JPH09258040A - 光ファイバ用線引き炉及びこれを用いた光ファイバの線引き方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高強度なフッ化物ファイバを製造し得る光フ
ァイバ用線引き炉及びこれを用いた線引き方法を提供す
ること。 【解決手段】 上部フランジ１、下部フランジ２、これ
らを連結する第１、第２及び第３のパイプ３、４及び５
を持つことにより、空気からなる断熱層を形成し、外部
からの熱の影響を受け難くして安定した線引きを可能と
し、また、最内部に位置する第１のパイプ３をＣａＦ₂
等のハライド材料で構成し、上部フランジ１及び下部フ
ランジ２と気密性を保って固定することにより、外部か
ら水分を含んだ大気が内部へ混入することを防ぎ、さら
にまた、第１のパイプ３内部に不活性ガスを上部フラン
ジ１から導入することにより、雰囲気ガスの流れる方向
を上部フランジ１から下部フランジ２への方向とし、フ
ァイバ母材のネック部を紡錘形に形成し易くし、安定し
た線引きを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信シ
ステム等で使用されるフッ化物ファイバ、特に高強度の
フッ化物ファイバを製造するための光ファイバ用線引き
炉及びこれを用いた線引き方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フッ化物ファイバは、フッ化物ガラスが
フォノンエネルギーが小さく、良好な赤外透過特性を持
つことから、パワー伝送用ファイバ等、その特性を生か
した様々な応用が期待されている。とりわけ、フッ化物
ファイバのコア中に希土類元素としてプラセオジムを添
加した１．３μｍ光ファイバ増幅器は、光通信システム
の高度化に重要な働きをすることから、その実用化が特
に期待されている。

【０００３】しかしながら、フッ化物ファイバは、フッ
化物ガラス自体の固有の機械強度が石英ガラスの約３分
の１程度と低いこと及びフッ化物ガラス自体が結晶化し
易いため、光ファイバ作製時の母材の加熱延伸工程ある
いは線引き工程においてガラスの一部が結晶化してしま
うという問題があり、石英ファィバ等に比べてその強度
が不十分であった。

【０００４】このようなフッ化物ファイバ、とりわけ単
一モード光ファイバを製造するための従来の方法は、ジ
ャケット管にこのジャケット管より高い屈折率部分を少
なくとも一部に有するフッ化物ガラスよりなるロッドを
挿入して複合体を得て、該複合体を加熱し延伸して母材
を得る工程と、該母材を加熱し線引きして、あるいは該
母材をジャケット管に挿入・加熱し線引きして、光ファ
イバを得る工程とよりなっていた。

【０００５】前記線引き工程において、従来、ジャケッ
ト管の表面はＡｌ₂Ｏ₃あるいはＣｅＯ₂等の砥粒を用い
て光学研磨をした後、０．４ｍｏｌのオキシ塩化ジルコ
ニウムを１規定の塩酸に溶かしたエッチング液を用いて
ウエットエッチングを施すことによって研磨傷を除去
し、さらに特開昭６３−１５１６４１号公報に記載され
ているように、フッ化物ファイバ母材の表面をＦ₂，Ｈ
Ｆ等の反応性の高いガスによって加熱処理することによ
り、表面に吸着した水分を除去して線引き炉にセットし
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
線引き炉を用いた線引き方法においては、炉内雰囲気ガ
スとして導入される高純度アルゴンガス中に存在する極
くわずかの水分のために、ファイバ線引きの際の母材加
熱時において、雰囲気中の水分とフッ化物ファイバ母材
表面との加水分解反応が起こり、微小な表面結晶が発生
し、フッ化物ファイバの強度を劣化させる要因となって
いた。

