JP3963235B2 - Manufacturing method of optical fiber preform - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ母材の製造方法に係り、特に光ファイバの原料粉体を所定の型に入れ加圧焼結させて形成する、プラズマ焼結法を用いた光ファイバ母材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば光ファイバ母材の製造方法としては、周知のCVD法やVAD法等のように各種の方法が開発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法では、例えば
▲1▼プリフォームを得るまでの行程数が多く、また母材の成長が遅いために生産性が悪いこと
▲2▼過半数のSiO2 ヒュームがターゲットに付着せず、産業廃棄物として処理されることが避けられないこと
▲3▼設備コストが高いこと
▲4▼原料(例えば、SiO2 、酸素、水素、ヘリウムガス)輸送と保管の点から、立地に制限があること
等の不都合を生じている。
【0004】
そこで、例えば光ファイバ製造用プリフォームとして、予め形成した原料粉体を所定の型に入れ、これを高圧に加圧して一体化する、メカニカルシェイプ法、或いは型や通電加熱して焼結する方法が提案・検討されている。
ところが、このような方法では例えばある程度の大型のものになると、加圧や通電加熱だけでは温度や粒度分布が不揃いとなるなどして内部に空隙が発生する虞れがあり成形性に問題がある。そこで、原料粉体に成形性を高めるためのバインダを添加させることも考えられるが、光学特性の低下をもたらすことが考えられる。
【0005】
そこで、この発明は、上記した事情に鑑み、短時間で高品質のものを大量に製造することができるとともに、環境汚染の虞れも少なく、しかも立地条件に制限がなく、設備コストが嵩まない光ファイバ母材の製造方法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
即ち、この請求項1に記載の発明は、中空円筒状のダイス内に、光ファイバのクラッドとなる原料粉体を充填するとともに、この内側に光ファイバのコアとなる原料粉体を充填し、前記ダイスの両側に電極を配置し、この電極により原料粉体を加圧しながら高周波パルスを印加して、前記原料粉体間にプラズマ放電を発生させるとともに、前記電極間の通電加熱によって前記原料粉体間を加熱して焼結させるものである。
【0007】
また、この請求項2に記載の発明は、請求項1にかかる発明において、ダイス内のコアが充填される部分に、焼結後にコアの一部となる適宜の材料で形成したジャケットをセットしておくものである。
【0008】
また、この請求項3に記載の発明は、請求項1にかかる発明において、光ファイバコアとなる原料粉体を予め崩れぬ程度に固めて柱状に形成し、
クラッドとなる原料粉体のダイスへの充填に先立ちてダイスへセットしておくものである。
【0009】
また、この請求項4に記載の発明は、請求項1にかかる発明において、ダイス内に容器を装着し、この容器の内外に原料粉体を挿入・充填したのち前記容器を引き抜いてから放電及び通電による焼結を行うものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例について、添付図面を参照しながら説明する。
図1は第1実施例にかかる光ファイバ母材の製造装置を示すものであり、ここでは説明を分かりやすくするため、光ファイバ母材の製造方法に先立ってこの装置から説明する。
【0011】
この実施例の光ファイバ母材の製造装置は、中空円筒形状に形成され内外同心状に配置した外部容器(ダイス)1及び内部容器2と、これらの容器の上下両端を閉塞可能な形状に形成し、加圧ダイスを兼ねた上下の電極3と、これらの電極3に高電圧を印加するプラズマ発生電源4と、加圧シリンダ(空気圧若しくは油圧による)5とを備えている。なお、図中符号M1はコア用の原料粉体、M2はクラッド用の原料粉体を示す。
【0012】
外部容器1は電気抵抗が高くて耐衝撃圧、耐熱を備えた材料、例えばサーメットや黒鉛で形成されている。なお、内部容器2は原料粉体M1を充填後に外部へ抜き出すものであるが、特にこの内部容器2は、原料粉体M1と原料粉体M2との間の境界で原料粉体間に過度の入り混じりが起きない程度に十分薄肉の部材を使用する。また、外部容器1については、内部の焼結物を取り出しやすいように例えば2分割可能な構成であってもよい。また、内部容器2は、下部側電極31に対して着脱可能となっている。
【0013】
また、焼結された母材(プリフォーム)は、後工程の脱水焼結、線引きに対応し紡錘形状となることが好ましい。この実施例の電極31は、内面がフラットな形状になっているが、図2に示すように、下部側電極31に固設した(後述する)パンチ31Bの内部が予め紡錘形状に形成された曲面状のパンチ31Cを使用しておけば、焼結後に母材を紡錘形状を加工・形成する工程を必要としないから、好都合である。ここで、底面形状は、更に先端をとがらした円錐形にすると、線引き時の口出しが、更に容易となる。
【0014】
この実施例においては、電極3のうち下側の電極31と加圧シリンダ5とは、安定した支持体に不動状態に固着されている。また、これら上下の電極31、32には、外部容器1に着脱自在に嵌挿するため、導電性及び耐熱性のある材料、例えばタングステン、モリブデン或いは黒鉛で形成したパンチ31A、32Aが固着されている。なおパンチ31Bも同様の材料で形成してある。また、加圧は上側からだけでなく、上下両側から同時に行うことができる。
