JPH0717399B2 - 光フアイバの製造方法 - Google Patents
光フアイバの製造方法Info
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- JPH0717399B2 JPH0717399B2 JP58160156A JP16015683A JPH0717399B2 JP H0717399 B2 JPH0717399 B2 JP H0717399B2 JP 58160156 A JP58160156 A JP 58160156A JP 16015683 A JP16015683 A JP 16015683A JP H0717399 B2 JPH0717399 B2 JP H0717399B2
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- optical fiber
- spinning
- halogen gas
- atmosphere
- furnace
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は光フアイバの製造方法を改良したものに関す
る。
る。
プリフオームロツドを加熱延伸により紡糸して光フアイ
バを製造するとき、そのプリフオームロツドを紡糸する
ための紡糸炉内を不活性ガス雰囲気とするのが一般であ
り、こうすることにより紡糸炉の内壁劣化等が防止でき
る。
バを製造するとき、そのプリフオームロツドを紡糸する
ための紡糸炉内を不活性ガス雰囲気とするのが一般であ
り、こうすることにより紡糸炉の内壁劣化等が防止でき
る。
ところで、上記紡糸手段を介して製造された石英系光フ
アイバの場合、これの実用に際して水素雰囲気中におか
れたりすると、その水素に起因した光フアイバの伝送ロ
ス増が1.30μｍ、1.55μｍなどの長波長帯域において発
生することが判明した。
アイバの場合、これの実用に際して水素雰囲気中におか
れたりすると、その水素に起因した光フアイバの伝送ロ
ス増が1.30μｍ、1.55μｍなどの長波長帯域において発
生することが判明した。
以下これについて説明する。
まず、原因となる水素は、光フアイバの被覆材である熱
硬化性樹脂、光硬化性樹脂中において硬化後も残存する
ラジカル基、その他各種の官能基が長期的に水とかOH基
などと反応して発生すると思われる。
硬化性樹脂、光硬化性樹脂中において硬化後も残存する
ラジカル基、その他各種の官能基が長期的に水とかOH基
などと反応して発生すると思われる。
また、被覆光フアイバを構成要素とする光ケーブル中に
は、通常、テンシヨンメンバ、ラツプシース用の金属類
が存在し、これら金属がイオン化傾向による電位を発生
し水を分解させて水素を発生させたり、さらに光ケーブ
ル内に存在するジエリー混和物などの各種有機物が前記
メカニズムにより水などと反応して水素を発生する場合
がある。
は、通常、テンシヨンメンバ、ラツプシース用の金属類
が存在し、これら金属がイオン化傾向による電位を発生
し水を分解させて水素を発生させたり、さらに光ケーブ
ル内に存在するジエリー混和物などの各種有機物が前記
メカニズムにより水などと反応して水素を発生する場合
がある。
既知の通り、水素はプラスチツクや石英ガラスに対する
拡散係数がきわめて大きく、通常の使用温度下でも石英
系光フアイバ中への拡散によりOH基を形成して前記伝送
ロス増を惹き起こす。
拡散係数がきわめて大きく、通常の使用温度下でも石英
系光フアイバ中への拡散によりOH基を形成して前記伝送
ロス増を惹き起こす。
もちろん、光フアイバのコアにまで拡散した水素すべて
が伝送ロス増をもたらすのではないが、光フアイバの主
成分であるSiO2やドーパントであるGeO2などに格子欠陥
等に酸素欠陥があると、これらが侵入してきた水素を捕
獲し、ロス原因のOH基が容易に生成されると思われる。
が伝送ロス増をもたらすのではないが、光フアイバの主
成分であるSiO2やドーパントであるGeO2などに格子欠陥
等に酸素欠陥があると、これらが侵入してきた水素を捕
獲し、ロス原因のOH基が容易に生成されると思われる。
本発明はこのような技術的課題に鑑み、水素雰囲気中に
おかれた場合でも、伝送ロスの増加しがたい長期に安定
した光ファイバを製造することのできる方法を提供しよ
うとするものである。
おかれた場合でも、伝送ロスの増加しがたい長期に安定
した光ファイバを製造することのできる方法を提供しよ
うとするものである。
本発明は、少なくともコア部を備えていて透明ガラス化
を終えている石英系プリフォームロッドを加熱延伸によ
り紡糸して光ファイバを製造する方法において、上記プ
リフォームロッドをその紡糸前に前処理するために、紡
糸温度よりも低温で弗素系ガス含有量が５体積％〜100
