JPH04321532A - Production of optical fiber reform - Google Patents

Production of optical fiber reform

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JPH04321532A
JPH04321532A JP11781291A JP11781291A JPH04321532A JP H04321532 A JPH04321532 A JP H04321532A JP 11781291 A JP11781291 A JP 11781291A JP 11781291 A JP11781291 A JP 11781291A JP H04321532 A JPH04321532 A JP H04321532A
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JP
Japan
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mold
silica powder
cladding
optical fiber
core
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JP11781291A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Hihara
弘 日原
Takeshi Yagi
健 八木
Takayuki Morikawa
孝行 森川
Tsugio Sato
継男 佐藤
Kazuaki Yoshida
和昭 吉田
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/0128Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass
    • C03B37/01282Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass by pressing or sintering, e.g. hot-pressing

Abstract

PURPOSE:To uniform the bulk density of silica powder and prevent the outer diameter of an optical fiber preform from fluctuating, by filling the silica powder in a mold while vibrating the mold, when the filled silica powder is compressed and is intered to produce the optical fiber preform. CONSTITUTION:A glass rod 43 for the core of an optical fiber preform or for botht the core and the inner layer of the clad of the optical fiber preform is placed at the center of a clad mold consisting of mold pieces 11, 13, 15, and silica powder 33 for the clad is filled in the clad mold. The clad mold is pressed from outside to form a composite porous molded product, and the molded product is sintered to produce the optical fiber preform. In the process, the filling of the clad silica powder 33 in the clad mold is performed in such a state that at least the lower lid 11 of the mold is vibrated (utilizing e.g. a vibrator 37).

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバプリフォー
ムの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber preform.

【0002】0002

【従来の技術】従来、光ファイバプリフォームを製造す
る方法の一つとして、シリカ粉末を圧縮して多孔質成形
体を作り、これを焼結して光ファイバプリフォームとす
る方法が知られている。これに用いる圧縮装置の一例を
図6に示す。
[Prior Art] Conventionally, one known method for manufacturing optical fiber preforms is to compress silica powder to make a porous molded body, and then sinter this to make an optical fiber preform. There is. An example of a compression device used for this is shown in FIG.

【0003】図6において、11は下蓋、13は上蓋、
15は円筒状の成形ゴム型、17は下部環状枠体、19
は上部環状枠体、21は耐圧外筒、23は加圧ゴム型で
ある。加圧ゴム型23は耐圧外筒21と一体であり、そ
れらの間には加圧室25が形成されている。耐圧外筒2
1には加圧室25に水などの圧力媒体を送り込む通路2
7が形成されている。また上蓋13には脱気孔29が形
成されている。ここで、下蓋11と、上蓋13と、成形
ゴム型15と、下部環状枠体17と、上部環状枠体19
はクラッド用成形型を構成しており、耐圧外筒21と、
加圧ゴム型23と、下部環状枠体17と、上部環状枠体
19は加圧器を構成している。
In FIG. 6, 11 is a lower lid, 13 is an upper lid,
15 is a cylindrical molding rubber mold, 17 is a lower annular frame body, 19
21 is a pressure-resistant outer cylinder, and 23 is a pressurized rubber type. The pressurized rubber mold 23 is integrated with the pressure-resistant outer cylinder 21, and a pressurized chamber 25 is formed between them. Pressure-resistant outer cylinder 2
1 includes a passage 2 for feeding a pressure medium such as water into a pressurizing chamber 25;
7 is formed. Further, a deaeration hole 29 is formed in the upper lid 13. Here, the lower lid 11, the upper lid 13, the molding rubber mold 15, the lower annular frame 17, and the upper annular frame 19.
constitutes a mold for cladding, which includes a pressure-resistant outer cylinder 21,
The pressurizing rubber mold 23, the lower annular frame 17, and the upper annular frame 19 constitute a pressurizer.

【0004】この装置で光ファイバプリフォームを製造
するには、まず上蓋13を外した状態で、下蓋11の中
心に予め製作しておいたコア用 (またはコアとクラッ
ド内層部用) のガラスロッド31を垂直に立て、次い
で成形ゴム型15内にクラッド用のシリカ粉末33を充
填する。その後、上蓋13を閉じる。このときガラスロ
ッド31の上端は排気孔29を塞がないように支持具3
5で保持する。
[0004] To manufacture an optical fiber preform using this device, first, with the upper cover 13 removed, a glass for the core (or for the inner layer of the core and cladding) prepared in advance is placed in the center of the lower cover 11. The rod 31 is stood vertically, and then the molded rubber mold 15 is filled with silica powder 33 for cladding. After that, the upper lid 13 is closed. At this time, the upper end of the glass rod 31 is placed on the support 3 so as not to block the exhaust hole 29.
Hold at 5.

