JPH068187B2 - フッ素ガラスの光ファイバー及び光素子の製造方法 - Google Patents
フッ素ガラスの光ファイバー及び光素子の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、フッ素ガラスの棒または半製品から、フッ素
ガラスの光ファイバー及び光素子を製造する方法に関す
るものである。それはまた、本発明の方法を実施するた
めの装置にも関わるものである。
ガラスの光ファイバー及び光素子を製造する方法に関す
るものである。それはまた、本発明の方法を実施するた
めの装置にも関わるものである。
技術の現状 光ファイバーへのフッ素ガラスの使用は、最初、特許FR
-A-2396981において提案された。この特許においては、
特許FR-A-2354977及びFR-A-2384724に記述されたような
フッ素材料からの、半製品の製造及び繊維化の種々の方
法が記述された。これらの技術は、半製品の製造につい
ては成功裡に実施されたが、この半製品のその後の繊維
化は、例えば空気雰囲気の電気抵抗炉を用いるような従
来の条件においては、上手く実現できないことが明らか
になった。事実、繊維化の時点で表面に数多くの変質が
現われ、半製品の絞り円錐上に局在し、ファイバーに沿
って無数の不規則性を引き起こすので、ファイバーはも
ろく、直径が一定しない。このような状態では、ファイ
バーにポリマーの被覆をつけることは容易には行えな
い。得られたファイバーは光学的、機械的品質が良くな
いので、実際上、全ゆる工業的使用には不向きである。
-A-2396981において提案された。この特許においては、
特許FR-A-2354977及びFR-A-2384724に記述されたような
フッ素材料からの、半製品の製造及び繊維化の種々の方
法が記述された。これらの技術は、半製品の製造につい
ては成功裡に実施されたが、この半製品のその後の繊維
化は、例えば空気雰囲気の電気抵抗炉を用いるような従
来の条件においては、上手く実現できないことが明らか
になった。事実、繊維化の時点で表面に数多くの変質が
現われ、半製品の絞り円錐上に局在し、ファイバーに沿
って無数の不規則性を引き起こすので、ファイバーはも
ろく、直径が一定しない。このような状態では、ファイ
バーにポリマーの被覆をつけることは容易には行えな
い。得られたファイバーは光学的、機械的品質が良くな
いので、実際上、全ゆる工業的使用には不向きである。
技術雑誌「エレクトロニクス・レターズ」の１９８１年
２月５日付第１７巻第３号の１２８−１２９頁に掲載さ
れた、ミタチ、他による「テフロンFEP−クラップ・フ
ッ素グラス・ファイバー」と題する論文の中で、この実
際上の問題を解決できる筈の方法が記述された。基本的
には、芯と屈折率の小さい被覆を持つフッ素ガラスの半
製品が、ポリテトラフルオロエチレンによるプラスチッ
クの被覆で覆われる。このポリマーは高い熱定数を持つ
ので、次に、４００℃近くの温度で、ガラスと同時に繊
維化される。このようにして、上記の表面現象を避け、
直径がほぼ一定のファイバーをかなりの長さに亘って得
ることができた。
２月５日付第１７巻第３号の１２８−１２９頁に掲載さ
れた、ミタチ、他による「テフロンFEP−クラップ・フ
ッ素グラス・ファイバー」と題する論文の中で、この実
際上の問題を解決できる筈の方法が記述された。基本的
には、芯と屈折率の小さい被覆を持つフッ素ガラスの半
製品が、ポリテトラフルオロエチレンによるプラスチッ
クの被覆で覆われる。このポリマーは高い熱定数を持つ
ので、次に、４００℃近くの温度で、ガラスと同時に繊
維化される。このようにして、上記の表面現象を避け、
直径がほぼ一定のファイバーをかなりの長さに亘って得
ることができた。
残念ながら、この方法には幾つかの欠点がある。第一
に、ガラスの繊維化の温度がポリテトラフルオロエチレ
ンのそれとあまり違わないことを前提としている。しか
るに、非常にアルカリ性に富んだ、フッ化アルミニウ
ム、フッ化亜鉛、更には、フッ化ジルコニウムのガラス
の場合には、これらのガラスの熱特性はテトラフルオロ
エチレンのそれとはかけ離れているので、繊維化は不可
能か或いは稀にしか上手くいかなくなる。その上、この
方法では、光ファイバーの保護被覆として、このポリマ
ーを使わざるをえない。その結果、かなり多孔質になる
という、著るしく不利な条件が起きる。このために、雰
囲気中の湿気がフッ素ガラスの表面にまで拡散される。
すると、水蒸気が、HF，CF4，C2F6のような、繊維化の
時点で生成されて被覆の内側に捕えられたフッ素分子と
結合する。ある期間が経過すると、それは数日後のこと
もあれば数ケ月後のこともあるが、ファイバーはその光
学的及び機械的特性を失う。ファイバーは透明度が悪く
なり、極端にもろくなる。信頼性が無いので、実際には
全く使用できない。最後に、この方法では、裸繊維を得
ることは明らかに不可能であるが、裸繊維は、ある種の
実施例においては是非必要な部品または中間製品なので
ある。
に、ガラスの繊維化の温度がポリテトラフルオロエチレ
ンのそれとあまり違わないことを前提としている。しか
るに、非常にアルカリ性に富んだ、フッ化アルミニウ
ム、フッ化亜鉛、更には、フッ化ジルコニウムのガラス
の場合には、これらのガラスの熱特性はテトラフルオロ
エチレンのそれとはかけ離れているので、繊維化は不可
能か或いは稀にしか上手くいかなくなる。その上、この
方法では、光ファイバーの保護被覆として、このポリマ
ーを使わざるをえない。その結果、かなり多孔質になる
という、著るしく不利な条件が起きる。このために、雰
囲気中の湿気がフッ素ガラスの表面にまで拡散される。
すると、水蒸気が、HF，CF4，C2F6のような、繊維化の
時点で生成されて被覆の内側に捕えられたフッ素分子と
結合する。ある期間が経過すると、それは数日後のこと
もあれば数ケ月後のこともあるが、ファイバーはその光
学的及び機械的特性を失う。ファイバーは透明度が悪く
なり、極端にもろくなる。信頼性が無いので、実際には
全く使用できない。最後に、この方法では、裸繊維を得
ることは明らかに不可能であるが、裸繊維は、ある種の
実施例においては是非必要な部品または中間製品なので
ある。
克服すべき問題点の分析 先に指摘されたように、受容できる光学的及び機械的品
質を持つファイバーを製造するには、ガラス棒または半
製品の引抜きの途中で、幾つかの困難に出会う。そのメ
カニズムと展開がかなり良く知られている第一の現象
は、ガラスの再結晶化である。ガラスは、本来の性質と
して、準安定材料であり、その構造は凍った液体のそれ
に近いが、熱力学的に最も安定した状態は結晶化した固
体のそれと同じで、原子の空間的配位は厳密に幾何学的
法則に従い、三次元的周期構造に達する。常温では、温
度的な擾乱の結果起きる原子の動きは、結晶相の混合物
に導く構造的な再配列を行うためには大きさが遥かに足
りない。実際には、関連する緩和の時間は、温度がガラ
ス遷移TG以下にある限りは非常に長い。ガラス遷移以上
であると、逆に、この緩和の時間は、繊維化の装置の時
間的パラメータ、例えば、加熱期間、温度保持期間、等
に匹敵する程短かくなる。
質を持つファイバーを製造するには、ガラス棒または半
製品の引抜きの途中で、幾つかの困難に出会う。そのメ
カニズムと展開がかなり良く知られている第一の現象
は、ガラスの再結晶化である。ガラスは、本来の性質と
して、準安定材料であり、その構造は凍った液体のそれ
に近いが、熱力学的に最も安定した状態は結晶化した固
体のそれと同じで、原子の空間的配位は厳密に幾何学的
法則に従い、三次元的周期構造に達する。常温では、温
度的な擾乱の結果起きる原子の動きは、結晶相の混合物
に導く構造的な再配列を行うためには大きさが遥かに足
りない。実際には、関連する緩和の時間は、温度がガラ
ス遷移TG以下にある限りは非常に長い。ガラス遷移以上
であると、逆に、この緩和の時間は、繊維化の装置の時
間的パラメータ、例えば、加熱期間、温度保持期間、等
に匹敵する程短かくなる。
各温度ごとに、例えば全体積の10-5または10-6のよう
な、ガラスの与えられた一部分が結晶化するにかかる時
間を定義することができる。この特性温度の変化を調べ
ると、問題となっているガラスに固有のT.T.T.、即ち、
時間−温度−変態、と呼ばれる曲線が導かれる。繊維化
は必ず粘性率が適当な、即ち１０００から10000ポワズ
である温度で行わなければならないので、必然的に、こ
の特性時間が有限の、時として非常に短い値である温
度、ということになる。ある種のフッ素ガラス、例えば
組成が６０ZrF4−４０BaF2のようなものについてはこの
時間はたった数秒であるために、繊維化は先験的にほと
んど不可能に近い。もっと安定したフッ素ガラス、例え
ば、La，Zr，Ba，Alを含むものについては、この時間は
数分かそれ以上のこともある。満足のいく繊維化の基本
条件の一つは、繊維化の温度におけるガラスの加熱時間
が、この温度における結晶化の時間に比べてかなり短い
ということである。
な、ガラスの与えられた一部分が結晶化するにかかる時
間を定義することができる。この特性温度の変化を調べ