体積％の範囲内にあるハロゲンガス雰囲気をつくり、上
記プリフォームロッドをこのハロゲンガス雰囲気中で加
熱して前処理し、当該前処理後のプリフォームロッドを
紡糸することを特徴として、所期の目的を達成する。
を終えている石英系プリフォームロッドを加熱延伸によ
り紡糸して光ファイバを製造する方法において、上記プ
リフォームロッドをその紡糸前に前処理するために、紡
糸温度よりも低温で弗素系ガス含有量が５体積％〜100
体積％の範囲内にあるハロゲンガス雰囲気をつくり、上
記プリフォームロッドをこのハロゲンガス雰囲気中で加
熱して前処理し、当該前処理後のプリフォームロッドを
紡糸することを特徴として、所期の目的を達成する。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
図において、１はMCVD法、VAD法、PCVD法などの母材製
造手段を介して製造された石英系のプリフオームロツド
である。このプリフオームロツド１は、紡糸後プラスチ
ツククラツドを形成するものの場合、石英系のコア部の
みからなるが、通常は石英系のコア部、クラツド部を備
えている。
造手段を介して製造された石英系のプリフオームロツド
である。このプリフオームロツド１は、紡糸後プラスチ
ツククラツドを形成するものの場合、石英系のコア部の
みからなるが、通常は石英系のコア部、クラツド部を備
えている。
シリコーン系樹脂、弗素系樹脂などの低屈折率プラスチ
ツクによりクラツドを形成する光フアイバの場合、これ
の母材すなわちコア部のみのプリフオームロツド１は通
常高純度SiO2からなり、石英系のコア部とクラツド部と
を備えたプリフオームロツド１では必要な屈折率分布を
与えたり、製造性を向上させるためSiO2中にGe、Al、
Ｐ、Ｆ、Ｂなどがドープされている。
ツクによりクラツドを形成する光フアイバの場合、これ
の母材すなわちコア部のみのプリフオームロツド１は通
常高純度SiO2からなり、石英系のコア部とクラツド部と
を備えたプリフオームロツド１では必要な屈折率分布を
与えたり、製造性を向上させるためSiO2中にGe、Al、
Ｐ、Ｆ、Ｂなどがドープされている。
上記プリフオームロツド１は後述するように前処理炉２
で前処理され、その後紡糸炉３を介して光フアイバに加
工される。
で前処理され、その後紡糸炉３を介して光フアイバに加
工される。
上下方向にタンデムに配置されている前処理炉２、紡糸
炉３としては抵抗炉、誘導炉などの電気炉が採用され、
図示した前処理炉２、紡糸炉３では、それぞれ炉殻４、
５内に酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムなどの耐酸
化耐熱材料からなるリング状のヒータ６、７が内装さ
れ、さらに炉殻４、５には、その内部と連通するガラス
供給管８、９が連結されている。
炉３としては抵抗炉、誘導炉などの電気炉が採用され、
図示した前処理炉２、紡糸炉３では、それぞれ炉殻４、
５内に酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムなどの耐酸
化耐熱材料からなるリング状のヒータ６、７が内装さ
れ、さらに炉殻４、５には、その内部と連通するガラス
供給管８、９が連結されている。
前処理炉２を介してプリフオームロツド１を前処理する
とき、その炉殻４内には雰囲気ガスとしてハロゲンガス
のみか、またはハロゲンガスと、不活性ガス（Ar、He、
N2など）および／または酸素とによる混合ガスがガス供
給管８を介して供給されるとともに当該炉２がヒータ６
を介して450〜1600℃好ましくは1000〜1600℃程度の高
温に加熱され、これにより前処理用のハロゲンガス雰囲
気10が形成される。
とき、その炉殻４内には雰囲気ガスとしてハロゲンガス
のみか、またはハロゲンガスと、不活性ガス（Ar、He、
N2など）および／または酸素とによる混合ガスがガス供
給管８を介して供給されるとともに当該炉２がヒータ６
を介して450〜1600℃好ましくは1000〜1600℃程度の高
温に加熱され、これにより前処理用のハロゲンガス雰囲
気10が形成される。
一方、紡糸炉３の炉殻５内にはガス供給管９を介してA
r、He、N2などの不活性ガスが供給され、さらにその内
部がヒータ７により2000℃程度に加熱されて紡糸用の加
熱雰囲気11が形成される。
r、He、N2などの不活性ガスが供給され、さらにその内
部がヒータ７により2000℃程度に加熱されて紡糸用の加
熱雰囲気11が形成される。
はじめ、プリフオームロツド１は上記前処理炉２のハロ
ゲンガス雰囲気10中に低速状態で挿入され、ここで前処
理された後、つぎの紡糸炉３内へと進入する。
ゲンガス雰囲気10中に低速状態で挿入され、ここで前処
