JPH06144863A - 光ファイバ母材の表面処理方法 - Google Patents

光ファイバ母材の表面処理方法

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JPH06144863A
JPH06144863A JP29724292A JP29724292A JPH06144863A JP H06144863 A JPH06144863 A JP H06144863A JP 29724292 A JP29724292 A JP 29724292A JP 29724292 A JP29724292 A JP 29724292A JP H06144863 A JPH06144863 A JP H06144863A
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JP
Japan
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optical fiber
fiber preform
preform
sio
metal alkoxide
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JP29724292A
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English (en)
Inventor
Mitsuyoshi Jinguji
光好 神宮寺
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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Publication date
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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
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • C03B37/01433Reactant delivery systems for delivering and depositing additional reactants as liquids or solutions, e.g. for solution doping of the porous glass preform

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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
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  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバ母材(プリフォーム)製造時にそ
の表面に発生するピンホール、亀裂、剥離等の傷を完全
に除去する。 【構成】 光ファイバ母材をSiO2 用金属アルコキシ
ド溶液に浸漬し、この光ファイバ母材表面にゲルコーテ
ィング膜を形成して、しかる後、乾燥して加熱固着せし
めて、光ファイバ母材表面にSiO2 被膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ母材の表面
処理方法に係り、特に光ファイバ母材表面の傷等の欠陥
を容易に除去することのできる光ファイバ母材の表面処
理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、光ファイバは、従来の銅導体と
比べ物理的な或いは機械的な特性に著しい違いがあるた
め、1次被覆、2次被覆等を施し、光ファイバ心線とし
て機械的な特性、取扱い易さの向上を図っている。この
光ファイバ心線は、予め製造された光ファイバ母材(プ
リフォーム)を光ファイバ線引装置において、電気炉内
で加熱溶融して引き出して紡糸して製造される。
【0003】光ファイバ母材の製造方法として、内付け
法(MCVD法)、外付け法(OVPO法)、軸付け法
(VAD法)、ハイブリッド法(HVD法)等が知られ
ている。このうち、ハイブリッド法は、2段階の工程に
よってコア部材とクラッド部材とから成る光ファイバ母
材を形成する。すなわち、第1工程において、コア部形
成用バ−ナからガラス微粒子を含む火炎を噴射し、石英
棒などから成るタ−ゲットを移動させながら、このタ−
ゲットの軸方向にガラス微粒子を連続して付着堆積させ
てコア部材を形成する。この後、第2工程において、ク
ラッド部形成用のバ−ナからガラス微粒子を含む火炎を
噴射しつつ、前記コア部材を往復動させることにより、
コア部材の軸方向にクラッド部形成用のバ−ナからのガ
ラス微粒子を付着堆積させ、クラッド部材を形成する。
これにより、内側にコア部材、その外側にクラッド部材
が配置された構造の光ファイバ母材が形成される。この
ようにして形成された光ファイバ母材は、次の線引き工
程で紡糸され、所定径の光ファイバ心線となる。
【0004】このような光ファイバ母材は、クラッド部
形成用のバ−ナからのガラス微粒子を付着堆積させてク
ラッド部材を形成して製造されるが、その表面は必ずし
も無傷に仕上がるものではない。光ファイバ母材の表面
は、ピンホール、亀裂、剥離等の欠陥があり、このまま
線引き装置で紡糸して光ファイバ心線を製造すると、光