ると、問題となっているガラスに固有のT.T.T.、即ち、
時間−温度−変態、と呼ばれる曲線が導かれる。繊維化
は必ず粘性率が適当な、即ち１０００から10000ポワズ
である温度で行わなければならないので、必然的に、こ
の特性時間が有限の、時として非常に短い値である温
度、ということになる。ある種のフッ素ガラス、例えば
組成が６０ZrF4−４０BaF2のようなものについてはこの
時間はたった数秒であるために、繊維化は先験的にほと
んど不可能に近い。もっと安定したフッ素ガラス、例え
ば、La，Zr，Ba，Alを含むものについては、この時間は
数分かそれ以上のこともある。満足のいく繊維化の基本
条件の一つは、繊維化の温度におけるガラスの加熱時間
が、この温度における結晶化の時間に比べてかなり短い
ということである。
上記の考察は、ガラスの組成のみに依存する均質な型の
再結晶化のみに当てはまることに留意しなければならな
い。実際に実験してみると、種々の、いわゆるヘテロな
メカニズムに結びついた他の失透現象が観察される。
再結晶化のみに当てはまることに留意しなければならな
い。実際に実験してみると、種々の、いわゆるヘテロな
メカニズムに結びついた他の失透現象が観察される。
高温におけるフッ化物の特殊な反応は良く知られた現象
であり、それは、例えば腐食または汚染となって現われ
る。フッ素ガラスの場合には、ガラスの物理的特性に影
響する主な化学的現象の肝要な場所となるのは表面であ
る。固相と気相の間の反応の分析に限れば、窒素Ｎ２ま
たは酸素Ｏ２のような気体は、発見可能な化学変化を引
き起こさないようである。それにひきかえ水蒸気は、特
に腐食性が強いことが分かっている。反応式は次のよう
な二つの異なる形で書き表わせる： MFn＋H2O→MFn-1OH＋HF (1) MFn＋H2O→MFn-2O＋2HF (2) 第一の場合には、１つのフッ素が、同じような大きさの
１つの水酸基OH-によって置き換えられる。第二の場合
には、２つのフッ素が１つの酸素と交換され、構造にか
なりの変化が起きる。いづれの場合にも、水による侵食
は、フッ化物材料の中への酸素の取り込みとなって現わ
れる。この現象は一般的なものであり、結晶化したフッ
化物でも、ガラスでも起きる。実験的観察によって確認
された簡単な熱力学的アプローチは、反応(1)は低温に
おいて優勢であるが、反応(2)はより高い温度、特に、
フッ化物が液体の状態にある時に選択的に現われること
を示している。表面から引き起こされるこの化学的変化
は、重大な結果をもたらす。光学的特性に影響が及び、
特に２．９ミクロンの吸収帯が観察される。屈折率が多
少変わる。事実、OH-の分極率はF-のそれとは異なる。
失透は組成と密接に相関しているので、酸素の取り込み
は普通、結晶化の速度を早めるが、加水分解のある段階
においては、酸フッ化物が生み出されて、ヘテロな結晶
化の核として振舞うので、それが一層加速される。金属
−酸素の結合は金属−フッ素の結合よりも強いので、そ
れが、液相の粘性率を局所的に高め、後で強い拡散の源
となるところの、酸素に富み、濃度の高いマイクロドメ
インを創り出す傾向がある。
であり、それは、例えば腐食または汚染となって現われ
る。フッ素ガラスの場合には、ガラスの物理的特性に影
響する主な化学的現象の肝要な場所となるのは表面であ
る。固相と気相の間の反応の分析に限れば、窒素Ｎ２ま
たは酸素Ｏ２のような気体は、発見可能な化学変化を引
き起こさないようである。それにひきかえ水蒸気は、特
に腐食性が強いことが分かっている。反応式は次のよう
な二つの異なる形で書き表わせる： MFn＋H2O→MFn-1OH＋HF (1) MFn＋H2O→MFn-2O＋2HF (2) 第一の場合には、１つのフッ素が、同じような大きさの
１つの水酸基OH-によって置き換えられる。第二の場合
には、２つのフッ素が１つの酸素と交換され、構造にか
なりの変化が起きる。いづれの場合にも、水による侵食
は、フッ化物材料の中への酸素の取り込みとなって現わ
れる。この現象は一般的なものであり、結晶化したフッ
化物でも、ガラスでも起きる。実験的観察によって確認
された簡単な熱力学的アプローチは、反応(1)は低温に
おいて優勢であるが、反応(2)はより高い温度、特に、
フッ化物が液体の状態にある時に選択的に現われること
を示している。表面から引き起こされるこの化学的変化
は、重大な結果をもたらす。光学的特性に影響が及び、
特に２．９ミクロンの吸収帯が観察される。屈折率が多
少変わる。事実、OH-の分極率はF-のそれとは異なる。
失透は組成と密接に相関しているので、酸素の取り込み
は普通、結晶化の速度を早めるが、加水分解のある段階
においては、酸フッ化物が生み出されて、ヘテロな結晶
化の核として振舞うので、それが一層加速される。金属
−酸素の結合は金属−フッ素の結合よりも強いので、そ
れが、液相の粘性率を局所的に高め、後で強い拡散の源
となるところの、酸素に富み、濃度の高いマイクロドメ
インを創り出す傾向がある。
あを種の条件の下では、これらのマイクロドメインが集
まって、ガラスの表面に、下地のフッ素ガラスのそれと
はかなり異なる物理的特性を持つ、ほぼ均質の相を形成
することがあり得る。この新しい表面の相は、より高い
特性温度を持つガラスとして振舞う。そのために、その
粘性率は元になるガラスのそれに比べると常に高い。こ
の相の分離は、このようにして、ガラスの表面に一種の
「皮膚」を形成するに至る。「火で磨かれて」できた滑
らかな表面が観られるのではなく、襞、縞、その他の小
さなでこぼこが現われるのに気付く。棒または半製品を
光ファイバーに引抜く時、絞り円錐は特有の「スカー
ト」を持つので、その欠陥は、ファイバーに沿って多数
の欠陥、即ち、丸い膨らみ、くびれ、不規則な付着物を
もたらす。これらの欠陥は、冷えた時に大きな力学的応
力を生み出し、ファイバーは、もろく、折れ易くなる。
まって、ガラスの表面に、下地のフッ素ガラスのそれと
はかなり異なる物理的特性を持つ、ほぼ均質の相を形成
することがあり得る。この新しい表面の相は、より高い
特性温度を持つガラスとして振舞う。そのために、その
粘性率は元になるガラスのそれに比べると常に高い。こ
の相の分離は、このようにして、ガラスの表面に一種の
「皮膚」を形成するに至る。「火で磨かれて」できた滑
らかな表面が観られるのではなく、襞、縞、その他の小
さなでこぼこが現われるのに気付く。棒または半製品を
光ファイバーに引抜く時、絞り円錐は特有の「スカー
ト」を持つので、その欠陥は、ファイバーに沿って多数
の欠陥、即ち、丸い膨らみ、くびれ、不規則な付着物を
もたらす。これらの欠陥は、冷えた時に大きな力学的応
力を生み出し、ファイバーは、もろく、折れ易くなる。
光ファイバーの製造にとってこのように困った結果を与
えることがはっきりしているこの相の分離は、幾つかの
因子に支配されている。第一に、酸素濃度を継続的に高
める湿気による侵食が、最も重要なパラメータである。
事実、この現象は、最も酸素に富んだマイクロドメイン
の間で起きている。その上、これらのマイクロドメイン
を一枚のほぼ均質な表面の層に集める作用は、ガラス相
の外側の不純物、例えば、様々な埃、有機分子、シリカ
及び珪酸塩、酸化物、金属蒸気、炭素及び炭化物のよう
なものによって助けられ、促進されているように見え
る。従って、ガラスの外側の因子、例えば、大気、湿
気、埃、等が、陽イオンの純度、酸素及びOH-の濃度、
均質な核形成の速度、粘性率、といったガラス自体の特
性と同じく肝要であることが分かる。
えることがはっきりしているこの相の分離は、幾つかの
因子に支配されている。第一に、酸素濃度を継続的に高
める湿気による侵食が、最も重要なパラメータである。
事実、この現象は、最も酸素に富んだマイクロドメイン
の間で起きている。その上、これらのマイクロドメイン
を一枚のほぼ均質な表面の層に集める作用は、ガラス相
の外側の不純物、例えば、様々な埃、有機分子、シリカ
及び珪酸塩、酸化物、金属蒸気、炭素及び炭化物のよう
なものによって助けられ、促進されているように見え
る。従って、ガラスの外側の因子、例えば、大気、湿
気、埃、等が、陽イオンの純度、酸素及びOH-の濃度、
均質な核形成の速度、粘性率、といったガラス自体の特
性と同じく肝要であることが分かる。
最後の、しかも決して無視できない問題は、ファイバー
の化学的、機械的耐性である。例えば、大気中の水分子
が、フッ素ガラスの表面に定着することを観てきた。こ
の結果、２．９ミクロンの光学吸収が現われる。水溶液
にあっては、この定着はより激しく、急速にガラス表面
を劣化させ、その成分の幾つかは水に溶け出す。表面が
傷むにつれて、ファイバーは極端にもろくなり、引張
り、曲げ、振動、等の応力に抗し難くなる。
の化学的、機械的耐性である。例えば、大気中の水分子
が、フッ素ガラスの表面に定着することを観てきた。こ
の結果、２．９ミクロンの光学吸収が現われる。水溶液
にあっては、この定着はより激しく、急速にガラス表面
を劣化させ、その成分の幾つかは水に溶け出す。表面が
傷むにつれて、ファイバーは極端にもろくなり、引張
り、曲げ、振動、等の応力に抗し難くなる。
発明の目的 本発明の目的の一つは、これまでに述べた欠点の効果を