【0015】
プラズマ発生電源4は、高周波パルスと焼結通電を行うものであり、発生する高周波パルスは電極31、32間に印加されて、プレスされた原料粉体M1、M2の粒子間にプラズマを発生させる。これにより、粒子界面が活性化されたならば、原料粉体M1、M2に通電してジュール熱により焼結する。また、高周波パルスと直流通電の各作用時間を明瞭に分割せず、高周波パルスの直流分を次第に大きくして焼結することもできる。上記工程において、電極31、32間のプレス圧力は一定か、若しくは時間に合わせて変更される。また、高周波パルスの周波数や通電電力は、原料粉体の分級度、製品の大きさにより適宜変更される。
なお、ここでプラズマ焼結とは、一般に高周波プラズマ放電により粉体粒子を焼結させる方法のことである。通常、原料粉体である二酸化シリコンの粉体粒子は界面抵抗が高いために低電圧では電流が流れないが、数千ボルトのパルスを印加すると、粒子界面が絶縁破壊されてイオン化し、プラズマ放電が発生する。このプラズマ放電により発生したガスイオンや電子が、粉体粒子の界面に作用して酸化皮膜や吸着ガスを除去して粒子表面を活性化し、粒子間の固着を促進して焼結を容易にする。プラズマ発生時間と焼結時間は粉体の種類、材質、製品の大きさにより適宜決定される変数である。
【0016】
次に、第1実施例の光ファイバ母材の製造装置を用いた光ファイバ母材の製造方法について説明する。
先ず、上側電極32を上昇・開口させて外部容器1と同心状に内部容器2を配置する。ついで、内部容器2の内側へコアとなる原料粉体M1を充填し、外側へクラッドとなる原料粉体M2を充填する。例えば、ステップインデックス型のSM光ファイバを作るには、原料粉体M1は二酸化シリコンとドーパント(例えば、ゲルマニュウム等)の粉体を混合して分級したコア用の原料粉体である。クラッド用の原料粉体M2は、ドーパントを加えない二酸化シリコンの粉体を分級したものを用いる。
【0017】
原料粉体M1、M2の充填完了後に、内部容器2を外部容器1から引き抜く。この原料粉体M1、M2は固化されておらず、外部容器1内において多少の流動性を示すが、前記の如く、内部容器2の壁厚は極く薄いために内部容器2を引き抜いた後に、内外層の境界にて原料粉体M1、M2が過度に入り交じることがない。
内部容器2を抜き去った後に、シリンダ5を作動し、上側電極32を降下させ、外部容器1を閉じて所定の圧力を加えて原料粉体をプレスする。同時に電源4を動作させて、上下電極31、32の間に適宜の時間通電する。プラズマ発生用の高周波電流は、例えば3千アンペアから5千アンペア、周波数は数GHz程度である。
【0018】
以上、ステップインデッス型光ファイバの製造方法について説明したが、インデックス分布に変化をつける(例えば、グレーテッドインデックス型光ファイバ)場合には、径の異なる内部容器2を複数用意しておき、これらを外部容器1内に同心状に配置する。そして、各内部容器間に、ドーパント濃度の異なる原料粉体を充填したのち、各内部容器2を引き抜いて、前記と同様の手順で焼結加工する。
この製法によれば、各内部容器にて仕切られた区間のドーパント濃度が異なるために、光ファイバ母材のインデックス分布に変化を付与することができる。
なお、上記製造方法によれば、充填体の境界面に多少の原料粉体の入り交じりができるが、脱水焼結することによって脱水焼結後の光ファイバには実用上の問題はなくなる。
また、この実施例の製造方法の他に、例えば内部容器2を引き抜くのに先立ち、内外の原料粉体M1、M2をある程度の固さ(内部容器2が比較的簡単に引き抜ける程度の固さ)にプレスしておき、その後に内部容器2を引き抜き、その内部容器2の厚さだけ発生した原料粉体M1、M2間の隙間に再度コア用若しくはクラッド用(或いはこれらの中間のインデックスを与える原料粉体でもよい)の原料粉体を投入・充填してから、再度原料粉体M1、M2全体をプレスするようにしてもよい。この製造方法の場合には、内部容器2はある程度の厚みがある方が、隙間への投入が行い易い。
【0019】
なお、この実施例では、シングルコアの光ファイバ母材を製造したが、勿論これ以外に、例えば内部容器を2個配置したダブルコアのパンダファイバ(偏波面保存ファイバ)も製造できる。その外に、ボータファイバ、楕円ジャケットファイバ等の各種の態様にも適用可能である。
【0020】
次に、この発明にかかる他の光ファイバ母材の製造装置を用いた光ファイバ母材の製造方法について説明する。
図3に示す第2実施例の製造方法では、先の実施例と同様の製造装置が使用できるが、内部容器2内に装填する焼結後のコアとなる原料粉体M1の替わりに、予め原料粉体M1を、製造装置にセッテイングする迄の取扱い時において、崩れてしまわない程度に固めた円柱状のコア固形粉体P1を用意しておく。そして、このコア固形粉体P1を下部側電極31に設けたパンチ31Dのセット用の孔(図略)の真ん中に挿入・直立させておく。
【0021】
従って、その後に外部容器1をパンチ31Dに嵌合させたならば、外部容器1内のコア固形粉体P1以外の部分にクラッド用の原料粉体を投入・装填する。
この後は、先の実施例と同様に、加圧しながらプラズマ電源によって焼結させたならば、内部容器2は使用してないからプリフォームを外部容器1から取り出すだけでよい。なお、このコア固形粉体P1の替わりに、円筒柱状(中心部分がくり抜いてある)のある程度固められたクラッド固形粉体を用意しておき、これを外部容器1にセットしたのち、中心部分にコア用の原料粉体を投入・装填してもよい。
【0022】
次に、この発明にかかるさらに他の光ファイバ母材の製造装置を用いた光ファイバ母材の製造方法について説明する。
