JPH1059739A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法Info
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- JPH1059739A JPH1059739A JP21155396A JP21155396A JPH1059739A JP H1059739 A JPH1059739 A JP H1059739A JP 21155396 A JP21155396 A JP 21155396A JP 21155396 A JP21155396 A JP 21155396A JP H1059739 A JPH1059739 A JP H1059739A
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- Japan
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- optical fiber
- grinding
- soot
- fiber preform
- glass
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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
- C03B37/014—Manufacture 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]
- C03B37/01466—Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
- C03B2207/52—Linear array of like burners
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面に凹凸のない光ファイバ母材を高速で製
造することができ、光ファイバ母材を線引して得られる
光ファイバの光学特性が良好な光ファイバ母材の製造方
法を提供する。 【解決手段】 光ファイバ母材の製造方法は、種棒に、
その軸方向に複数のバーナを移動させながら気体状ガラ
ス原料を吹き付けて堆積させた母材用スートを形成し、
該母材用スートを焼結してガラスインゴット4を形成
し、ガラスインゴット4を回転させながらその周囲を研
削仕上げる。
造することができ、光ファイバ母材を線引して得られる
光ファイバの光学特性が良好な光ファイバ母材の製造方
法を提供する。 【解決手段】 光ファイバ母材の製造方法は、種棒に、
その軸方向に複数のバーナを移動させながら気体状ガラ
ス原料を吹き付けて堆積させた母材用スートを形成し、
該母材用スートを焼結してガラスインゴット4を形成
し、ガラスインゴット4を回転させながらその周囲を研
削仕上げる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの母材
を製造する方法に関するものである。
を製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバは光ファイバ母材を線引する
ことにより製造される。光ファイバ母材の製造方法とし
ては、例えばVAD法(気相軸付け法)により種棒にス
ートを堆積し焼結ガラス化してコア部分を作り、このコ
ア部分に気体状ガラス原料をバーナで酸水素炎と共に吹
き付け、酸水素炎中で加水分解させて生じたガラス微粒
子を堆積させるOVD法(外付け化学蒸着法)でクラッ
ド部分を形成して母材用スートを製造し、その後焼結ガ
ラス化する方法が行われている。
ことにより製造される。光ファイバ母材の製造方法とし
ては、例えばVAD法(気相軸付け法)により種棒にス
ートを堆積し焼結ガラス化してコア部分を作り、このコ
ア部分に気体状ガラス原料をバーナで酸水素炎と共に吹
き付け、酸水素炎中で加水分解させて生じたガラス微粒
子を堆積させるOVD法(外付け化学蒸着法)でクラッ
ド部分を形成して母材用スートを製造し、その後焼結ガ
ラス化する方法が行われている。
【0003】OVD法でガラス微粒子を堆積させる際、
原料ガス供給用のバーナを大径化したりバーナの数を増
やすことによって堆積速度を速め、光ファイバ母材の生
産性を向上させる方法がある。特開平3−228845
号公報には、バーナの数を増やして生産性を向上させる
方法としてPT(Partial Traverse)法が開示されてい
る。
原料ガス供給用のバーナを大径化したりバーナの数を増
やすことによって堆積速度を速め、光ファイバ母材の生
産性を向上させる方法がある。特開平3−228845
号公報には、バーナの数を増やして生産性を向上させる
方法としてPT(Partial Traverse)法が開示されてい
る。
【0004】PT法とは、図2に示すように、密閉型反
応炉内でコア用ガラス棒3の全長に渡って、バーナ台2
3に等間隔で3個以上のバーナ22を固定し、コア用ガ
ラス棒3を回転させながらバーナ22から気体状ガラス
原料を酸水素炎と共に吹き付ける。この時バーナ台23
を往復運動させ、往復運動の開始位置を順次移動するこ
