JPS5899129A - ロツドレンズの製造方法 - Google Patents
ロツドレンズの製造方法Info
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- JPS5899129A JPS5899129A JP19524881A JP19524881A JPS5899129A JP S5899129 A JPS5899129 A JP S5899129A JP 19524881 A JP19524881 A JP 19524881A JP 19524881 A JP19524881 A JP 19524881A JP S5899129 A JPS5899129 A JP S5899129A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロッドレンズの製造方法に関する。
ロッドレンズはロッドの軸心から外周に向うに従って除
々に屈折率の低下した構造を成しており、当該屈折率分
布はレンズを構成しているガラス組成中のドーパントに
より制御できる。
々に屈折率の低下した構造を成しており、当該屈折率分
布はレンズを構成しているガラス組成中のドーパントに
より制御できる。
こうしたロッドレンズは、光ファイバの製造技術として
用いられている内付けＣＶＤ法を介して製造できる。
用いられている内付けＣＶＤ法を介して製造できる。
ところで一般の内付けＣＶＤ法では、石英系（Ｓｉ０２
）のガラスパイプ内に原料ガス（気相のガラス原料、気
相のドーパント、キャリアガス）を供給しながら同パイ
プの外周長手方向に沿って移動する加熱器（酸水素炎バ
ーナなど〕により上記原料ガスを熱分解反応させ、これ
により生成されたスート状のガラス微粉末をガラスパイ
プの内周に堆積させると同時にガラス化してガラス層を
形成し、以下こうした操作の繰り返しにより所定厚のガ
ラス層が内周に形成されたガラスパイプを高温の熱処理
によりコラプスしてロッドレンズ用のガラス欅を得てい
る。
）のガラスパイプ内に原料ガス（気相のガラス原料、気
相のドーパント、キャリアガス）を供給しながら同パイ
プの外周長手方向に沿って移動する加熱器（酸水素炎バ
ーナなど〕により上記原料ガスを熱分解反応させ、これ
により生成されたスート状のガラス微粉末をガラスパイ
プの内周に堆積させると同時にガラス化してガラス層を
形成し、以下こうした操作の繰り返しにより所定厚のガ
ラス層が内周に形成されたガラスパイプを高温の熱処理
によりコラプスしてロッドレンズ用のガラス欅を得てい
る。
上記における気相のガラス原料はＳ ｉ Ｃｔ４、多用
されている気相のドーパントはＧａＣｌ２でろり、これ
らをガラス化した後の組成はＳ ｉ ０２−（） ｅ、
ｏ、系となる。
されている気相のドーパントはＧａＣｌ２でろり、これ
らをガラス化した後の組成はＳ ｉ ０２−（） ｅ、
ｏ、系となる。
ところがドーパントとしてのＧｅＯ□は、そノ沸点（１
０８０℃） カＳ Ｉｏ ２ （７）沸点（２２３０℃
）に比べてかなり低いため、高温で行なわれる上記熱分
解反応時においてＧｅ０ｔすなわちドーパントが揮散し
てしまうといった事態が生じ、この結果、ディップとか
リップルと称する屈折率分布のくぼみ、ゆらぎが生じ、
その分布曲線もなたらかでないため、不良品を多く出し
ている。
０８０℃） カＳ Ｉｏ ２ （７）沸点（２２３０℃
）に比べてかなり低いため、高温で行なわれる上記熱分
解反応時においてＧｅ０ｔすなわちドーパントが揮散し
てしまうといった事態が生じ、この結果、ディップとか
リップルと称する屈折率分布のくぼみ、ゆらぎが生じ、
その分布曲線もなたらかでないため、不良品を多く出し
ている。
本発明は上記の問題点に鑑み、ドーパントとして高沸点
のものを使用し、かつ、プラズマＣＶＤ法を介して所定
の反応を行なわせることにより、ディップやリンプルの
ない、しかも屈折率分布のなだらかなロンドレンズを製
造せんとするものである。
のものを使用し、かつ、プラズマＣＶＤ法を介して所定
の反応を行なわせることにより、ディップやリンプルの
ない、しかも屈折率分布のなだらかなロンドレンズを製
造せんとするものである。
以下、本発明にかかるロンドレンズの製造方法を図示に
より説明するが、これよりも先行して原料ガス、プラズ
マＣＶＤ法の要点を説明するＯ 原料ガスはもちろん５ＩＣｔ４を多量に含むが、これと
混合される気相のドーパントとしては酸化物の状態にお
いて揮発性の低いものを選定する。
より説明するが、これよりも先行して原料ガス、プラズ
マＣＶＤ法の要点を説明するＯ 原料ガスはもちろん５ＩＣｔ４を多量に含むが、これと