図4に示す第3実施例の製造方法では、先の第1実施例と同様の製造装置が使用できるが、ジャケットJには、焼結後にコア(若しくはクラッドでもよい)の一部となるように、コアの原料粉体と同一原料で形成したものが使用される。ドーパントは必要に応じてコア若しくはクラッドと異なるように調整される。
【0023】
従って、この方法によれば、加圧とともに原料粉体間に放電及び通電を行うことによって、焼結後に外部容器1を取り外すだけの簡単な作業ですむから、換言すればジャケットJはそのまま焼結されてコアの一部となるから、引き抜く必要がない。なお、上記工程はいずれも多孔質母材(プリフォーム)の製造方法について説明しているが、通電焼結を長時間することにより、脱水焼結工程を完成させることもできる。この場合には、線引き工程に移行できる光ファイバ母材の製造が可能となる。
なお、以上の方法では、コアに粉体を用いているが図5のように、予め、コアを焼結材M1′としておき、この周囲にクラッドの粉末材料M2′を充填して焼結することも可能である。この方法では、底面先端の母材形状(特に、コアの円錐型先端)の成型が容易となる。
【0024】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、中空円筒状のダイス内に、光ファイバのクラッドとなる原料粉体を充填するとともに、この内側に光ファイバのコアとなる原料粉体を充填し、ダイスの両側に電極を配置し、この電極により原料粉体を加圧しながら高周波パルスを印加して、原料粉体間にプラズマ放電を発生させるとともに、同時に行う電極間の通電加熱によって原料粉体間を加熱して焼結させるようにしたから、短時間で光ファイバ母材を製造できるとともに、従来のメカニカルシェイプ法と異なりバインダを必要としないから、高品質のものが提供できる。
【0025】
また、この発明によれば、別に気密性の高い専用の場所で予め原料粉体を製造しておいて、そこから原料粉体を運搬してくれば、特に環境汚染の虞れも少なく、しかも立地条件にも制限がなく、さらに設備コストが嵩まない等の数々の優れた特徴を備えた光ファイバ母材の製造方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる光ファイバ母材の製造装置を示す概略断面図。
【図2】同装置の変形例を示す概略断面図。
【図3】他の光ファイバ母材の製造装置を示す概略斜視図。
【図4】さらに他の光ファイバ母材の製造装置を示す概略斜視図。
【図5】この発明の変形例を示す説明図。
【符号の説明】
1 外部容器
2 内部容器
3 電極
4 プラズマ電源
5 シリンダ
J ジャケット
M1 原料粉体(コア用)
M2 原料粉体(クラッド用)
P1 コア固形粉体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform, and in particular, a method for manufacturing an optical fiber preform using a plasma sintering method in which raw material powder for an optical fiber is placed in a predetermined mold and subjected to pressure sintering. It is about.
[0002]
[Prior art]
For example, as a method for manufacturing an optical fiber preform, various methods such as the well-known CVD method and VAD method have been developed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in these methods, for example, (1) the number of steps required to obtain a preform is large, and the growth of the base material is slow, resulting in poor productivity. (2) The majority of SiO2 fume does not adhere to the target. It is inevitable that it is treated as industrial waste. (3) Equipment costs are high. (4) Location is limited in terms of transportation and storage of raw materials (eg, SiO2, oxygen, hydrogen, helium gas). Etc. are caused.
[0004]
Therefore, for example, as a preform for optical fiber manufacturing, a preformed raw material powder is put into a predetermined mold, and this is pressed and integrated at a high pressure. Has been proposed and studied.