かなり滅殺する一つの方法を用意することであり、満足
できる品質のファイバーの製造にあたって引き起こされ
た様々な問題も併せて解決しようとするものである。
かなり滅殺する一つの方法を用意することであり、満足
できる品質のファイバーの製造にあたって引き起こされ
た様々な問題も併せて解決しようとするものである。
1.ガラスの調製 ファイバー製造の第一段階は、高品質のフッ素ガラスの
合成である。ガラスは、勿論、均質で、溶け残りや気泡
はなく、酸素や水酸基はごく少量しか含んではならな
い。水酸基については、許容量は非常に低く、ppbでい
くつかという程度であり、３ミクロン付近で達成したい
と希望している光の透過特性からすれば、更に小さけれ
ばなお良い。残留酸素の濃度は、ガラスの塊り全体に均
一に分散しているのであれば、もっと多くてもよい。事
実、問題となるのは、本体と表面で相が分離することで
あり、酸素自体ではない。
合成である。ガラスは、勿論、均質で、溶け残りや気泡
はなく、酸素や水酸基はごく少量しか含んではならな
い。水酸基については、許容量は非常に低く、ppbでい
くつかという程度であり、３ミクロン付近で達成したい
と希望している光の透過特性からすれば、更に小さけれ
ばなお良い。残留酸素の濃度は、ガラスの塊り全体に均
一に分散しているのであれば、もっと多くてもよい。事
実、問題となるのは、本体と表面で相が分離することで
あり、酸素自体ではない。
ガラスの調製は古典的な二つの方法で行われ得る：無水
フッ化物の直接の溶融が、二フッ化アンモニアNH5F2に
より酸化物フッ化し、その後に成分をまとめて溶融する
二段階のもの、である。
フッ化物の直接の溶融が、二フッ化アンモニアNH5F2に
より酸化物フッ化し、その後に成分をまとめて溶融する
二段階のもの、である。
第一の方法では、出発のフッ化物は厳格に無水物でなけ
ればならないが、ppmまたはppb段階の純度は、これまで
得られていない。従って、加水分解現象を避けるため
に、これらの原料をできるだけ低い温度で予じめ脱水し
なければならない。これは真空中での加熱によって実現
できるが、そのためには、最適の処理温度、真空度、水
分子を有効除去するポンプ速度の組合わせを用いる。別
の可能性として、原料を僅かの二フッ化アンモニアの存
在下で熱する方法があるが、それのフッ化作用が加水分
解を抑止し、それによって、遥かに高い温度と圧力を用
いることができる。しかし、これであると、酸化物を出
発原料として用いる第二の方法の条件と近いものにな
る。
ればならないが、ppmまたはppb段階の純度は、これまで
得られていない。従って、加水分解現象を避けるため
に、これらの原料をできるだけ低い温度で予じめ脱水し
なければならない。これは真空中での加熱によって実現
できるが、そのためには、最適の処理温度、真空度、水
分子を有効除去するポンプ速度の組合わせを用いる。別
の可能性として、原料を僅かの二フッ化アンモニアの存
在下で熱する方法があるが、それのフッ化作用が加水分
解を抑止し、それによって、遥かに高い温度と圧力を用
いることができる。しかし、これであると、酸化物を出
発原料として用いる第二の方法の条件と近いものにな
る。
ジルコニウム、アルミニウム、トリウム、稀土類、その
他の陽イオンの酸化物とフッ化アンモニウムNH5F2の化
学反応により、かなりの量の水が作られる。この反応に
より許容できる品質のフッ化物が作られるのは、単に、
水蒸気が、その蒸気圧の故に、過剰のフッ化アンモニア
よりも急速に排気されるためである。それでもなお、正
常な反応の条件下では、最終製品中に、酸素や水酸基の
存在が認められる。この量は、フッ化過程での温度及び
／または圧力を引き下げられれば、かなり減少させられ
る。事実、その場合、低温においては水の量が最大限除
去されているのであろうから、加水分解はより遅く、か
つ制限されたものとなり、化学平衡の法則に従い、酸フ
ッ化物の生成が減る分だけ、フッ化物の生成が促進させ
る。温度の低下は、処理時間の最大を忍べば、実現でき
る。
他の陽イオンの酸化物とフッ化アンモニウムNH5F2の化
学反応により、かなりの量の水が作られる。この反応に
より許容できる品質のフッ化物が作られるのは、単に、
水蒸気が、その蒸気圧の故に、過剰のフッ化アンモニア
よりも急速に排気されるためである。それでもなお、正
常な反応の条件下では、最終製品中に、酸素や水酸基の
存在が認められる。この量は、フッ化過程での温度及び
／または圧力を引き下げられれば、かなり減少させられ
る。事実、その場合、低温においては水の量が最大限除
去されているのであろうから、加水分解はより遅く、か
つ制限されたものとなり、化学平衡の法則に従い、酸フ
ッ化物の生成が減る分だけ、フッ化物の生成が促進させ
る。温度の低下は、処理時間の最大を忍べば、実現でき
る。
本発明の特徴の一つによると、出発原料のフッ化または
脱水は、フッ化物または二フッ化アンモニアの存在下で
の、４５０℃以下での長時間の加熱によって行われる。
脱水は、フッ化物または二フッ化アンモニアの存在下で
の、４５０℃以下での長時間の加熱によって行われる。
本発明によると、フッ化は低い圧力下で行なわれる。圧
力の低下は、当然、排気系の動作を想定している。
力の低下は、当然、排気系の動作を想定している。
フッ化の後に、温度を上げ、混合物が溶融されるが、反
応容器は無水雰囲気で充たされる。最後に、更に残留水
酸基の濃度を引き下げるために、熱処理が行われる。高
温では、次の反応式に従いフッ化水素酸のHFの蒸気が排
気されるのと共に、水酸基は自然に消滅する： F-＋OH-→O--＋HF 温度が上昇すると、溶融混合物の粘性が減少し、液相中
でのHF気体分子の拡散が加速されるので、この反応の速
度が増す。この方法の欠点の一つは、フッ化ジルコニウ
ムの一部が気化し、るつぼの出口に白いすすの形で凝縮
することである。従って、この損失を補償するために、
出発原料の組成を変える必要がある。熱処理の温度と時
間は、ガラスの量とるつぼの幾何学的形に適合したもの
でなければならない。それは、通常のフルオロジルコン
酸塩ガラスでは、各々、1000℃以上、１時間、となって
いる。この精製過程の効率は、特許FR-A-2478619で提案
されている、CCl4のような反応制雰囲気を使用すること
によって増進できる。
応容器は無水雰囲気で充たされる。最後に、更に残留水
酸基の濃度を引き下げるために、熱処理が行われる。高
温では、次の反応式に従いフッ化水素酸のHFの蒸気が排
気されるのと共に、水酸基は自然に消滅する： F-＋OH-→O--＋HF 温度が上昇すると、溶融混合物の粘性が減少し、液相中
でのHF気体分子の拡散が加速されるので、この反応の速
度が増す。この方法の欠点の一つは、フッ化ジルコニウ
ムの一部が気化し、るつぼの出口に白いすすの形で凝縮
することである。従って、この損失を補償するために、
出発原料の組成を変える必要がある。熱処理の温度と時
間は、ガラスの量とるつぼの幾何学的形に適合したもの
でなければならない。それは、通常のフルオロジルコン
酸塩ガラスでは、各々、1000℃以上、１時間、となって
いる。この精製過程の効率は、特許FR-A-2478619で提案
されている、CCl4のような反応制雰囲気を使用すること
によって増進できる。
本発明はしかし、単に精製の温度を上げることにより、
この補助的な過程を省くことを可能とする。液相表面の
雰囲気は、水酸基の除去の程度にある影響を及ぼす。そ
れは当然無水でなければならない。中性ガスを用いても
よいが、酸素が存在しても具合が悪い訳ではない。反
応： 2F-＋1/2O2→O--＋F2 は、問題とする温度領域では、自由エネルギーが正であ
り、このため、一次近似では無視できる。これに対し、
ガラス合成の過程でのイオンNH4 +の還元性の影響は、下
級陽イオンの酸化の程度を低め、ガラス本体を灰色がか
ったものにする。鉄は、痕跡の状態では、酸化の価数が
２の状態にあり、錫や白金のような電気陽性度の低い金
属は、痕跡の状態にある時、金属状態に還元されている
ことさえある。高温で限定された量の酸素を導入する
と、これらの陽イオンをそれの正常での最高の酸化度に
まで戻す効果があり、それらによって引き起こされる可
能性のある光学的吸収損失を取り除くか或いは減少させ
ることができる。
この補助的な過程を省くことを可能とする。液相表面の
雰囲気は、水酸基の除去の程度にある影響を及ぼす。そ
れは当然無水でなければならない。中性ガスを用いても
よいが、酸素が存在しても具合が悪い訳ではない。反
応： 2F-＋1/2O2→O--＋F2 は、問題とする温度領域では、自由エネルギーが正であ
り、このため、一次近似では無視できる。これに対し、
ガラス合成の過程でのイオンNH4 +の還元性の影響は、下
級陽イオンの酸化の程度を低め、ガラス本体を灰色がか
ったものにする。鉄は、痕跡の状態では、酸化の価数が
２の状態にあり、錫や白金のような電気陽性度の低い金
属は、痕跡の状態にある時、金属状態に還元されている
ことさえある。高温で限定された量の酸素を導入する
と、これらの陽イオンをそれの正常での最高の酸化度に
まで戻す効果があり、それらによって引き起こされる可