【０００７】一方、特開平３−１６４４４２号公報に記
載されているように、線引き炉上部にＦ₂ガスによる表
面脱水のための脱水処理部を設け、脱水処理後、オンラ
インで線引き炉内にファイバ母材を挿入し、線引きする
方法及び装置が提案されているが、この方法においても
線引きの際の炉内の雰囲気はアルゴン等の不活性ガスが
用いられており、雰囲気中の水分とフッ化物ファイバ母
材表面との反応による表面結晶の発生の問題は解決され
ていなかった。

【０００８】また、炉内雰囲気にＮＦ₃を加えて雰囲気
中の水分と反応させて雰囲気の脱水及び表面結晶発生の
抑制を行う試み（Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ７７９（１９８
７）１１２）も報告されているが、この試みにおける線
引き炉は、従来の石英ガラス等の含フッ素系のガスに対
し耐食性の弱い材料で作られていたため、石英ガラスと
ＮＦ₃ガスとの反応によって石英炉心管自体が浸食され
白化してしまうという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、高強度なフッ化物ファイ
バを製造し得る光ファイバ用線引き炉及びこれを用いた
線引き方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の請求項１では、上部フランジ、下部フラン
ジ、該上部フランジ及び下部フランジを連結する少なく
とも２重の多重パイプ、該多重パイプの最内部に位置す
る第１のパイプに前記上部フランジからガスを導入する
ガス導入機構、並びに前記第１のパイプの加熱機構を有
し、前記第１のパイプをハライド材料で構成し、前記第
１のパイプと前記上部フランジ及び下部フランジとを気
密を保って固定したことを特徴とする光ファイバ用線引
き炉を提案する。

【００１１】前記構成によれば、上部フランジ、下部フ
ランジ、該上部フランジ及び下部フランジを連結する少
なくとも２重のパイプを持つことによって、内部のパイ
プと外部のパイプとの間に空気よりなる断熱層が形成さ
れ、線引き炉外部からの熱の影響を受け難くなり、安定
した線引きをすることが可能となる。また、最内部に位
置する第１のパイプはハライド材料からなり、かつ上部
フランジ及び下部フランジと気密性を保って固定される
ことにより、線引き炉外部から水分を含んだ大気が線引
き炉内部へ混入することを防いでいる。さらにまた、第
１のパイプ内部に導入される不活性ガスが上部フランジ
から流れることにより、雰囲気ガスの流れる方向が上部
フランジから下部フランジへの方向となり、ファイバ母
材のネック部が紡錘形を形成し易くなり、安定した線引
きを可能としている。ここで、逆に下部フランジから雰
囲気ガスを導入し、下部フランジから上部フランジへの
流れを形成した場合においては、母材が最も軟化してい
るネック部の最下端が冷却されることとなり、安定した
線引きを行うことができなくなる。

【００１２】また、本発明の請求項２では、多重パイプ
を可視光に対して透明性を有する材料で構成したことを
特徴とする請求項１記載の光ファイバ用線引き炉を提案
する。

【００１３】前記構成によれば、上部フランジ及び下部
フランジを連結する少なくとも２重のパイプを透明とす
ることによって、線引き時においてファイバ母材の軟化
の状態及びネック部の形を目視によって確認することが
できるようになり、線引き状態の変化に対して敏速に対
応できるようになる。

【００１４】また、本発明の請求項３では、第１のパイ
プがＣａＦ₂、ＢａＦ₂、ＬａＦ₃、ＳｒＦ₂、ＮａＣｌ、
ＣａＣｌ₂、ＢａＣｌ₂、ＳｒＣｌ₂、ＭｇＣｌ₂、ＫＢｒ
のうちのいずれかで構成したことを特徴とする請求項１
または２記載の光ファイバ用線引き炉を提案する。

【００１５】前記構成によれば、第１のパイプがＣａＦ
₂、ＢａＦ₂、ＬａＦ₃、ＳｒＦ₂、ＮａＣｌ、ＣａＣ
ｌ₂、ＢａＣｌ₂、ＳｒＣｌ₂、ＭｇＣｌ₂、ＫＢｒ等のハ
ライド材料からなることによって、線引き炉内に含フッ
素系のガスが導入された場合においてもパイプ自身が腐
食されることなく、透明な状態を維持することが可能と
なる。

