JPS5812213B2 - 高耐候性光通信用多成分系ガラスファイバ− - Google Patents

高耐候性光通信用多成分系ガラスファイバ−

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JPS5812213B2
JPS5812213B2 JP53057114A JP5711478A JPS5812213B2 JP S5812213 B2 JPS5812213 B2 JP S5812213B2 JP 53057114 A JP53057114 A JP 53057114A JP 5711478 A JP5711478 A JP 5711478A JP S5812213 B2 JPS5812213 B2 JP S5812213B2
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高野武止
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/04Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
    • C03C13/045Silica-containing oxide glass compositions
    • C03C13/046Multicomponent glass compositions
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は芯ガラスと被覆ガラスとから成るステップ型の
光通信用多成分系ガラスファイバーの改良に関する。
一般にこの種のガラスファイバーは芯の周囲にそれより
も小さい屈折率を有する被覆層が設けられて成るもので
ファイバーの一端から芯に入射させた光情報を、芯と被
覆との境界面での全反射を利用して芯内に閉じ込めファ
イバー6他端へ伝えようとするものである。
ところで従来、光通信用多成分系ガラスファイバーとし
て例えばNa202 0%、Ca09%およびSiO2
71%(いずれも重量比)からなる芯ガラスに、Na2
022%、Ca03.5%およびSin274.5%(
いずれも重量比)からなるガラスを被覆したものが用い
られている。
しかしこのガラスファイバーにおいてはアルカリ含有量
が多いため低損失化し易い反面、アルカリ成分が外部に
溶出し易いため耐候性が劣ると言う欠点がある。
一方、ステップ型の光通信用多成分系ガラスファイバー
の製造方法は、主として二重ルツボ法が採用されている
この方法は同芯円秩に配置した内管端部及び外管端部の
オリフイスから夫々溶融した芯ガラス、被覆ガラスを同
時に自然流下させ、線引きして光通信用多成分系ガラス
ファイバーを造るものである。
この場合、とくに線引き作業温度、つまり芯ガラス、被
覆ガラスの紡糸温度を高くして粘性を低く抑えて(通常
粘度が106〜103ボイズ)、オリフイスからの各ガ
ラスの自然流下を容易ならしめる必要がある。
ところで、従来の芯材料、被覆材料としての各種多成分
系ガラスを二重ルツボ法にて光通信用多成分系ガラスフ
ァイバーを製造する場合、その多成分系ガラスを上述し
た粘度範囲となるように線引き作業温度を高くすると、
線引き作業に際してガラスの一部に結晶を生じ易くなり
、この結晶化によって得られたガラスファイバーの光伝
送損失の増加、引張り強度の低下を招く欠点があった。
このようなことから、本発明者は上記欠点を解消するた
めに鋭意研究を重ねた結果、芯材料としてSiO2,M
203,アルカリ金属酸化物、CaO,MgO,及びB
203、かつこれら成分値を規定した多成分系ガラスを
使用し、一方、被覆材料としてSiO2,Al203,
アルカリ金属酸化物、ZnO,Zr02,Ti02のう
ちの1種以上、CaO,MgO及びB203の成分から
なり、かつこれら成分値を規定した多成分系ガラスを使
用することによって、(1)被覆用多成分系ガラスが耐
水性、耐酸性、耐アルカリ性等の耐化学的性質が良好で
、アルカリ溶出が少なく耐候性が優れていること、(高
耐候性) (2)芯用多成分系ガラスと被覆用多成分系ガラスが、
線引き工程で失透しないこと、同時に、ファイバーの寸
法安定性が優れていること。
(3)芯用多成分系ガラスが低損失であること。
つまり、散乱損失が低く、溶融し易い(溶融温度が低い
)ガラス組成であること。
溶融温度が高ければ、使用するルツボ、雰囲気からの、
鉄、銅等の吸収損失の高い物質の混入、並びに散乱欠陥
の発生により、損失が増加する為である。
(低損失)(4)芯用多成分系ガラスと被覆用多成分系
ガラスとの膨張係数の差(△α)が、3X]O−6cm
/cm−C(atO〜300℃)以下と小さいこと。
膨張係数の差が大きいと、ファイバー中でのストレスが
高く、信頼性が低下する。
(5)芯の屈折率をnl,被覆の屈折率をn2とした場
合、比屈折率差△n(n1−n2/n1)が、0.00
3以上であること、等種々の優れた特性を有する高耐候
性低損失多成分系ガラスファイバーを見い出した。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の光通信用多成分系ガラスファイバーは、(A)
重量比にて、SiO250〜70%(但し30係以内は
GeO2で置換してもよい)、M2030.5〜7チ、
アルカリ金属酸化物10〜23係、Ca02〜10係、
MgOO〜5係及びB2034〜15チからなる芯用多
成分系ガラスと、(8)重量比にて、SiO260〜8
0チ、Al2030.5〜10%、アルカリ金属酸化物
9〜17%、CaOO〜5チ、MgOO〜4%、znO
,zr02,TiO2のうちから選ばれた少なくとも1
種7係以下(0を含まず)及びB2030〜10%から
なる被覆用多成分系ガラスと、から形成されるものであ
る。
次に、上記芯用多成分系ガラスの各成分値を限定した理
由について述べる。
IA)St02もしくはSiO2−Ge02これらの成
分は、ガラスの骨格を形成する成分であり、その含有量
を、50wt%未満にすると耐水性が低下し、一方、そ
の含有量が、70wt%を越えると、他の成分との関係
から、所期の屈折率を有するガラスが得られなくなる。
しかしてGeO2の一部置換により溶融温度の低下を図
りうるがその置換量は55〜70wt%中30係までが
限度(従ってSiO2は最低25wt係になる)である
2A)kl20s M203は、ガラスの耐水性の改善化に寄与するもので
ある。
M203の含有量が、0.5wt%未満では、耐水性の
改善化が期待できず、一方、その含有量が、7wt%を
越えると失透し易くなり、好ましくない。
3A)アルカリ金属酸化物 アルカリ金属酸化物は、主に、Na20,K20,Li
20からなり、網目修飾酸化物として作用する。
アルカリ金属酸化物の含有量が]Owt%未満では、失
透し易くなり、一方23wt%を越えると、耐水性が低
下する。
また、アルカリ金属酸化物中の構成成分(Na20,K
20,Li20)の配合割合は、要求される芯の物性変
化により適宜調整される。
具体的には、粘性を低減させる場合は、アルカリ金属酸
化物中のK20の比率を低くし、膨張係数を高くさせる
場合は、Li20の比率を高くし、更に屈折率を高める
場合は、Li20の比率を高くする。
4A)CaO CaOは、耐水性の向上、屈折率の増加に寄与するもの
である。
CaOの含有量が2wt%未満では所期の効果を、充分
達成できず、一方、その含有量が、]Owt%を超える
と失透し易くなるからである。
5A)MgO MgOは、耐風化性の改善に寄与する。
MgOが5wt%を超えると失透し易くなるので好まし
くない。
6A)B203 B203は、失透を防止する効果と、高温粘性を調整す
る効果を有する。
15wt%を越えると、高温粘性が低下し、線引き作業
が困難となるからであり、4Wt%未満では、その効果
が十分でない。
また、上記被覆用多成分系ガラスの各成分を限定した理
由は次の通りである。
1B)SiO2 Si02は被覆の骨格を形成するものであり、その含有
量が60重量係未満では耐水性が低下し、一方80重量
係を超えると、高温粘性が増加し芯ガラスとの粘性差が
増大するもので好ましくない。
2B)Al203 Al203は、耐水性の改善効果を有するものである。
Al203の含有量が0.5重量係未満では所期の効果
が充分達成できず、かといって10重量係を超えると失
透し易くなるからである。
3B)アルカリ金属酸化物 アルカリ金属酸化物は主にNa20,K20,Li20
からなり、網目修飾酸化物として作用する。
アルカリ金属酸化物の含有量が9重量係未満では失透し
易くなり、17重量係を越えると耐水性が低下し所期の
要求を満たす被覆が得られない。
4B)CaO CaOは耐水性の向上効果を有するものであるが、5重
量係を超えると失透し易くなり好ましくない。
5B)MgO MgOは耐風化性の改善化に寄与する。
MgOが4重量係を越えると、失透するので好ましくな
い。
6B)B203 B203ぱ耐水性の改善、屈折率の増加に寄与する。
B203が10重量係を越えると、被覆ガラスの屈折率
が高くなり過ぎて、所期の屈折率差が得られず好ましく
ない。
7B)ZnO,zrO2,TiO2 これら成分の添加は、耐水性の改善に効果がある。
しかしてこれらの組成分は1種もしくは2種以上の混合
系でもよいが7重量係を超えると脈理が生じ易い。
従って7重量係を限度に選ぶ。
次に、本発明の実施例を説明する。
下記表1〜表4に示す如く、組成割合が夫々異なる芯用
多成分系ガラス及び被覆用多成分系ガラスを二重ルツボ
法により、800〜1100℃の温度下で線引きして1
0種の光通信用多成分系ガラスファイバー(芯径80μ
、被覆径150μ)を得た。
しかして、得られた各光通信用多成分系ガラスファイバ
ーの芯及び被覆における屈折率Cn)、熱膨張係数(α
)、耐水性、耐風化性、104、105、106ポイズ
になる温度、並びに失透傾向を調べた。
その結果を同表1〜表4に併記した。なお、耐水性、耐
風化性、及び失透傾向は次のような試験により求めた。
1)耐水性;目開き0.5mmのJIS標準篩にパスし
、目開き0.3mmの同標準篩にパスしない粉末試料5
.0gを、1OOmlの蒸留水に浸し沸騰湯浴中で1時
間加熱した後、その溶液を0.01N−HCl溶液で滴
定し、その滴定した量(ml)で耐水性の優・劣を求め
る。
2)耐風化性;ガラス表面にできるヘイズ(Haze)
を観察し、 SK−16よりヘイズのできにくいものをASK−16
と同程度のものを ABSK−16よりヘイズ
のでき易いものを Bと評価する。
3)失透傾向;800℃で15時間加熱、並びに110
0℃で15時間加熱して 結晶の析出しないものを a表面に結晶
を析出するものを b表面及び内部に結晶を
析出するものを Cと評価する。
しかして本発明に係る多成分系ガラスファイバーは伝送
損失が850mμの波長での測定で、20dB/km以
下であり、低損失ファイバーであった。
尚、上記組成のガラスは、二重ルツボ法以外での製法、
例えば、ロツド・イン・チューブ法で紡糸しても、高耐
候性低損失ファイバーが得られる。
以上詳述した如く、本発明によれば低損失で耐水性、耐
風化性などの耐化学的性質が良好で、とくに被覆層から
のアルカリ溶出が少なく耐候性に優れ、かつ寸法安定性
に優れ、しかも線引き作業時の失透傾向を防止でき、性
能、耐用寿命、損失を著しく改善した光通信用多成分系
ガラスファイバーを提供できるものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A)重量比にてSiO250〜70係(このうち
    30チ以内はGe02で置換してもよい)、A7203
    0.5〜7φ、アルカリ金属酸化物10〜23係、Ca
    O2〜10係、B2034〜15チおよびMg0 0〜
    5係からなる芯用多成分系ガラスと、 (8)重量比にて、SiO260〜80%、Al203
    0.5〜10傑、アルカリ金属酸化物9〜17係、Ca
    O O〜5係、znO,zrO2、Ti02のうちから
    選ばれた少なくとも1種7チ以下(但し0を含まず)、
    Mg0 0〜4係およびB2030〜10%からなる被
    覆用多成分系ガラスとから形成された高耐候性光通信用
    多成分系ガラスファイバー。
JP53057114A 1978-05-16 1978-05-16 高耐候性光通信用多成分系ガラスファイバ− Expired JPS5812213B2 (ja)

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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4452508A (en) * 1977-06-28 1984-06-05 British Telecommunications Graded index optical fibres
JPS5851900B2 (ja) * 1978-10-06 1983-11-18 日本板硝子株式会社 高耐水性の光伝送体用ガラス
US4381347A (en) * 1979-05-09 1983-04-26 Oy Partek Ab Fibre glass composition
JPS57200247A (en) * 1981-05-30 1982-12-08 Toshiba Corp Glass fiber of multi-component system for optical communication
NL8103089A (nl) * 1981-06-26 1983-01-17 Philips Nv Optische vezel van het graded index type en werkwijze voor de vervaardiging daarvan.
WO1983003599A1 (en) * 1982-04-09 1983-10-27 Western Electric Co Doped optical fiber
US4573762A (en) * 1983-06-27 1986-03-04 U.S. Philips Corporation Germanium-free optical fibers having large numerical apertures
JPS60155551A (ja) * 1984-01-24 1985-08-15 Toshiba Corp 光フアイバ用被覆ガラス
DE3524605A1 (de) * 1985-01-22 1987-01-15 Schott Glaswerke Lichtwellenleiter, hergestellt aus speziellen hoch-aluminiumhaltigen substratglaesern durch ionenaustausch gegen cs+-ionen
ES2092707T3 (es) * 1992-04-10 1996-12-01 Schott Glaswerke Vidrio cristalino exento de plomo y bario con elevada transmision de la luz.
EP0895511B1 (en) * 1996-04-24 2001-12-05 Owens Corning Glass compositions having high ki values and fibers therefrom
US6034014A (en) * 1997-08-04 2000-03-07 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Glass fiber composition
KR100274807B1 (ko) * 1998-06-24 2000-12-15 김효근 브래그격자 필터용 광섬유 및 그를 이용한 브래그 격자 필터
NL1020358C2 (nl) * 2002-04-10 2003-10-13 Draka Fibre Technology Bv Werkwijze en inrichting ter vervaardiging van optische voorvormen, alsmede de daarmee verkregen optische vezels.
DE10245987B3 (de) * 2002-10-02 2004-05-06 Schott Glas Optische Stufenfasern aus Mehrkomponentengläsern
DE10309495B4 (de) * 2003-02-25 2006-02-16 Schott Ag Aluminosilikatglas und dessen Verwendung
DE10311802B4 (de) * 2003-03-12 2006-03-02 Schott Ag Boroaluminosilikatglas und dessen Verwendung
DE102006012116A1 (de) * 2006-03-14 2007-09-20 Schott Ag Glaserfaserkabel
JP5949016B2 (ja) * 2011-06-15 2016-07-06 住友電気工業株式会社 光ファイバ製造方法
CN114634313B (zh) * 2020-12-15 2023-11-28 北京玻璃研究院有限公司 一种温度匹配光纤及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3013888A (en) * 1959-11-06 1961-12-19 Saint Gobain Glass composition
US3841882A (en) * 1971-02-08 1974-10-15 Owens Corning Fiberglass Corp Cladding glass compositions for light transmitting glass fibers
US3844801A (en) * 1971-02-08 1974-10-29 Owens Corning Fiberglass Corp Cladding glass compositions for light transmitting glass fibers

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US4264131A (en) 1981-04-28
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