能性のある光学的吸収損失を取り除くか或いは減少させ
ることができる。
その他、HF分子の液相表面からの除去は、水酸基の除去
に直接の効果があるので、それの加速のため、部分的な
真空か或いはHF分子の拡散を助けるガスを用いることは
利点がある。ヘリウムはこの拡散に適しており、それに
加えて、熱伝達にも優れている。このガラスの調製、精
製の方法は、半製品の製造に必要な品質を保証するもの
である。
に直接の効果があるので、それの加速のため、部分的な
真空か或いはHF分子の拡散を助けるガスを用いることは
利点がある。ヘリウムはこの拡散に適しており、それに
加えて、熱伝達にも優れている。このガラスの調製、精
製の方法は、半製品の製造に必要な品質を保証するもの
である。
2.半製品の製造 フッ素ガラスの半製品の製造に用いられる基本的な方法
は、既に述べた特許FR-A-2396981に記述されている。そ
れによると、先ず、予じめ熱した金属の鋳型に溶けたガ
ラスを注ぎ込み、次いで、暫く経ってから、液相の中心
部を流し出す。続いて、このようにして作られたガラス
の筒へ芯ガラスを注入し、屈折率の眺びを持つファイバ
ーの古典的な芯／被覆構造を実現する。この原始的な形
では、この方法には幾つかの欠点がある。第一に、鋳型
の中で、最初に注ぎ込まれて底の方にあるガラスは、鋳
型の上部に注ぎ込まれたものよりも早く冷えるために、
筒は僅かに内部が円錐状をなしている。他方で、芯のガ
ラスの注入までの間に、内部表面は雰囲気からの汚染に
曝され、それによって、芯／被覆の界面に、多数の欠陥
が生じる。最後に、普通の状況下では、円筒の軸に沿う
気泡の形成が避けられない。
は、既に述べた特許FR-A-2396981に記述されている。そ
れによると、先ず、予じめ熱した金属の鋳型に溶けたガ
ラスを注ぎ込み、次いで、暫く経ってから、液相の中心
部を流し出す。続いて、このようにして作られたガラス
の筒へ芯ガラスを注入し、屈折率の眺びを持つファイバ
ーの古典的な芯／被覆構造を実現する。この原始的な形
では、この方法には幾つかの欠点がある。第一に、鋳型
の中で、最初に注ぎ込まれて底の方にあるガラスは、鋳
型の上部に注ぎ込まれたものよりも早く冷えるために、
筒は僅かに内部が円錐状をなしている。他方で、芯のガ
ラスの注入までの間に、内部表面は雰囲気からの汚染に
曝され、それによって、芯／被覆の界面に、多数の欠陥
が生じる。最後に、普通の状況下では、円筒の軸に沿う
気泡の形成が避けられない。
芯の円錐性に関しては、芯の径が一定のファイバーを得
るために、本発明によると、二つの解決法が提案され
る。
るために、本発明によると、二つの解決法が提案され
る。
本発明によると、円錐状の芯を有する半製品の外表面を
研削、研磨して、以後RCGと呼ぶ、芯の径と被覆の径の
比が、繊維化する半製品の全長に亘って一定となるよう
にしてから半製品をファイバーに加工するが、その際、
ファイバーの径を測り、繊維化の操作を制御して、ファ
イバー径を一定とする。
研削、研磨して、以後RCGと呼ぶ、芯の径と被覆の径の
比が、繊維化する半製品の全長に亘って一定となるよう
にしてから半製品をファイバーに加工するが、その際、
ファイバーの径を測り、繊維化の操作を制御して、ファ
イバー径を一定とする。
本発明の別法では、底に向って開いた円錐台形の鋳型が
考案されている。従って、被覆ガラスの外表面は円筒で
はなく円錐台形であるが、その内表面は円筒形になる。
鋳型の円錐の頂角は、ガラスの特性、中でも、被覆ガラ
スのそれに合わせて選ばれる。得られた半製品の外表面
は、でき得れば、円筒形外表面の半製品となるように、
研削、研磨される。
考案されている。従って、被覆ガラスの外表面は円筒で
はなく円錐台形であるが、その内表面は円筒形になる。
鋳型の円錐の頂角は、ガラスの特性、中でも、被覆ガラ
スのそれに合わせて選ばれる。得られた半製品の外表面
は、でき得れば、円筒形外表面の半製品となるように、
研削、研磨される。
3.界面の欠陥の除去 本発明によると、芯／被覆の界面の欠陥は、全ての操作
を無水、そして勿論、埃、浮遊物、金属不純物なしの雰
囲気中で実行することによって避けることができる。
を無水、そして勿論、埃、浮遊物、金属不純物なしの雰
囲気中で実行することによって避けることができる。
芯／被覆界面の欠陥を避けるために踏むべき手続きと
は、鋳型に、先ず被覆ガラス、次いで、その上に芯ガラ
スを注入することである。鋳型の底を開けると、被覆ガ
ラスの中心部が流れ出し、その後に芯ガラスの中心部が
続く。被覆ガラスの中心部が全て流れ出した時に鋳型の
底を閉じて流出を止める。これで、芯のガラスの核を被
覆ガラスの円筒が取りまく形の半製品が得られる。全て
の操作−注入、底の開・閉−は、無水雰囲気、例えば真
空中で行われる。このようにして、芯／被覆の界面に欠
陥がない半製品が得られる。
は、鋳型に、先ず被覆ガラス、次いで、その上に芯ガラ
スを注入することである。鋳型の底を開けると、被覆ガ
ラスの中心部が流れ出し、その後に芯ガラスの中心部が
続く。被覆ガラスの中心部が全て流れ出した時に鋳型の
底を閉じて流出を止める。これで、芯のガラスの核を被
覆ガラスの円筒が取りまく形の半製品が得られる。全て
の操作−注入、底の開・閉−は、無水雰囲気、例えば真
空中で行われる。このようにして、芯／被覆の界面に欠
陥がない半製品が得られる。
屈折率の眺びがある半製品を実現する他の可能性とし
て、その出口の穴径が半製品の外径を決めるダイスを通
して、軟化点にあるガラスを押出す方法がある。実際に
は、ダイスの上に、被覆ガラスの円板、更にその上に芯
ガラスの円板を重ねて置く。これを加温し、次いで、二
枚の円板を重ねたものをピストンでダイスに圧しつけ
る。勿論、二枚の円板の接触面は十分に清潔でなければ
ならない。
て、その出口の穴径が半製品の外径を決めるダイスを通
して、軟化点にあるガラスを押出す方法がある。実際に
は、ダイスの上に、被覆ガラスの円板、更にその上に芯
ガラスの円板を重ねて置く。これを加温し、次いで、二
枚の円板を重ねたものをピストンでダイスに圧しつけ
る。勿論、二枚の円板の接触面は十分に清潔でなければ
ならない。
4.小径の芯の製作 光ファイバーの製造に固有の制約の中で、芯と被覆の径
の比のそれは、シングルモード・ファイバーの製造を問
題にする時、即ち、光伝送の良好な条件を実現するに当
っては肝要なものである。
の比のそれは、シングルモード・ファイバーの製造を問
題にする時、即ち、光伝送の良好な条件を実現するに当
っては肝要なものである。
上に記述された方法は、小径の芯を容易に実現する類の
ものではない。本発明によると、先ず、ファイバーの所
定のRCGに等しいRCG比を持つ比較的径の大きい半製品を
作る方法が用意されている。この一次半製品は、次い
で、より長く断面の小さい形に引抜かれる。このように
して、引かれた半製品の芯の径は、被覆のそれが８から
１０mmであるのに対し、２または３mm以下にできる。こ
の引抜きの実行に当って、二つの欠くべからざる条件が
要求される。それは、温度の均一性と安定性、及び、無
水かつ清浄な雰囲気である。本発明では、引抜きに当っ
ては、この二つのパラメータを正確に制御するものと想
定している。
ものではない。本発明によると、先ず、ファイバーの所
定のRCGに等しいRCG比を持つ比較的径の大きい半製品を
作る方法が用意されている。この一次半製品は、次い
で、より長く断面の小さい形に引抜かれる。このように
して、引かれた半製品の芯の径は、被覆のそれが８から
１０mmであるのに対し、２または３mm以下にできる。こ
の引抜きの実行に当って、二つの欠くべからざる条件が
要求される。それは、温度の均一性と安定性、及び、無
水かつ清浄な雰囲気である。本発明では、引抜きに当っ
ては、この二つのパラメータを正確に制御するものと想
定している。
5.気泡の除去 本発明によると、中心軸上の気泡の形成を避けるため
に、管から半製品を製造する方法も提案されており、そ
の管は真空中または無水かつ埃を除去した雰囲気中で引
抜き加工される。
に、管から半製品を製造する方法も提案されており、そ
の管は真空中または無水かつ埃を除去した雰囲気中で引
抜き加工される。
従って、本発明では、適当な屈折率の持つ同心円状の二
つまたは多数の管を製作し、次いで、その集合体を引抜
く方法が提案している。
つまたは多数の管を製作し、次いで、その集合体を引抜
く方法が提案している。
そのために、例を挙げると、予じめ熱した円筒型の鋳型
に二種のガラスを続けて注ぎ込む際に、その鋳型を軸の
周りに十分な速度で回転させ、液相のガラスを固化に至
るまで一様な層に保つようにさせる。既に述べた方法、
即ち、被覆ガラスを注ぎ込み、次いで、その中心部を流
れ出させ、その場所に芯のガラスを置き換える仕方も同
じく使えることを想い出していただきたいが、ここで
は、そこに、液相の芯ガラスの一部を抜き取る操作を加
えるのである。
に二種のガラスを続けて注ぎ込む際に、その鋳型を軸の
周りに十分な速度で回転させ、液相のガラスを固化に至
るまで一様な層に保つようにさせる。既に述べた方法、
即ち、被覆ガラスを注ぎ込み、次いで、その中心部を流
れ出させ、その場所に芯のガラスを置き換える仕方も同
