung von Quarzglaskörpern |
| US6115524A (en) * | 1997-07-31 | 2000-09-05 | Corning Incorporated | Optical waveguide attenuating device and method for producing the same |
| CA2332123A1 (en) | 1998-05-29 | 1999-12-02 | George E. Berkey | Method of making a glass preform |
| US6192713B1 (en) | 1998-06-30 | 2001-02-27 | Sdl, Inc. | Apparatus for the manufacture of glass preforms |
| US6546757B1 (en) | 1998-07-28 | 2003-04-15 | Brown University Research Foundation | Liquid spray pyrolysis method for the fabrication of optical fiber preforms, with reactant mixing |
| US6718800B2 (en) * | 1999-03-08 | 2004-04-13 | Fitel Usa Corp. | Method of collapsing a tube for an optical fiber preform |
| US6474106B1 (en) | 1999-11-30 | 2002-11-05 | Corning Incorporated | Rare earth and alumina-doped optical fiber preform process |
| US6550280B1 (en) * | 1999-12-13 | 2003-04-22 | Agere Systems Guardian Corp. | Process of sintering a hanging silica tube so as to exhibit a low bow |
| US20020005051A1 (en) * | 2000-04-28 | 2002-01-17 | Brown John T. | Substantially dry, silica-containing soot, fused silica and optical fiber soot preforms, apparatus, methods and burners for manufacturing same |
| US6467313B1 (en) * | 2000-06-09 | 2002-10-22 | Corning Incorporated | Method for controlling dopant profiles |
| US20020041750A1 (en) * | 2000-06-20 | 2002-04-11 | Chacon Lisa C. | Rare earth element-doped, Bi-Sb-Al-Si glass and its use in optical amplifiers |
| US6792484B1 (en) * | 2000-07-28 | 2004-09-14 | Marconi Communications, Inc. | Method and apparatus for storing data using a plurality of queues |
| US6904772B2 (en) * | 2000-12-22 | 2005-06-14 | Corning Incorporated | Method of making a glass preform for low water peak optical fiber |
| FI20010556A (fi) * | 2001-03-19 | 2002-09-20 | Liekki Oy | Valokuitu ja menetelmä valokuituaihion valmistamiseksi |
| US20050120752A1 (en) * | 2001-04-11 | 2005-06-09 | Brown John T. | Substantially dry, silica-containing soot, fused silica and optical fiber soot preforms, apparatus, methods and burners for manufacturing same |
| DE10134382B4 (de) * | 2001-07-14 | 2006-01-19 | Degussa Ag | Mit Erbiumoxid dotierte pyrogene Oxide |
| US20030167800A1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-09-11 | Atkins Robert M. | Soot layer formation for solution doping of glass preforms |
| US20030221459A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-04 | Walczak Wanda J. | Method for forming an optical waveguide fiber preform |
| US20050056806A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-17 | Ellison Adam J. G. | Suppressing monovalent metal ion migration using aluminum-containing barrier layer |
| US8620126B2 (en) | 2007-03-15 | 2013-12-31 | Nlight Oy | Optical fiber structure and a method of producing thereof |
| KR20110082131A (ko) * | 2008-10-06 | 2011-07-18 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 합성 석영 유리의 제조 방법 |
| JP2011020887A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス母材製造方法 |
| CN102741184B (zh) * | 2010-04-30 | 2015-08-05 | 住友电气工业株式会社 | 制造玻璃预制件的方法 |
| US11554978B2 (en) | 2013-11-27 | 2023-01-17 | Corning Incorporated | Method for reducing processing time for optical fiber preforms |
| US10494291B2 (en) | 2014-10-23 | 2019-12-03 | Corning Incorporated | Hygroscopic additives for silica soot compacts and methods for forming optical quality glass |
| WO2016100255A1 (en) | 2014-12-16 | 2016-06-23 | Corning Incorporated | Method of making an optical fiber preform and handle for use in making of optical fiber preform |
| WO2016138052A1 (en) | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Corning Incorporated | Methods for strengthening silica soot compacts with nanoparticles |
| RU2713011C1 (ru) * | 2017-08-23 | 2020-02-03 | Чэнду Футун Оптикал Коммьюникейшн Текнолоджис Ко., Лтд. | Оптическое волокно и способ его изготовления |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3801294A (en) * | 1971-12-15 | 1974-04-02 | Corning Glass Works | Method of producing glass |
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| US3864113A (en) * | 1973-10-19 | 1975-02-04 | Corning Glass Works | Method of Producing Glass by Flame Hydrolysis |
| US4217027A (en) * | 1974-02-22 | 1980-08-12 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optical fiber fabrication and resulting product |
| US4263031A (en) * | 1978-06-12 | 1981-04-21 | Corning Glass Works | Method of producing glass optical filaments |
| US4616901A (en) * | 1982-04-09 | 1986-10-14 | At&T Bell Laboratories | Doped optical fiber |
| DE3402982A1 (de) * | 1984-01-28 | 1985-08-01 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Phenoxypropionyloxyalkanphosphonsaeureester |
| JPS6186436A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| US4666247A (en) * | 1985-02-08 | 1987-05-19 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Multiconstituent optical fiber |
| WO1986007348A1 (en) * | 1985-06-03 | 1986-12-18 | Hughes Aircraft Company | Method for introducing dopants in optical fiber preforms |
| US4604118A (en) * | 1985-08-13 | 1986-08-05 | Corning Glass Works | Method for synthesizing MgO--Al2 O3 --SiO2 glasses and ceramics |
| GB2180392B (en) * | 1985-08-13 | 1989-10-11 | Robert Joseph Mears | Fibre-optic lasers and amplifiers |
| GB2210613B (en) * | 1987-09-25 | 1991-08-14 | Gen Electric Co Plc | Manufacture of optical fibre preforms |
| JPH0196039A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| IT1219404B (it) * | 1988-06-27 | 1990-05-11 | Sip | Procedimento e apparecchiatura per la fabbricazione di fibre ottiche in silice |
| GB2226309A (en) * | 1988-12-01 | 1990-06-27 | Stc Plc | Optical fibre manufacture |
| US5180410A (en) * | 1990-07-30 | 1993-01-19 | Corning Incorporated | Method of making polarization retaining fiber |
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