ファイバ母材の表面のピンホール、亀裂、剥離等の傷が
そのまま光ファイバ心線に現れ、光ファイバ心線の引張
強度が著しく低下してしまう。
【0005】そこで従来は、図3に示す如く、線引き前
の光ファイバ母材100を、5〜30重量%の濃度のふ
っ酸溶液200に0.5〜5時間浸漬し、光ファイバ母
材の表面を厚さ0.05〜2mm溶解して、化学研磨す
る。さらに、図4に示す如く、ふっ酸溶液で浸漬処理後
の光ファイバ母材100を酸水素炎300で、その表面
温度が1500〜2300℃になるように1回以上火炎
研磨する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の光フ
ァイバ母材の表面処理方法にあっては、一次的に、線引
き前の光ファイバ母材の表面を5〜30%重量%濃度の
ふっ酸溶液に0.5〜5時間浸漬し厚さ0.05〜2m
m溶解(化学研磨)させることによって光ファイバ母材
の表面に形成されているピンホール、亀裂、剥離等の傷
を除去しようとしている。このように光ファイバ母材を
ふっ酸溶液に浸漬してその表面を溶解することによって
研磨する場合は、光ファイバ母材の表面全体を均一に溶
解することになる。このため、光ファイバ母材の表面に
ピンホール、亀裂、剥離等の傷が形成されている状態
で、光ファイバ母材をふっ酸溶液に浸漬してその表面を
溶解すると、傷のない部分が0.05〜2mmの厚さ溶
解されるが、ピンホール、亀裂、剥離等の傷の内部にも
ふっ酸溶液が侵入し、傷の内部も傷のない部分同様に溶
解される。したがって、光ファイバ母材の表面を5〜3
0%重量%濃度のふっ酸溶液に0.5〜5時間浸漬して
表面を溶解させて化学研磨しても光ファイバ母材の表面
に形成されているピンホール、亀裂、剥離等の傷を除去
することはできないという問題点を有している。
【0007】さらに、従来の光ファイバ母材の表面処理
方法にあっては、二次的に、ふっ酸溶液で浸漬処理後の
光ファイバ母材を酸水素炎で、その表面温度が1500
〜2300℃になるように加熱(火炎研磨)することに
よってふっ酸溶液で浸漬処理によって除去できなかった
光ファイバ母材の表面のピンホール、亀裂、剥離等の傷
を除去しようとしている。このように光ファイバ母材の
表面を酸水素炎で加熱溶融することによって研磨する場
合は、光ファイバ母材の表面全体を均一に溶融すること
になる。このため、光ファイバ母材の表面にピンホー
ル、亀裂、剥離等の傷が形成されている状態で、光ファ
イバ母材を加熱溶融すると、ピンホール、亀裂、剥離等
の傷の内部も傷のない部分同様に加熱溶融され、光ファ
イバ母材の表面に形成されているピンホール、亀裂、剥
離等の傷を完全に除去することができないという問題点
を有している。
【0008】本発明は、光ファイバ母材(プリフォー
ム)製造時にその表面に発生するピンホール、亀裂、剥
離等の傷を完全に除去し、引張強度の高い光ファイバ心
線を製造することのできる光ファイバ母材の表面処理方
法を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、光ファイバ母材の表面処理方法においては、光ファ
イバ母材をSiO2 用金属アルコキシド溶液に浸漬し前
記光ファイバ母材表面にゲルコーティング膜を形成し、
しかる後乾燥して加熱固着せしめ前記光ファイバ母材表
面にSiO2 被膜を形成するものである。
【0010】
【作用】光ファイバ母材をSiO2 用金属アルコキシド
溶液に浸漬する。そして、SiO2 用金属アルコキシド
溶液に浸漬することにより光ファイバ母材表面にSiO
2 のゲルコーティング膜を形成する。さらに、このゲル
コーティング膜を常温で乾燥し、しかる後、光ファイバ
母材表面を加熱して固着せしめ光ファイバ母材表面にS
iO2 被膜を形成する。
【0011】このように、光ファイバ母材をSiO2
金属アルコキシド溶液に浸漬し前記光ファイバ母材表面
にゲルコーティング膜を形成し、しかる後乾燥して加熱
固着せしめ前記光ファイバ母材表面にSiO2 被膜を形
成しているため、光ファイバ母材製造時に、光ファイバ
母材の表面に発生したピンホール、亀裂、剥離等の傷を
光ファイバ母材の表面にコーティングしたSiO2 によ
って埋め、光ファイバ母材(プリフォーム)製造時にそ
の表面に発生するピンホール、亀裂、剥離等の傷を完全
に除去し、引張強度の高い光ファイバ心線を製造するこ
とができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1には、本発明に係る光ファイバ母材の表面処理方法の
実施例を示す処理フローチャートが示されている。図に
示される処理手順にしたがって光ファイバ母材の表面処
理方法を説明する。
【0013】まず、ステッブ1において、SiO2 用金
属アルコキシド溶液を作成する。このSiO2 用金属ア
ルコキシド溶液は、アルコールの水酸基の水素をSiO
2 で置換した化合物をゲル状にしたものである。この金
属アルコキシド溶液は、Si(OC2 5 4 を水・ア
ルコールを溶媒とする溶液である。そして、このSi
(OC2 5 4 溶液にHCl(塩酸)を加水分解触媒
として添加することによって、光ファイバ母材の表面に
シリカ・ガラス・コーティング膜を形成することのでき
るSiO2 用金属アルコキシド溶液を作成する。Si
(OC2 5 4 溶液にHCl(塩酸)を加水分解触媒
として添加すると、ゾル状になり、このゾルは、室内に
放置すると、加水分解及び重合反応によって粘度が徐々
に大きくなる。このように作成されたSiO2 用金属ア