じく使えることを想い出していただきたいが、ここで
は、そこに、液相の芯ガラスの一部を抜き取る操作を加
えるのである。
すぐ上に述べられた方法のどちらか一つで得られた管
は、一般にその内径が比較的大きい。この管を、ガラス
が都合の良い粘性を示す温度で局所的に熱する。管は表
面張力の作用の下で自然に絞られ、その径は大巾に減少
する。加熱部分を管に沿って一定の速度で動かすことに
より、絞りの区間を進行させる。もし必要ならば、何度
もこの絞りを繰り返すと、最後には中央の空間が消滅す
る。このようにして、その軸に沿った気泡のない半製品
が得られる。
は、一般にその内径が比較的大きい。この管を、ガラス
が都合の良い粘性を示す温度で局所的に熱する。管は表
面張力の作用の下で自然に絞られ、その径は大巾に減少
する。加熱部分を管に沿って一定の速度で動かすことに
より、絞りの区間を進行させる。もし必要ならば、何度
もこの絞りを繰り返すと、最後には中央の空間が消滅す
る。このようにして、その軸に沿った気泡のない半製品
が得られる。
でき得れば、すぐ上で述べた絞りの操作の間は、管が変
形しないように、これを回転させる。
形しないように、これを回転させる。
その上、本発明によると、絞りの全ての操作は、真空中
または無水かつ埃を除去した雰囲気中で行われる。
または無水かつ埃を除去した雰囲気中で行われる。
6.毛細管の製作 半製品の繊維化のための装置は、棒状の半製品から出発
してファイバーを得る時だけではなく、管状半製品から
出発して毛細管を得るのにも同じく使えることに注目し
たい。更に、管状半製品から出発すると、繊維化のため
の炉の温度と熱的分布を加減することにより、直接にフ
ァイバーを得ることができることにも留意されたい。
してファイバーを得る時だけではなく、管状半製品から
出発して毛細管を得るのにも同じく使えることに注目し
たい。更に、管状半製品から出発すると、繊維化のため
の炉の温度と熱的分布を加減することにより、直接にフ
ァイバーを得ることができることにも留意されたい。
7.複合部品の製作 本発明によると、棒、管、半製品、ファイバー、毛細管
を集合させ及び／または加工し、複合構造とすることも
また考案さているが基本部品の集合は、真空中または無
水かつ埃を除去された雰囲気中で、隣接する部品の周辺
でガラスが混和するのに適当な温度に集合体の全部また
は一部を熱することによって行われ、得られた複合構造
は、次いで、引抜き、絞り、または繊維化を受ける。
を集合させ及び／または加工し、複合構造とすることも
また考案さているが基本部品の集合は、真空中または無
水かつ埃を除去された雰囲気中で、隣接する部品の周辺
でガラスが混和するのに適当な温度に集合体の全部また
は一部を熱することによって行われ、得られた複合構造
は、次いで、引抜き、絞り、または繊維化を受ける。
勿論、集合の操作は、引抜き、絞り、または繊維化の操
作と同時に行うこともできる。
作と同時に行うこともできる。
細部の記述 これまでに、フッ素ガラスのファイバー、及び、毛細管
のようなそれに近縁の製品、或いは、半製品または棒の
ような中間生成物の製造に用いる方法を記述してきた。
これらの方法の特徴及び本発明の他の特徴は、以下のこ
れらの方法を実施する際に使われる装置とこれらの方法
の具体的実施例に関する記述を読むと一層はっきりする
であろう。この記述は付録の図と関連させて行われる。
のようなそれに近縁の製品、或いは、半製品または棒の
ような中間生成物の製造に用いる方法を記述してきた。
これらの方法の特徴及び本発明の他の特徴は、以下のこ
れらの方法を実施する際に使われる装置とこれらの方法
の具体的実施例に関する記述を読むと一層はっきりする
であろう。この記述は付録の図と関連させて行われる。
図１の繊維化装置は、上から順番に次のものを含んでい
る：半製品の懸架用部品１、繊維化の炉２、ダイス３、
重合炉４、巻取ドラム５。繊維化の炉２は、金属の舵腹
８で結合されたガラスまたはシリカの二本の管６と７か
らなる実質的に気密の仕切りを持つ。舵腹８の下方で、
管７は加熱装置９によって取巻かれている。管７の底は
ダイヤフラム１０で閉じられ、そこを通って、桿１３に
よって懸架装置１に吊られた半製品１２から引き出され
るファイバー１１が走る。管６の頂部も板で閉じられて
いるが、その中心には、そこを通って桿１３が滑りなが
ら下降する気密な通路１４を持っている。
る：半製品の懸架用部品１、繊維化の炉２、ダイス３、
重合炉４、巻取ドラム５。繊維化の炉２は、金属の舵腹
８で結合されたガラスまたはシリカの二本の管６と７か
らなる実質的に気密の仕切りを持つ。舵腹８の下方で、
管７は加熱装置９によって取巻かれている。管７の底は
ダイヤフラム１０で閉じられ、そこを通って、桿１３に
よって懸架装置１に吊られた半製品１２から引き出され
るファイバー１１が走る。管６の頂部も板で閉じられて
いるが、その中心には、そこを通って桿１３が滑りなが
ら下降する気密な通路１４を持っている。
示された例では、管６は、それを通じて仕切り内の真空
排気を行い、或いは仕切り内へ熱の良導体であるヘリウ
ムのようなパージガスを導入するための細管１５を持っ
ている。
排気を行い、或いは仕切り内へ熱の良導体であるヘリウ
ムのようなパージガスを導入するための細管１５を持っ
ている。
ダイス３は、ファイバー１１にポリマーの保護鞘または
被覆をつけるのに用いられる。ポリマーによる被覆は知
られているので、それはダイス３を置くことで象徴的に
示した。
被覆をつけるのに用いられる。ポリマーによる被覆は知
られているので、それはダイス３を置くことで象徴的に
示した。
舵腹８を置く目的は、ファイバー１１の芯出しの調節の
ために、管６と７の軸を僅かに動かすことにある。
ために、管６と７の軸を僅かに動かすことにある。
半製品１２の正しい繊維化は、前置きで触れたように、
仕切り６−７−８から、絞りの円錐表面を変質させる湿
気と埃が取り除かれていなければ実現しないことに十分
注意したい。
仕切り６−７−８から、絞りの円錐表面を変質させる湿
気と埃が取り除かれていなければ実現しないことに十分
注意したい。
図１の装置で、炉２を真空に引いて作られたファイバー
は優れた品質を持っている。ヘリウムをパージガスとし
て用いることで、半製品１２の加熱が容易になり、これ
によって更に繊維化が旨くいくのだが、ファイバーの芯
出しを劣化させないように、半製品の周囲に常にガスを
充たしておくようにすべきである。
は優れた品質を持っている。ヘリウムをパージガスとし
て用いることで、半製品１２の加熱が容易になり、これ
によって更に繊維化が旨くいくのだが、ファイバーの芯
出しを劣化させないように、半製品の周囲に常にガスを
充たしておくようにすべきである。
管の引抜きや絞りの操作のためには、仕切りの内部に、
材料に張力をかけるためのチャック一式や加熱装置を置
かねばならないが、そこも同じく真空に引くか適当なガ
スでパージしなければならない。
材料に張力をかけるためのチャック一式や加熱装置を置
かねばならないが、そこも同じく真空に引くか適当なガ
スでパージしなければならない。
図２には、フッ素ガラスの管１６に対する絞りの操作が
どのように行われるかを模式的に示した。管１６の両端
はチャックでくわえられていると想定しているが、チャ
ックは、それを軸方向に移動させることも、結合軸の周
りで回転させることもできる機械に取り付けられてい
る。炉１７は、例えば電気抵抗炉であるが、チャックの
間に、管16を環状に取り巻く形で配置されている。加熱
の操作の間に、表面張力が働き、管は絞られ、即ち、管
の内外径、特に内径が著るしく減少する。管16は炉１７
の中に、軸方向に移動して入れられる。
どのように行われるかを模式的に示した。管１６の両端
はチャックでくわえられていると想定しているが、チャ
ックは、それを軸方向に移動させることも、結合軸の周
りで回転させることもできる機械に取り付けられてい
る。炉１７は、例えば電気抵抗炉であるが、チャックの
間に、管16を環状に取り巻く形で配置されている。加熱
の操作の間に、表面張力が働き、管は絞られ、即ち、管
の内外径、特に内径が著るしく減少する。管16は炉１７
の中に、軸方向に移動して入れられる。
出発寸法によっては、１８で示されるように内径を零に
するには、何度も通過させる必要がある。図２に示した
ような芯ガラスと被覆ガラスから成る管から出発する
と、最後のRCG比は最初の芯の厚さと被覆の厚さの比に
依存することに注意しなければならない。
するには、何度も通過させる必要がある。図２に示した
ような芯ガラスと被覆ガラスから成る管から出発する
と、最後のRCG比は最初の芯の厚さと被覆の厚さの比に
依存することに注意しなければならない。
管１６を保持する装置と炉１７の組みは、真空に排気さ
れるか、適当なガスでパージされて、無水で、埃や不純
物を除去した雰囲気中に置かれねばならない。絞りの操
作で気泡が除去される。
れるか、適当なガスでパージされて、無水で、埃や不純
物を除去した雰囲気中に置かれねばならない。絞りの操
作で気泡が除去される。
図２に関連してすぐ上に触れたのと同種の装置で、管を
引抜くこともできる。その場合には、両側のチャックは