混合される気相のドーパントとしては酸化物の状態にお
いて揮発性の低いものを選定する。
さらに原料ガスは、０□または０２と不活性ガス（Ａ
ｒｌＨｅ、 Ｎ、など）との混合ガスも含有することに
なる。
ｒｌＨｅ、 Ｎ、など）との混合ガスも含有することに
なる。
上記における具体的な気相のドーパントはＡ Ｌ Ｃｔ
３ 、Ｔ ｉ Ｃ！−３’などであり、これらはＡｚ２
ｏ、・°（酸化アルミニウム）、ＴｉＯ□（酸化チタン
）の状態において下表に示す高い沸点を有しており、汎
用されている０ｅＯ１よりも高沸点であるのはもちろん
、Ｓｉｎ、に比べても高い沸点となっている。
３ 、Ｔ ｉ Ｃ！−３’などであり、これらはＡｚ２
ｏ、・°（酸化アルミニウム）、ＴｉＯ□（酸化チタン
）の状態において下表に示す高い沸点を有しており、汎
用されている０ｅＯ１よりも高沸点であるのはもちろん
、Ｓｉｎ、に比べても高い沸点となっている。
なお、Ｔ１化合物からなるドーパントの場合、ガラスを
着色してしまうことがあり、これが原因で光の吸収損失
を発生させるが、実用されるロンドレンズ長は数ｍであ
ることが多いため、この損失は無視できる。
着色してしまうことがあり、これが原因で光の吸収損失
を発生させるが、実用されるロンドレンズ長は数ｍであ
ることが多いため、この損失は無視できる。
一方、Ａｔ化合物からなるドーパントの場合は上記のご
とき着色問題はない。
とき着色問題はない。
ツキニプラズマＣＶＤ法について説明すると、この方法
はプラズマの発生熱を利用して所定のガラスパイプ内で
上記原料ガスを熱分解反応させるが、この際、プラズマ
の発生を容易にするためガラスパイプ内を減圧状態にす
る。
はプラズマの発生熱を利用して所定のガラスパイプ内で
上記原料ガスを熱分解反応させるが、この際、プラズマ
の発生を容易にするためガラスパイプ内を減圧状態にす
る。
このようにガラスパイプ内を減圧してその内部に原料ガ
スを供給した場合、プラズマの発生が容易になるだけで
なく、減圧下において物体の沸点が降下することになり
、したがって大気圧下では沸点の高いＡｌＣ１Ｂ 、Ｔ
ｉ Ｃ１Ｂであってもこれらの沸点を降下させた状態
においてＣＶＤ法を実施することができる。
スを供給した場合、プラズマの発生が容易になるだけで
なく、減圧下において物体の沸点が降下することになり
、したがって大気圧下では沸点の高いＡｌＣ１Ｂ 、Ｔ
ｉ Ｃ１Ｂであってもこれらの沸点を降下させた状態
においてＣＶＤ法を実施することができる。
本発明は上述した事項に基づいてなされているのであり
、以下これを第１図の実施側番こより説明すると、石英
ガラス、多成分ガラス等よりなるガラスパイプ＋１１は
その一端に原料ガスの供給系（２）が連結され、その′
他端には真空ポンプ等を備えた真空吸引系（３）が連結
されている。
、以下これを第１図の実施側番こより説明すると、石英
ガラス、多成分ガラス等よりなるガラスパイプ＋１１は
その一端に原料ガスの供給系（２）が連結され、その′
他端には真空ポンプ等を備えた真空吸引系（３）が連結
されている。
さらに上記ガラスパイプ（１）の外周には筒状の加熱炉
（４）が被せられ、該加熱炉（４）の外周番こはガラス
パイプ（１）内でプラズマを発生させるためのプラズマ
発生装置（５）が所定の長手方向へ移動自在に設けられ
ている。
（４）が被せられ、該加熱炉（４）の外周番こはガラス
パイプ（１）内でプラズマを発生させるためのプラズマ
発生装置（５）が所定の長手方向へ移動自在に設けられ
ている。
なお、ここで用いられるプラズマ発生装置（５）として
はマイクロ波キャビティによるもの、高周波誘導コイル
を備えたものなどが挙げられる。
はマイクロ波キャビティによるもの、高周波誘導コイル
を備えたものなどが挙げられる。
本発明の実施例では、外径２０ｍ、内径１８■の石英製
ガラスパイプ（１１内を不活性ガスにより一たんパージ
し、つぎに同パイプ［１１内の圧力が約１０ Ｔｏｒｒ
となるように、原料供給系（２）からの原料ガス供給量
ならびに真空吸引系（３）の通気量をそれぞれ制御する
。
ガラスパイプ（１１内を不活性ガスにより一たんパージ
し、つぎに同パイプ［１１内の圧力が約１０ Ｔｏｒｒ
となるように、原料供給系（２）からの原料ガス供給量
ならびに真空吸引系（３）の通気量をそれぞれ制御する
。
なお、上記においてガラスパイプ（１）内へ供給する原
料ガスはＳ ｉ Ｃ１０、ＡｌＣｌ２．０２などである
が、Ａｔｃｔ、はＴｉＣｔ、に代えることもあり、また
、熱分解反応に必要な０２には不活性ガスを混合してお
くこともある。
料ガスはＳ ｉ Ｃ１０、ＡｌＣｌ２．０２などである
