JPH01230441A - 光フアイバの製造方法 - Google Patents

光フアイバの製造方法

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JPH01230441A
JPH01230441A JP5498288A JP5498288A JPH01230441A JP H01230441 A JPH01230441 A JP H01230441A JP 5498288 A JP5498288 A JP 5498288A JP 5498288 A JP5498288 A JP 5498288A JP H01230441 A JPH01230441 A JP H01230441A
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JP
Japan
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pipe
rod
optical fiber
core
glass
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JP5498288A
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Hiroshi Suganuma
寛 菅沼
Gotaro Tanaka
豪太郎 田中
Masahiro Takagi
政浩 高城
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 c座業上のオl用分野〕 本発明は長期間の信頼性に優れた元ファイバを#!造す
る方法に関するものでろる。
〔従来の技術〕
光ファイバ用のプリフォームの製造方法としては、光フ
ァイバに必要な屈折率分布を容易にかつ任意な分布形状
で得られることが望ましい。
これ全実現する最も簡単な製法として、屈折率の異なる
コア用カラスロッドとクラッド用ガラスパイプ全加熱に
↓り浴着一体化してプリフォームとする、いわゆるロッ
ドインチューブ法カ知られている。従来のロッドインチ
ューブ法には水素炎を用いたガラス旋盤やカーボン発熱
体を用いた抵抗炉をその手段としていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、従来のロッドインチューブ法では、元ファイ
バの材料として用いられる石英ガラスの熱伝専が非常に
小姑いため、クラッド用ガラスパイプの中を部内にコア
用ロッドを挿入して外部から加熱しても、甲ル部のコア
用ロッドの温度は上が!ll#ll:いという問題があ
った。このように中心コア用ロッドが十分低粘度ではな
い状態で加熱一体化を行なうと、コア・クラッド界面に
ガラス欠陥が生じ易く、放射線や水素(H2)による元
ファイバのロス増の原因となる。特に、コアに純石英(
SiOz)k用いたファイバでは、この欠陥が生じ易い
ことが知られている。このタメニロツドインチューブ法
による場合は、中心部1で加熱できるようにクラッド用
ガラスパイプの肉厚をある8度薄くする必要があり、こ
の点から大型母材の製造には困難があった。
本発明はこの棟のロッドインチューブ法における上記の
困ja’e解消して、光ファイバのロス増の原因となる
コア・クラッド界面のガラス中の欠陥が生じに<<、か
つ大型の母材を容易に製造できる方法全提供することを
目的とする。
〔諌題?解決するための手段〕 上記の目的?達成する手段として、本発明は従来のは水
素炎やカーボン発熱体を用いた電気炉に替えて、高周波
誘′亀加熱炉全加熱手段として用いて、次期の効果を得
るものである。
すなわち、本発明は元ファイバのクラッド用ガラスパイ
プ内にコア用ガラスロッドを挿入し、該クラッド用ガラ
スバイグ内全減圧にしなから尚周波誘導加熱炉にエリ該
クラッド用ガラスパイプ及び該コア川ガラスロッドk 
7JO熱一体化して元ファイバ用プリフォームを得た後
、該光ファイバプリフォームkM引きして光ファイバと
することを特徴とする元ファイバの製造方法に関する。
さらに本発明は元ファイバのクラッド用ガラスパイプ内
にコア用ガラスロッドを挿入し、該クラッド用ガラスパ
イプ内を減圧にしなから高岡v誘亀加熱炉により該クラ
ッド用ガラスパイプ及び該コア用ガラスロッドを加熱一
体化して元ファイバ用プリフォームにすると同時に該プ
リフォーム全線引して光ファイバとすることを特徴とす
る元ファイバの製造方法に関するものである。
〔作 用〕
本発明を詳述するにらたり、まず石英ガラスの尚周波誘
導加熱について祝明すると、’I”Jえばマイクロ波等
の高周波を被加熱物質表面に印加することにより、該物
質の原子振動を誘起することにより加熱する方法であっ
て、電磁波はその物質の誘電損失にエリ吸収されながら
内部に伝わるため、損失係数が大きい物質はど加熱され