理された後、つぎの紡糸炉３内へと進入する。
紡糸炉３の加熱雰囲気11中へ進入した前処理後のプリフ
オームロツド１は、ここでその下端から順次加熱溶融さ
れるとともにその溶融状態の下端が高速の引取手段によ
り延伸されて光フアイバ12となり、こうして製造された
光フアイバ12の外周には紡糸炉３の下位に配置された図
示しないコーテイング機、被覆硬化炉を介して所定の被
覆層が形成される。
オームロツド１は、ここでその下端から順次加熱溶融さ
れるとともにその溶融状態の下端が高速の引取手段によ
り延伸されて光フアイバ12となり、こうして製造された
光フアイバ12の外周には紡糸炉３の下位に配置された図
示しないコーテイング機、被覆硬化炉を介して所定の被
覆層が形成される。
例えば光フアイバ12がコアのみからなるとき、上記被覆
手段を介して少なくともプラスチツククラツドが形成さ
れ、さらに光フアイバ12がコア、クラツドからなると
き、上記被覆手段を介して熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂
などによる１次コート、バツフアコートのいずれか一
方、または両方が形成される。
手段を介して少なくともプラスチツククラツドが形成さ
れ、さらに光フアイバ12がコア、クラツドからなると
き、上記被覆手段を介して熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂
などによる１次コート、バツフアコートのいずれか一
方、または両方が形成される。
本発明ではプリフオームロツド１を加熱延伸により紡糸
して光フアイバ12を製造するとき、ハロゲンガス雰囲気
10中でプリフオームロツド１を加熱することにより前処
理し、その後該ロツド１を紡糸するようにしたから、前
処理用のハロゲンガス雰囲気10においてハロゲンガスが
プリフオームロツド１すなわち石英ガラス中に拡散する
こととなり、その石英ガラスの組成であるSiO2やGeO2な
どに格子欠陥があるとしてもハロゲンガスがこれら格子
欠陥に侵入してこれを埋め、その格子欠陥を著しく減少
させる。
して光フアイバ12を製造するとき、ハロゲンガス雰囲気
10中でプリフオームロツド１を加熱することにより前処
理し、その後該ロツド１を紡糸するようにしたから、前
処理用のハロゲンガス雰囲気10においてハロゲンガスが
プリフオームロツド１すなわち石英ガラス中に拡散する
こととなり、その石英ガラスの組成であるSiO2やGeO2な
どに格子欠陥があるとしてもハロゲンガスがこれら格子
欠陥に侵入してこれを埋め、その格子欠陥を著しく減少
させる。
したがつてハロゲンガス雰囲気10での加熱により前処理
されたプリフオームロツド１を紡糸して得た光フアイバ
12の場合、その後、水素雰囲気中におかれても水素を捕
獲してOH基を形成するといつたことがほとんどなくな
り、それ故伝送ロス増が生じがたく、長期にわたつて伝
送特性の安定した光フアイバ12となる。
されたプリフオームロツド１を紡糸して得た光フアイバ
12の場合、その後、水素雰囲気中におかれても水素を捕
獲してOH基を形成するといつたことがほとんどなくな
り、それ故伝送ロス増が生じがたく、長期にわたつて伝
送特性の安定した光フアイバ12となる。
なお、ハロゲンガス雰囲気10中におけるハロゲンガスに
関して、これはできるだけ多いほどよく、該ハロゲンガ
ス雰囲気10中での望ましいハロゲンガス含有量は50〜10
0体積％であるが、それ以下のハロゲンガス含有量例え
ば５体積％以上でも応分の効果が期待できる。
関して、これはできるだけ多いほどよく、該ハロゲンガ
ス雰囲気10中での望ましいハロゲンガス含有量は50〜10
0体積％であるが、それ以下のハロゲンガス含有量例え
ば５体積％以上でも応分の効果が期待できる。
ハロゲンガス中では弗素系ガスがガラス中への拡散が速
いため望ましく、その弗素系ガスとしてはSF6、CF4、C2
F6、C2F8、NF3などがあげられる。
いため望ましく、その弗素系ガスとしてはSF6、CF4、C2
F6、C2F8、NF3などがあげられる。
またハロゲンガス雰囲気10中のハロゲンガス含有量が10
0体積％未満であるとき、その残部はAr、He、H2などの
不活性ガス、または酸素のいずれか一方あるいは両方と
する。
0体積％未満であるとき、その残部はAr、He、H2などの
不活性ガス、または酸素のいずれか一方あるいは両方と
する。
具体例として直径20〜25mmの石英系プリフオームロツド
１によりコア（SiO2−GeO2）の直径が50μｍ、クラツド
（SiO2）の直径125μｍ、比屈折率差が１％のGI型光フ
アイバ12を製造するとき、前処理炉２内のハロゲンガス
雰囲気10の温度を1450℃、前処理時間を３時間、該雰囲