【0005】この状態で、加圧室25内に水などの圧力
媒体を注入して圧力をかけると、内部のシリカ粉末33
が加圧ゴム型23、成形ゴム型15を介して加圧され、
圧縮されて多孔質成形体となる。このあと圧力を除去し
、上蓋13、下蓋11を外して、ガラスロッド31と一
体となった複合多孔質成形体を取り出し、この複合多孔
質成形体を焼結してガラス化すれば、光ファイバプリフ
ォームが得られる。
In this state, when a pressure medium such as water is injected into the pressurizing chamber 25 and pressure is applied, the silica powder 33 inside
is pressurized via the pressurizing rubber mold 23 and the molding rubber mold 15,
It is compressed to become a porous molded body. After that, the pressure is removed, the upper cover 13 and the lower cover 11 are removed, the composite porous molded body integrated with the glass rod 31 is taken out, and this composite porous molded body is sintered and vitrified. A fiber preform is obtained.

【0006】上記の方法はクラッド部をシリカ粉末から
形成するものであるが、コア部もシリカ粉末から形成す
る場合もある。
[0006] In the above method, the cladding portion is formed from silica powder, but the core portion may also be formed from silica powder.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、成形
型内にシリカ粉末を充填する際に充填密度のバラツキが
大きく、得られる複合多孔質成形体、光ファイバプリフ
ォームに外径変動が発生するという問題があった。外径
変動のある光ファイバプリフォームを線引して光ファイ
バを製造すると、長手方向のカットオフ波長の変動が大
きくなるばかりでなく、設計した所望のカットオフ波長
を得ることが極めて困難である。
[Problem to be solved by the invention] In the conventional method, there is a large variation in the packing density when filling the mold with silica powder, resulting in variations in the outer diameter of the resulting composite porous molded body and optical fiber preform. There was a problem. When manufacturing an optical fiber by drawing an optical fiber preform with a variable outer diameter, not only does the cutoff wavelength vary greatly in the longitudinal direction, but it is extremely difficult to obtain the desired designed cutoff wavelength. .

【0008】また充填密度が不均一であると、複合多孔
質成形体を透明ガラス化した後の光ファイバプリフォー
ムに気泡が発生しやすく、大型プリフォームを製作する
ことが困難である。本発明の目的は、上記のような課題
を解決した光ファイバプリフォームの製造方法を提供す
ることにある。
[0008] Furthermore, if the packing density is non-uniform, air bubbles are likely to occur in the optical fiber preform after the composite porous molded body is made into transparent glass, making it difficult to produce a large-sized preform. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber preform that solves the above problems.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
請求項1の発明は、コア用成形型内にコア用シリカ粉末
を充填した後、コア用成形型を外部から加圧してコア用
多孔質成形体を作り、次にこのコア用多孔質成形体をク
ラッド用成形型の中心に設置すると共に、そのクラッド
用成形型内にクラッド用シリカ粉末を充填した後、クラ
ッド用成形型を外部から加圧して複合多孔質成形体を作
り、この複合多孔質成形体を焼結して光ファイバプリフ
ォームを製造する方法において、前記コア用成形型内へ
のコア用シリカ粉末の充填およびクラッド用成形型内へ
のクラッド用シリカ粉末の充填を、それぞれ成形型の少
なくとも下蓋を振動させた状態で行うことを特徴とする
ものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve this object, the invention of claim 1 is such that after filling a core mold with silica powder, the core mold is pressurized from the outside to form porous cores. Next, this porous core molded body is placed in the center of a cladding mold, and after filling the cladding mold with silica powder, the cladding mold is removed from the outside. In a method of producing an optical fiber preform by pressurizing a composite porous molded body and sintering the composite porous molded body, the steps include filling the core mold with silica powder and forming the cladding. The silica powder for cladding is filled into each mold while at least the lower lid of the mold is vibrated.

【0010】上記目的を達成するため請求項2の発明は
、クラッド用成形型の中心に、コア用またはコアとクラ
ッド内層部用のガラスロッドを設置すると共に、そのク
ラッド用成形型内にクラッド用シリカ粉末を充填した後
、クラッド用成形型を外部から加圧して複合多孔質成形
体を作り、この複合多孔質成形体を焼結して光ファイバ
プリフォームを製造する方法において、前記クラッド用
成形型内へのクラッド用シリカ粉末の充填を、成形型の
少なくとも下蓋を振動させた状態で行うことを特徴とす
るものである。
[0010] In order to achieve the above object, the invention of claim 2 provides a glass rod for the core or for the inner layer of the core and cladding in the center of the cladding mold, and a glass rod for the cladding inside the cladding mold. After filling the silica powder, the cladding mold is pressurized from the outside to produce a composite porous molded body, and the composite porous molded body is sintered to produce an optical fiber preform. This method is characterized in that the silica powder for cladding is filled into the mold while at least the lower lid of the mold is vibrated.

