JPH0729804B2 - フツ化物光フアイバ母材の作製方法 - Google Patents
フツ化物光フアイバ母材の作製方法Info
- Publication number
- JPH0729804B2 JPH0729804B2 JP2220087A JP2220087A JPH0729804B2 JP H0729804 B2 JPH0729804 B2 JP H0729804B2 JP 2220087 A JP2220087 A JP 2220087A JP 2220087 A JP2220087 A JP 2220087A JP H0729804 B2 JPH0729804 B2 JP H0729804B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- optical fiber
- base material
- temperature
- melt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01265—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt
- C03B37/01274—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt by extrusion or drawing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/80—Non-oxide glasses or glass-type compositions
- C03B2201/82—Fluoride glasses, e.g. ZBLAN glass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の産業上利用分野〕 本発明はフッ化物光ファイバ母材の作製方法、さらに詳
細には寸法精度の高いフッ化物光ファイバ母材を連続的
に作製する方法に関するものである。
細には寸法精度の高いフッ化物光ファイバ母材を連続的
に作製する方法に関するものである。
ZrF4を主成分とするフッ化物光ファイバは石英系光ファ
イバを凌ぐ0.01dB/km以下の伝送損失を有することが期
待されている。フッ化物は一般にイオン結合性が強いた
めガラス形成能が酸化物ガラスに比べて著しく低く、そ
の合成に当たっては固相のガラス原料バッチの溶融とそ
れに続く急冷が不可欠である。同時に、急冷時において
コア／クラッドの導波構造を形成する必要があり、急冷
法はフッ化物光ファイバ母材作製における重要な技術的
ポイントとなっている。
イバを凌ぐ0.01dB/km以下の伝送損失を有することが期
待されている。フッ化物は一般にイオン結合性が強いた
めガラス形成能が酸化物ガラスに比べて著しく低く、そ
の合成に当たっては固相のガラス原料バッチの溶融とそ
れに続く急冷が不可欠である。同時に、急冷時において
コア／クラッドの導波構造を形成する必要があり、急冷
法はフッ化物光ファイバ母材作製における重要な技術的
ポイントとなっている。
従来、ガラス融液の急冷には円筒状の金属製鋳型を用
い、ここに融液を流し込み急冷固化する方法がとられて
いる。また導波構造を形成するために特殊なキャスティ
ング法が考案されている。
い、ここに融液を流し込み急冷固化する方法がとられて
いる。また導波構造を形成するために特殊なキャスティ
ング法が考案されている。
その代表的な方法には、ビルドインキャスティング法お
よび回転キャスティング法がある。前者では、まずクラ
ッドとなるべきガラス融液を円筒状金属製鋳型にキャス
ティングし、直ちに鋳型を引っ繰り返して中心部の未硬
化の部分を流出させ、これによってできた空洞部にコア
用融液を流し込むものである。また後者では、クラッド
用融液をキャスティングした後直ちに鋳型を高速回転さ
せてガラス管を成形し、その内部にコア融液を流し込む
ものである。
よび回転キャスティング法がある。前者では、まずクラ
ッドとなるべきガラス融液を円筒状金属製鋳型にキャス
ティングし、直ちに鋳型を引っ繰り返して中心部の未硬
化の部分を流出させ、これによってできた空洞部にコア
用融液を流し込むものである。また後者では、クラッド
用融液をキャスティングした後直ちに鋳型を高速回転さ
せてガラス管を成形し、その内部にコア融液を流し込む
ものである。
このような方法においては、寸法制御性や長尺化の点な
どから多くの制約があった。例えば、ビルドインキャス
ティング法では、冷却条件からコアがテーパ状になるこ
と、また、回転キャスティングでは細径コアができない
こと、さらに鋳型という制約により長尺化は本質的に困
難であった。このように光ファイバとしての導波構造を
精度よく制御することができず、また、長尺母材の作製
には全く対応できないものであった。
どから多くの制約があった。例えば、ビルドインキャス
ティング法では、冷却条件からコアがテーパ状になるこ
と、また、回転キャスティングでは細径コアができない
