JP3376422B2 - ガラスジャケット管の製造装置および光ファイバーの製造方法 - Google Patents
ガラスジャケット管の製造装置および光ファイバーの製造方法Info
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Description
状で外径がテーパー形状であるガラスジャケット管の製
造装置およびコア径が長さ方向に一定した光ファイバー
を製造する光ファイバーの製造方法に関するものであ
る。
径が長さ方向に一定となる制御が可能な光ファイバーの
製造方法として、ガラス母材に、ローテイショナル・キ
ャスティング法(D.C.Tran et al.,Electron Lett.vo1.
18.P.59,(1982)) で製造したクラッドと同一組成の中空
の管(ガラスジャケット管)を被覆し、線引きを行うロ
ッドイン・チューブ法、あるいはコアとクラッドの二層
構造を有するガラス母材にガラスジャケット管を被覆し
延伸するジャケット延伸法およびジャケット線引き法な
どが適用されてきた。
ーブ法では、ガラス母材の表面あるいはクラッドとなる
ガラスジャケット管の内面の傷や塵が、そのままコアと
クラッドとの界面に存在して光の散乱要因となる。ま
た、この傷や塵が結晶核となり延伸、線引き時の熱処理
によって結晶成長し、光の透過損失値を増大させる欠点
を有している。
ト線引き法では、ガラス母材の中心部にあるコアの形状
がそのまま光ファイバー化されてしまう。すなわち、コ
アとクラッドの二層構造を有するガラス母材の作製法と
して、サクション・キャスティング法(特開昭63−1
1535号公報)は、内径が円筒状鋳型の上部開口部か
らクラッド融液を注入し、続けてコア融液をクラッド融
液の上に注ぎ込むと、クラッド融液の固化による体積収
縮によってコア融液は下方へ吸い込まれ、クラッド内部
にコアが形成される方法である。この方法で製造したガ
ラス母材のコア径はガラス母材の長さ方向でテーパー状
に変化している。
ナル・キャスティング法で作製した外径が一定なガラス
ジャケット管に挿入してジャケット延伸、あるいはジャ
ケット線引を行うと、光ファイバーのコア径が長さ方向
でテーパー状となる欠点があった。このコア径の変化の
補正法として、テーパー延伸法(特開平4−31333
号公報)が開発されている。このテーパー延伸法は、ガ
ラス母材を直接、あるいはガラス母材をガラスジャケッ
ト管に挿入してガラスジャケット管内を減圧状態に保ち
つつ、外周より加熱して延伸速度を変えながら外径をテ
ーパー状に延伸し、長さ方向においてコア径の一定した
ガラス母材を製造した後、外径を長さ方向に均一に研磨
する工程を含む方法である。しかしながら、このテーパ
ー状の外径を均一に研磨する工程が困難である欠点を有
していた。
内径が均一な円筒形状で外径がテーパー形状であるガラ
スジャケット管を簡単に製造することができるガラスジ
ャケット管の製造装置、および内径が均一な円筒形状で
外径がテーパー形状であるガラスジャケット管を用い
て、光の透過が低損失で、かつ、コア径が長さ方向に均
一な光ファイバーの製造方法を提供することにある。
達成するために、光ファイバーの製造方法は、コア径が
長さ方向に均一でないガラス母材を線引きしてコア径が
長さ方向に均一な光ファイバーを製造する方法におい
て、内径が均一な円筒形状で外径がテーパー形状である
ガラスジャケット管に前記ガラス母材を挿入し、外径が
長さ方向に均一となるように延伸速度を変化させてジャ
ケット延伸あるいはジャケット線引きをすることにより
長さ方向に均一なコア径を持つ光フィアバーを製造する
構成とした。
製造方法は、コア径が長さ方向に均一でないガラス母材
を線引きしてコア径が長さ方向に均一な光ファイバーを
製造する方法において、内径が均一な円筒形状で外径が
テーパー形状であるガラスジャケット管に前記ガラス母
材を挿入し、その後加熱して軟化させてガラス母材とガ
ラスジャケット管を一体化しつつ所定の外径となるよう
に延伸したガラス母材とし、この延伸したガラス母材を
