JPS5816161B2 - 光伝送路及びその製法 - Google Patents
光伝送路及びその製法Info
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- JPS5816161B2 JPS5816161B2 JP53009556A JP955678A JPS5816161B2 JP S5816161 B2 JPS5816161 B2 JP S5816161B2 JP 53009556 A JP53009556 A JP 53009556A JP 955678 A JP955678 A JP 955678A JP S5816161 B2 JPS5816161 B2 JP S5816161B2
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- Japan
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- quartz
- optical transmission
- refractive index
- purity
- layer
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- Expired
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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]
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光伝送路の製法に関する。
従来、光伝送路としては、光学ガラスでつくられる場合
が多く、このような伝送路は、光学ガラスに含まれる不
純物による光の吸収が多いため、光伝送損失が大きい。
が多く、このような伝送路は、光学ガラスに含まれる不
純物による光の吸収が多いため、光伝送損失が大きい。
また、他の例として、石英のクラッド型ファイバーが存
在するが、これは高純度の石英パイプ内に石英よりも高
い屈折率を有するように、金属酸化物を添加した石英の
層をつけ防糸したものである。
在するが、これは高純度の石英パイプ内に石英よりも高
い屈折率を有するように、金属酸化物を添加した石英の
層をつけ防糸したものである。
しかしながら、石英パイプ内に均一な層をつけることは
難しく、長さ方向の寸法精度を保つことは非常に困難で
ある。
難しく、長さ方向の寸法精度を保つことは非常に困難で
ある。
また紡糸時に気泡が入るために、孔をつぶすように真空
引きする必要がある。
引きする必要がある。
しかし、この真空引きは金属酸化物を還元するために好
ましくない。
ましくない。
本発明は斜上の従来技術の欠陥を除去したものであって
、その目的は、高純度の石英の周囲にＢ２Ｏ３を含む石
英を積層して屈折率を低下せしめた光伝送路及びその製
法を提供することである。
、その目的は、高純度の石英の周囲にＢ２Ｏ３を含む石
英を積層して屈折率を低下せしめた光伝送路及びその製
法を提供することである。
他の目的は、更にその周囲にＳｉＯ□層を積層して、紡
糸時５ｉＯ２−Ｂ２０□の粘性が石英より低生するため
に生じる欠陥を改良し、ファイバーになった後８１０２
Ｂ２Ｏ３の部分に引張応力が働いて屈折率が下がる
ようにすることである。
糸時５ｉＯ２−Ｂ２０□の粘性が石英より低生するため
に生じる欠陥を改良し、ファイバーになった後８１０２
Ｂ２Ｏ３の部分に引張応力が働いて屈折率が下がる
ようにすることである。
本発明は、このようなファイバー構造に関するものであ
り、更にこれらの構造を有するファイバーの製造方法を
提供するものである。
り、更にこれらの構造を有するファイバーの製造方法を
提供するものである。
なおここで示す高純度石英とは、本発明の精神からみて
明らかであるように、光伝送損失に悪影響を与えない元
素の不純物を微量含んでいてもよいが光伝送損失に悪影
響を与えるＦｅやＣｕのような遷移金属類の不純物を含
まない石英を示すものである。
明らかであるように、光伝送損失に悪影響を与えない元
素の不純物を微量含んでいてもよいが光伝送損失に悪影
