JPH0269329A - 光ファイバ成形装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ファイバ成形装置に関し、特に二重るつぼ
を用いたファイバ紡糸装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に、多成分系ガラスから成る。光ファイバを連続成
形する方法として、二重るつぼ法が知られている。この
二重るつぼ法で使用される成形装置の構造を第２図に示
す。

図のように、下底部に溶融ガラス流出ノズルを有し、口
径の異なる内るつぼｌと外るつぼ２とを同心状に配置し
、内るつぼｌには光ファイバのコア用ガラスをガラスロ
ッド３Ａの形で供給するとともに、外るつぼ２内には、
光ファイバのクラッド用ガラスをガラスロッド３Ｂで供
給し、るつぼ全体を加熱ヒーター４で高温に保持してガ
ラスロッド３Ａ、３Ｂを溶解させ、 るつぼ内の両溶融ガラス５Ａ、５Ｂをるつぼ下底のノズ
ルから連続的に引き出し冷却することにより、第３図に
断面で示すように、高屈折率のコアガラス６Ａの外周を
低屈折率のクラッドガラス６Ｂで被覆した構造を持つ光
ファイバ６を連続的に成形する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の二重るつぼ装置で成形される光ファイバ
においては、ファイハロのコアガラス６Ａとタラソドガ
ラス６Ｂとの境界面に、これらガラスとは異質の成分（
失透等）が集中的に存在し、これが光ファイバとしての
伝送特性の劣化、例えば光損失の増大、開口数（ＮＡ）
の低下、伝送帯域の変動といった問題を招く原因となっ
ていた。

上記のようにコアとクラッドの境界に異質な成分が発生
する原因として、以下の理由が考えられる。

すなわち、コア、クラッドの両ガラスロンドは１０００
℃前後の温度で加熱され、先端部が融けて各るつぼへ流
れ落ちるが、このとき溶けたガラス表面からソーダなど
が揮発する。

従ってこの表面層には、所定のガラス成分とは異なった
物質（例えば失透）が形成される。

これらの成分は、るつぼ壁近傍を流れるため、特にコア
ガラスに関しては、すべての表面層成分がコア、クラッ
ド境界層に集中することになる。

ｃ問題点を解決するための手段〕 るつぼとは独立して温度制御可能な少なくとも１つのガ
ラス溶融槽をるつぼ上方に設け、少なくともコアガラス
については、前記溶融槽で予め溶解した後、溶融ガラス
状態でるつぼ内に送給するようにした。好適例では、前
記溶融槽内に、溶融ガラス表面層を原料供給部と溶融ガ
ラス流出部との間で仕切る仕切板を設ける。

さらに、るつぼ側壁上端に、外側へ張り出す溶融ガラス
受は部を設け、この受は部に対して、前述の溶融槽下底
流出口より溶融ガラスを流下させ、るつぼの側壁面伝い
に溶融ガラスをるつぼ内へ流入させる。

〔作用〕

ガラス原料はるつぼとは構造的、温度的に分離された溶
融槽において溶解されるので、この溶融槽内の原料溶解
部近傍で異質成分が生成されたとしても、従来のように
るつぼノズルにそのまま直行することがなく、溶融槽内
で充分に拡散均質化された状態で供給され、しかもるつ
ぼは従来に比べて相対的に低温度に出来るため、るつぼ
内においては表面層からの成分揮発に伴なう異質成分の
生成がほとんど生じない。

〔実施例〕

以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る光ファイバ成形装置の断面を示し
、１０はその内部にコア用溶融ガラス１１を保持するコ
ア用るつぼ、１２は、その内部にクラッド用溶融ガラス
１３を保持するクラッド用るつぼであり、両るつぼは、
第１のヒーター１４Ａに置かれている。

そして、これらるつぼ１０．１２の上方には、コア用と
クラッド用に分けた二基のガラス溶融槽２０Ａ、２０Ｂ
が設置してあり、これら溶融槽２０Ａ、２０Ｂは、るつ
ぼ加熱用ヒーター１４Ａとは独立して温度制御し得る第
２のヒーター１４Ｂで加熱される。

ガラス溶融ｆ！１２０Ａ、２０Ｂ内は、いずれも二つの
仕切板１５Ａ、１５Ｂによって、原料供給ゾーン１６Ａ
、遷移ゾーン１６Ｂ、流出ゾーン１６Ｃの三つのゾーン
に区画されている。