長さ方向に均一な外径のガラスジャケット管の均一な内
径の中に挿入し、外径が長さ方向に均一となるように延
伸速度を変化させてジャケット延伸あるいはジャケット
線引きをすることにより長さ方向に均一でコア径のより
小さな光ファイバーを製造する構成とした。
の製造方法は、コア径が長さ方向に均一でないガラス母
材を線引きしてコア径が長さ方向に均一な光ファイバー
を製造する方法において、長さ方向に均一な外径のガラ
スジャケット管の均一な内径の中に前記ガラス母材を挿
入し、その後加熱して軟化させてガラス母材とガラスジ
ャケット管を一体化しつつ所定の外径となるように延伸
したガラス母材とし、この延伸したガラス母材を内径が
均一な円筒形状で外径がテーパー形状であるガラスジャ
ケット管に挿入し、外径が長さ方向に均一となるように
延伸速度を変化させてジャケット延伸あるいはジャケッ
ト線引きをすることにより長さ方向に均一でコア径のよ
り小さな光ファイバーを製造する構成とした。
の製造方法に用いられるガラスジャケット管の製造装置
は、円筒状の鋳型にガラス融液を注入し、この円筒状の
鋳型を水平に保ちつつ高速回転させることにより、その
遠心力で中空のガラスジャケット管の形成が可能な光フ
ァイバーの製造用のガラスジャケット管の製造装置にお
いて、前記鋳型内部は、前記円筒状の鋳型の内径が長さ
方向でテーパーに変化し、回転軸に垂直な2つの円形面
を有する円錐台形であり、前記2つの円形面の一方は、
中央に前記ガラス融液を注入するための開口を有し、前
記鋳型は縦方向に分割可能である構成とした。
れば、内径が長さ方向にテーパー状となったテーパー型
鋳型にガラス融液を注入し、このテーパー型鋳型を水平
に保ちつつ高速回転させることにより製造されたガラス
ジャケット管は、外形が長さ方向にテーパー状であり、
内径はガラス融液が遠心力によりテーパー型鋳型の周壁
に押し付けられるため、内径が均一な円筒形状で外径が
テーパー形状であるガラスジャケット管を簡単に製造す
ることができる。
ア径が長さ方向に均一でないガラス母材を挿入して、外
径が長さ方向に均一となるように延伸速度を変化させて
ジャケット延伸あるいはジャケット線引きをすることに
より、長さ方向に均一なコア径を持つ光ファイバーを製
造する工程において、少なくとも一回、内径が均一な円
筒形状で外径がテーパー形状であるガラスジャケット管
にガラス母材を挿入してジャケット延伸あるいはジャケ
ット線引きをすることにより、長さ方向に均一でコア径
のより小さな光ファイバーを比較的に簡単に製造するこ
とができる。
を詳細に説明する。 〔ガラスジャケット管の製造装置の実施例〕図1はこの
発明のガラスジャケット管の製造装置の模式的断面図で
ある。ここで、符号1は縦方向に3分割可能で内径が長
さ方向でテーパーに変化する円筒状のテーパー型鋳型、
2はガラス融液、3は内径が均一な円筒形状で外径がテ
ーパー状のガラスジャケット管である。
ZrF4 −23.5BaF2 −2.5LaF3 −2YF
3 −4.5AlF3 −20NaF(モル%)になるよう
に総量で51g秤量し、20gのNH4 F・HFと共に
金るつぼに入れ、Arガス雰囲気で400℃で3時間加
熱し、フッ素化処理を行った後、850℃で1.5時間
保持して溶融し、700℃に降温する。
5mmφ、下部内径10mmφ、長さ140mmのテー
パー型鋳型1を窒素ガスで充分置換したグローブボック
ス内で200℃に加熱しておく。このテーパー型鋳型1
の上部開口より前記ガラス融液2を注入し、直ちに、前
記テーパー型鋳型1を2000rpmで高速回転させな
がら、図1の(B)に示すように、水平に寝かせて3分
間保った後、室温まで徐冷する。
することにより、図1の(C)に示すように、上部外径
15mmφ、下部外径10mmφ、均一な内径7mm
φ、長さ140mmで下部に底を有するフッ化物ガラス
の内径が均一な円筒形状で外径がテーパー形状のガラス
ジャケット管3が製造される。
2の(A)に示すように、コア4aの組成が、49Zr
F4 −25BaF2−3.5LaF3 −2YF3 −2.