【0011】[0011]

【作用】このように振動を加えながら成形型内にシリカ
粉末を充填すると、シリカ粉末の充填密度が均一化され
、複合多孔質成形体の外径変動を抑制できる。
[Operation] By filling the mold with silica powder while applying vibration in this manner, the packing density of the silica powder is made uniform, and fluctuations in the outer diameter of the composite porous molded body can be suppressed.

【0012】0012

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例1 まずコア用のシリカ粉末を気相法の一製法であるVAD
法により製造した。このシリカ粉末はドーパントとして
GeO2 を含むものである。合成条件は次のとおりで
ある。     GeCl4 : 0.4 g/min    
SiCl4 : 6.0 g/min    H2 :
12.0 l/min    Ar: 5.0 l/m
in    O2 :40.0 l/min
EXAMPLES Examples of the present invention will be described in detail below. Example 1 First, silica powder for the core was produced using VAD, which is a vapor phase method.
Manufactured by the method. This silica powder contains GeO2 as a dopant. The synthesis conditions are as follows. GeCl4: 0.4 g/min
SiCl4: 6.0 g/min H2:
12.0 l/min Ar: 5.0 l/m
in O2: 40.0 l/min

【0013
】このようにして得たコア用シリカ粉末からコア用多孔
質成形体を形成する圧縮装置を図1に示す。 この圧縮装置はコア用であるため、先に説明した図6の
圧縮装置とはサイズが異なるが、構造的には図6の圧縮
装置と同じである。したがって図6の各部に対応する部
分には同じ符号が付してある。成形ゴム型15および加
圧ゴム型23はともにシリコンゴム製である。
0013
FIG. 1 shows a compression apparatus for forming a porous molded body for a core from the silica powder for a core obtained in this manner. Since this compression device is for the core, it is different in size from the compression device shown in FIG. 6 described above, but is structurally the same as the compression device shown in FIG. 6. Therefore, parts corresponding to those in FIG. 6 are given the same reference numerals. Both the molding rubber mold 15 and the pressurizing rubber mold 23 are made of silicone rubber.

【0014】この圧縮装置が従来と異なる点は下蓋11
内に振動子37が埋め込まれていることである。振動子
37としては圧電素子の一種であるPZTを使用した。 この振動子37は厚さ5mm、外径8mmで、印加電圧
約5Vで動作し、共振周波数は約100 kHzである
[0014] This compression device differs from the conventional one in that the lower cover 11
A vibrator 37 is embedded inside. As the vibrator 37, PZT, which is a type of piezoelectric element, was used. This vibrator 37 has a thickness of 5 mm and an outer diameter of 8 mm, operates with an applied voltage of about 5 V, and has a resonant frequency of about 100 kHz.

【0015】この装置の上蓋13を外し、下蓋11と成
形ゴム型15で形成されるキャビティ内に前記のように
して得たコア用シリカ粉末39を充填する。この充填を
行う時に振動子37を動作させ、下蓋11と成形ゴム型
15を振動させた。成形ゴム型15は内径10mm、長
さ約500 mmであり、コア用シリカ粉末39の投入
量は約35gである。なおこの実施例では溶媒を使用し
なかったが、溶媒を使用すると成形が容易になる。
The upper lid 13 of this apparatus is removed, and the cavity formed by the lower lid 11 and the molded rubber mold 15 is filled with the core silica powder 39 obtained as described above. When performing this filling, the vibrator 37 was operated to vibrate the lower lid 11 and the molded rubber mold 15. The molding rubber mold 15 has an inner diameter of 10 mm and a length of about 500 mm, and the amount of silica powder 39 for the core to be charged is about 35 g. Although no solvent was used in this example, the use of a solvent facilitates molding.

【0016】シリカ粉末39の充填が終了した後、上蓋
13を閉じた。シリカ粉末39は予め十分脱気をしてあ
るが、上蓋13を閉じた後、さらに脱気孔29にポンプ
 (図示せず)を接続して約1時間の脱気を行った。な
お上蓋13と下蓋11のシリカ粉末39と接触する面に
はコンタミネーションを防止する目的で四フッ化エチレ
ン樹脂がコーティングされている。
After filling the silica powder 39, the upper lid 13 was closed. The silica powder 39 had been sufficiently degassed in advance, and after the top lid 13 was closed, a pump (not shown) was connected to the deaeration hole 29 to perform deaeration for about 1 hour. Note that the surfaces of the upper lid 13 and lower lid 11 that come into contact with the silica powder 39 are coated with tetrafluoroethylene resin for the purpose of preventing contamination.