【００１６】本発明の線引き炉は、従来の線引き炉に比
べ、上部フランジと下部フランジとの間に少なくとも２
重の透明パイプを有する構造をとることが異なる。さら
に最内部に位置する第１のパイプがＣａＦ₂、ＢａＦ₂、
ＬａＦ₃、ＳｒＦ₂、ＮａＣｌ、ＣａＣｌ₂、ＢａＣｌ₂、
ＳｒＣｌ₂、ＭｇＣｌ₂、ＫＢｒの等のハライド材料を用
いて作られている点が異なる。

【００１７】ここで、第１のパイプと上部及び下部フラ
ンジとの固定は気密性を保つためにＯリングを用いて固
定することが望ましい。また、第１のパイプの形態とし
ては肉厚０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることが望ま
しい。肉厚０．５ｍｍ以下のパイプにおいては強度不足
のため、外周に発熱体を密着させて固定することが難し
く、また、肉厚５ｍｍ以上においてはパイプ内部への熱
伝導が遅くなり、線引き時において発熱体の温度を調整
して線引き条件を調整するのが難しい。

【００１８】また、前記課題を解決するため、本発明の
請求項４では、光ファイバ用加熱炉で母材を加熱溶融し
ながら線引きする光ファイバの線引き方法において、請
求項１乃至３いずれか記載の光ファイバ用線引き炉の第
１のパイプに母材を挿入し、ガス導入機構からＦ₂、Ｈ
Ｆ、ＮＦ₃のうちの少なくともいずれか１つのガスと不
活性ガスとの混合ガスを導入しながら前記第１のパイプ
を前記母材の軟化点温度まで加熱することを特徴とする
光ファイバの線引き方法を提案する。

【００１９】前記構成によれば、不活性ガス及びＦ₂、
ＨＦ、ＮＦ₃のうちの少なくともいずれか１つのガスを
混合したガスを線引き炉内に導入し加熱することによ
り、不活性ガス中の水分をＦ₂、ＨＦ、ＮＦ₃等の活性な
ガスによって脱水する効果が生まれ、より高純度の雰囲
気中で線引きできるようになるので、表面結晶の発生を
抑制し、高い強度のファイバの作製が可能となる。

【００２０】また、本発明の請求項５では、不活性ガス
をＡｒ、Ｈｅ、Ｎ₂のうちのいずれか１つもしくはこれ
らの混合ガスとしたことを特徴とする請求項４記載の光
ファイバの線引き方法を提案する。

【００２１】前記構成によれば、線引き炉内に導入され
る不活性ガスがＡｒ、Ｈｅ、Ｎ₂のうちのいずれか１つ
もしくはこれらの混合ガスであることによって、混合さ
れた時に不活性ガスとともに導入されるＦ₂、ＨＦ、Ｎ
Ｆ₃等の活性ガス自身が分解反応を起こすことなく、脱
水の効果だけが見られるようになる。

【００２２】本発明の線引き方法は、従来の線引き方法
とは、線引き炉内に導入する雰囲気ガスが不活性ガス及
びＦ₂、ＨＦ、ＮＦ₃のうちの少なくともいずれか１つの
ガスとの混合ガスである点が異なる。

【００２３】ここで、炉内に導入するガス流量として
は、第１のパイプ内部を流れる速さが毎分３０ｃｍ〜２
ｍ程度となるようにすることが望ましい。毎分３０ｃｍ
以下のガス流量においては炉内に熱が滞留するため、フ
ァイバ母材のネックの長さが短くなり、安定したファイ
バ線引きができず、また、毎分２ｍ以上においてはファ
イバ母材が導入される雰囲気ガスによって逆に冷却され
るため、ネック部の温度を均一に保つことが難しく、安
定したファイバ線引きが難しい。

【００２４】また、導入される不活性ガスの含水分量を
表す露点としては−６０℃以下であることが望ましい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。