第１の仕切板１５Ａは、溶融ガラス表面よりも上部に突
出しており、溶融ガラス表面層が原料供給ゾーン１６Ａ
から直接隣接ゾーンへ流出しないようせき止めていると
ともに、仕切板１５Ａの下方には開口１７Ａが設けてあ
り、この開口１７Ａを通して溶融ガラスが遷移ゾーン１
６Ｂに流入する。

また第２の仕切板１５Ｂは、槽内下底まで達しており、
溶融ガラスはこの仕切板１５Ｂの上端をオーバーフロー
して隣接の流出ゾーン１６Ｃに流入する。

流出ゾーン１６Ｇの下底には、溶融ガラス流出口１７Ｂ
が設けてあり、この流出口１７Ｂから出た溶融ガラスは
、溶融槽下底から一定間隔を置いて配置されたるつぼ側
の溶融ガラス受は部１８へ連続流下する。

溶融槽内の原料供給ゾーン１６Ａには、ガラス溶融槽等
の形で原料材１９が供給され、このゾ−ン１６Ａで溶解
された後、溶融ガラスは、二つの仕切板１５Ａ、１５Ｂ
によって下方向、上方向を交互に繰り返す迂回流路をた
どって流出口１７Ｂに至る。

一方、両るつぼ１０．１２の側壁上端には、概略水平に
外側へ向けて張り出す溶融ガラス受は部１８Ａ、１８Ｂ
がそれぞれ形成してあり、溶融槽２ＯＡ、２０Ｂの各流
出口１７Ｂから出た溶融ガラスは、これら受は部１８Ａ
、１８Ｂに流下した後、この受は部に続くるつぼ側壁面
を伝い、それぞれコア用るつぼ１０及びクラッド用るつ
ぼ１２内に流入する。

上記のようにして、原料供給ゾーン１６Ａにおいて溶融
ガラス表面層中に異質な成分が発生したとしても、第１
の仕切板１５Ａによって直接流出が防がれ、仕切板下方
の開口１７Ａで流れが絞られて、遷移ゾーン１６Ｂに流
入する際に、溶融ガラス中に広く拡散混合され、さらに
この混合は、第２の仕切板１５Ｂからのオーバーフロー
、溶融槽流出口１７Ｂからの流出といった流れの絞りと
拡散の繰り返しによって充分に促進される。

さらに、原料を溶解する溶融槽をるつぼとは分離して独
立に温度制御しているので、るつぼの温度は従来よりも
低温度に保持でき、るつぼ内溶融ガラス表面からの揮発
に伴う異質成分の発生は大幅に減少する。

上述した効果によって、上記成形装置で成形される光フ
ァイバは、コアクラッド境界、あるいはコア内の異質成
分が従来に比べて大幅に減少し、光伝送性能が大きく向
上した。

以上に説明した実施例では、コアガラスとタララドガラ
スの双方について、本発明を適用したが、特に重要なコ
アガラスのみに限定して適用してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、るつぼとは分離独立した溶融槽におい
て溶融ガラスを充分に均質化した状態でるつぼに送給す
ることができ、またるつぼにおいては原料を直接溶解す
る必要がないため、従来装置に比べてるつぼの保持温度
を相対的に低くすることができ、両効果によって、るつ
ぼ内溶融ガラス表面層からの揮発に起因する異質成分の
発生が従来に比べ大幅に低減する。

この結果、上記異質成分に起因する損失の少ない光伝送
特性に優れた光ファイバを製造することができる。

また、るつぼ内へ直接ガラスロンドを送給しないため、
ロンド交換時の溶融ガラス液面変動が直接、ファイバの
コア径あるいは外径に影響しないため、安定した寸法精
度の光ファイバが連続的に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は従来
装置の断面図、第３図は光ファイバの断面図である。 ｌＯ・・・コア用るつぼ、１１・・・溶融コアガラス、
１２・・・クラッド用るつぼ、１３・・・溶融タララド
ガラス、１４Ａ、１４Ｂ・・・ヒーター　１５Ａ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下底に溶融ガラス流出ノズルを有する径の異なる二つ以
   上のるつぼを同心状に配置し、内側るつぼにコア用ガラ
   ス、外側るつぼにクラッド用ガラスをそれぞれ供給し、 前記ノズルから溶融ガラスを連続的に引き出すことによ
   り光ファイバを成形する装置において、前記るつぼとは
   独立して温度制御可能な少なくとも１つのガラス溶融槽
   をるつぼ上方に設け、少なくともコアガラスについては
   、前記溶融槽で予め溶解した後、 溶融ガラス状態でるつぼ内に送給するようにしたことを
   特徴とする光ファイバ成形装置。