互に引き離される方向の力を受ける。当然、処理は内径
を零とはしないような類のものである。
引抜くこともできる。その場合には、両側のチャックは
互に引き離される方向の力を受ける。当然、処理は内径
を零とはしないような類のものである。
上記の二つの場合には、必ずしも円周上に均一には配置
されていない加熱や、場合によると重力によって、管が
変形するのを防ぐために、チャックが回転させられる。
されていない加熱や、場合によると重力によって、管が
変形するのを防ぐために、チャックが回転させられる。
例１ 実際には、例１は成分のモルの組成を、以下に示す限界
の中で変えながら行った何回かの試験に関するものであ
る。各試験について、モル・パーセントを次のように混
合した重さ１０ｇの芯ガラスが調製された：ZrO2が５２
−５８％、La2O3が１−３％、BaF2が２６−３２％、ThO
2が２−５％、Al2O3が１−２％、NaFが２−１２％、NH5
F2が２０ｇ。混合物は４００℃で２時間加熱され、次い
で、１０℃／分の昇温速度で溶融された。液相のガラス
を1000℃で３０分間熱して一つの精製段階が実現され
た。続いて、るつぼは６００℃へ冷まされた。
の中で変えながら行った何回かの試験に関するものであ
る。各試験について、モル・パーセントを次のように混
合した重さ１０ｇの芯ガラスが調製された：ZrO2が５２
−５８％、La2O3が１−３％、BaF2が２６−３２％、ThO
2が２−５％、Al2O3が１−２％、NaFが２−１２％、NH5
F2が２０ｇ。混合物は４００℃で２時間加熱され、次い
で、１０℃／分の昇温速度で溶融された。液相のガラス
を1000℃で３０分間熱して一つの精製段階が実現され
た。続いて、るつぼは６００℃へ冷まされた。
ZrO2が５４−６０％、La2O3が１−３％、BaF2が２８−
３５％、Al2O3が１３％、NH5F2が１００ｇで、同じ操作
法に従って、重さ５０ｇの被覆ガラスが調製された。
３５％、Al2O3が１３％、NH5F2が１００ｇで、同じ操作
法に従って、重さ５０ｇの被覆ガラスが調製された。
いづれの場合にも、合成はプラチナのるつぼ（高さ１５
cm、直径２０mm）の中で、グローブ・ボックスの無水雰
囲気中で行われた。排気とパージの装置を用いて、化学
反応とNH4Fの昇華でできた蒸気を排出する。
cm、直径２０mm）の中で、グローブ・ボックスの無水雰
囲気中で行われた。排気とパージの装置を用いて、化学
反応とNH4Fの昇華でできた蒸気を排出する。
皮膚ガラスが、内径１０mmの真鍮の鋳型に注ぎ込まれ、
固化しない中心部が流出させられた後、厚さ２．５±
０．５mmの筒に作られた。芯ガラスは、先に述べた、芯
ガラスと被覆ガラスを同じ鋳型に重ねて流し入れる場合
のように、この筒の中に直接流し込まれた。この試料
は、次いで、３２０℃で１時間焼きなましされた。続い
て、半製品はその両端を切り落とされ、外側を研削、研
磨される。それで、それは長さ５０mmの円筒形になる。
固化しない中心部が流出させられた後、厚さ２．５±
０．５mmの筒に作られた。芯ガラスは、先に述べた、芯
ガラスと被覆ガラスを同じ鋳型に重ねて流し入れる場合
のように、この筒の中に直接流し込まれた。この試料
は、次いで、３２０℃で１時間焼きなましされた。続い
て、半製品はその両端を切り落とされ、外側を研削、研
磨される。それで、それは長さ５０mmの円筒形になる。
この半製品の繊維化は、２／分の脱水したヘリウムの
流れによってパージされている仕切りの中で実現され
る。繊維化炉は、電熱型のもので、３cmの加熱区域と、
８０Ｖで２００Ｗの最大電力を持つ。繊維化は３９０
℃、引抜き速度15m／分で行われる。このようにして、
芯の径が７０ミクロン、外径が１４０ミクロンの裸繊維
を得る。次いで、メタクリラートを基剤にした紫外線で
重合可能に樹脂（RIPOLIN PHOTOCRYL樹脂）による外被
が、線に沿ってつけられ、外被つきで２４０ミクロン径
のファイバーになる。このようにして、全長２５０ｍの
ファイバーが得られる。
流れによってパージされている仕切りの中で実現され
る。繊維化炉は、電熱型のもので、３cmの加熱区域と、
８０Ｖで２００Ｗの最大電力を持つ。繊維化は３９０
℃、引抜き速度15m／分で行われる。このようにして、
芯の径が７０ミクロン、外径が１４０ミクロンの裸繊維
を得る。次いで、メタクリラートを基剤にした紫外線で
重合可能に樹脂（RIPOLIN PHOTOCRYL樹脂）による外被
が、線に沿ってつけられ、外被つきで２４０ミクロン径
のファイバーになる。このようにして、全長２５０ｍの
ファイバーが得られる。
中央の長さ６０ｍの切片に行われた光伝送特性の測定結
果が図３に示されている。可視光線から赤外線の中程ま
で、減衰の減少が見られる。減衰が極小なのは２．６ミ
クロンであり、ガラス中に残留水酸化物が存在するため
に、２．９ミクロンでかなり強い吸収が生じる。
果が図３に示されている。可視光線から赤外線の中程ま
で、減衰の減少が見られる。減衰が極小なのは２．６ミ
クロンであり、ガラス中に残留水酸化物が存在するため
に、２．９ミクロンでかなり強い吸収が生じる。
例２ 同種の操作により、芯と被覆の二種のガラスが調製され
た。出発原料の組成は次のとおりである（モル％）： ４００℃で３０分精製した後、各々のガラスはガラスと
接触する部分は全て金の層で覆われた真鍮の装置に、先
に述べたように、先ず被覆ガラス、次いで芯ガラスの順
に注ぎ込まれ、次いで、暫くの間鋳型の底が取り除かれ
た。注ぎ込みの時には鋳型は２８０℃に予熱されてい
る。直径１０mm、長さ６０mm、RCG比０．５の半製品が
得られた。
た。出発原料の組成は次のとおりである（モル％）： ４００℃で３０分精製した後、各々のガラスはガラスと
接触する部分は全て金の層で覆われた真鍮の装置に、先
に述べたように、先ず被覆ガラス、次いで芯ガラスの順
に注ぎ込まれ、次いで、暫くの間鋳型の底が取り除かれ
た。注ぎ込みの時には鋳型は２８０℃に予熱されてい
る。直径１０mm、長さ６０mm、RCG比０．５の半製品が
得られた。
繊維化は例１のものと同じ装置で、温度390℃、引抜き
速度15m／分で行われた。ファイバーの外被にはシリコ
ン樹脂（SYLGARD樹脂）を用い、370℃に熱せられた、
０．８ｍの長さの炉の中で重合された。３０ｍ長の切片
のスペクトル損失曲線は、図４に示した。２．４ミクロ
ンで減衰の極小２２０dB/kmが得られた。
速度15m／分で行われた。ファイバーの外被にはシリコ
ン樹脂（SYLGARD樹脂）を用い、370℃に熱せられた、
０．８ｍの長さの炉の中で重合された。３０ｍ長の切片
のスペクトル損失曲線は、図４に示した。２．４ミクロ
ンで減衰の極小２２０dB/kmが得られた。
例３ 例２に示したものと同じ組成の芯と被覆ガラスから出発
し、同じ調製法によって、厚さ６mm、直径５０mmの二枚
のガラス円板を得た。この円板を重ねて−芯の方を上に
して−押出し装置にかけた。これを３４０℃に熱し、一
体にして、不銹鋼の適切な形の直径１０mmのダイスの穴
を通して押出す。押出し過程によって、上側のガラスの
一部が、押出しで作られた半製品の芯を形成し、半製品
の外径は勿論１０mm、長さは１５０mmとなる。
し、同じ調製法によって、厚さ６mm、直径５０mmの二枚
のガラス円板を得た。この円板を重ねて−芯の方を上に
して−押出し装置にかけた。これを３４０℃に熱し、一
体にして、不銹鋼の適切な形の直径１０mmのダイスの穴
を通して押出す。押出し過程によって、上側のガラスの
一部が、押出しで作られた半製品の芯を形成し、半製品
の外径は勿論１０mm、長さは１５０mmとなる。
繊維化は例２と同じ方式で行われた。
例４ 組成を以下に示す二種類のガラスが先の例と同じ操作法
で合成された： 精製は、残留酸素は少量含むが、水分はモレキュラ・シ
ーブを通して取り去いた市販アルゴン雰囲気中で行われ
た。温度は９１０℃に４０分間固定された。被覆ガラス
は、１１mmの直径、高さ１２０mm、５％の円錐を成す、
金で被覆した真鍮の鋳型に注入された。中心部の液体を
流し出し、無水、清浄な雰囲気中で芯ガラスを流し入れ
て、多少円錐形をした半製品ガラスが得られるが、これ
を研削、研摩して仕上げる。芯の直径は５±0.2mmであ
る。
で合成された： 精製は、残留酸素は少量含むが、水分はモレキュラ・シ
ーブを通して取り去いた市販アルゴン雰囲気中で行われ
た。温度は９１０℃に４０分間固定された。被覆ガラス
は、１１mmの直径、高さ１２０mm、５％の円錐を成す、
金で被覆した真鍮の鋳型に注入された。中心部の液体を
流し出し、無水、清浄な雰囲気中で芯ガラスを流し入れ
て、多少円錐形をした半製品ガラスが得られるが、これ
を研削、研摩して仕上げる。芯の直径は５±0.2mmであ
る。
繊維化は例１のものと同じ方式で行われる。このように
して得られたファイバーの寸法は次のとおりである：外
径２４０ミクロン、被覆ガラス外径１５０ミクロン、芯
ガラス外径７５ミクロン。
して得られたファイバーの寸法は次のとおりである：外
径２４０ミクロン、被覆ガラス外径１５０ミクロン、芯
ガラス外径７５ミクロン。
このファイバーのスペクトル特性は、６０ｍの切片につ
いて測られ、図５に示されている。