が、Ａｔｃｔ、はＴｉＣｔ、に代えることもあり、また
、熱分解反応に必要な０２には不活性ガスを混合してお
くこともある。
その後、マイクロ波キャビティによるプラズマ発生装置
（５）を介してガラスパイプ＋１１内にプラズマ（６）
を発生させ、同装置（５）を同パイプ（１）の長手方向
に沿ってスキャンニングさせる。
（５）を介してガラスパイプ＋１１内にプラズマ（６）
を発生させ、同装置（５）を同パイプ（１）の長手方向
に沿ってスキャンニングさせる。
この際のスキャンニングは数千回以上、具体的には１０
０００回程度とするのであり、そのスキャンニング速度
はＩｏｍ／ｓｉ程度とする。
０００回程度とするのであり、そのスキャンニング速度
はＩｏｍ／ｓｉ程度とする。
さらにスキャンニングするとと、原料ガス中におけるＡ
ｔｃｔ３の含有量を少量ずつ増やすようにし、かつ、ガ
ラスパイプ（１１は加熱炉（４）により高温に保持する
。
ｔｃｔ３の含有量を少量ずつ増やすようにし、かつ、ガ
ラスパイプ（１１は加熱炉（４）により高温に保持する
。
このようにすると、ガラスパイプｔ１）内の原料ガスは
プラズマ（６）の発生熱により熱分解され、この際の反
応生成物であるスート状のガラス微分末がガラスパイプ
（１）の内周長手方向に順次堆積されると同時にガラス
化されて同パイプ１１１と融着状態になり、これにより
所定屈折率分布のガラス層（７）が形成される。
プラズマ（６）の発生熱により熱分解され、この際の反
応生成物であるスート状のガラス微分末がガラスパイプ
（１）の内周長手方向に順次堆積されると同時にガラス
化されて同パイプ１１１と融着状態になり、これにより
所定屈折率分布のガラス層（７）が形成される。
上記のように形成されるガラス層（７）は５ＩＯ２−Ａ
Ｚ、Ｏ，系であるが、ドーパントとしてＴｉＣｔ３を用
いた場合、上記ガラス層（７）はＳ ｉｏｎ Ｔ
ｉ ０２系となる。
Ｚ、Ｏ，系であるが、ドーパントとしてＴｉＣｔ３を用
いた場合、上記ガラス層（７）はＳ ｉｏｎ Ｔ
ｉ ０２系となる。
以下、所定厚のガラス層（７）が形成された後のガラス
パイプ＋１１は加熱炉（４）内からとり出され、酸水素
炎などを介したフラブス処理によりその中空部が消去さ
れて所定のガラス棒となる。
パイプ＋１１は加熱炉（４）内からとり出され、酸水素
炎などを介したフラブス処理によりその中空部が消去さ
れて所定のガラス棒となる。
上記により製造されたガラス棒をＸ線プローグマイクロ
アナライザで分析したところ、Ａｔの濃度分布に基づく
その屈折率分布が第２図のようになり、問題のリップル
やリップは殆ど生じなかった。
アナライザで分析したところ、Ａｔの濃度分布に基づく
その屈折率分布が第２図のようになり、問題のリップル
やリップは殆ど生じなかった。
また、屈折率分布曲線もなだらかであった。
さらに上記ガラス棒から２００μｍ厚のテストピースを
つくり、これを干渉顕微鏡により観察したところ、やは
り第２図のごとき良好な屈−折率分布が確記できた。
つくり、これを干渉顕微鏡により観察したところ、やは
り第２図のごとき良好な屈−折率分布が確記できた。
こうして得られたガラス棒は減径加工、端面加り等を施
すことに↓り所望のロッドレンズとなる０ 以上説明した通り、本発明はガラスパイプの内周にガラ
ス層を堆積させる工程゛を゛備えたロッドレンズの製造
方法において、上記ガラスパイプ内を減圧状態としてそ
の内部には硅素化合物と該硅素化合物よりも沸点の高い
ドーパント用の金属化−合物とを含有した原料ガスを供
給し、当該ガラスパイプ内の原料ガスをプラズマの発生
熱により熱分解反応ならびにガラス化してそのガラスを
ガラスパイプ内周に堆積させることを特徴としている。
すことに↓り所望のロッドレンズとなる０ 以上説明した通り、本発明はガラスパイプの内周にガラ
ス層を堆積させる工程゛を゛備えたロッドレンズの製造
方法において、上記ガラスパイプ内を減圧状態としてそ
の内部には硅素化合物と該硅素化合物よりも沸点の高い
ドーパント用の金属化−合物とを含有した原料ガスを供
給し、当該ガラスパイプ内の原料ガスをプラズマの発生
熱により熱分解反応ならびにガラス化してそのガラスを
ガラスパイプ内周に堆積させることを特徴としている。
したがって本発明方法によるときは、ロッドレンズをつ
くる際、リップルやディップが発生させることなくこれ
の屈折率分布をなだらかにすることができ、不良箇麟、
不良品を輩出させることなしにロッドレンズが製造でき
るようになる。
くる際、リップルやディップが発生させることなくこれ
の屈折率分布をなだらかにすることができ、不良箇麟、
不良品を輩出させることなしにロッドレンズが製造でき