気10に送入する雰囲気ガス（SF6/Ar）の総流量を15l/mi
nとし、ただし具体例１ではSF6/Arを体積％で100/0、具
体例２ではSF6/Arを体積％で50/50とし、さらに紡糸炉
３内の加熱雰囲気11の温度は2050℃とし、該雰囲気11内
へ送入する不活性ガス（ただしAr）の総流量を15l/mi
n、紡糸速度を50m/minとした。
１によりコア（SiO2−GeO2）の直径が50μｍ、クラツド
（SiO2）の直径125μｍ、比屈折率差が１％のGI型光フ
アイバ12を製造するとき、前処理炉２内のハロゲンガス
雰囲気10の温度を1450℃、前処理時間を３時間、該雰囲
気10に送入する雰囲気ガス（SF6/Ar）の総流量を15l/mi
nとし、ただし具体例１ではSF6/Arを体積％で100/0、具
体例２ではSF6/Arを体積％で50/50とし、さらに紡糸炉
３内の加熱雰囲気11の温度は2050℃とし、該雰囲気11内
へ送入する不活性ガス（ただしAr）の総流量を15l/mi
n、紡糸速度を50m/minとした。
また、上記光フアイバ12の外周に１次コートを兼ねる外
径400μｍ程度のバツフアコートを形成するとき、２液
性常温架橋型のシリコーン樹脂を塗布ならびに加熱硬化
させた。
径400μｍ程度のバツフアコートを形成するとき、２液
性常温架橋型のシリコーン樹脂を塗布ならびに加熱硬化
させた。
これら具体例１、２の各光フアイバ100℃、１気圧の水
素雰囲気中に４時間保持し、その後の損失増加量（dB/K
m）を波長1.3μｍイ、波長1.55μｍロで測定したとこ
ろ、具体例１ではイ、ロとも損失増加量が0.05≧であ
り、具体例２ではイの場合が0.05≧、ロの場合が0.08で
あつた。
素雰囲気中に４時間保持し、その後の損失増加量（dB/K
m）を波長1.3μｍイ、波長1.55μｍロで測定したとこ
ろ、具体例１ではイ、ロとも損失増加量が0.05≧であ
り、具体例２ではイの場合が0.05≧、ロの場合が0.08で
あつた。
比較例として具体例と同様の、ただし前処理しない光フ
アイバの損失増加量（dB/Km）を上記と同じ条件で測定
したところ、イの場合が0.31、ロの場合が0.56にもなつ
た。
アイバの損失増加量（dB/Km）を上記と同じ条件で測定
したところ、イの場合が0.31、ロの場合が0.56にもなつ
た。
以上説明したとおり、本発明方法の場合は、所定の雰囲
気温度（紡糸温度よりも低温）に設定された、かつ、所
定の雰囲気ガス（弗素系ガス含有量:5体積％〜100体積
％）を有するハロゲンガス雰囲気中において、石英系の
プリフォームロッドを加熱して前処理する。
気温度（紡糸温度よりも低温）に設定された、かつ、所
定の雰囲気ガス（弗素系ガス含有量:5体積％〜100体積
％）を有するハロゲンガス雰囲気中において、石英系の
プリフォームロッドを加熱して前処理する。
石英ガラス組成上の格子欠陥（O2欠陥）をもつプリフォ
ームロッドを上記ように前処理したときは、その格子欠
陥が原子径の小さい弗素系ハロゲンガスにより埋められ
ることとなり、しかも、ハロゲンガス雰囲気中の弗素系
ガス含有量が５体積％以上であるので、その格子欠陥を
埋める効果が大きくなる。
ームロッドを上記ように前処理したときは、その格子欠
陥が原子径の小さい弗素系ハロゲンガスにより埋められ
ることとなり、しかも、ハロゲンガス雰囲気中の弗素系
ガス含有量が５体積％以上であるので、その格子欠陥を
埋める効果が大きくなる。
したがって、かかる前処理後のプリフォームロッドを紡
糸することにより、石英ガラス組成上格子欠陥の少ない
光ファイバ、すなわち、水素雰囲気中におかれた場合で
も、伝送ロスの増加しがたい長期に安定した光ファイバ
が得られる。
糸することにより、石英ガラス組成上格子欠陥の少ない
光ファイバ、すなわち、水素雰囲気中におかれた場合で
も、伝送ロスの増加しがたい長期に安定した光ファイバ
が得られる。
図面は本発明方法の１実施例を略示した断面図である。 １……プリフオームロツド ２……前処理炉 ３……紡糸炉 10……ハロゲンガス雰囲気 11……紡糸用加熱雰囲気 12……光フアイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折茂 勝巳 千葉県市原市八幡海岸通６番地 古河電気 工業株式会社千葉電線製造所内 (72)発明者 西村 真雄 千葉県市原市八幡海岸通６番地 古河電気 工業株式会社千葉電線製造所内 (72)発明者 稲垣 伸夫 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話公社茨城電気通信研究所 内 (72)発明者 中原 基博 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話公社茨城電気通信研究所 内 (56)参考文献 特開 昭58−79835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−11250（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】少なくともコア部を備えていて透明ガラス