とにより、表面に凹凸が生じないように母材用スート1
を製造し、焼結ガラス化して光ファイバ母材を得る方法
である。PT法により、光ファイバ母材の製造を大幅に
高速化し、生産性を向上することができる。
応炉内でコア用ガラス棒3の全長に渡って、バーナ台2
3に等間隔で3個以上のバーナ22を固定し、コア用ガ
ラス棒3を回転させながらバーナ22から気体状ガラス
原料を酸水素炎と共に吹き付ける。この時バーナ台23
を往復運動させ、往復運動の開始位置を順次移動するこ
とにより、表面に凹凸が生じないように母材用スート1
を製造し、焼結ガラス化して光ファイバ母材を得る方法
である。PT法により、光ファイバ母材の製造を大幅に
高速化し、生産性を向上することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、PT法
で光ファイバ母材を製造しても、各バーナ22の形状の
微妙な違いやガスの気流の変化により光ファイバ母材の
表面に凹凸が生じてしまうことがあった。表面に凹凸が
ある光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造する
と、表面の凹凸による影響で偏芯率や接続損失などの光
学特性が悪くなってしまう。
で光ファイバ母材を製造しても、各バーナ22の形状の
微妙な違いやガスの気流の変化により光ファイバ母材の
表面に凹凸が生じてしまうことがあった。表面に凹凸が
ある光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造する
と、表面の凹凸による影響で偏芯率や接続損失などの光
学特性が悪くなってしまう。
【0006】本発明は前記の課題を解決するためなされ
たもので、表面に凹凸のない光ファイバ母材を高速で製
造することができ、光ファイバ母材を線引して得られる
光ファイバの光学特性が良好な光ファイバ母材の製造方
法を提供することを目的とする。
たもので、表面に凹凸のない光ファイバ母材を高速で製
造することができ、光ファイバ母材を線引して得られる
光ファイバの光学特性が良好な光ファイバ母材の製造方
法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】発明者は上記課題につい
て鋭意研究した結果、PT法で気体状ガラス原料を堆積
させた母材用スートの表面を、焼結ガラス化した後また
は前に研削することにより、光ファイバ母材表面の凹凸
をなくせることを見いだし本発明を完成するに至った。
て鋭意研究した結果、PT法で気体状ガラス原料を堆積
させた母材用スートの表面を、焼結ガラス化した後また
は前に研削することにより、光ファイバ母材表面の凹凸
をなくせることを見いだし本発明を完成するに至った。
【0008】前記の目的を達成するためになされた本発
明の光ファイバ母材の製造方法は、図2に示すように、
種棒3に、その軸方向に複数のバーナ22を移動させな
がら気体状ガラス原料を吹き付けて堆積させた母材用ス
ート1を形成し、母材用スート1を焼結してガラスイン
ゴット4(図1参照)を形成し、ガラスインゴット4を
回転させながらその周囲を研削仕上げる。
明の光ファイバ母材の製造方法は、図2に示すように、
種棒3に、その軸方向に複数のバーナ22を移動させな
がら気体状ガラス原料を吹き付けて堆積させた母材用ス
ート1を形成し、母材用スート1を焼結してガラスイン
ゴット4(図1参照)を形成し、ガラスインゴット4を
回転させながらその周囲を研削仕上げる。
【0009】前記の目的を達成するためになされた本発
明の光ファイバ母材の製造方法は、図2に示すように、
種棒3に、その軸方向に複数のバーナ22を移動させな
がら気体状ガラス原料を吹き付けて堆積させた母材用ス
ート1を形成し、図1に示すように母材用スート1を回
転させながらその周囲を研削し、その研削した母材用ス
ートを焼結する。
明の光ファイバ母材の製造方法は、図2に示すように、
種棒3に、その軸方向に複数のバーナ22を移動させな
がら気体状ガラス原料を吹き付けて堆積させた母材用ス
ート1を形成し、図1に示すように母材用スート1を回
転させながらその周囲を研削し、その研削した母材用ス
ートを焼結する。
【0010】前記研削はセンタレスグラインダによる研
削であると良い。前記研削は旋盤研削であっても良い。
削であると良い。前記研削は旋盤研削であっても良い。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を詳細に説
明する。
明する。
【0012】図1は、本発明を適用する光ファイバ母材
の製造方法を実施するためのガラスインゴット4の研削
装置を示す斜視図である。同図に示すように、ガラスイ
ンゴット4はその両端をチャック11で掴まれてチャッ
ク支持部8を介して支持板12で回転可能に支持され、
チャック支持部8の一端はモータ13に接続されてい
る。支持板12は走査テーブル14に固定され、走査テ
ーブル14に固設されたボールナット15が台16上に
取り付けられたねじ棒17に螺合し、ねじ棒17の一端
はモータ18に連結している。またガラスインゴット4
の表面に接触可能な位置にダイヤモンドホイール5が配