5AlF3 −18LiF(モル%)、クラッド4bの組
成が、47.5ZrF4 −23.5BaF2 −2.5L
aF3 −2YF3 −4.5AlF3 −20NaF(モル
%)からなる、コア4aとクラッド4bの二層構造を有
する外径7mmφのガラス母材4を、サクション・キャ
スティング法により製造した。このガラス母材4のコア
4aは上部が太く、下部が細いテーパー状となってお
り、ガラス母材4の下部のコア4aが尖っているコア先
端から16〜62mmの範囲はほぼ直線的に変化してお
り、この部分を延伸あるいは線引きに用いた。
さらに、オキシ塩化ジルコニウム・塩酸水溶液中でエッ
チングし充分に乾燥した後、図2の(B)に示すよう
に、先に述べた上部外径15mmφ、下部外径10mm
φ、均一内径7mmφの円筒状で外径がテーパー状のガ
ラスジャケット管3内に挿入した。
スジャケット管内部を減圧しながら外部よりゾーン加熱
して軟化させジャケット線引きを行った。光ファイバー
の被覆材にはUV硬化アクリレート樹脂を用いた。ここ
で、製造される光ファイバー5の外径は線径測定器6に
より測定し、この線径測定器6から出力される信号に基
づいて、光ファイバー5の外径が125μmで一定とな
るように巻取り器7の巻取り速度を自動制御した。この
ようにして、長さが350m、外径125μm、比屈折
率差0.6%、コア径が20μmで長さ方向にコア径が
均一な光ファイバー5を製造することができた。
ず、前記光ファイバーの製造方法の実施例1と同様のガ
ラス母材4の表面を研磨し、さらに、オキシ塩化ジルコ
ニウム・塩酸水溶液中でエッチングし充分に乾燥した
後、図3の(A)に示すように、先に述べた上部外径1
5mmφ、下部外径10mmφ、均一内径7mmφの円
筒状で外径がテーパー状のガラスジャケット管3内に前
記ガラス母材4を挿入した。
スジャケット管内を減圧しながら外部よりゾーン加熱し
て軟化させ、ガラス母材4とガラスジャケット管3を一
体化しつつ延伸速度を変えながら、外径が5mmφで一
定となるように延伸した。ここで、延伸されたガラス母
材8の外径は外径測定器9により測定し、外径が5mm
φで一定となるようにガラス母材引取り器(図示省略)
の引取り速度を自動制御した。延伸されたガラス母材8
は、外径が5mmφ、コア径が0.8mmφ、長さ22
0mmで、長さ方向でコア径および外径とも一定であっ
た。
されたガラス母材8の表面を研磨およびエッチングし、
均一外径15mmφ、均一内径5mmφの円筒状で外径
が均一なガラスジャケット管10内に挿入し、ガラスジ
ャケット管内部を減圧しながら外部よりゾーン加熱して
軟化させジャケット線引きを行った。光ファイバーの被
覆材にはUV硬化アクリレート樹脂を用いた。ここで、
前記同様に製造される光ファイバー5の外径は線径測定
器6により測定し、この線径測定器6から出力される信
号に基づいて、光ファイバー5の外径が125μmで一
定となるように巻取り器7の巻取り速度を自動制御し
た。このようにして、長さが1500m、外径125μ
m、コア径が6.6μmで、長さ方向にコア径が一定の
光ファイバー5を製造することができた。この実施例2
では、テーパー状のガラスジャケット管3内にガラス母
材4を挿入し、このガラス母材4とガラスジャケット管
3を一体化しつつ延伸されたガラス母材8を、均一内
径、均一外径のジャケット管10に入れてジャケット線
引きしたが、その前にさらに延伸しておき、ガラスジャ
ケット管に入れる工程を繰り返し、コア径のより小さな
光ファイバーが得られるようにすることもこの発明の範
疇である。
ず、図4の(A)に示すように、ガラス母材4の表面を
研磨およびエッチングした後、均一外径15mmφ、均
一内径7mmφの円筒状で外径が均一なガラスジャケッ
ト管10内に挿入し、その後、図4の(B)に示すよう
に、ガラスジャケット管内を減圧しながら外部よりゾー
ン加熱して軟化させ、ガラス母材4とガラスジャケット
管10を一体化しつつ外径が5mmφで一定となるよう
に延伸した。ここで、延伸されたガラス母材11の外径
は外径測定器9により測定し、外径が5mmφで一定と
なるようにガラス母材引取り器(図示省略)の引取り速
度を自動制御した。この延伸されたガラス母材11は、
外径が5mmφで上部コア径が0.72mmφ、下部コ
ア0.59mmφ、長さ40mmであった。
されたガラス母材11の下部から140mmを用い、表
面を研磨およびエッチングを行い、上部外径15mm
φ、下部外径12mmφ、均一内径5mmφの円筒状で
外径がテーパー状のガラスジャケット管3内に挿入し、
ガラスジャケット管内部を減圧しながら外部よりゾーン
加熱して軟化させジャケット線引きを行った。光ファイ
バー5の被覆材にはUV硬化アクリレート樹脂を用い
た。ここで、前記同様に製造される光ファイバー5の外