やすい。本方法では他の熱源を用いる加熱方法と異なり
、直接物質自身の分子運動を誘起するため、物質の表面
と内部を同時に一様に加熱できる。
ところで石英そのものの誘電損失係数は常温では極めて
小さいため、その1までの高周波誘導加熱は困難である
。しかし、石英を1000℃程度に加熱した状態では石
英の防電損失が大さくなるので高周波を吸収することが
できる。
従ってロッドインチューブで浴着一体化する際予め加熱
しておくのであるが、この段階もやはり酸水素炎や抵抗
Pを用いすにクリーンに、かつ内部1で十分加熱するこ
とが好ましい。そこで、本発明の方法では、−周波によ
る誘電加熱段階の前に予熱手段としてパイプ内に熱プラ
ズマを発生させることでパイプ内ヲ尚温にし、ここにロ
ッドを挿入してロッドも予熱し、パイプ。
ロッドの両者が1000℃歩、上になった状態で高周波
誌4加熱を行なう。このとき、パイプ内に熱プラズマを
発生きせる手段として、パイプ内VrCAr等のプラズ
マ発生中ガス金泥しておき、ここに炭素′電極を挿入し
、て高周波を印加することで放電させy Arプラズマ
を発生はせるので、装置構成が簡単である。
以下、本発明の方法を図面全参照して予熱段階から具体
的に説明する。第1図(5)及びい)は熱プラズマ発生
による予熱段階を、第1図(C)は高周波加熱を模式的
に示す図であって、まず第1図(5)に示″jLうに、
クラッド用パイプ1内にコア用ロッド2?挿入した状態
で該パイプ1内全Ar 寺グラズマ発生用ガスを流して
おき、またパイプ内に炭素棒6を挿入し、これに^周波
発生装[5から尚周波を印力口して、 Arプラズマ4
を発生はせる。これに工9バイブ1及びロッド2は10
00℃以上に加熱される。十分に加熱できると炭素棒3
を除去し、Arの供給を止め、第1図(BJのようにパ
イプ1内にct2ガスを導入する。次に第1図(C)に
示すようにパイプ1内を減圧にしながら、パイプ1とロ
ッド2に高周波全印加して誘電加熱すると、両者は軟化
点以上に加熱されしかも減圧となっているので完全に浴
宥一体化する。また、本発明はこのように一体化すると
同時にそのま筐線引きして元ファイバとすることもでき
る。
本発明に用いる高周波としては、jO,OMH2〜3 
GH2の電磁波、いわゆるマイクロ波が好ましく、出力
は1〜10 kW程度である。
プラズマ発生相ガスとしてハ例えばAr、N、。
02  等を用い得る。尚周波加熱の際の減圧は300
mIH20以下とする。これは余り減圧が強い状態で加
熱一体化するとコア・クラッドの両ペン ガラスとも十分に軟化されない状態で一体化することに
なり、欠陥が生しやすいからである。
またCt2ガス全導入するのは、パイプ内の脱水及び金
属不純物の除去するためである。
以上のように、本発明はマイクロ波にニジ被加熱?/I
貿の原子振動全誘起して加熱する^周波誘゛亀7JO熱
をロッドインチューブ法に利用するので、コア全鍋温に
加熱することが容易であり、クラッド用パイプの肉厚は
コアの温度に無関係になる。したがって、大型でかつ、
コア・クラッド界面に欠陥のない元ファイバ用母材が得
られる。さらに、従来法のようにパイプ内に@度分布が
生じないため、パイプ表面が不必要に高温になることも
なく、これに起因していた母材の変形もなくなるという
利点がある。また、大型の母材を十分に制温にすること
ができるので、加熱一体化と同時にプリフォームを線引
し、ファイブ化することも可「じである。
〔実施例〕
笑施汐l11 コア用ガラスロッドとして外径5mφの純粋石英ガラス
ロッド22全、またクラッド用ガラスパイプとして外径
72聾φ、内径6簡φ、純粋石英ガラスとの比屈折率差
が[13%となるようにフッ素を添加された石英からな
るパイプ21を用意し、両省を本発明にニジロッドイン
チューブ法により一体化し、元ファイバ母材を作製した
。まず第2図に示すように、パイプ21の両端にダミー
パイプ20を接続しておき、これを高周波加熱炉25に
セットした。バルブ28と60を開にし、減圧装置27
の上流にあるバルブ29を閉にして、パイプ20.21
内のガスをArガスに置換した後、ダミーパイプ2゜内
にカーボン棒23を挿入し、これに導波管26から誘電
加熱炉25に供給される2450MH2゜10  kW
の高周波を印加することによりカーボン$25’z放電
させてパイプ20.21内VcArの熱プラズマを発生
させた。熱プラズマの発生後にカーボン棒23は除去す
る。熱プラズマ発生後数分経過後、高周波の印加はその
ままで、Ar  ガスの供給を止りやめる。この↓うに
しても、石英ガラスは十分に予熱てれているので石英ガ
ラスの誘電加熱が始′!シ、ガラスは高温を保持できる
。一方、Arの供給停止後第6図の工うに配管24全通
してCt2ガスをパイプ21内に供給しながらクラッド
用パイプ21とコア用ロッド22とを加熱炉25の加熱
領域に下降させてゆく。該パイプとロッド22が加熱域
に達した時点で、第4図の↓うにバルブ30を閉じ、バ
ルブ29を開にし、減圧用ポンプ27を作動させながら
パイプ20.21内の圧f 200 gH20(大気圧
との差)に減圧し、パイプ21とロッド22を加熱浴着
し一体化した。ガラスの温度はマイクロ波出力とガラス
の移動速度とで制御し、放射温度計でパイプ表面温度1
900℃になるようにした。以上により得られたプリフ
ォーム全線引きして外径125μm、コア径9μmのフ
ァイバとした。このファイバは初期特性が波艮1.55
μmで伝送損失α18 dB/kmと低損失であった。
また、1気圧の水素(H2)中に室温で2週間放置した
後も、その伝送損失には何らの変化も生じなかった。
比V例1 実施例1で用いたと同じコア用ガラスロッドとクラッド
用ガラスパイプを抵抗fPt用いて加熱浴着し、一体化
したプリフォームを得た。この時の条件は温度1950
℃、パイプ内減圧200 mm HzOでめった。この
プリフォームラ実施f!I 1と同様に線引して元ファ
イバ(比較品)とした。この比較品ファイバは、初期特
性が波長1.5574mでの伝送損失[L 22 dB
/kmであり、実施例1と同条件のH2試験後には波長
1.69μmのOH基による吸収が2 dB/km塘加
し、光ファイバとして十分な長期信頼性が示されなかっ
た。
なお実施例には挙げなかつか、コアロッドとり2ツド用
パイプを加熱浴着一体化すると同時に線引きしてファイ
バ化する方法で作製したファイバも実施例1と同様に効
果があった。
〔発明の効果〕
本発明はコア用ガラスロッドとクラッド用ガラスパイプ
を加熱にLり浴看一体化するプリフォームの製法工程で
、大径のパイプ材であっても十分に加熱することが可能
で、コア・クラッド界面に欠陥のない母材全簡単な工程
で製造できる。また、 7JO熱工程で母材中に不純物
が混入するjtr険も小さい。従って5本発明によるプ
リフォームから製造した元ファイバはコア・クラッド界
面の欠陥がなく、低損失で初期特性及び長期信頼性のい
ずれも優れたものでろる。特にコアが純石英でクラッド
がフッ素添加石英のタイプの光ファイバの製法に用いて
上記効果が頒著でらる。また、大型母材を製造できるの
でコストダウンのオリ点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図(8)乃至(C)は本発明の光ファイバプリフォ
ーム製造工程の高周波加熱を説明する概念図、第2図乃
至第4図は本発明の一具体914の手順全胱明する図で
、第2図はArプラズマを発生させて予熱する工程の図
、第6図は04ガス導入工程、第4図は減圧工高周波加
熱にエル溶着−体化する工程の図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光ファイバのクラッド用ガラスパイプ内にコア用
    ガラスロッドを挿入し、該クラッド用ガラスパイプ内を
    減圧にしながら高周波誘電加熱炉により該クラッド用ガ
    ラスパイプ及び該コア用ガラスロッドを加熱一体化して
    光ファイバ用プリフオームを得た後、該光ファイバプリ
    フオームを線引きして光ファイバとすることを特徴とす
    る光ファイバの製造方法。
  2. (2)光ファイバのクラッド用ガラスパイプ内にコア用
    ガラスロッドを挿入し、該クラッド用ガラスパイプ内を
    減圧にしながら高周波誘電加熱炉により該クラッド用ガ
    ラスパイプ及び該コア用ガラスロッドを加熱一体化して
    光ファイバ用プリフオームにすると同時に該プリフオー
    ムを線引して光ファイバとすることを特徴とする光ファ
    イバの製造方法。
JP5498288A 1988-03-10 1988-03-10 光フアイバの製造方法 Pending JPH01230441A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0716047A3 (en) * 1994-12-02 1996-10-09 Fibercore Inc Method and apparatus for making an optical fiber preform
KR100334781B1 (ko) * 1999-10-05 2002-05-02 윤종용 광섬유 모재 제조장치 및 그 제조방법
NL1025476C2 (nl) * 2004-02-12 2005-08-15 Draka Fibre Technology Bv Werkwijze ter vervaardiging van een vormdeel voor optische vezels.

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