こと、さらに鋳型という制約により長尺化は本質的に困
難であった。このように光ファイバとしての導波構造を
精度よく制御することができず、また、長尺母材の作製
には全く対応できないものであった。
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、導波構造
に係わる寸法精度の制御性および結晶化防止のための充
分な冷却速度を確保した連続的なフッ化物光ファイバ母
材の作製方法を提供することを目的とする。
に係わる寸法精度の制御性および結晶化防止のための充
分な冷却速度を確保した連続的なフッ化物光ファイバ母
材の作製方法を提供することを目的とする。
本発明は、融点（Tl）以上に保持したフッ化物ガラス融
液を加圧して、ガラス転移温度（ＴＧ）近傍で結晶化温
度（Tc）以下の温度に保持したノズルを通過させて連続
的に急冷固化させることを最も主要な特徴とする。
液を加圧して、ガラス転移温度（ＴＧ）近傍で結晶化温
度（Tc）以下の温度に保持したノズルを通過させて連続
的に急冷固化させることを最も主要な特徴とする。
従来の技術では、融液を鋳型に流し込むことで固化させ
るのに対し、ノズル部を通過させることで連続的にガラ
ス化成形する点が異なる。
るのに対し、ノズル部を通過させることで連続的にガラ
ス化成形する点が異なる。
本発明によるフッ化物光ファイバ母材の作製方法を第１
図に示した具体例に沿って説明する。
図に示した具体例に沿って説明する。
第１図はフッ化物光ファイバ母材の作製方法を実施する
ための装置の一例の概略図であるが、この図より明らか
なように、前記光ファイバ母材の作製装置は、コア用ガ
ラス融液1aおよびクラッド用ガラス融液1bを保持するる
つぼ部４とこれに連続している冷却用のノズル部３を有
している。そして、前記るつぼ部４の内部は二重構造に
なっており、前記コア用ガラス融液1aは、内部るつぼ５
に保持されている。
ための装置の一例の概略図であるが、この図より明らか
なように、前記光ファイバ母材の作製装置は、コア用ガ
ラス融液1aおよびクラッド用ガラス融液1bを保持するる
つぼ部４とこれに連続している冷却用のノズル部３を有
している。そして、前記るつぼ部４の内部は二重構造に
なっており、前記コア用ガラス融液1aは、内部るつぼ５
に保持されている。
その温度分布を第１図右側に示す。
前記るつぼ部４で融点Tl以上の温度ＴＭまたノズル部で
ガラス転移温度ＴＧ近傍で結晶化温度Tc以下の温度ＴＮ
に設定する。ガス圧などの適当な方法で前記ガラス融液
1aおよび1bを加圧してノズル部３へ供給する。前記ノズ
ル部３の温度がガラス転移温度ＴＧ近傍でない場合、冷
却に時間がかかり、後述のノズル部３の長さＬを長くす
る必要が生じ、またガラス融液に負荷する圧力Ｐも大き
くする必要を生じるからである。また、結晶化温度Tc以
下であるのは、前記ガラス融液の結晶化を防止するため
である。
ガラス転移温度ＴＧ近傍で結晶化温度Tc以下の温度ＴＮ
に設定する。ガス圧などの適当な方法で前記ガラス融液
1aおよび1bを加圧してノズル部３へ供給する。前記ノズ
ル部３の温度がガラス転移温度ＴＧ近傍でない場合、冷
却に時間がかかり、後述のノズル部３の長さＬを長くす
る必要が生じ、またガラス融液に負荷する圧力Ｐも大き
くする必要を生じるからである。また、結晶化温度Tc以
下であるのは、前記ガラス融液の結晶化を防止するため
である。
ガラス融液1a、1bはノズル部３でコア用ガラス融液1aを
中心にしてこのコアを覆うようにクラッド用ガラス融液
1bが形成される。そして、このノズル部３を通過するこ
とで冷却される。ガラス変形温度Td（ＴＧとTcの間にあ
る）まで冷却されるとき、ノズル部半径ｒ、長さＬ、押
し出し速度Ｖとし、半径方向の温度分布が実質的に無視
できるとすると、 （ここでρ：ガラス密度、Cp:比熱、α：ガラス−ノズ
ル間の熱伝達率）で示される。
中心にしてこのコアを覆うようにクラッド用ガラス融液
1bが形成される。そして、このノズル部３を通過するこ
とで冷却される。ガラス変形温度Td（ＴＧとTcの間にあ
る）まで冷却されるとき、ノズル部半径ｒ、長さＬ、押
し出し速度Ｖとし、半径方向の温度分布が実質的に無視
できるとすると、 （ここでρ：ガラス密度、Cp:比熱、α：ガラス−ノズ
ル間の熱伝達率）で示される。
このとき必要な加圧力ΔＰは、 となる。また、ガラス融液がＴＭからＴＮまで冷却され
る際の平均冷却速度Ｒは次式となる。
る際の平均冷却速度Ｒは次式となる。
例えば、ｒ＝0.5cm、Td＝300℃、ＴＭ＝600℃、ＴＮ＝2
50℃、α＝0.01cal/s・cm2℃、ρ＝4.6g/cm3、Cp＝0.18
cal/g℃とすると、直径1cmのフッ化物ガラス母材を作成
するには Ｌ＝40.28V（cm） （４） ΔＰ＝12.9V2（kg/cm2）η＝104poise （５） Ｒ＝223/r（℃/min） （６） となる。
50℃、α＝0.01cal/s・cm2℃、ρ＝4.6g/cm3、Cp＝0.18