径は線径測定器6により測定し、この線径測定器6から
出力される信号に基づいて、光ファイバー5の外径が1
25μmで一定となるように巻取り器7の巻取り速度を
自動制御した。このようにして、長さが1400m、外
径125μm、コア径が6.9μmで長さ方向にコア径
が一定の光ファイバー5を製造することができた。
例2で用いた均一外径15mmφ、均一内径5mmφ、
長さ140mmの外径が均一なガラスジャケット管10
は、前記テーパー型鋳型1とは異なる、内径15mmφ
(ストレート)、長さ140mmのストレート鋳型を用
い、前記ガラス融液2と同一組成のガラス原料95g秤
量し、その後は前記ガラスジャケット管の製造装置で説
明したと同一の方法により製造した。
例3で用いた均一外径15mmφ、均一内径7mmφ、
長さ140mmの円筒状で外径が均一なガラスジャケッ
ト管10は、前記テーパー型鋳型1とは異なる、内径1
5mmφ(ストレート)、長さ140mmのストレート
鋳型を用い、前記ガラス融液2と同一組成のガラス原料
83g秤量し、その後は前記ガラスジャケット管の製造
装置で説明したと同一の方法により製造した。なお、前
記実施例2と実施例3を組み合わせてもコア径のより小
さな光ファイバーを製造することができる。
状の鋳型にガラス融液を注入し、この円筒状の鋳型を高
速回転させることにより、その遠心力で中空のガラスジ
ャケット管の成形が可能な光ファイバーの製造に用いる
ガラスジャケット管の製造装置において、前記円筒状の
鋳型の内径を長さ方向にテーパーに変化させたテーパー
型鋳型とすることによって、内径が均一な円筒形状で、
外径がテーパー形状であるガラスジャケット管を簡単に
製造することができる。
ア径が長さ方向に均一でないガラス母材を挿入して、外
径が長さ方向に均一となるように延伸速度を変化させて
ジャケット延伸あるいはジャケット線引きをすることに
より、長さ方向に均一なコア径を持つ光ファイバーを製
造する工程において、少なくとも一回、内径が均一な円
筒形状で外径がテーパー形状であるガラスジャケット管
にガラス母材を挿入してジャケット延伸あるいはジャケ
ット線引きをすることにより、長さ方向に均一なコア径
を持つ光ファイバーを比較的に簡単に製造することがで
きる。
テーパー形状であるガラスジャケット管に、コア径が長
さ方向に均一でないガラス母材を挿入して、外径が長さ
方向に均一となるように線引き速度を変化させてジャケ
ット線引きをすることによって、長さ方向に均一なコア
径を持つ光ファイバーを比較的に簡単に製造することが
できる。
パー形状であるガラスジャケット管に、コア径が長さ方
向に均一でないガラス母材を挿入して、さらに外径が一
定となるように延伸速度を変化させて、前記ガラス母材
とガラスジャケット管が一体になり、長さ方向で一定の
コア径および外径を持つ延伸されたガラス母材を製造す
ることができ、この延伸されたガラス母材を均一外径、
均一内径のガラスジャケット管に挿入し、外径が長さ方
向に均一となるように線引き速度を変化させてジャケッ
ト線引きをすることによって、長さ方向に均一なコア径
を持つ光ファイバーを比較的に簡単に製造することがで
きる。
ット管に、コア径が長さ方向に均一でないガラス母材を
挿入して、さらに外径が一定となるように延伸速度を変
化させて、前記ガラス母材とガラスジャケット管が一体
になり、長さ方向で一定の外径を持つ延伸されたガラス
母材を製造することができ、この延伸されたガラス母材
を内径が均一な円筒形状で外径がテーパー形状であるガ
ラスジャケット管に挿入し、外径が長さ方向に均一とな
るように線引き速度を変化させてジャケット線引きをす
ることによって、長さ方向に均一なコア径を持つ光ファ
イバーを比較的に簡単に製造することができる。さらに
また、ガラスジャケット管の肉厚を制御することによっ
て、光ファイバーのコア径を任意に変えることが可能で
ある利点を有する。
施例を説明するための模式的断面図である。
を説明するための模式的断面図である。
を説明するための模式的断面図である。
を説明するための模式的断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 コア径が長さ方向に均一でないガラス母材
を線引きしてコア径が長さ方向に均一な光ファイバーを
製造する方法において、内径が均一な円筒形状で外径が
テーパー形状であるガラスジャケット管に前記ガラス母
材を挿入し、外径が長さ方向に均一となるように延伸速
度を変化させてジャケット延伸あるいはジャケット線引
きをすることにより長さ方向に均一なコア径を持つ光フ
ィアバーを製造することを特徴とする光ファイバーの製
造方法。 - 【請求項2】 コア径が長さ方向に均一でないガラス母材