いて測られ、図５に示されている。
例５ 酸化物Al2O3，ThO2，BaF2，Y2O3と二フッ化物NH5F2から
出発して、次に示したモル組成を得るべく、二種類のフ
ッ化アルウニウム・ガラスが調製された： フッ化過程は４００℃で２時間行われ、精製は1000℃で
６０分行う。長さ１０cm、直径１２mmを半製品が、４３
０℃に予熱した金被覆の真鍮の鋳型に、被覆ガラスを流
し込み、次いで、中心部の液体を落として、芯ガラスを
注入することによって得られた。
出発して、次に示したモル組成を得るべく、二種類のフ
ッ化アルウニウム・ガラスが調製された： フッ化過程は４００℃で２時間行われ、精製は1000℃で
６０分行う。長さ１０cm、直径１２mmを半製品が、４３
０℃に予熱した金被覆の真鍮の鋳型に、被覆ガラスを流
し込み、次いで、中心部の液体を落として、芯ガラスを
注入することによって得られた。
繊維化は、乾燥したヘリウムを流し、４９０℃で、４mm
の実質加熱区域を持つ繊維化炉を用いて行われた。得ら
れたファイバーの光伝送特性は図６に示されている。
の実質加熱区域を持つ繊維化炉を用いて行われた。得ら
れたファイバーの光伝送特性は図６に示されている。
例６ 次のような公称組成を持つ、フッ化亜鉛を基剤としたガ
ラスが、NnF2，ThO2，BaF2，Y2O3，ZrO2と二フッ化物NH
5F2を出発原料として調製された： ５０ｇ程のガラスの合成は、４００℃、２時間の加熱で
行われ、次いで、生成物は、１０００℃で２時間精製さ
れ、最後に８５０℃まで冷却されてから、注入される。
ガラス棒が作られ、繊維化は先に述べられたのと同じ炉
の中で、温度は520℃で行われ、直径１５０ミクロンの
単純ファイバーが得られた。対応するスペクトル損失曲
線は図７に示されている。
ラスが、NnF2，ThO2，BaF2，Y2O3，ZrO2と二フッ化物NH
5F2を出発原料として調製された： ５０ｇ程のガラスの合成は、４００℃、２時間の加熱で
行われ、次いで、生成物は、１０００℃で２時間精製さ
れ、最後に８５０℃まで冷却されてから、注入される。
ガラス棒が作られ、繊維化は先に述べられたのと同じ炉
の中で、温度は520℃で行われ、直径１５０ミクロンの
単純ファイバーが得られた。対応するスペクトル損失曲
線は図７に示されている。
例７ 例１と同じ二種類のガラスから出発し、同じ操作手順に
従って、芯の外径１２mm、被覆の外径２４mm、長さ１５
０mmの一次半製品が、被覆ガラスの筒の中に芯ガラスを
注入して得られた。この一次半製品は、次いで清浄な仕
切りの中へ入れられ、二次真空で脱ガスされ、更に、乾
燥アルゴン雰囲気中で中央部を３５０℃に加熱される。
次に先に述べた引抜き装置の中で引抜かれ、外径を１０
mmにする。このようにして引抜かれた部分は切断され、
RCG比が２の二次半製品となる。
従って、芯の外径１２mm、被覆の外径２４mm、長さ１５
０mmの一次半製品が、被覆ガラスの筒の中に芯ガラスを
注入して得られた。この一次半製品は、次いで清浄な仕
切りの中へ入れられ、二次真空で脱ガスされ、更に、乾
燥アルゴン雰囲気中で中央部を３５０℃に加熱される。
次に先に述べた引抜き装置の中で引抜かれ、外径を１０
mmにする。このようにして引抜かれた部分は切断され、
RCG比が２の二次半製品となる。
次いで、繊維化と外被づけが、例１の手順に従って行わ
れる。15m／分の引抜き速度で、外径１４０ミクロン、
芯径７０ミクロン、外被がポリマーのファイバーが得ら
れる。スペクトル透過率曲線は図８に示されている。
れる。15m／分の引抜き速度で、外径１４０ミクロン、
芯径７０ミクロン、外被がポリマーのファイバーが得ら
れる。スペクトル透過率曲線は図８に示されている。
例８ 例１の二種のガラスから出発し、同じ操作法に従って合
成して、先ず外径１６mm、厚さ５mmの被覆ガラスの筒を
作る。この筒は、先に述べた装置で、３５０℃の温度
で、前の例で述べられた手順に従って引抜かれ、外径１
５mm、厚さ２mmの筒に加工される。これを清浄な仕切り
の中の乾燥雰囲気中に移し、そこで芯ガラスを充たす。
成して、先ず外径１６mm、厚さ５mmの被覆ガラスの筒を
作る。この筒は、先に述べた装置で、３５０℃の温度
で、前の例で述べられた手順に従って引抜かれ、外径１
５mm、厚さ２mmの筒に加工される。これを清浄な仕切り
の中の乾燥雰囲気中に移し、そこで芯ガラスを充たす。
中性、清浄な雰囲気中での繊維化によって、被覆の外径
２４０mm、RCG比が殆んど１の光ファイバーが得られる
が、これは、ファイバーの有効断面積とそれが運ぶ光束
を大巾に増加させるものである。
２４０mm、RCG比が殆んど１の光ファイバーが得られる
が、これは、ファイバーの有効断面積とそれが運ぶ光束
を大巾に増加させるものである。
例９ 例１の二種のガラスから出発して、外径２０mmの筒を調
製した。注入時には遠心力をかけて、被覆ガラスは厚さ
４mm、芯ガラスは厚さ２mmとする。このようにして得ら
れた筒を３９０℃に熱し、無水、清浄な雰囲気中で引抜
かれ、外径１５mm、内径４．６mmの筒にする。この筒
を、次いで外径６５ミクロン、内径２０ミクロンの毛細
管の形に引抜いた。
製した。注入時には遠心力をかけて、被覆ガラスは厚さ
４mm、芯ガラスは厚さ２mmとする。このようにして得ら
れた筒を３９０℃に熱し、無水、清浄な雰囲気中で引抜
かれ、外径１５mm、内径４．６mmの筒にする。この筒
を、次いで外径６５ミクロン、内径２０ミクロンの毛細
管の形に引抜いた。
例１０ 複合構造の例として、無水で埃を除去した雰囲気中で、
被覆の直径が８００ミクロンのフッ素ガラスの光ファイ
バー６７５本を、外径が約２０mmの円筒形半製品にまと
め上げた。次いで、この半製品を、外径５００ミクロン
のファイバーに引抜いた。
被覆の直径が８００ミクロンのフッ素ガラスの光ファイ
バー６７５本を、外径が約２０mmの円筒形半製品にまと
め上げた。次いで、この半製品を、外径５００ミクロン
のファイバーに引抜いた。
例１１ 図９に、ファイバー１９の絞り円錐と導入端を示した
が、これは屈折率に眺びがある１２本の光ファイバー２
０と、その間に配置された９本の単純ファイバー２１か
らなる複合体から得られたファイバーで、組み上げの仕
方は、例１０で述べられた方法で行われた。
が、これは屈折率に眺びがある１２本の光ファイバー２
０と、その間に配置された９本の単純ファイバー２１か
らなる複合体から得られたファイバーで、組み上げの仕
方は、例１０で述べられた方法で行われた。
勿論、全ての複合構造の部品は、より複雑の度の高い構
造の要素としても用いることができる。また、これらの
部品を、従来のガラス技術によって、特に、ディスク、
プリズムレンズ、或いは他の複合構造を持つ光素子を形
成するように加工できることも明らかである。
造の要素としても用いることができる。また、これらの
部品を、従来のガラス技術によって、特に、ディスク、
プリズムレンズ、或いは他の複合構造を持つ光素子を形
成するように加工できることも明らかである。
結論 本発明による光ファイバーと光素子は、無線通信、デー
タ通信、直像処理や赤外システム、リモート・センシン
グや光ファイバー・センサ、エネルギー輸送、等の多く
の応用分野に用いることができる。
タ通信、直像処理や赤外システム、リモート・センシン
グや光ファイバー・センサ、エネルギー輸送、等の多く
の応用分野に用いることができる。
２ミクロン以上の波長の光を用いるフッ素ガラスの光フ
ァイバーの使用は、酸化物ガラスのファイバーの光学特
性に非常に敏感な影響を及ぼす、イオン化力のある放射
線（中性子、アルファ線、ベータ線、ガンマ線）に対
し、比較的不感性であるという利点を持つ。この理由か
ら、上記ファイバーは、放射線領域でのデータの伝送に
適している。
ァイバーの使用は、酸化物ガラスのファイバーの光学特
性に非常に敏感な影響を及ぼす、イオン化力のある放射
線（中性子、アルファ線、ベータ線、ガンマ線）に対
し、比較的不感性であるという利点を持つ。この理由か
ら、上記ファイバーは、放射線領域でのデータの伝送に
適している。
フッ素ガラスの光素子は、ファイバー、リボン、円錐、
束の形で、赤外光の検知システムの概念の負担を軽く
し、簡略化することができる。例えば赤外の像の伝送、
コード、デコードを、焦平面と検知器の間で行うことが
可能になる。検知器が通常低温に冷却され比較的動かし
にくいのに対し、赤外光学装置は移動可能である。
束の形で、赤外光の検知システムの概念の負担を軽く
し、簡略化することができる。例えば赤外の像の伝送、
コード、デコードを、焦平面と検知器の間で行うことが
可能になる。検知器が通常低温に冷却され比較的動かし
にくいのに対し、赤外光学装置は移動可能である。
この同じ素子を、HFやDFレーザーのような赤外の中程で
動作するレーザーと結合させ、そのレーザーから発せら
れたかなり強い光を、幾つかの異なる場所及び／または
接近困難な所へ送ることもできる。
動作するレーザーと結合させ、そのレーザーから発せら
れたかなり強い光を、幾つかの異なる場所及び／または
接近困難な所へ送ることもできる。
本発明は、本質的に重金属フッ化物、例えば、フッ化ジ
ルコニウム、フッ化ハフニウム、フッ化アルミニウム、