響を与えるＦｅやＣｕのような遷移金属類の不純物を含
まない石英を示すものである。
゛以下図面を参照して本発明を詳述する。
第１図ａ、ｂにおいて、第１図すは本発明の実施例のフ
ァイバーの断面構造とその屈折率を示すものであり、紡
糸前の石英ロンド又はパイプの断面図を第１図ａに、併
記して示す。
ァイバーの断面構造とその屈折率を示すものであり、紡
糸前の石英ロンド又はパイプの断面図を第１図ａに、併
記して示す。
同図において、Ａはクラッド型ファイバー、Ｂは光０ガ
イド、Ｃは放物線状屈折率分布型ファイバーを示し、図
中、１は高純度の人工石英からなり、そのまわりの２は
Ｂ２Ｏ３を添加した高純度の人工石英からなる。
イド、Ｃは放物線状屈折率分布型ファイバーを示し、図
中、１は高純度の人工石英からなり、そのまわりの２は
Ｂ２Ｏ３を添加した高純度の人工石英からなる。
３は中空部分を示しくここでは空気の部分である）、４
はＳｉＯ□層である。
はＳｉＯ□層である。
上記の２の部分の屈折率は１の部分の屈折率より低いた
め、光エネルギーは１の部分に集中して進む。
め、光エネルギーは１の部分に集中して進む。
第２図は、第１図すに図示したファイバーに紡糸するた
めの石英のロンド又はパイプのつくす方ヲ説明するため
の図である。
めの石英のロンド又はパイプのつくす方ヲ説明するため
の図である。
一般に、高純度のボロン（Ｂ）や硅素（Ｓｉ ）の水素
化物、ハロゲン化物、−有機化合物を酸化してＢ２Ｏ３
やＳ ｒ ０２を同時に作りＢ２Ｏ３の含まれた５１０
２を作ることかり能であるので、これを機械的研磨、レ
ーザーによる円滑化、サファイア・ポリシュ、弗酸洗浄
又は火炎研摩を施した平滑な表面のきれいな高純度の石
英棒又はパイプ上に積層することができる。
化物、ハロゲン化物、−有機化合物を酸化してＢ２Ｏ３
やＳ ｒ ０２を同時に作りＢ２Ｏ３の含まれた５１０
２を作ることかり能であるので、これを機械的研磨、レ
ーザーによる円滑化、サファイア・ポリシュ、弗酸洗浄
又は火炎研摩を施した平滑な表面のきれいな高純度の石
英棒又はパイプ上に積層することができる。
第２図はその方法を説明する装置を示し、長さ方向の往
復運動と回転運動するように配置した石英ロンド又はパ
イプ１のまわりに、酸水素バーナーに酸素でＢＢｒ３及
びＳ ｉ Ｃ’４を送りこんで出口で次式に示す反応を
起させる。
復運動と回転運動するように配置した石英ロンド又はパ
イプ１のまわりに、酸水素バーナーに酸素でＢＢｒ３及
びＳ ｉ Ｃ’４を送りこんで出口で次式に示す反応を
起させる。
そして同時に、反応生成物であるＢ２Ｏ３，Ｓ１０□を
高温で吹きつけガラス状又は粉状に積層させる。
高温で吹きつけガラス状又は粉状に積層させる。
５ｉＣ１４＋２Ｈ２＋０２−８ｉＯ□＋４ＨＣ１４ＢＢ
ｒ３＋６Ｈ２＋３０２＝２Ｂ２０３＋ １２ＨＢｒ第３
図は、第２図に示す酸水素バーナーに送りこむＢＢｒ３
、及び８ｒＣ１４を酸素でキャリアーするための装置の
一例を示す。
ｒ３＋６Ｈ２＋３０２＝２Ｂ２０３＋ １２ＨＢｒ第３
図は、第２図に示す酸水素バーナーに送りこむＢＢｒ３
、及び８ｒＣ１４を酸素でキャリアーするための装置の
一例を示す。
同図において、酸素ガスは純化装置１で純化され、流量
計２を通りコック３，４の切換によって恒温槽７の中に
配置された蒸発器５中のＢＢ ｒ ３又は５ｉＣ１４の
液６をバブリングする。
計２を通りコック３，４の切換によって恒温槽７の中に
配置された蒸発器５中のＢＢ ｒ ３又は５ｉＣ１４の
液６をバブリングする。
ＢＢｒ３又は５ｉＣｌ、の蒸気が酸素に含まれこの混合
蒸気が４を通ってバーナーに入る。
蒸気が４を通ってバーナーに入る。
ここで流量は流量計２で調節され、液の温度従って蒸気
圧の温度は電子恒温槽のようなもので調節できるのでバ
ーナーに送り込まれるＢＢｒ３とＳ ｔ Ｃｌ ４の量
を制御することができる。
圧の温度は電子恒温槽のようなもので調節できるのでバ
ーナーに送り込まれるＢＢｒ３とＳ ｔ Ｃｌ ４の量
を制御することができる。
従って、ＳｉＯ□中のＢ２Ｏ３の量も制御でき、屈折率
の低下も制御可１能となる。
の低下も制御可１能となる。
以上の説明では、キャリアーガスとして酸素を使用した