【００２６】図１は本発明の光ファイバ用線引き炉の一
形態を示すもので、図中、１は上部フランジ、２は下部
フランジ、３はＣａＦ₂製の第１のパイプ、４，５は石
英製の第２，第３のパイプ、６はＯリング、７，８はヒ
ーター、９はシャッターである。

【００２７】第１のパイプ３は上部フランジ１及び下部
フランジ２とＯリング６を介して気密性を保って固定さ
れている。また、第１のパイプ３には下部フランジ２か
ら２０ｍｍ上方の位置に長さ５０ｍｍの幅で母材加熱用
のヒーター７が巻かれており、さらにこのヒーター７の
直上から上部フランジ１までは低温用のヒーター８が巻
かれている。第１のパイプ３の内部には上部フランジ１
に設けられたガス導入口１ａから導入される雰囲気ガス
が下部フランジ２の方向に流れている。本形態の線引き
炉では下部フランジ２の下にシャッター９が設けられ、
該シャッター９から線引き炉の外部に出た雰囲気ガスは
捕集されて図示していないスクラバで処理される。

【００２８】また、図２は本発明の光ファイバ用線引き
炉を備えた線引き装置の好適な一例を示すもので、図
中、１０は前述した線引き炉、１１は母材支持棒、１２
は支持棒被い、１３は連結管、１４はグローブボック
ス、１５はダイスポット、１６は紫外線硬化炉、１７は
張力計、１８はキャプスタン、１９はファイバ巻き取り
機、２０は線径測定機、Ａはファイバ母材である。

【００２９】ファイバ母材Ａを保持する母材支持棒１１
は、内部に露点−６０℃以下の不活性ガスが流れる支持
棒被い１２によって、その表面を保護されている。支持
棒被い１２は線引き炉１０の上部フランジに気密性を保
って固定されており、母材支持棒１１の表面はその動作
範囲において外気にさらされることがない構造となって
いる。

【００３０】また、線引き炉１０の下部には連結管１３
を連通してグローブボックス１４が気密性を保って固定
されており、該グローブボックス１４の内部にはファイ
バ素線に樹脂コーティングを施すためのダイスポット１
５が配置されている。表面に樹脂が貼付されたファイバ
はグローブボックス１４の下部に連通して位置する紫外
線硬化炉１６を通り、張力計１７、キャプスタン１８を
経由してファイバ巻き取り機１９によってボビンに巻き
取られる。なお、ファイバの線径は線引き炉１０の下部
に位置する線径測定機２０によって測定される。

【００３１】また、線引き炉１０の下部に位置する連結
管１３には、線引き炉１０の外部に出た炉内雰囲気を処
理するための排気口１３ａが設けられており、排気口は
図示していないスクラバに接続されている。

【００３２】（実施例１）本実施例においては、ファイ
バ母材として内径７ｍｍのモールドを用いて、コアが５
６．５ＺｒＦ₄−１２ＢａＦ₂−１７．５ＰｂＦ₂−３．
５ＬａＦ₃−２ＹＦ₃−２．５ＡｌＦ₃−６ＬｉＦ（ｍｏ
ｌ％）、クラッドが４６．５ＺｒＦ₄−２３．５ＢａＦ₂
−３．５ＬａＦ₃−２．５ＹＦ₃−４．５ＡｌＦ₃−２０
ＮａＦ（ｍｏｌ％）からなるフッ化物ガラス母材（外径
７．０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、比屈折率差Δｎ＝４．２
％）をサクション・キャスティング法で作製し、また、
内径１５ｍｍのモールドを用いて、母材のクラッドガラ
スと同一組成のフッ化物ジャケット管（外径１５ｍｍ、
内径７．０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）をローテーショナル
・キャスティング法で作製した。