化を終えている石英系プリフォームロッドを加熱延伸に
より紡糸して光ファイバを製造する方法において、上記
プリフォームロッドをその紡糸前に前処理するために、
紡糸温度よりも低温で弗素系ガス含有量が５体積％〜10
0体積％の範囲内にあるハロゲンガス雰囲気をつくり、
上記プリフォームロッドをこのハロゲンガス雰囲気中で
加熱して前処理し、当該前処理後のプリフォームロッド
を紡糸する光ファイバの製造方法。 - 【請求項２】ハロゲンガス雰囲気中の弗素系ガス含有量
が、50体積％以上、100体積％未満である特許請求の範
囲第１項記載の光ファイバの製造方法。 - 【請求項３】ハロゲンガス雰囲気が、弗素系ガスと不活
性ガスおよび／または酸素との混合ガスにより形成され
ている特許請求の範囲第２項記載の光ファイバの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58160156A JPH0717399B2 (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 光フアイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58160156A JPH0717399B2 (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 光フアイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6051630A JPS6051630A (ja) | 1985-03-23 |
| JPH0717399B2 true JPH0717399B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=15709079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58160156A Expired - Lifetime JPH0717399B2 (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 光フアイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717399B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01275444A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバの製造方法 |
| CA2267970A1 (en) * | 1996-10-25 | 1998-05-07 | G. Scott Glaesemann | Apparatus and method for reducing breakage of fibers drawn from blanks |
| FR2773795B1 (fr) * | 1998-01-22 | 2000-02-11 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de fibrage semi-continu de preformes comportant une etape de prechauffage |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5879835A (ja) * | 1981-11-06 | 1983-05-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバプリフオ−ムの表面処理方法 |
| JPS6011250A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光伝送用フアイバならびにその製造方法 |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP58160156A patent/JPH0717399B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6051630A (ja) | 1985-03-23 |
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