【0017】脱気を行った後、通路27から加圧室25
内に圧力媒体(水)を注入し、加圧ゴム型23に500
 kgf/cm2 の圧力を約1分間印加した。この操
作によって加圧ゴム型23から成形ゴム型15に圧力が
伝達され、コア用シリカ粉末39は圧縮された。この時
、脱気圧および加圧力を調整してシリカ粉末39の圧縮
状態が均一になるように制御した。その後、成形ゴム型
15の急激な復元力に起因した割れ等を防止するため、
約1時間かけてゆっくりと減圧した。この時も割れ等を
防止するため脱気を行った。以上の操作より、外径8m
m、長さ480 mmの、割れ、亀裂および外径変動の
ない光ファイバのコア部となる多孔質成形体が得られた
After degassing, the pressure chamber 25 is opened from the passage 27.
Pressure medium (water) is injected into the pressurized rubber mold 23.
A pressure of kgf/cm2 was applied for about 1 minute. Through this operation, pressure was transmitted from the pressurized rubber mold 23 to the molded rubber mold 15, and the core silica powder 39 was compressed. At this time, the depressurization and pressurizing force were adjusted so that the compressed state of the silica powder 39 was uniform. After that, in order to prevent cracks caused by the sudden restoring force of the molded rubber mold 15,
The pressure was slowly reduced over about 1 hour. At this time as well, deaeration was performed to prevent cracks and the like. From the above operations, the outer diameter is 8m.
A porous molded body having a length of 480 mm and free from cracks, cracks, and outer diameter variations was obtained to serve as the core portion of an optical fiber.

【0018】次にこのコア用多孔質成形体の周囲にクラ
ッド用多孔質成形体を形成するわけであるが、そのため
に図2に示す圧縮装置を用いる。この圧縮装置は、下蓋
11内に振動子37が埋め込まれていること以外は先に
説明した図6の圧縮装置と同じである。したがって図6
の各部に対応する部分には同じ符号が付してある。振動
子37は、厚さ約30mm、外径約100mmの圧電素
子 (PZT)で、共振周波数は約300kHz であ
る。
Next, a porous molded body for the cladding is formed around this porous molded body for the core, and for this purpose a compression device shown in FIG. 2 is used. This compression device is the same as the compression device shown in FIG. 6 described above except that the vibrator 37 is embedded in the lower lid 11. Therefore, Figure 6
The same reference numerals are given to corresponding parts. The vibrator 37 is a piezoelectric element (PZT) with a thickness of about 30 mm and an outer diameter of about 100 mm, and a resonant frequency of about 300 kHz.

【0019】まず装置の上蓋13を外し、下蓋11の中
心に先に製作したコア用多孔質成形体41を垂直に立て
、次いで下蓋11と成形ゴム型15で形成されるキャビ
ティ内に十分に脱気したクラッド用シリカ粉末33を充
填する。この充填を行う時に振動子37を動作させ、下
蓋11と成形ゴム型15を振動させた。成形ゴム型15
は内径120 mm、長さ約600 mmであり、クラ
ッド用シリカ粉末33の投入量は約6.1 kgである
First, the upper lid 13 of the device is removed, and the porous molded body 41 for the core previously manufactured is vertically placed in the center of the lower lid 11, and then fully inserted into the cavity formed by the lower lid 11 and the molded rubber mold 15. is filled with degassed silica powder 33 for cladding. When performing this filling, the vibrator 37 was operated to vibrate the lower lid 11 and the molded rubber mold 15. Molding rubber mold 15
has an inner diameter of 120 mm and a length of about 600 mm, and the amount of silica powder 33 for cladding is about 6.1 kg.

【0020】シリカ粉末33の充填が終了した後、上蓋
13を閉じ、脱気孔29にポンプ (図示せず)を接続
して約1時間の脱気を行った。その後、通路27から加
圧室25内に圧力媒体(水)を注入し、加圧ゴム型23
に1000kgf/cm2 の圧力を約1分間印加した
。この操作によって加圧ゴム型23から成形ゴム型15
に圧力が伝達され、クラッド用シリカ粉末33は圧縮さ
れた。この時、脱気圧および加圧力を調整してシリカ粉
末33の圧縮状態が均一になるように制御した。その後
、約1時間かけてゆっくりと減圧した。この時も脱気を
行った。以上の操作より、外径115 mm、長さ60
0 mmの、割れ、亀裂および外径変動のないコア部と
クラッド部を有する複合多孔質成形体が得られた。
After the filling of the silica powder 33 was completed, the upper lid 13 was closed, and a pump (not shown) was connected to the degassing hole 29 to perform degassing for about 1 hour. After that, pressure medium (water) is injected into the pressurizing chamber 25 from the passage 27, and the pressurized rubber mold 23
A pressure of 1000 kgf/cm2 was applied for about 1 minute. By this operation, the pressurized rubber mold 23 is changed to the molded rubber mold 15.
Pressure was transmitted to the cladding silica powder 33, and the cladding silica powder 33 was compressed. At this time, the depressurization and pressurizing force were controlled so that the compressed state of the silica powder 33 was uniform. Thereafter, the pressure was slowly reduced over about 1 hour. Deaeration was also performed at this time. From the above operations, the outer diameter is 115 mm and the length is 60 mm.
A composite porous molded body having a core portion and a cladding portion with a diameter of 0 mm and no cracks, cracks, or fluctuations in outer diameter was obtained.

【0021】次にこの複合多孔質成形体を、VAD法な
どの気相法によって製作したものと同様に、He雰囲気
およびCl2 雰囲気で脱水、ガラス化した。これによ
って得られた光ファイバプリフォームは外径105 m
m、長さ550 mm、比屈折率0.35%であり、充
填密度の不均一性に起因する気泡は認められなかった。 最後にこの光ファイバプリフォームを通常の方法で線引
したところ、VAD法などの気相法で製作したものと同
等の特性が得られた。また光ファイバのカットオフ波長
は設計値と一致し、1.30μm であった。
[0021] Next, this composite porous molded body was dehydrated and vitrified in a He atmosphere and a Cl2 atmosphere, similarly to those produced by a gas phase method such as the VAD method. The optical fiber preform obtained in this way has an outer diameter of 105 m.
m, length 550 mm, and relative refractive index 0.35%, and no bubbles due to non-uniformity of packing density were observed. Finally, when this optical fiber preform was drawn by a conventional method, characteristics equivalent to those produced by a vapor phase method such as the VAD method were obtained. The cutoff wavelength of the optical fiber was 1.30 μm, which matched the design value.

【0022】実施例2 この実施例では、コア部とクラッド内層部が一体に形成
されたガラスロッドを使用した。このガラスロッドはV
AD法で製作したもので、コア/クラッド比が1:4、
外径10.6mm、長さ500 mmである。またクラ
ッド用として市販のシリカ粉末(粒径約1μm )を約
1600g用意し、十分脱気を行った。
Example 2 In this example, a glass rod in which the core portion and the cladding inner layer portion were integrally formed was used. This glass rod is V
Manufactured using the AD method, with a core/cladding ratio of 1:4.
It has an outer diameter of 10.6 mm and a length of 500 mm. Approximately 1,600 g of commercially available silica powder (particle size: approximately 1 μm) was prepared for use as a cladding material, and was sufficiently degassed.

【0023】また使用した圧縮装置は図3のとおりであ
り、下蓋11内に振動子37が埋め込まれていること以
外は先に説明した図6の圧縮装置と同じである。したが
って図6の各部に対応する部分には同じ符号が付してあ
る。 振動子37は厚さ約10mm、外径約50mmの圧電素
子 (PZT)で、電圧約10Vで動作し、共振周波数
は約200 kHzである。
The compression device used is as shown in FIG. 3, and is the same as the compression device shown in FIG. 6 described above except that the vibrator 37 is embedded in the lower lid 11. Therefore, parts corresponding to those in FIG. 6 are given the same reference numerals. The vibrator 37 is a piezoelectric element (PZT) with a thickness of about 10 mm and an outer diameter of about 50 mm, operates at a voltage of about 10 V, and has a resonant frequency of about 200 kHz.

【0024】装置の上蓋13を外し、下蓋11の中心に
前述のガラスロッド43を垂直に立て、次いで下蓋11
と成形ゴム型15で形成されるキャビティ内に前述のク
ラッド用シリカ粉末33を充填する。この充填を行う時
に振動子37を動作させ、下蓋11と成形ゴム型15を
振動させた。
Remove the upper lid 13 of the device, place the aforementioned glass rod 43 vertically in the center of the lower lid 11, and then remove the lower lid 11.
The above-mentioned silica powder 33 for cladding is filled into the cavity formed by the molding rubber mold 15. When performing this filling, the vibrator 37 was operated to vibrate the lower lid 11 and the molded rubber mold 15.

【0025】シリカ粉末33の充填が終了した後、上蓋
13を閉じ、脱気孔29にポンプを接続して約1時間の
脱気を行った。なお上蓋13と下蓋11のシリカ粉末3
3と接触する面にはコンタミネーションを防止する目的
で四フッ化エチレン樹脂がコーティングされている。
After filling the silica powder 33, the upper lid 13 was closed and a pump was connected to the degassing hole 29 to perform degassing for about 1 hour. In addition, the silica powder 3 of the upper lid 13 and lower lid 11
The surface in contact with 3 is coated with tetrafluoroethylene resin for the purpose of preventing contamination.