フッ化亜鉛、遷移金属フッ化物、稀土類フッ化物、アク
チニドフッ化物、から導かれるガラスに関わるものであ
る。これらのガラスをモル％で１０まで、重いハロゲン
の化合物−塩化物、臭化物、ヨウ化物−で置換しても、
その製造過程を変えなくて済む。
ルコニウム、フッ化ハフニウム、フッ化アルミニウム、
フッ化亜鉛、遷移金属フッ化物、稀土類フッ化物、アク
チニドフッ化物、から導かれるガラスに関わるものであ
る。これらのガラスをモル％で１０まで、重いハロゲン
の化合物−塩化物、臭化物、ヨウ化物−で置換しても、
その製造過程を変えなくて済む。
これ迄に述べられた製造過程は、特にモル％で３０以上
のZrF4かZnF4、または１５以上のAlF3、または２０以上
のZnF2か３ｄ遷移金属フッ化物、２５以上のUF4かThF4
か稀土類フッ化物を含むガラスに適用されるが、この例
は単に説明のためのものであり、発明を制限するもので
はない。しかし、かなりの量のガラス形成酸化物、即
ち、SiO2，B2O3，GeO2，P2O5を含むガラスは、本発明の
範囲からは除外する。
のZrF4かZnF4、または１５以上のAlF3、または２０以上
のZnF2か３ｄ遷移金属フッ化物、２５以上のUF4かThF4
か稀土類フッ化物を含むガラスに適用されるが、この例
は単に説明のためのものであり、発明を制限するもので
はない。しかし、かなりの量のガラス形成酸化物、即
ち、SiO2，B2O3，GeO2，P2O5を含むガラスは、本発明の
範囲からは除外する。
第１図は本発明にかかる繊維化装置の断面の模式図、 第２図は、絞りの操作を示した模式図、 第３図から第８図は、波長の関数としての減衰曲線であ
り、測定は上記の番号を付けた例において述べられる方
法で得られたファイバーに対して行われた。 第９図は、実施例に見るような方法で得られた複合体の
絞り円錐の模式図である。
り、測定は上記の番号を付けた例において述べられる方
法で得られたファイバーに対して行われた。 第９図は、実施例に見るような方法で得られた複合体の
絞り円錐の模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−73448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−3039（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−191240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−125627（ＪＰ，Ａ) 実公 昭58−46098（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (20)
- 【請求項１】高純度ガラスから出発した光学的に良質の
半製品の製造と、この半製品の光ファイバーへの引抜き
または繊維化から成り、これらの操作が、湿気、埃、及
び有機物質、金属、または鉱物の蒸気を除去した雰囲気
中で行われることを特徴とする、棒及び半製品からの、
フッ素ガラスの光ファイバー及び光素子の製造方法。 - 【請求項２】半製品の製造、引抜き、繊維化の操作が真
空中で行われることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項に記載の製造方法。 - 【請求項３】半製品の製造、引抜き、繊維化の操作がヘ
リウム雰囲気中で行われることを特徴とする、特許請求
の範囲第１項に記載の製造方法。 - 【請求項４】被覆ガラスを、多少円錐形をした回転する
鋳型に流し込み、次いで、液相のままの中心部を流れ出
させ、このようにして形成された筒の中心に芯ガラスを
注入する方法によって半製品を得ることを特徴とする、
特許請求の範囲第１項から第３項のいづれかに記載のフ
ッ素ガラスの光ファイバーの製造方法。 - 【請求項５】被覆ガラスを予熱された鋳型に注ぎ込み、
芯ガラスをその上から注ぎ込み、次いで、鋳型の底を開
けて、芯ガラスが、鋳型の底から流れ落ちた液相の被覆
ガラスに取って替わって、被覆ガラスの筒の中へ入り込
むようにする方法によって半製品を得ることを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項から第３項のいづれかに記載
のフッ素ガラスの光ファイバーの製造方法。 - 【請求項６】希望する半製品の寸法に合わせた穴を通し
て、半融解状態にある芯ガラス及び被覆ガラスを同時に
押出す方法によって半製品を得ることを特徴とする、特
許請求の範囲第１項から第３項のいづれかに記載のフッ
素ガラスの光ファイバーの製造方法。 - 【請求項７】繊維化される長さの全てに亘って芯の径と
被覆の径を一定に保つために、半製品の外側を研削、研
摩することを特徴とする、特許請求の範囲第５項から第
６項のいづれかに記載のフッ素ガラスの光ファイバーの
製造方法。 - 【請求項８】フッ化ジルコニウム、フッ化亜鉛、フッ化
アルミニウムのガラス、或いは、遷移金属フッ化物、稀
土類フッ化物、アクチニドフッ化物から導かれるガラス
に適用されることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
から第７項のいづれかに記載のフッ素ガラスの光ファイ
バー及び光素子の製造方法。 - 【請求項９】遷移化或いは引抜きに用いられる加熱過程
が、高温のガスの流れから成ることを特徴とする、特許
請求の範囲第１項から第８項のいづれかに記載のフッ素
ガラスの光ファイバーの製造方法。 - 【請求項１０】より大きな径の管を絞ることによって半
製品または管を得ることを特徴とする、特許請求の範囲
第１項から第９項のいづれかに記載のフッ素ガラスの光
ファイバーの製造方法。 - 【請求項１１】半製品はフッ素ガラスの管（１６）であ
り、その両端はチャックでくわえられており、それらは
軸方向に移動させることも、結合軸の周りで回転させる
こともでき、炉（１７）が、二つのチャックの間に、管
（１６）を取り巻く形で配置されており、管（１６）
は、前記チャックの助けを借りて、炉（１７）の中へ、
回転しながら軸方向に移動して入り込むことを特徴とす
る、特許請求の範囲第10項に記載のフッ素ガラスの光フ
ァイバーの製造方法。 - 【請求項１２】中心線の周りを回転させられている円筒
形の鋳型に、様々なガラスを層を成すように流し入れて
管を作り、これを加工して半製品を得ることを特徴とす
る、特許請求の範囲第10項に記載のフッ素ガラスの光フ
ァイバーの製造方法。 - 【請求項１３】半製品の製造に使われる半製品または管
が、より径の大きい半製品または管の引抜きによって得
られることを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第
12項のいづれかに記載のフッ素ガラスの光ファイバーの
製造方法。 - 【請求項１４】素繊、管、または半製品の表面の溶融に
よって得られる複合構造の棒と、この棒の引抜きから成
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第３項
のいづれかに記載の、複合構造のフッ素ガラス導波路の
製造方法。 - 【請求項１５】特許請求の範囲第１項から第15項のいづ
れかに記載の方法で製造された、棒、管、半製品、ファ
イバー、毛細管の集合によって作られており、集合は、
隣接する部品の表面の溶融によって行われていることを
特徴とする、特許請求の範囲第１項から第３項のいづれ
かに記載の、複合構造のフッ素ガラス半製品の製造方
法。 - 【請求項１６】特許請求の範囲第14項または第15項に記
載の素子が、引抜き、絞り、または繊維化によって得ら
れることを特徴とする、フッ素ガラスの光素子の製造方
法。 - 【請求項１７】前記高純度ガラスを得るために、混合さ
れたフッ化物の脱水が、フッ化アンモニウムまたは二フ
ッ化アンモニウムの存在下で、４５０℃以下の長時間の
加熱によって行われ、その後に、一つの精製段階が、溶
けた混合物を高温に上げることによって実現され、これ
らの種々の操作が無水雰囲気中で行われることを特徴と
する、特許請求の範囲第１項から第16項のいづれかに記
載の光ファイバー及び光素子の製造方法。 - 【請求項１８】前記高純度ガラスの製造が、金属酸化物
のフッ化を、フッ化アンモニウムまたは二フッ化アンモ
ニウムの存在下で、４５０℃以下の長時間の加熱と、溶
けた混合物に高温に上げる精製段階によって実現され、
これらの種々の操作が、無水雰囲気中で行われることを
特徴とする、特許請求の範囲第１項から第16項のいづれ
かに記載の光ファイバー及び光素子の製造方法。 - 【請求項１９】脱水またはフッ化の段階が、低い圧力下
で行われることを特徴とする、特許請求の範囲第17項ま
たは第18項に記載の光ファイバー及び光素子の製造方
法。 - 【請求項２０】脱水またはフッ化の過程にある材料の上
にある雰囲気が、１から２５％の酸素を含んでいること
を特徴とする、特許請求の範囲第17項または第18項に記
載の、光ファイバー及び光素子の製造方法。
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