例について述べたが、不活性ガス、水素等も使用し得る
ことは勿論である 次に実験例について説明する。
例について述べたが、不活性ガス、水素等も使用し得る
ことは勿論である 次に実験例について説明する。
第３図の図示例でキャリアーガスとしてＡｒガスを選定
し、これを２１ 、／’１１１ｔπの割合で流し、蒸発
器５の温度を３０℃にしてそれぞれ、ＢＢｒ２，５ｉＣ
１４をバーナーに送りこんだ。
し、これを２１ 、／’１１１ｔπの割合で流し、蒸発
器５の温度を３０℃にしてそれぞれ、ＢＢｒ２，５ｉＣ
１４をバーナーに送りこんだ。
この時、第２図に図示のバーナーの水素の流量は６０
Ｌ ／ｉｎ、酸素の流量は４５を肩であった。
Ｌ ／ｉｎ、酸素の流量は４５を肩であった。
このバーナーの炎をｉｏｍφの石英棒のまわりに接触さ
せ、２時間処理した新約２０履φのロンドとなった。
せ、２時間処理した新約２０履φのロンドとなった。
これを石英パイプに入れ高周波炉で加熱紡糸した所、コ
ア径７５μ、クラツド径１５０μ、外径２００μｍのフ
ァイバーが得られた。
ア径７５μ、クラツド径１５０μ、外径２００μｍのフ
ァイバーが得られた。
このファイバーにレーザ光を通した所、光は完全にトラ
ップされ散乱の損失も少く、全体の伝送損失も少なかっ
た。
ップされ散乱の損失も少く、全体の伝送損失も少なかっ
た。
以上述べたように、本発明の光伝送路は、Ｂ２Ｏ３を含
む石英を高純度の石英を高純度の石英棒又はパイプ上に
積層したものの上にＳｉＯ□層を積層せしめて後、溶融
紡糸してファイバーを作るので、光エネルギーの集中す
る部分が高純度の石英よりなり、そのまわりにＢ２Ｏ３
を含む低屈折率の石英を配置し、かつ最外層に８１０２
層を配置したクラッド型ファイバー、光Ｏガイドを構成
しているので、光の透過性が良く、光の伝送損失が極め
て少い。
む石英を高純度の石英を高純度の石英棒又はパイプ上に
積層したものの上にＳｉＯ□層を積層せしめて後、溶融
紡糸してファイバーを作るので、光エネルギーの集中す
る部分が高純度の石英よりなり、そのまわりにＢ２Ｏ３
を含む低屈折率の石英を配置し、かつ最外層に８１０２
層を配置したクラッド型ファイバー、光Ｏガイドを構成
しているので、光の透過性が良く、光の伝送損失が極め
て少い。
そして表面のきれいな高純度石英上に完全に酸化したＳ
ｉ０２・Ｂ２Ｏ３を積層させるので、境界に汚れとか
気泡の混入がなく、屈折率の異なる石英の境界での散乱
損失が少い。
ｉ０２・Ｂ２Ｏ３を積層させるので、境界に汚れとか
気泡の混入がなく、屈折率の異なる石英の境界での散乱
損失が少い。
また、石英中に含有させるＢ２Ｏ３の量を変えることに
よって、屈折率の制御が容易である。
よって、屈折率の制御が容易である。
しかし屈折率を大きく下げるためＢ２Ｏ３の含有量を多
くすると、溶融温度が低下するので紡糸時この部分の粘
性が下がり形がくずれる。
くすると、溶融温度が低下するので紡糸時この部分の粘
性が下がり形がくずれる。
これを紡糸するためにはさらにこの上にＳｉＯ２層をつ
ければ良い。
ければ良い。
こうすると、５ｉ０２−Ｂ２０３の膨張係数が石英より
高いため紡糸後ファイバーになったとき引張り応力をう
けるため屈折率が低下するのでさらに効果が出る。
高いため紡糸後ファイバーになったとき引張り応力をう
けるため屈折率が低下するのでさらに効果が出る。
５ｉｎ２−Ｂ２０３が低屈折率を有することは実験的に
明確であるが、次のように考えられる。
明確であるが、次のように考えられる。
高純度の石英パイプまたは石英ロンドのコアガラス上に
Ｂ２Ｏ３を含む石英（８１０２Ｂ２０３）を積層せしめ
更にその上に５ｉ０２層を積層せしめたもの（以下これ
をプレフォームとする）を溶融紡糸してファイバーを作
る時においては、溶融紡糸温度でコアとクラッド（Ｓｉ
Ｏ□−Ｂ２０３）と最外層のＳ ｔ ０２層とが一体と
なっており、それがそのまま室温まで急冷されてゆく。
Ｂ２Ｏ３を含む石英（８１０２Ｂ２０３）を積層せしめ
更にその上に５ｉ０２層を積層せしめたもの（以下これ
をプレフォームとする）を溶融紡糸してファイバーを作
る時においては、溶融紡糸温度でコアとクラッド（Ｓｉ
Ｏ□−Ｂ２０３）と最外層のＳ ｔ ０２層とが一体と
なっており、それがそのまま室温まで急冷されてゆく。
ところで、５１０２中にＢ２Ｏ３がドープされたガラス
８１０２ Ｂ２Ｏ３においては、純度Ｓ ｔ ０２が
最も低い熱膨張係数でありＢ２Ｏ３のドープ量が増すに
つれて熱膨張係数は増してゆく傾向を持っているので、
最も熱膨張係数の大きい５ｉＯ２Ｂ２０３層が最も熱収
縮しようとし、熱膨張係数の小さいコア及びＳ ｓ ０
２層が熱収縮しようとする度合は小さいものとなる。
８１０２ Ｂ２Ｏ３においては、純度Ｓ ｔ ０２が
最も低い熱膨張係数でありＢ２Ｏ３のドープ量が増すに
つれて熱膨張係数は増してゆく傾向を持っているので、
最も熱膨張係数の大きい５ｉＯ２Ｂ２０３層が最も熱収
縮しようとし、熱膨張係数の小さいコア及びＳ ｓ ０
２層が熱収縮しようとする度合は小さいものとなる。
この熱収縮におけるコアやＳｉＯ□層のクラッドのＳｉ
Ｏ□−Ｂ２０３層との相対的な差異は必然的にコアや８
１０２層に圧縮性の応力を誘起し、クラッドのＳｉＯ□
−Ｂ２０３層に引張り性の応力を誘起する。
Ｏ□−Ｂ２０３層との相対的な差異は必然的にコアや８
１０２層に圧縮性の応力を誘起し、クラッドのＳｉＯ□
−Ｂ２０３層に引張り性の応力を誘起する。
このためクラッドの５ｉｎ２Ｂ２０３層の密度は小さい
ものとなる。
ものとなる。
一方一般的にガラスの屈折率（ｎ）は分子屈折（Ｒ）と
分子容（至）とを用いれば、次のように表現もされる３
（Ｇｌ ａｄ ｓ ｔ ｏｎｅ−Ｄａ ｌｅの式）。
分子容（至）とを用いれば、次のように表現もされる３
（Ｇｌ ａｄ ｓ ｔ ｏｎｅ−Ｄａ ｌｅの式）。
このため上記５ＩＯ２−Ｂ２０３層においては密度が小
さく従って■は大となり、屈折率ｎはより小さいものと
なる傾向をもつのである。
さく従って■は大となり、屈折率ｎはより小さいものと
なる傾向をもつのである。
更に製造にあたっても、原料となるＢ及びＳｉのハロゲ
ン化物、水素化物、有機化合物は、その物理化学的性質
より高純度のものが得られるので、Ｂ２Ｏ３入り石英に
含有される不純物は少いため吸収損失が小さく、所定の
屈折率分布をもつファイバーも容易につくることができ
、このファイバーの伝送損失も極めて少い。
ン化物、水素化物、有機化合物は、その物理化学的性質
より高純度のものが得られるので、Ｂ２Ｏ３入り石英に
含有される不純物は少いため吸収損失が小さく、所定の
屈折率分布をもつファイバーも容易につくることができ
、このファイバーの伝送損失も極めて少い。
したがって、本発明による光伝送路は、光伝送用の通信
ケーブル、装置間接続用フィーダ、ライ・トガイド等に
使用して極めて有効なものとなる。
ケーブル、装置間接続用フィーダ、ライ・トガイド等に
使用して極めて有効なものとなる。
図は本発明の詳細な説明用図であり、第１図ａは紡糸前
の石英ロッド又はパイプの断面図を示し、第１図すは、
本発明の実施例の断面構造とその屈折率分布を示す。 こ５でＡはクラッド型ファイバー、Ｂは光０ガイド、Ｃ
は放物線状屈折率分布型ファイバーを示す。 第２図は、第１図すに図示したファイバーに紡糸するた
めの石英のロンド又はパイプの製造法を説明するための
図。 第３図は第２図に示す酸水素バーナーに送りこむＢＢｒ
３及びＳ ｉＣ１４を酸素でキャリアーするための装置
の一例を示す。 第１図において、１は高純度の石英、２はＢ２Ｏ３を添
加した高純度の石英、３は中空部分又はＢ２Ｏ３を含む
ＳｉＯ２を示す。 ４は石英又はそれと同じ役割をはだすガラスを示す。
の石英ロッド又はパイプの断面図を示し、第１図すは、
本発明の実施例の断面構造とその屈折率分布を示す。 こ５でＡはクラッド型ファイバー、Ｂは光０ガイド、Ｃ
は放物線状屈折率分布型ファイバーを示す。 第２図は、第１図すに図示したファイバーに紡糸するた
めの石英のロンド又はパイプの製造法を説明するための
図。 第３図は第２図に示す酸水素バーナーに送りこむＢＢｒ
３及びＳ ｉＣ１４を酸素でキャリアーするための装置
の一例を示す。 第１図において、１は高純度の石英、２はＢ２Ｏ３を添
加した高純度の石英、３は中空部分又はＢ２Ｏ３を含む
ＳｉＯ２を示す。 ４は石英又はそれと同じ役割をはだすガラスを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 低屈折率部分がＢ２０□を含む石英ガラスからなり