【0026】その後、通路27から加圧室25内に水を
注入し、加圧して、加圧ゴム型23に500kgf/c
m2 の圧力を約1分間印加した。この操作によってク
ラッド用シリカ粉末33は圧縮された。この時、脱気圧
および加圧力を調整してシリカ粉末33の圧縮状態が均
一になるように制御した。その後、約1時間かけてゆっ
くりと減圧した。この時も脱気を行った。以上の操作よ
り、中心にガラスロッドを有し、割れ、亀裂および外径
変動のない、外径42mm、長さ480 mmの複合多
孔質成形体が得られた。
After that, water is injected into the pressurizing chamber 25 from the passage 27 and pressurized, and the pressurized rubber mold 23 is heated to 500 kgf/c.
A pressure of m2 was applied for about 1 minute. Through this operation, the silica powder 33 for cladding was compressed. At this time, the depressurization and pressurizing force were controlled so that the compressed state of the silica powder 33 was uniform. Thereafter, the pressure was slowly reduced over about 1 hour. Deaeration was also performed at this time. Through the above operations, a composite porous molded body having an outer diameter of 42 mm and a length of 480 mm was obtained, which had a glass rod in the center and was free from cracks, cracks, and outer diameter fluctuations.

【0027】次にこの複合多孔質成形体を、He雰囲気
およびCl2 雰囲気で脱水、ガラス化した。これによ
り得られた光ファイバプリフォームは外径36mm、長
さ480 mmであり、気泡は認められなかった。この
光ファイバプリフォームを通常の方法で線引して光ファ
イバを製造し、カットオフ波長を測定したところ、λc
 =1.28μm であり、設計値と一致していた。ま
た長手方向のカットオフ波長の変動に関してもVAD法
によるものと同等の特性を有していた。
Next, this composite porous molded body was dehydrated and vitrified in a He atmosphere and a Cl2 atmosphere. The optical fiber preform thus obtained had an outer diameter of 36 mm and a length of 480 mm, and no air bubbles were observed. An optical fiber was manufactured by drawing this optical fiber preform in a conventional manner, and the cutoff wavelength was measured, and it was found that λc
= 1.28 μm, which matched the design value. Furthermore, regarding the fluctuation of the cutoff wavelength in the longitudinal direction, it had the same characteristics as those obtained by the VAD method.

【0028】実施例3 この実施例でも、コア部とクラッド内層部が一体に形成
されたガラスロッドを使用した。このガラスロッドはV
AD法で製作し、コア/クラッド比が1:5.8、外径
約7.8 mm、長さ約160 mmである。またクラ
ッド用として市販のシリカ粉末(粒径約10μm )を
約57g用意し、十分脱気を行った。
Example 3 In this example as well, a glass rod in which the core portion and the cladding inner layer portion were integrally formed was used. This glass rod is V
It was manufactured using the AD method and has a core/cladding ratio of 1:5.8, an outer diameter of approximately 7.8 mm, and a length of approximately 160 mm. Further, about 57 g of commercially available silica powder (particle size of about 10 μm) was prepared for use as a cladding material, and was sufficiently degassed.

【0029】また使用した圧縮装置は、図4示すクラッ
ド用成形型45と、図5に示す加圧器47に分離できる
ものである。成形型45は、下蓋11、上蓋13、成形
ゴム型15等から構成されており、成形ゴム型15は内
径25mm、長さ150 mmである。加圧器47は、
耐圧外筒21、加圧ゴム型23、下部枠体49、上部枠
体51等から構成されている。成形ゴム型15および加
圧ゴム型23はシリコンゴム製である。
The compression device used can be separated into a cladding mold 45 shown in FIG. 4 and a pressurizer 47 shown in FIG. 5. The mold 45 is composed of a lower lid 11, an upper lid 13, a molded rubber mold 15, etc., and the molded rubber mold 15 has an inner diameter of 25 mm and a length of 150 mm. The pressurizer 47 is
It is composed of a pressure-resistant outer cylinder 21, a pressurized rubber mold 23, a lower frame 49, an upper frame 51, and the like. The molding rubber mold 15 and the pressurizing rubber mold 23 are made of silicone rubber.

【0030】成形型45内にクラッド用シリカ粉末33
を充填するときは、成形型45を振動機53上に設置し
、上蓋13を外して下蓋11の中心に前述のガラスロッ
ド43を垂直に立て、この状態で振動機53により成形
型45全体を振動させながらクラッド用シリカ粉末33
を充填する。ここで使用した振動機53は市販のオービ
タルシェーカーで、振動周波数は20 kHzである。
Silica powder 33 for cladding is placed in the mold 45.
When filling, the mold 45 is placed on a vibrator 53, the upper cover 13 is removed, and the glass rod 43 is vertically placed in the center of the lower lid 11. In this state, the entire mold 45 is moved by the vibrator 53. Silica powder for cladding 33 while vibrating
Fill it. The vibrator 53 used here is a commercially available orbital shaker, and the vibration frequency is 20 kHz.

【0031】シリカ粉末33を充填した後、上蓋13を
閉じ、成形型45全体を図5の加圧器47内に設置する
。なお上蓋13と下蓋11のシリカ粉末33と接触する
面にはコンタミネーションを防止する目的で四フッ化エ
チレン樹脂がコーティングされている。
After filling the silica powder 33, the upper lid 13 is closed and the entire mold 45 is placed in a pressurizer 47 shown in FIG. Note that the surfaces of the upper lid 13 and the lower lid 11 that come into contact with the silica powder 33 are coated with tetrafluoroethylene resin for the purpose of preventing contamination.

【0032】その後、脱気孔29にポンプを接続して約
1時間の脱気を行った。さらに脱気を続けながら、通路
27から加圧室25内に水を圧入し、加圧ゴム型23に
1000kgf/cm2 の圧力を約1分間印加した。 この操作によってクラッド用シリカ粉末33は圧縮され
た。この時、脱気圧および加圧力を調整してシリカ粉末
33の圧縮状態が均一になるように制御した。その後、
約1時間かけてゆっくりと減圧した。この時も脱気を行
った。以上の操作より、中心にガラスロッドを有し、割
れ、亀裂および外径変動のない、外径21mm、長さ1
48 mmの複合多孔質成形体が得られた。
Thereafter, a pump was connected to the deaeration hole 29 to perform deaeration for about 1 hour. Further, while degassing was continued, water was forced into the pressurizing chamber 25 through the passage 27, and a pressure of 1000 kgf/cm2 was applied to the pressurizing rubber mold 23 for about 1 minute. Through this operation, the silica powder 33 for cladding was compressed. At this time, the depressurization and pressurizing force were controlled so that the compressed state of the silica powder 33 was uniform. after that,
The pressure was slowly reduced over about 1 hour. Deaeration was also performed at this time. From the above operations, it was found that the outer diameter was 21 mm and the length was 1 mm, with a glass rod in the center, no cracks, no cracks, and no variation in outer diameter.
A composite porous molded body of 48 mm was obtained.

【0033】次にこの複合多孔質成形体を、He雰囲気
およびCl2 雰囲気で脱水、ガラス化した。これによ
って得られた光ファイバプリフォームは外径17mm、
長さ145 mmであり、気泡は認められなかった。こ
の光ファイバプリフォームを通常の方法で線引して光フ
ァイバを製造し、カットオフ波長を測定したところ、λ
c =1.30μm であり、設計値と一致していた。 また長手方向のカットオフ波長の変動に関してもVAD
法によるものと同等の特性を有していた。
Next, this composite porous molded body was dehydrated and vitrified in a He atmosphere and a Cl2 atmosphere. The optical fiber preform obtained in this way had an outer diameter of 17 mm,
The length was 145 mm, and no air bubbles were observed. An optical fiber was produced by drawing this optical fiber preform in a conventional manner, and the cutoff wavelength was measured, and it was found that λ
c = 1.30 μm, which matched the design value. Also, VAD
It had the same characteristics as those based on the law.

【0034】比較例 図4に示した成形型45内に振動を加えずにシリカ粉末
を充填した場合の、シリカ粉末の充填密度と、充填密度
の変動幅を測定し、実施例3の場合と比較した結果は表
1のとおりであった。
Comparative Example When the mold 45 shown in FIG. 4 is filled with silica powder without applying vibration, the packing density of the silica powder and the variation width of the packing density were measured, and the results were compared with those in Example 3. The results of the comparison are shown in Table 1.

【0035】[0035]

【表1】[Table 1]

【0036】振動を加えて充填を行った方が充填密度が
高く、充填密度の変動も少ないことが明らかである。
It is clear that the filling density is higher when the filling is performed by applying vibration, and the fluctuation in the filling density is also smaller.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
リカ粉末を成形型内に充填する際に、振動を加えた状態
で充填を行うので、シリカ粉末の充填密度が均一になる
。このため圧縮により得られる複合多孔質成形体の密度
が均一になり、焼結、ガラス化した後の光ファイバプリ
フォームの気泡をなくすことができるだけでなく、充填
密度の不均一性に起因する外径変動を抑制することがで
きる。また外径変動の抑制によってカットオフ波長の設
計が容易になると共に、長手方向のカットオフ波長の変
動を抑制することも可能となる。以上のことから高品質
で安価な光ファイバを容易に大量生産することが可能と
なる。
As explained above, according to the present invention, since the silica powder is filled into a mold while being vibrated, the packing density of the silica powder becomes uniform. As a result, the density of the composite porous compact obtained by compression becomes uniform, and it is possible not only to eliminate air bubbles in the optical fiber preform after sintering and vitrification, but also to eliminate defects caused by non-uniform packing density. Diameter fluctuation can be suppressed. In addition, by suppressing variations in the outer diameter, it becomes easier to design the cutoff wavelength, and it also becomes possible to suppress variations in the cutoff wavelength in the longitudinal direction. From the above, it becomes possible to easily mass-produce high-quality and inexpensive optical fibers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】  本発明の一実施例に係る光ファイバプリフ
ォームの製造方法においてコア用成形型にコア用シリカ
粉末を充填した状態を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a state in which a core mold is filled with core silica powder in a method for manufacturing an optical fiber preform according to an embodiment of the present invention.