るようになる。
第１図は本発明方法の１実施例を示した略示説明図、第
２図は同上の方法により製造されたガラス棒の屈折率分
布図であるＯ ＋ｌ）・・・・・ガラスパイプ （２）・・・・・原料ガスの供給系 （３）・・・・・真空吸引系 （４）・・・・・加熱炉 （５）・・・・・プラズマ発生装置 （６）・・・・・プラズマ （７）・・・・・ガラス層 特許出願人 代理人 弁理士 井 藤 誠
２図は同上の方法により製造されたガラス棒の屈折率分
布図であるＯ ＋ｌ）・・・・・ガラスパイプ （２）・・・・・原料ガスの供給系 （３）・・・・・真空吸引系 （４）・・・・・加熱炉 （５）・・・・・プラズマ発生装置 （６）・・・・・プラズマ （７）・・・・・ガラス層 特許出願人 代理人 弁理士 井 藤 誠
Claims (2)
- （１） ガラスパイプの内周にガラス層を堆積させる
工程を備えたロッドレンズの製造方法において、上記ガ
ラスパイプ内を減圧状態としてその内部には硅素化合物
と該硅素化合物よりも沸点の高いドーパント用の金属化
合物とを含有した原料ガスを供給し、当該ガラスパイプ
内の原料ガスをプラズマの発生熱により熱分解反応なら
びにガラス化してそのガラスをガラスパイプ内周に堆積
させることを特徴としたロッドレンズの製造方法。 - （２） 高沸点金属化合物がアルミニウム化合物また
はチタン化合物である特許請求の範囲第１項記戦のロッ
ドレンズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19524881A JPS5899129A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | ロツドレンズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19524881A JPS5899129A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | ロツドレンズの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5899129A true JPS5899129A (ja) | 1983-06-13 |
Family
ID=16337960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19524881A Pending JPS5899129A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | ロツドレンズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5899129A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105911619A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-31 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种梯度折射率石英玻璃透镜 |
| US9638873B2 (en) | 2011-01-20 | 2017-05-02 | Corning Incorporated | Receptacle ferrule assemblies with gradient index lenses and fiber optic connectors using same |
-
1981
- 1981-12-04 JP JP19524881A patent/JPS5899129A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9638873B2 (en) | 2011-01-20 | 2017-05-02 | Corning Incorporated | Receptacle ferrule assemblies with gradient index lenses and fiber optic connectors using same |
| CN105911619A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-31 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种梯度折射率石英玻璃透镜 |
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