【００３３】ガラス母材及びジャケット管の外面を研磨
・エッチングした後、両者を真空脱気することにより表
面の水分を除去した。グローブボックス内でジャケット
管にガラス母材を挿入することによって組み上げられた
ガラス母材は延伸装置にセットされ、加熱炉中で軟化さ
せて下方に引っ張ることにより外径４ｍｍに延伸され
た。このようにして延伸された母材のうちコア径が０．
２ｍｍの部分を２本切り出し延伸母材とした。

【００３４】次に、この２本の延伸母材のうちの１本
と、外径１５ｍｍ、内径４ｍｍのジャケット管の表面を
研磨・エッチングし、真空乾燥を行った後、Ｆ₂及びＨ
Ｆの混合ガス雰囲気中で２時間の加熱処理を行い、表面
に吸着している水分を除去した。このような表面処理を
施された延伸母材及びジャケット管を、グローブボック
ス１４内でジャケット管に延伸母材を挿入することによ
ってファイバ母材Ａを組み上げた。

【００３５】組み上げられたファイバ母材Ａはグローブ
ボックス１４内部まで下げられた母材支持棒１１にセッ
ティングされて、ジャケット管内部を真空排気した後、
線引き炉１０中央に引き上げられた。引き上げられたフ
ァイバ母材Ａは毎分３ｍｍの割合で母材加熱ヒーター７
内に送り込まれ、該母材加熱ヒーター７によって加熱軟
化されたファイバ母材Ａの下端を下方に引っ張ることに
よって光ファイバに線引きされた。

【００３６】線引きされた光ファイバ表面にはグローブ
ボックス１４内においてＵＶ樹脂がコートされ、続いて
紫外線硬化炉１６中で硬化された後、巻き取り機１９に
巻き取られた。

【００３７】本実施例においては、線引き炉１０内にア
ルゴンガスを毎分２００ｃｃ及びアルゴン希釈１０％フ
ッ素ガスを毎分１００ｃｃ流す条件下で線引きを行っ
た。また、母材加熱ヒーター７の温度は２８０℃であっ
た。

【００３８】このように作製されたＵＶ樹脂コートフッ
化物ファイバを引っ張り強度試験機によってその引っ張
り強度を測定したところ、最高１ＧＰａの高い強度が実
現された。

【００３９】この際、使用した炉心管には活性ガスを導
入したことによる腐食等の変化は見られなかった。この
他、アルゴンガスを毎分２００ｃｃ、アルゴン希釈１０
％フッ素ガスを５０ｃｃ及びＨＦガスを５０ｃｃ流す条
件下で線引きを行った際も同様に高い強度のファイバを
作製できた。

【００４０】（比較例）実施例１において作製した、延
伸母材のうち残りの１本と、外径１５ｍｍ、内径４ｍｍ
のジャケット管の表面を研磨・エッチングし、真空乾燥
を行った後、実施例１と同様のＦ₂及びＨＦの混合ガス
雰囲気中で２時間の加熱処理を行い、表面に吸着してい
る水分を除去した。このような表面処理を行った延伸母
材及びジャケット管を、グローブボックス１４内でジャ
ケット管に延伸母材を挿入することによってファイバ母
材を組み上げた。

【００４１】組み上げられたファイバ母材はグローブボ
ックス１４内部まで下げられた母材支持棒１１にセッテ
ィングされて、ジャケット管内部を真空排気した後、線
引き炉１０の上部に引き上げられた。引き上げられたフ
ァイバ母材は毎分３ｍｍの割合で母材加熱ヒーター７内
に送り込まれ、該母材加熱ヒーター７によって加熱軟化
されたファイバ母材の下端を下方に引っ張ることによっ
て光ファイバに線引きされた。

【００４２】線引きされた光ファイバの表面にはグロー
ブボックス１４内においてＵＶ樹脂がコートされ、続い
て紫外線硬化炉１６中で硬化された後、巻き取り機１９
に巻き取られた。本比較例においては線引き炉１０内に
露点−８０℃の高純度アルゴンガスのみを毎分３００ｃ
ｃの割合で流す条件下で線引きを行った。また、母材加
熱ヒーター７の温度は２８０℃であった。