を線引きしてコア径が長さ方向に均一な光ファイバーを
製造する方法において、内径が均一な円筒形状で外径が
テーパー形状であるガラスジャケット管に前記ガラス母
材を挿入し、その後加熱して軟化させてガラス母材とガ
ラスジャケット管を一体化しつつ所定の外径となるよう
に延伸したガラス母材とし、この延伸したガラス母材を
長さ方向に均一な外径のガラスジャケット管の均一な内
径の中に挿入し、外径が長さ方向に均一となるように延
伸速度を変化させてジャケット延伸あるいはジャケット
線引きをすることにより長さ方向に均一でコア径のより
小さな光ファイバーを製造することを特徴とする光ファ
イバーの製造方法。 - 【請求項3】 コア径が長さ方向に均一でないガラス母材
を線引きしてコア径が長さ方向に均一な光ファイバーを
製造する方法において、長さ方向に均一な外径のガラス
ジャケット管の均一な内径の中に前記ガラス母材を挿入
し、その後加熱して軟化させてガラス母材とガラスジャ
ケット管を一体化しつつ所定の外径となるように延伸し
たガラス母材とし、この延伸したガラス母材を内径が均
一な円筒形状で外径がテーパー形状であるガラスジャケ
ット管に挿入し、外径が長さ方向に均一となるように延
伸速度を変化させてジャケット延伸あるいはジャケット
線引きをすることにより長さ方向に均一でコア径のより
小さな光ファイバーを製造することを特徴とする光ファ
イバーの製造方法。 - 【請求項4】円筒状の鋳型にガラス融液を注入し、この
円筒状の鋳型を水平に保ちつつ高速回転させることによ
り、その遠心力で中空のガラスジャケット管の形成が可
能な光ファイバーの製造用のガラスジャケット管の製造
装置において、 前記鋳型内部は、前記円筒状の鋳型の内径が長さ方向で
テーパーに変化し、回 転軸に垂直な2つの円形面を有す
る円錐台形であり、 前記2つの円形面の一方は、中央に前記ガラス融液を注
入するための開口を有し、 前記鋳型は縦方向に分割可能である前記請求項1ないし
請求項3に記載の光ファイバーの製造方法に用いられる
ことを特徴とするガラスジャケット管の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23276093A JP3376422B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | ガラスジャケット管の製造装置および光ファイバーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23276093A JP3376422B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | ガラスジャケット管の製造装置および光ファイバーの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0781960A JPH0781960A (ja) | 1995-03-28 |
JP3376422B2 true JP3376422B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=16944325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23276093A Expired - Lifetime JP3376422B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | ガラスジャケット管の製造装置および光ファイバーの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3376422B2 (ja) |
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JP2011228541A (ja) * | 2010-04-21 | 2011-11-10 | Photonic Science Technology Inc | テーパ形状光ファイバの製造方法 |
WO2023162775A1 (ja) * | 2022-02-22 | 2023-08-31 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ用母材 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23276093A patent/JP3376422B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0781960A (ja) | 1995-03-28 |
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