置され、ダイヤモンドホイール5はホイール支持部7を
介して固定テーブル9に取り付けられたモータ19に連
結されている。
の製造方法を実施するためのガラスインゴット4の研削
装置を示す斜視図である。同図に示すように、ガラスイ
ンゴット4はその両端をチャック11で掴まれてチャッ
ク支持部8を介して支持板12で回転可能に支持され、
チャック支持部8の一端はモータ13に接続されてい
る。支持板12は走査テーブル14に固定され、走査テ
ーブル14に固設されたボールナット15が台16上に
取り付けられたねじ棒17に螺合し、ねじ棒17の一端
はモータ18に連結している。またガラスインゴット4
の表面に接触可能な位置にダイヤモンドホイール5が配
置され、ダイヤモンドホイール5はホイール支持部7を
介して固定テーブル9に取り付けられたモータ19に連
結されている。
【0013】この研削装置は以下のように動作する。ま
ず光学測定器でガラスインゴット4のコア部の中心位置
をガラスインゴット4を回転させながら測定して、コア
部の中心位置をチャック支持部8の回転中心に合わせて
支持板12に取り付ける。次にガラスインゴット4にダ
イヤモンドホイール5を接触させ、ガラスインゴット4
を回転させると同時にダイヤモンドホイール5も回転さ
せ、さらに走査テーブル14を駆動してガラスインゴッ
ト4を軸方向に走査することにより、ガラスインゴット
4の全面を研削するものである。
ず光学測定器でガラスインゴット4のコア部の中心位置
をガラスインゴット4を回転させながら測定して、コア
部の中心位置をチャック支持部8の回転中心に合わせて
支持板12に取り付ける。次にガラスインゴット4にダ
イヤモンドホイール5を接触させ、ガラスインゴット4
を回転させると同時にダイヤモンドホイール5も回転さ
せ、さらに走査テーブル14を駆動してガラスインゴッ
ト4を軸方向に走査することにより、ガラスインゴット
4の全面を研削するものである。
【0014】実施例1 まず、図2に示す装置でPT法により母材用スート1を
製造した。コア用ガラス棒3として外径25mm、長さ
1200mmのシングルモード光ファイバ用に屈折率を
調整したコア用石英ガラス棒とダミー用石英棒とを溶接
したものを使用した。
製造した。コア用ガラス棒3として外径25mm、長さ
1200mmのシングルモード光ファイバ用に屈折率を
調整したコア用石英ガラス棒とダミー用石英棒とを溶接
したものを使用した。
【0015】密閉型反応炉内でコア用ガラス棒3を40
rpmの速度で回転させ、バーナ台23に固定された複
数のバーナ22に、酸水素炎用の酸素ガス225リットル/
minおよび水素ガス450リットル/minと、キャリア
ーガス用の酸素ガス27リットル/minを同伴させた気体
状ガラス原料のSiCl4 114g/minとを供給
し、バーナ台23を往復運動させながら酸水素炎による
火炎加水分解で発生したSiCl4のガラス微粒子をコ
ア用ガラス棒3に吹き付けた。
rpmの速度で回転させ、バーナ台23に固定された複
数のバーナ22に、酸水素炎用の酸素ガス225リットル/
minおよび水素ガス450リットル/minと、キャリア
ーガス用の酸素ガス27リットル/minを同伴させた気体
状ガラス原料のSiCl4 114g/minとを供給
し、バーナ台23を往復運動させながら酸水素炎による
火炎加水分解で発生したSiCl4のガラス微粒子をコ
ア用ガラス棒3に吹き付けた。
【0016】バーナ台23の往復運動の開始位置を順次
移動しながらガラス微粒子を堆積させ、堆積の進行に合
わせてガス流量を増加させ8時間後に外径230mmの
母材用スート1を得た。堆積終了直前には、酸水素炎用
の酸素ガス450リットル/minおよび水素ガス900リッ
トル/min、キャリアーガス用の酸素ガス45リットル/m
in、SiCl4 240g/minがバーナ22に供
給されていた。母材用スート1は平均堆積速度84g/
minで高速堆積され、その表面には凹凸が確認され
た。
移動しながらガラス微粒子を堆積させ、堆積の進行に合
わせてガス流量を増加させ8時間後に外径230mmの
母材用スート1を得た。堆積終了直前には、酸水素炎用
の酸素ガス450リットル/minおよび水素ガス900リッ
トル/min、キャリアーガス用の酸素ガス45リットル/m
in、SiCl4 240g/minがバーナ22に供
給されていた。母材用スート1は平均堆積速度84g/
minで高速堆積され、その表面には凹凸が確認され
た。
【0017】得られた母材用スート1を焼結炉に入れ、
脱水焼結ガラス化して透明なガラスインゴット4が得れ
らたが、その表面には凹凸が残っており、凹凸の深さは
最大で1.45mmあった。
脱水焼結ガラス化して透明なガラスインゴット4が得れ
らたが、その表面には凹凸が残っており、凹凸の深さは
最大で1.45mmあった。
【0018】次に、図1に示す研削装置でガラスインゴ
ット4の表面を研削した。ダイヤモンドホイール5は粗
さ#140番のものを使用し、削り込み深さ0.25m
m、インゴット送り速度50mm/minの条件で研削
部分を水冷しながら6回研削し、さらに粗さ#600番
のダイヤモンドホイール5を使用して削り込み深さ0.