ルコキシド溶液10は、図2に示す如く、容器20に収
納する。
【0014】このステップ1においてSiO2 用金属ア
ルコキシド溶液を作成すると、ステップ2において、こ
のSiO2 用金属アルコキシド溶液内に光ファイバ母材
を浸漬(ディッピング)させる。すなわち、光ファイバ
母材30は、アーム50に巻き付けたワイヤ40に取り
付けられ、容器20の上方から吊り下げるようにして容
器20内に収納されたSiO2 用金属アルコキシド溶液
10の中に浸漬する。この光ファイバ母材30を浸漬す
るSiO2 用金属アルコキシド溶液20には、Si(O
2 5 4 溶液にHCl(塩酸)を加水分解触媒とし
て添加して加水分解及び重合反応によって粘度がある規
定の粘度に達したものを用いる。この光ファイバ母材3
0のSiO2 用金属アルコキシド溶液10への浸漬は、
光ファイバ母材30の表面にSiO2 用金属アルコキシ
ド溶液10が十分行き渡るだけの時間で十分である。
【0015】このステップ2においてSiO2 用金属ア
ルコキシド溶液内に光ファイバ母材を浸漬すると、ステ
ップ3において、光ファイバ母材を引き上げる。すなわ
ち、光ファイバ母材30は、台座70の上に設置された
モータ60のモータシャフトに固着されているアーム5
0をモータ60を駆動することによりワイヤ40を巻き
取って吊り上げることにより、SiO2 用金属アルコキ
シド溶液20から引き上げる。この光ファイバ母材30
の引上げ速度は、SiO2 用金属アルコキシド溶液20
の粘度と関係し、光ファイバ母材30の表面に0.1〜
0.3μmの膜厚が形成できる程度にSiO2 用金属ア
ルコキシド溶液20の粘度と引上げ速度を調整する。
【0016】ステップ3において光ファイバ母材を引き
上げると、ステップ4において、光ファイバ母材30の
表面に0.1〜0.3μmの膜厚のコーティング膜が形
成される。このコーティング膜は、ゲル状になってい
る。
【0017】次に、ステップ5において、光ファイバ母
材30の表面に形成されたゲルコーティング膜を室温で
乾燥する。乾燥の方法は、自然放置による方法、減圧乾
燥する方法等いずれでもよい。乾燥ができると、ステッ
プ6において、1500℃以下で加熱し、光ファイバ母
材30の表面に形成されたコーティング膜を光ファイバ
母材30に融合させる。そして、ステップ7において、
SiO2 コーティング膜を光ファイバ母材30の表面に
形成させると光ファイバ母材の表面処理を終了する。
【0018】
【発明の効果】本発明は、光ファイバ母材をSiO2
金属アルコキシド溶液に浸漬し前記光ファイバ母材表面
にゲルコーティング膜を形成し、しかる後乾燥して加熱
固着せしめ前記光ファイバ母材表面にSiO2 被膜を形
成するように構成されているので、光ファイバ母材(プ
リフォーム)製造時にその表面に発生するピンホール、
亀裂、剥離等の傷を完全に除去し、引張強度の高い光フ
ァイバ心線を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ファイバ母材の表面処理方法の
実施例を示す処理フローチャートである。
【図2】本発明に係る光ファイバ母材の表面処理方法を
実施するための光ファイバ母材の表面処理装置の模式図
である。
【図3】従来の光ファイバ母材の表面処理方法のふっ酸
溶液による処理状態を示す図である。
【図4】従来の光ファイバ母材の表面処理方法のふっ酸
溶液による表面処理後の光ファイバ母材を酸水素炎によ
って火炎研磨する状態を示す図である。
【符号の説明】
10……………………………………………SiO2 用金
属アルコキシド溶液 20……………………………………………容器 30……………………………………………光ファイバ母
材 40……………………………………………ワイヤ 50……………………………………………アーム 60……………………………………………モータ 70……………………………………………台座

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバ母材をSiO2 用金属アルコ
    キシド溶液に浸漬し前記光ファイバ母材表面にゲルコー
    ティング膜を形成し、しかる後乾燥して加熱固着せしめ
    前記光ファイバ母材表面にSiO2 被膜を形成する光フ
    ァイバ母材の表面処理方法。
JP29724292A 1992-11-06 1992-11-06 光ファイバ母材の表面処理方法 Pending JPH06144863A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016529409A (ja) * 2013-07-22 2016-09-23 モーガン・アドヴァンスト・マテリアルズ・ピーエルシーMorgan Advanced Materials Plc. 無機繊維組成

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016529409A (ja) * 2013-07-22 2016-09-23 モーガン・アドヴァンスト・マテリアルズ・ピーエルシーMorgan Advanced Materials Plc. 無機繊維組成
US9944552B2 (en) 2013-07-22 2018-04-17 Morgan Advanced Materials Plc Inorganic fibre compositions

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