However, in such a method, for example, when the size is large to some extent, there is a possibility that voids may be generated inside due to unevenness in temperature and particle size distribution only by pressurization and current heating, and there is a problem in moldability. . Therefore, it is conceivable to add a binder for improving the moldability to the raw material powder, but it is also conceivable that the optical characteristics are lowered.
[0005]
In view of the above circumstances, the present invention can manufacture a large number of high-quality products in a short time, has little risk of environmental pollution, has no restrictions on location conditions, and increases the equipment cost. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a non-optical fiber preform.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the first aspect of the present invention, a hollow cylindrical die is filled with a raw material powder that is a clad of an optical fiber, and a raw material powder that is a core of an optical fiber is filled inside the die. Electrodes are arranged on both sides of the die, and a high frequency pulse is applied while pressing the raw material powder with the electrodes to generate a plasma discharge between the raw material powders. The body is heated and sintered.
[0007]
Further, in the invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, a jacket formed of an appropriate material which becomes a part of the core after sintering is set in a portion filled with the core in the die. It is something to keep.
[0008]
Further, in the invention according to claim 3, in the invention according to claim 1, the raw material powder to be the optical fiber core is solidified to an extent that does not collapse in advance and formed into a columnar shape.
Prior to filling the raw material powder to be clad into the die, it is set on the die.
[0009]
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein a container is mounted in the die, and after the raw material powder is inserted and filled inside and outside the container, the container is pulled out and then discharged and discharged. Sintering by energization is performed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an apparatus for manufacturing an optical fiber preform according to the first embodiment. Here, in order to make the explanation easy to understand, this apparatus will be described prior to a method for manufacturing an optical fiber preform.