cal/g℃とすると、直径1cmのフッ化物ガラス母材を作成
するには Ｌ＝40.28V（cm） （４） ΔＰ＝12.9V2（kg/cm2）η＝104poise （５） Ｒ＝223/r（℃/min） （６） となる。
即ち、加圧力1kg/cm2程度、数cmのノズルを用いて10cm/
min程の速度でフッ化物ガラス母材が得られ、その際の
冷却速度も400℃/min程度と極めて高い。フッ化物ガラ
スの臨界冷却速度（融液の冷却時に結晶析出を生じさせ
ない最小の冷却速度）は数10℃/minであるから、充分な
冷却速度がとれる。このように本方法によれば充分な冷
却速度を確保しながら、鋳型を用いることなく連続的に
フッ化物母材が作成できるのである。
min程の速度でフッ化物ガラス母材が得られ、その際の
冷却速度も400℃/min程度と極めて高い。フッ化物ガラ
スの臨界冷却速度（融液の冷却時に結晶析出を生じさせ
ない最小の冷却速度）は数10℃/minであるから、充分な
冷却速度がとれる。このように本方法によれば充分な冷
却速度を確保しながら、鋳型を用いることなく連続的に
フッ化物母材が作成できるのである。
実施例１ 58（モル％、以下同じ）ZrF4−32BaF2−4LaF3−4AlF3組
成のガラス母材作成を行った。ＴＭ＝600℃、ＴＮ＝280
℃、Ｌ＝5cm、ｒ＝0.5cmとしてＶ＝5cm/minで作成し
た。加圧力は0.8kg/cm2であった。母材は、直径1cm、長
さ45cmの母材が得られた。この時の直径の変動は±0.8m
m以内であった。
成のガラス母材作成を行った。ＴＭ＝600℃、ＴＮ＝280
℃、Ｌ＝5cm、ｒ＝0.5cmとしてＶ＝5cm/minで作成し
た。加圧力は0.8kg/cm2であった。母材は、直径1cm、長
さ45cmの母材が得られた。この時の直径の変動は±0.8m
m以内であった。
実施例２ 58ZrF4−32BaF2−4LaF3−4A1F3−2PbF2コア、58ZrF4−3
4BaF2−4LaF3クラッドのガラス組成として内部るつぼ５
の出口径を4mmとし、実施例１と同じ条件で母材を作成
した。得られた母材は直径1cm、長さ40cmの母材が得ら
れた。この時コア／クラッド径比の変動はほぼ全長にわ
たって３％以内の変動であった。
4BaF2−4LaF3クラッドのガラス組成として内部るつぼ５
の出口径を4mmとし、実施例１と同じ条件で母材を作成
した。得られた母材は直径1cm、長さ40cmの母材が得ら
れた。この時コア／クラッド径比の変動はほぼ全長にわ
たって３％以内の変動であった。
〔発明の効果〕 以上説明したように、融点以上に保持したガラス融液を
冷却ノズルで連続的に冷却するものであるから、結晶化
することなく連続的に母材を作成できる利点がある。
冷却ノズルで連続的に冷却するものであるから、結晶化
することなく連続的に母材を作成できる利点がある。
第１図は本発明のフッ化物ガラス母材の作製方法を実施
するための装置の一例の概略図である。 1a……コアガラス融液、1b……クラッドガラス融液、２
……母材、３……ノズル部、４……るつぼ部、５……内
部るつぼ、
するための装置の一例の概略図である。 1a……コアガラス融液、1b……クラッドガラス融液、２
……母材、３……ノズル部、４……るつぼ部、５……内
部るつぼ、
Claims (1)
- 【請求項１】融点（Tl）以上の温度に保持されフッ化物
ガラス融液を加圧してガラス転移温度（ＴＧ）近傍で結
晶化温度（Tc）以下の温度に保持されノズル内を連続的
に通過させることを特徴とするフッ化物光ファイバ母材
の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2220087A JPH0729804B2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | フツ化物光フアイバ母材の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2220087A JPH0729804B2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | フツ化物光フアイバ母材の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63190741A JPS63190741A (ja) | 1988-08-08 |
| JPH0729804B2 true JPH0729804B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=12076154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2220087A Expired - Fee Related JPH0729804B2 (ja) | 1987-02-02 | 1987-02-02 | フツ化物光フアイバ母材の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729804B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1184339A3 (de) | 2000-09-01 | 2002-09-04 | A.R.T.-Photonics GmbH | Optische Faser und Herstellungsverfahren für eine optische Faser |