05mm、インゴット送り速度50mm/minの条件
で2回仕上研削を行い、光ファイバ母材を得た。研削に
要した時間は約220分であった。
ット4の表面を研削した。ダイヤモンドホイール5は粗
さ#140番のものを使用し、削り込み深さ0.25m
m、インゴット送り速度50mm/minの条件で研削
部分を水冷しながら6回研削し、さらに粗さ#600番
のダイヤモンドホイール5を使用して削り込み深さ0.
05mm、インゴット送り速度50mm/minの条件
で2回仕上研削を行い、光ファイバ母材を得た。研削に
要した時間は約220分であった。
【0019】得られた光ファイバ母材の表面はきわめて
平滑で、OVD法で製造した光ファイバ母材と比較して
も遜色なく、製造時間は母材用スート製造から研削時間
を含めてもOVD法で製造した場合の約1/3程度であ
った。
平滑で、OVD法で製造した光ファイバ母材と比較して
も遜色なく、製造時間は母材用スート製造から研削時間
を含めてもOVD法で製造した場合の約1/3程度であ
った。
【0020】さらに得られた光ファイバ母材を電気炉で
外径45mmに延伸して光ファイバプリフォームとし、
このプリフォームを線引機にて線引し外径125μmの
光ファイバを製造し、得られた光ファイバの偏芯率およ
び接続損失を測定したところ、偏芯率が0.32(%)、
接続損失が0.04(dB)と小さく光学特性が良好であ
った。
外径45mmに延伸して光ファイバプリフォームとし、
このプリフォームを線引機にて線引し外径125μmの
光ファイバを製造し、得られた光ファイバの偏芯率およ
び接続損失を測定したところ、偏芯率が0.32(%)、
接続損失が0.04(dB)と小さく光学特性が良好であ
った。
【0021】実施例2 実施例1と同様にして母材用スート1を製造し、脱水焼
結ガラス化して透明なガラスインゴット4を得たとこ
ろ、その表面には凹凸が残っており、凹凸の深さは最大
で1.45mmあった。
結ガラス化して透明なガラスインゴット4を得たとこ
ろ、その表面には凹凸が残っており、凹凸の深さは最大
で1.45mmあった。
【0022】次に、図1に示す研削装置でガラスインゴ
ット4の表面を研削した。ダイヤモンドホイール5は粗
さ#60番のものを使用し、削り込み深さ0.5mm、
インゴット送り速度70mm/minの条件で研削部分
を水冷しながら3回研削し、さらに粗さ#600番のダ
イヤモンドホイール5を使用して削り込み深さ0.05
mm、インゴット送り速度50mm/minの条件で1
回仕上研削を行い、光ファイバ母材を得た。研削に要し
た時間は約110分であった。
ット4の表面を研削した。ダイヤモンドホイール5は粗
さ#60番のものを使用し、削り込み深さ0.5mm、
インゴット送り速度70mm/minの条件で研削部分
を水冷しながら3回研削し、さらに粗さ#600番のダ
イヤモンドホイール5を使用して削り込み深さ0.05
mm、インゴット送り速度50mm/minの条件で1
回仕上研削を行い、光ファイバ母材を得た。研削に要し
た時間は約110分であった。
【0023】得られた光ファイバ母材の表面はきわめて
平滑で、OVD法で製造した光ファイバ母材と比較して
も遜色なく、製造時間は母材用スート製造から研削時間
も含めてもOVD法で製造した場合の約1/3程度であ
った。
平滑で、OVD法で製造した光ファイバ母材と比較して
も遜色なく、製造時間は母材用スート製造から研削時間
も含めてもOVD法で製造した場合の約1/3程度であ
った。
【0024】さらに得られた光ファイバ母材から実施例
1と同様にして光ファイバを製造し、得られた光ファイ
バの偏芯率および接続損失を測定したところ、偏芯率が
0.28(%)、接続損失が0.03(dB)と小さく光学
特性が良好であった。
1と同様にして光ファイバを製造し、得られた光ファイ
バの偏芯率および接続損失を測定したところ、偏芯率が
0.28(%)、接続損失が0.03(dB)と小さく光学
特性が良好であった。
【0025】比較例1 実施例1と同様にして母材用スート1を製造し、脱水焼
結ガラス化して透明なガラスインゴット4を得たとこ
ろ、その表面には凹凸が残っており、凹凸の深さは最大
で1.45mmあった。
結ガラス化して透明なガラスインゴット4を得たとこ
ろ、その表面には凹凸が残っており、凹凸の深さは最大
で1.45mmあった。
【0026】このガラスインゴット4の表面研削を行わ
ずに、実施例1と同様にして線引して光ファイバを製造
し、得られた光ファイバの偏芯率および接続損失を測定
したところ、偏芯率が1.81(%)、接続損失が0.2
1(dB)と、光ファイバの偏芯による接続損失が大き
く、光学特性が悪かった。
ずに、実施例1と同様にして線引して光ファイバを製造
し、得られた光ファイバの偏芯率および接続損失を測定
したところ、偏芯率が1.81(%)、接続損失が0.2
1(dB)と、光ファイバの偏芯による接続損失が大き
く、光学特性が悪かった。
【0027】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の方
法で光ファイバ母材を製造すると、表面に凹凸のない光
ファイバ母材を製造することができ、光ファイバ母材を
線引して得られる光ファイバの偏芯率や接続損失が小さ
く光学特性が良好である。しかもOVD法に比べてはる
かに短い時間で光ファイバ母材を高速製造することがで
き、生産性が高い。
法で光ファイバ母材を製造すると、表面に凹凸のない光
ファイバ母材を製造することができ、光ファイバ母材を
線引して得られる光ファイバの偏芯率や接続損失が小さ
く光学特性が良好である。しかもOVD法に比べてはる
かに短い時間で光ファイバ母材を高速製造することがで
き、生産性が高い。
【図1】本発明を適用する光ファイバ母材の製造方法を
実施するためのガラスインゴットの研削装置を示す斜視
図である。
実施するためのガラスインゴットの研削装置を示す斜視
図である。
【図2】PT法による母材用スートを製造する装置を示
す概略図である。
す概略図である。
1は母材用スート、3はコア用ガラス棒、4はガラスイ
ンゴット、5はダイヤモンドホイール、7はホイール支
持部、8はチャック支持部、9は固定テーブル、11は
チャック、12は支持板、13・18・19はモータ、
14は走査テーブル、15はボールナット、16は台、
17はねじ棒、22はバーナ、23はバーナ台である。
ンゴット、5はダイヤモンドホイール、7はホイール支
持部、8はチャック支持部、9は固定テーブル、11は
チャック、12は支持板、13・18・19はモータ、
14は走査テーブル、15はボールナット、16は台、
17はねじ棒、22はバーナ、23はバーナ台である。
Claims (4)
- 【請求項1】 種棒に、その軸方向に複数のバーナを移
動させながら気体状ガラス原料を吹き付けて堆積させた
母材用スートを形成し、該母材用スートを焼結してガラ
スインゴットを形成し、該ガラスインゴットを回転させ
ながらその周囲を研削仕上げることを特徴とする光ファ
イバ母材の製造方法。 - 【請求項2】 種棒に、その軸方向に複数のバーナを移
動させながら気体状ガラス原料を吹き付けて堆積させた
母材用スートを形成し、該母材用スートを回転させなが
らその周囲を研削し、その研削した母材用スートを焼結
することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項3】 前記研削がセンタレスグラインダによる
研削であることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載の光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項4】 前記研削が旋盤研削であることを特徴と
する請求項1または請求項2に記載の光ファイバ母材の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21155396A JPH1059739A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21155396A JPH1059739A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1059739A true JPH1059739A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=16607725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21155396A Pending JPH1059739A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1059739A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0976689A1 (en) * | 1998-07-29 | 2000-02-02 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Process of producing a preform for an optical fibre and product produced by the process |
JP2006263911A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Schott Ag | 研削方法および研削機械 |
CN105922085A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-09-07 | 无锡中地钻探装备有限公司 | 钻杆打磨装置 |
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