[0011]
The optical fiber preform manufacturing apparatus of this embodiment is formed in a hollow cylindrical shape, an outer container (die) 1 and an inner container 2 arranged concentrically inside and outside, and a shape capable of closing upper and lower ends of these containers. The upper and lower electrodes 3 also serving as pressure dies, a plasma generating power source 4 for applying a high voltage to these electrodes 3, and a pressure cylinder (by air pressure or hydraulic pressure) 5 are provided. In the figure, reference numeral M1 denotes a core raw material powder, and M2 denotes a clad raw material powder.
[0012]
The outer container 1 is made of a material having a high electric resistance and having impact pressure resistance and heat resistance, such as cermet and graphite. The inner container 2 is withdrawn to the outside after the raw material powder M1 is filled. In particular, the inner container 2 has an excessive amount between the raw material powders at the boundary between the raw material powder M1 and the raw material powder M2. Use a member that is thin enough to prevent mixing. Further, the outer container 1 may have a structure that can be divided into, for example, two parts so that the inner sintered product can be easily taken out. Further, the inner container 2 can be attached to and detached from the lower electrode 31.
[0013]
Moreover, it is preferable that the sintered base material (preform) has a spindle shape corresponding to dehydration sintering and wire drawing in subsequent steps. The electrode 31 of this embodiment has a flat inner surface, but as shown in FIG. 2, the inside of a punch 31B (described later) fixed to the lower electrode 31 was previously formed into a spindle shape. The use of the curved punch 31C is advantageous because it does not require a step of processing and forming the spindle shape of the base material after sintering. Here, if the bottom shape is a conical shape with a sharpened tip, it is easier to draw out during drawing.
[0014]
In this embodiment, the lower electrode 31 of the electrode 3 and the pressure cylinder 5 are fixedly fixed to a stable support. In addition, punches 31A and 32A formed of a conductive and heat-resistant material such as tungsten, molybdenum or graphite are fixed to the upper and lower electrodes 31 and 32 so as to be detachably inserted into the outer container 1. Yes. The punch 31B is also formed of the same material. Moreover, pressurization can be performed simultaneously from the upper and lower sides as well as from the upper side.
[0015]
The plasma generating power source 4 performs high-frequency pulses and sintering energization, and the generated high-frequency pulses are applied between the electrodes 31 and 32 to generate plasma between the pressed raw material powders M1 and M2. . Thus, when the particle interface is activated, the raw material powders M1 and M2 are energized and sintered by Joule heat. Further, it is possible to sinter by gradually increasing the direct current component of the high frequency pulse without dividing the operating time of the high frequency pulse and the direct current energization clearly. In the above process, the press pressure between the electrodes 31 and 32 is constant or changed according to time. Further, the frequency of the high frequency pulse and the energized power are appropriately changed depending on the classification of the raw material powder and the size of the product.
In addition, plasma sintering here is a method of sintering powder particles by high frequency plasma discharge generally. Normally, silicon dioxide powder particles, which are raw material powders, have high interface resistance, so current does not flow at low voltages. However, when a pulse of several thousand volts is applied, the particle interface breaks down and ionizes, causing plasma discharge. Will occur. The gas ions and electrons generated by this plasma discharge act on the powder particle interface to remove the oxide film and adsorbed gas to activate the particle surface, promote adhesion between particles, and facilitate sintering. . The plasma generation time and the sintering time are variables that are appropriately determined depending on the kind of powder, the material, and the size of the product.
[0016]
Next, an optical fiber preform manufacturing method using the optical fiber preform manufacturing apparatus of the first embodiment will be described.
First, the inner electrode 2 is disposed concentrically with the outer container 1 by raising and opening the upper electrode 32. Next, the raw material powder M1 serving as a core is filled inside the inner container 2, and the raw material powder M2 serving as a clad is filled outside. For example, in order to make a step index type SM optical fiber, the raw material powder M1 is a raw material powder for a core obtained by mixing and classifying powders of silicon dioxide and a dopant (eg, germanium). The clad raw material powder M2 is obtained by classifying silicon dioxide powder to which no dopant is added.
[0017]
After the filling of the raw material powders M1 and M2, the inner container 2 is pulled out from the outer container 1. Although the raw material powders M1 and M2 are not solidified and show some fluidity in the outer container 1, as described above, the wall thickness of the inner container 2 is so thin that the inner container 2 is pulled out. The raw material powders M1 and M2 are not excessively mixed at the boundary between the inner and outer layers.
After removing the inner container 2, the cylinder 5 is operated, the upper electrode 32 is lowered, the outer container 1 is closed and a predetermined pressure is applied to press the raw material powder. At the same time, the power supply 4 is operated to energize the upper and lower electrodes 31 and 32 for an appropriate time. The high frequency current for generating plasma is, for example, 3,000 to 5,000 amperes, and the frequency is about several GHz.
[0018]
As described above, the method of manufacturing the step index type optical fiber has been described. When the index distribution is changed (for example, a graded index type optical fiber), a plurality of inner containers 2 having different diameters are prepared, and Are arranged concentrically in the outer container 1. And after filling raw material powders with different dopant concentrations between the inner containers, each inner container 2 is pulled out and sintered in the same procedure as described above.
According to this manufacturing method, since the dopant concentration in the section partitioned by each inner container is different, it is possible to change the index distribution of the optical fiber preform.
In addition, according to the said manufacturing method, although some raw material powder can mix in the boundary surface of a filling body, there is no practical problem in the optical fiber after dehydration sintering by dehydration sintering.
In addition to the manufacturing method of this embodiment, for example, prior to pulling out the inner container 2, the inner and outer raw material powders M1 and M2 have a certain degree of hardness (hardness that allows the inner container 2 to be pulled out relatively easily). And then pulling out the inner container 2, and again the raw material powder M1 and M2 generated by the thickness of the inner container 2 in the gap between the core or the clad (or a raw material giving an intermediate index between them) The raw material powder M1 and M2 may be pressed again after the raw material powder (which may be powder) is charged and filled. In the case of this manufacturing method, the inner container 2 is easier to put into the gap if it has a certain thickness.
[0019]
In this embodiment, a single-core optical fiber preform is manufactured. Of course, however, a double-core panda fiber (polarization plane preserving fiber) in which two inner containers are arranged can be manufactured. In addition, the present invention can be applied to various modes such as a boater fiber and an elliptical jacket fiber.
[0020]
Next, an optical fiber preform manufacturing method using another optical fiber preform manufacturing apparatus according to the present invention will be described.
In the manufacturing method of the second embodiment shown in FIG. 3, the same manufacturing apparatus as in the previous embodiment can be used. However, instead of the raw material powder M <b> 1 serving as a core after sintering loaded in the inner container 2, A cylindrical core solid powder P1 is prepared in which the raw material powder M1 is hardened so as not to collapse during handling until it is set in the manufacturing apparatus. Then, this solid core powder P1 is inserted and kept upright in the middle of a hole (not shown) for setting the punch 31D provided in the lower electrode 31.
[0021]
Therefore, if the outer container 1 is subsequently fitted to the punch 31D, the raw material powder for cladding is charged and loaded into a portion other than the core solid powder P1 in the outer container 1.
Thereafter, as in the previous embodiment, if the plasma power source is used for sintering while pressing, the inner container 2 is not used, so the preform need only be taken out from the outer container 1. In addition, instead of the core solid powder P1, a clad solid powder that has been hardened to some extent in a cylindrical column shape (the center portion is hollowed out) is prepared, and after setting this in the outer container 1, The raw material powder for the core may be charged and charged.
[0022]
Next, an optical fiber preform manufacturing method using still another optical fiber preform manufacturing apparatus according to the present invention will be described.
In the manufacturing method of the third embodiment shown in FIG. 4, a manufacturing apparatus similar to that of the first embodiment can be used. However, the jacket J becomes a part of the core (or may be clad) after sintering. In addition, those formed of the same raw material as the core raw material powder are used. The dopant is adjusted so as to be different from the core or the clad as required.
[0023]
Therefore, according to this method, since discharge and energization are performed between the raw material powders together with the pressurization, it is easy to remove the outer container 1 after sintering. In other words, the jacket J is sintered as it is. Since it becomes part of the core, there is no need to pull it out. In addition, although the said process has demonstrated the manufacturing method of the porous preform | base_material (preform), the dehydration sintering process can also be completed by carrying out electric current sintering for a long time. In this case, it becomes possible to manufacture an optical fiber preform that can be shifted to a drawing process.