【００４３】このようにして作製されたＵＶ樹脂コート
フッ化物ファイバを、引っ張り強度試験機によって引っ
張り強度を測定したところ、最高６００ＭＰａと実施例
１に比べて強度が減少した。

【００４４】本比較例で用いたファイバ母材の引き残り
の表面をＳＥＭによって観察したところ、鱗状の結晶の
発生が認められた。これは、線引き炉１０内あるいは母
材支持棒１１表面に吸着していた水分が、母材加熱ヒー
ター７による母材加熱時に表面から脱離し、あるいはグ
ローブボックス１４内の雰囲気が線引き炉１０内に混入
し、フッ化物ガラス母材表面上で反応し、酸化物結晶を
ファイバ表面に発生させたためである。

【００４５】（実施例２）本実施例においては、内径７
ｍｍのモールドを用いて、コアが３５ＩｎＦ₃−２０Ｚ
ｎＦ₂−２２ＢａＦ₂−１０ＳｒＦ₂−５ＹＦ₃−３ＰｂＦ
₂−５ＮａＦ（ｍｏｌ％）、クラッドが３５ＩｎＦ₃−２
０ＺｎＦ₂−２０ＢａＦ₂−１０ＳｒＦ₂−５ＹＦ₃−５Ａ
ｌＦ₃−５ＮａＦ（ｍｏｌ％）からなるインジウム系フ
ッ化物ガラス母材（外径７．０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、
比屈折率差Δｎ＝１．２％）をサクション・キャスティ
ング法で作製し、また、内径１５ｍｍのモールドを用い
て、母材のクラッドガラスと同一組成のフッ化物ジャケ
ット管（外径１５ｍｍ、内径７．０ｍｍ、長さ１５０ｍ
ｍ）をローテーショナル・キャスティング法で作製し
た。該ガラス母材及びジャケット管の外面を研磨・エッ
チングした後、両者を真空脱気することにより表面の水
分を除去した。

【００４６】次に、露点−９０℃以下のＮ₂ガスが供給
されているグローブボックス１４内でジャケット管内に
ガラス母材を挿入することによって組み上げられたガラ
ス母材は延伸装置によって加熱軟化させて下方に引っ張
ることにより外径４ｍｍに延伸された。この延伸された
母材のうちコア径が０．２ｍｍの部分を切り出し、延伸
母材とした。

【００４７】次に、この延伸母材と、外径１２ｍｍ、内
径４ｍｍのインジウム系フッ化物ガラスジャケット管の
表面を研磨・エッチングし、真空乾燥を行った後、Ｆ₂
及びＨＦの混合ガス雰囲気中で２時問の加熱処理を行
い、表面に吸着している水分を除去した。このような表
面処理が施された延伸母材及びジャケット管を、グロー
ブボックス１４内でジャケット管に延伸母材を挿入する
ことによってファイバ母材を組み上げた。

【００４８】組み上げられたファイバ母材はグローブボ
ックス１４内部まで下げられた母材支持棒１１にセッテ
ィングされて、ジャケット管内部を真空排気した後、線
引き炉１０内に引き上げられた。引き上げられたファイ
バ母材は毎分３ｍｍの割合で母材加熱ヒーター７内に送
り込まれ、該母材加熱ヒーター７によって加熱軟化され
たファイバ母材の下端を下方に引っ張ることによって光
ファイバに線引きされた。

【００４９】線引きされた光ファイバ表面にはグローブ
ボックス１４内においてＵＶ樹脂がコートされ、続いて
紫外線硬化炉１６中で硬化された後、巻き取り機１９に
巻き取られた。本実施例においては線引き炉１０内には
アルゴンガスを２９０ｃｃ、ＮＦ₃ガスを１０ｃｃ流す
条件下で線引きを行った。また、母材加熱ヒーター７の
温度は３２０℃であった。

【００５０】このようにして作製されたＵＶ樹脂コート
フッ化物ファイバを引っ張り強度試験機によって引っ張
り強度を測定したところ、最高１ＧＰａの高い強度が実
現された。

【００５１】この他、アルミ系フッ化物ガラス、鉛系フ
ッ化物ガラス、さらには表面結晶の発生し易い塩素イオ
ンをドープしたフッ化物ガラス、塩化物ガラス等のガラ
ス系等についても同様の方法により、表面結晶の発生を
抑制した高強度の光ファイバを作製することができた。

【００５２】（実施例３）内径５ｍｍのモールドを用い
て、５６ＺｒＦ₄−１４ＢａＦ₂−１５ＰｂＦ₂−３．５
ＬａＦ₃−２ＹＦ₃−２．５ＡｌＦ₃−７ＬｉＦ（ｍｏｌ
％）からなる組成のコア用のガラスロッド（外径５．０
ｍｍ、長さ５０ｍｍ）を作製した。クラッド用のガラス
管は、内径２０ｍｍのモールドを用いて、４６．５Ｚｒ
Ｆ₄−２３．５ＢＦ₂−３．５ＬａＦ₃−２．５ＹＦ₃−
４．５ＡｌＦ₃−２０ＮａＦ（ｍｏｌ％）組成のガラス
ロッドを作製し、超音波加工により内径０．５ｍｍの穴
をあけた。

【００５３】コア用ガラスロッドの外面を研磨・エッチ
ングした後、真空脱気することにより表面の水分を除去
し、延伸装置にセットし、加熱炉内で軟化させて下方に
引っ張ることにより外径０．５ｍｍに延伸した。延伸し
たコア用ガラスロッドと、外面を研磨・エッチングした
クラッド用ガラス管をＦ₂及びＨＦの混合ガス雰囲気中
で２時間の加熱処理を行い、表面に吸着している水分を
除去した。この表面処理を施したコア用ガラスロッド及
びジャケット管を、グローブボックス１４内でジャケッ
ト管内にコア用ガラスロッドを挿入することによってフ
ァイバ母材を組み上げた。

【００５４】組み上げられたファイバ母材はグローブボ
ックス１４内部まで下げられた母材支持棒１１にセッテ
ィングされて、ジャケット管内部を真空排気した後、線
引き炉１０内に引き上げられた。線引き炉１０内で加熱
軟化されたファイバ母材は毎分３ｍｍの割合で母材加熱
ヒーター７内に送り込まれ、ファイバ母材の下端を下方
に引っ張ることによって外径１２５μｍの光ファイバに
線引きされた。本実施例においては線引き炉１０内には
アルゴンガスを２９０ｃｃ、ＨＦガスを１０ｃｃ流す条
件下で線引きを行った。

【００５５】得られた光ファイバは、長さ５００ｍ、コ
ア径１．７μｍ、０．９５μｍにカットオフ波長を持つ
単一モード光ファイバで、波長１．３μｍでの損失値は
０．２ｄＢ／ｍと低損失であった。また、得られた光フ
ァイバは７５０ＭＰａの高い引っ張り強度を示した。こ
の他、炉内雰囲気に用いる不活性ガスとしてへリウムあ
るいは窒素を用いた時も同様の効果を確認することがで
きた。