、高屈折率部分が高純度の石英ガラスからなり、かつ最
外層がＳ １０２層からなる構造を有することを特徴と
する光伝送路。 ２ 前記特許請求範囲第１項において、高純度の石英パ
イプ又は石英ロ゛レド上１こ高純度のＳｉ及びＢのハロ
ゲン化物、水素化物または有機化合物をキャリアーガス
を介して送り、それを酸化せしめてＢ２Ｏ３を含む石英
ガラスを積層せしめ、更にその上に８１０２層番積層せ
しめ、これを溶融紡糸することを特徴とする光伝送路の
製法。 ”
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53009556A JPS5816161B2 (ja) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | 光伝送路及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53009556A JPS5816161B2 (ja) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | 光伝送路及びその製法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11834572A Division JPS4976537A (ja) | 1972-11-25 | 1972-11-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5394944A JPS5394944A (en) | 1978-08-19 |
| JPS5816161B2 true JPS5816161B2 (ja) | 1983-03-30 |
Family
ID=11723546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53009556A Expired JPS5816161B2 (ja) | 1978-01-31 | 1978-01-31 | 光伝送路及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816161B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54124195A (en) * | 1978-03-22 | 1979-09-26 | Toshiba Corp | Reactor pressure vessel supporter |
| JPS57155506U (ja) * | 1981-03-25 | 1982-09-30 | ||
| JPS58149007A (ja) * | 1982-03-01 | 1983-09-05 | Dainichi Nippon Cables Ltd | マルチプルフアイバ |
| JPH0736326Y2 (ja) * | 1988-05-26 | 1995-08-16 | 三菱電線工業株式会社 | レーザー導光用ファイバ |
| JP2835957B2 (ja) * | 1988-11-21 | 1998-12-14 | 株式会社フジクラ | 光ファイバおよびその製造方法並びに該光ファイバを用いた光ファイバタップ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4976537A (ja) * | 1972-11-25 | 1974-07-24 |
-
1978
- 1978-01-31 JP JP53009556A patent/JPS5816161B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4976537A (ja) * | 1972-11-25 | 1974-07-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5394944A (en) | 1978-08-19 |
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