In the above method, powder is used for the core. However, as shown in FIG. 5, the core is preliminarily used as a sintered material M1 ′, and the surrounding is filled with the powder material M2 ′ of the clad and sintered. It is also possible. This method facilitates the molding of the base material shape at the bottom end (particularly the conical tip of the core).
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the hollow cylindrical die is filled with the raw material powder that becomes the cladding of the optical fiber, and the inner side is filled with the raw material powder that becomes the core of the optical fiber. Electrodes are arranged on both sides of the die, and a high frequency pulse is applied while pressing the raw material powder with this electrode to generate a plasma discharge between the raw material powders. Since the space is heated and sintered, an optical fiber preform can be manufactured in a short time, and unlike the conventional mechanical shape method, a binder is not required, so that a high-quality one can be provided.
[0025]
In addition, according to the present invention, if the raw material powder is produced in advance in a special place with high airtightness and the raw material powder is transported from there, there is little risk of environmental pollution, in particular. It is possible to provide a method of manufacturing an optical fiber preform having a number of excellent features such as no restrictions on the location conditions and the fact that equipment costs are not increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an optical fiber preform manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a modification of the apparatus.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing another optical fiber preform manufacturing apparatus.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing still another optical fiber preform manufacturing apparatus.
FIG. 5 is an explanatory view showing a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 External container 2 Internal container 3 Electrode 4 Plasma power supply 5 Cylinder J Jacket M1 Raw material powder (for core)
M2 raw material powder (for clad)
P1 core solid powder

Claims (4)

中空円筒状のダイス(1)内に、光ファイバのクラッドとなる原料粉体(M2)を充填するとともに、この内側に光ファイバのコアとなる原料粉体(M1)を充填し、前記ダイス(1)の両側に電極(3)を配置し、
この電極(3)により原料粉体(M1・M2)を加圧しながら高周波パルスを印加して、前記原料粉体(M1・M2)間にプラズマ放電を発生させるとともに、前記電極(3)間の通電加熱によって前記原料粉体(M1・M2)間を加熱して焼結させる
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
The hollow cylindrical die (1) is filled with the raw material powder (M2) serving as the clad of the optical fiber, and the raw material powder (M1) serving as the core of the optical fiber is filled inside the die (1). 1) Place electrodes (3) on both sides of
A high frequency pulse is applied while pressurizing the raw material powder (M1 · M2) with this electrode (3) to generate plasma discharge between the raw material powder (M1 · M2), and between the electrodes (3). A method for producing an optical fiber preform, wherein the raw material powders (M1 and M2) are heated and sintered by energization heating.
ダイス(1)内のコアが充填される部分に、焼結後にコアの一部となる適宜の材料で形成したジャケット(2′)をセットしておくことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ母材の製造方法。The jacket (2 ') formed of an appropriate material that becomes a part of the core after sintering is set in a portion filled with the core in the die (1). Manufacturing method of optical fiber preform. 光ファイバコアとなる原料粉体を予め崩れぬ程度に固めて柱状に形成し、
クラッドとなる原料粉体(M1)のダイス(1)への充填に先立ってダイス(1)へセットしておくことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ母材の製造方法。
The raw material powder that becomes the optical fiber core is solidified to the extent that it does not collapse in advance and formed into a columnar shape,
2. The method of manufacturing an optical fiber preform according to claim 1, wherein the raw material powder (M1) to be clad is set on the die (1) prior to filling the die (1).
ダイス(1)内に容器(2)を装着し、この容器(2)の内外に原料粉体(M1・M2)を挿入・充填したのち前記容器(2)を引き抜いてから放電及び通電による焼結を行うことを特徴する請求項1に記載の光ファイバ母材の製造方法。The container (2) is mounted in the die (1), the raw material powder (M1 and M2) is inserted and filled in and out of the container (2), and then the container (2) is pulled out and then discharged and discharged by energization. The method for manufacturing an optical fiber preform according to claim 1, wherein the optical fiber preform is bonded.
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