【図2】  図1の後工程でクラッド用成形型にクラッ
ド用シリカ粉末を充填した状態を示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the cladding mold is filled with silica powder for cladding in the post-process of FIG. 1;

【図3】  本発明の他の実施例においてクラッド用成
形型にクラッド用シリカ粉末を充填した状態を示す断面
図。
FIG. 3 is a sectional view showing a state in which a cladding mold is filled with silica powder for cladding in another embodiment of the present invention.

【図4】  本発明のさらに他の実施例においてクラッ
ド用成形型にクラッド用シリカ粉末を充填した状態を示
す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a state in which a cladding mold is filled with silica powder for cladding in still another embodiment of the present invention.

【図5】  図4のクラッド用成形型を収納する加圧器
を示す断面図。
5 is a sectional view showing a pressurizer that houses the cladding mold of FIG. 4. FIG.

【図6】  従来の光ファイバプリフォームの製造方法
を示す断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing an optical fiber preform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:下蓋    13:上蓋    15:成形ゴム
型   17:下部環状枠体 19:上部環状枠体    23:加圧ゴム型    
25:加圧室    27:通路 29:脱気孔    31:ガラスロッド    33
:クラッド用シリカ粉末 35:支持具    37:振動子    39:コア
用シリカ粉末41:コア用多孔質成形体    43:
ガラスロッド    45:成形型    47:加圧
11: Lower lid 13: Upper lid 15: Molding rubber mold 17: Lower annular frame 19: Upper annular frame 23: Pressurized rubber mold
25: Pressure chamber 27: Passage 29: Deaeration hole 31: Glass rod 33
: Silica powder for cladding 35: Supporting tool 37: Vibrator 39: Silica powder for core 41: Porous molded body for core 43:
Glass rod 45: Molding mold 47: Pressurizer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  コア用成形型内にコア用シリカ粉末を
充填した後、コア用成形型を外部から加圧してコア用多
孔質成形体を作り、次にこのコア用多孔質成形体をクラ
ッド用成形型の中心に設置すると共に、そのクラッド用
成形型内にクラッド用シリカ粉末を充填した後、クラッ
ド用成形型を外部から加圧して複合多孔質成形体を作り
、この複合多孔質成形体を焼結して光ファイバプリフォ
ームを製造する方法において、前記コア用成形型内への
コア用シリカ粉末の充填およびクラッド用成形型内への
クラッド用シリカ粉末の充填を、それぞれ成形型の少な
くとも下蓋を振動させた状態で行うことを特徴とする光
ファイバプリフォームの製造方法。
Claim 1: After filling a core mold with silica powder, the core mold is pressurized from the outside to produce a porous core mold, and then this core porous mold is clad. After filling the cladding mold with silica powder for cladding, pressurize the cladding mold from the outside to create a composite porous molded body. In the method of manufacturing an optical fiber preform by sintering the core mold, filling the core silica powder into the core mold and filling the clad silica powder into the clad mold with at least one of the molds is performed. A method for manufacturing an optical fiber preform, characterized in that the manufacturing method is performed with a lower lid vibrating.
【請求項2】  クラッド用成形型の中心に、コア用ま
たはコアとクラッド内層部用のガラスロッドを設置する
と共に、そのクラッド用成形型内にクラッド用シリカ粉
末を充填した後、クラッド用成形型を外部から加圧して
複合多孔質成形体を作り、この複合多孔質成形体を焼結
して光ファイバプリフォームを製造する方法において、
前記クラッド用成形型内へのクラッド用シリカ粉末の充
填を、成形型の少なくとも下蓋を振動させた状態で行う
ことを特徴とする光ファイバプリフォームの製造方法。
2. After installing a glass rod for the core or for the core and clad inner layer in the center of the cladding mold, and filling the cladding mold with silica powder for the cladding, the cladding mold is In a method for manufacturing an optical fiber preform by applying pressure from the outside to create a composite porous molded body and sintering this composite porous molded body,
A method for manufacturing an optical fiber preform, characterized in that filling the cladding silica powder into the cladding mold is performed while at least a lower lid of the mold is vibrated.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112551885A (en) * 2021-01-06 2021-03-26 长春理工大学 Four-core microstructure optical fiber perform fiber arranging mold

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