【００５６】（実施例４）内径５ｍｍのモールドを用い
て、コアがＰｒ³⁺を５００ｐｐｍドープした５６ＺｒＦ
₄−１４ＢａＦ₂−１５ＰｂＦ₂−３．５ＬａＦ₃−２ＹＦ
₃−２．５ＡｌＦ₃−７ＬｉＦ（ｍｏｌ％）、クラッドが
４６．５ＺｒＦ₄−２３．５ＢａＦ₂−３．５ＬａＦ₃−
２．５ＹＦ₃−４．５ＡｌＦ₃−２０ＮａＦ（ｍｏｌ％）
からなるフッ化物ガラス母材（外径５．０ｍｍ、長さ１
５０ｍｍ、比屈折率差Δｎ＝４．２％）をサクション・
キャスティング法で作製し、内径１５ｍｍのモールドを
用いて、母材のクラッドガラスと同一組成のフッ化物ジ
ャケット管（外径１５ｍｍ、内径５．０ｍｍ、長さ１５
０ｍｍ）をローテーショナル・キャスティング法で作製
した。実施例１と同様の延伸及び表面処理を行った後、
グローブボックス１４内でファイバ母材を組み上げ、実
施例１と同様の条件で線引きを行い、外径１２５μｍの
光ファイバを得た。

【００５７】得られた光ファイバは、長さ５００ｍ、コ
ア径１．７μｍ、０．９５μｍにカットオフ波長を持つ
単一モード光ファイバで、波長１．３μｍでの損失値は
図３に示すように０．２ｄＢ／ｍと低損失であった。な
お、図３中の大きなピークはＰｒ³⁺に起因する吸収であ
る。

【００５８】また、得られた光ファイバの引っ張り強度
は７５０ＭＰａと高い強度を示した。また、本実施例で
得られた光ファイバを用いて、波長１．０１７μｍの光
励起による波長１．３１μｍの信号光の増幅器を構成し
たところ、０．２ｄＢ／ｍＷの利得係数が得られた。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表面結晶化の問題を解決できるので、高強度で低損失な
フッ化物光ファイバが作製できる。従って、フッ化物フ
ァイバを光増幅器等の実装に実用化することができ、光
通信システムの低コスト化及び高性能化を図れる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバ用線引き炉の一形態を示す
構成図

【図２】本発明の光ファイバ用線引き炉を備えた線引き
装置の一例を示す概略構成図

【図３】実施例４で得られた光ファイバの損失特性図

【符号の説明】

１…上部フランジ、２…下部フランジ、３…第１のパイ
プ、４…第２のパイプ、５…第３のパイプ、６…Ｏリン
グ、７，８…ヒーター、９…シャッター。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部フランジ、下部フランジ、該上部フ
   ランジ及び下部フランジを連結する少なくとも２重の多
   重パイプ、該多重パイプの最内部に位置する第１のパイ
   プに前記上部フランジからガスを導入するガス導入機
   構、並びに前記第１のパイプの加熱機構を有し、 前記第１のパイプをハライド材料で構成し、 前記第１のパイプと前記上部フランジ及び下部フランジ
   とを気密を保って固定したことを特徴とする光ファイバ
   用線引き炉。
2. 【請求項２】 多重パイプを可視光に対して透明性を有
   する材料で構成したことを特徴とする請求項１記載の光
   ファイバ用線引き炉。
3. 【請求項３】 第１のパイプをＣａＦ₂、ＢａＦ₂、Ｌａ
   Ｆ₃、ＳｒＦ₂、ＮａＣｌ、ＣａＣｌ₂、ＢａＣｌ₂、Ｓｒ
   Ｃｌ₂、ＭｇＣｌ₂、ＫＢｒのうちのいずれかで構成した
   ことを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ用
   線引き炉。
4. 【請求項４】 光ファイバ用加熱炉で母材を加熱溶融し
   ながら線引きする光ファイバの線引き方法において、 請求項１乃至３いずれか記載の光ファイバ用線引き炉の
   第１のパイプに母材を挿入し、 ガス導入機構からＦ₂、ＨＦ、ＮＦ₃のうちの少なくとも
   いずれか１つのガスと不活性ガスとの混合ガスを導入し
   ながら前記第１のパイプを前記母材の軟化点温度まで加
   熱することを特徴とする光ファイバの線引き方法。
5. 【請求項５】 不活性ガスをＡｒ、Ｈｅ、Ｎ₂のうちの
   いずれか１つもしくはこれらの混合ガスとしたことを特
   徴とする請求項４記載の光ファイバの線引き方法。