| CN104692650B (zh) * | 2015-02-13 | 2017-04-19 | 华南理工大学 | 一种光纤制备设备及方法 |
| CN113387557B (zh) * | 2018-07-26 | 2022-11-04 | 杭州富通通信技术股份有限公司 | 一种光纤加工装置 |
-
1987
- 1987-02-02 JP JP2220087A patent/JPH0729804B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63190741A (ja) | 1988-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4519826A (en) | Optical fibers having a fluoride glass cladding and method of making | |
| US5160521A (en) | Method for making optical fiber preforms | |
| US4654065A (en) | Quasi-containerless glass formation method and apparatus | |
| US5776222A (en) | Method of eliminating light scattering bubbles in optical fiber preforms | |
| JPH0729804B2 (ja) | フツ化物光フアイバ母材の作製方法 | |
| JP2694860B2 (ja) | フッ化物ガラスプリフォームの製造方法 | |
| US5573571A (en) | Method for making optical fiber preforms and optical fibers fabricated therefrom | |
| EP0787691B1 (en) | Method for making core holes in cast optical fiber preforms | |
| US4898603A (en) | Method for manufacturing halide glass optical fiber | |
| USH1259H (en) | Large fluoride glass preform fabrication | |
| JP2566128B2 (ja) | 光ファイバ用プリフォームの製造用鋳型およびこの鋳型を用いた光ファイバ用プリフォームの製造方法 | |
| JP2556569B2 (ja) | フッ化物ガラスファイバ用母材の製造方法 | |
| JP2562705B2 (ja) | フッ化物ガラスファイバ用母材の製造方法及び装置 | |
| JPH0660028B2 (ja) | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 | |
| CA1316027C (en) | Method for fabricating devices including multicomponent metal halide glasses and the resulting devices | |
| Clarke et al. | Manufacture of fluoride glass preforms | |
| JPH10101356A (ja) | フッ化ガラス光ファイバプリフォームの製造方法 | |
| JP2502525B2 (ja) | 光ファイバ用プリフォ―ムの製造用鋳型 | |
| JPH06206738A (ja) | フッ化物ガラス管の製造方法 | |
| JPS59137329A (ja) | フツ化物単一モ−ド光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 | |
| JPS63190739A (ja) | フツ化物ガラスフアイバの製造方法 | |
| JPS593030A (ja) | 赤外光フアイバ母材の製造方法 | |
| JPH08133768A (ja) | ガラス成形体の製造方法と光ファイバーの製造方法 | |
| JPS6036346A (ja) | フツ化物ガラス光フアイバの製造方法及び装置 | |
| JPH0664934A (ja) | 精密温調ノズル付き二重坩堝 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |