JPS59202401A - 光フアイバおよびその製造方法 - Google Patents

光フアイバおよびその製造方法

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JPS59202401A
JPS59202401A JP58078036A JP7803683A JPS59202401A JP S59202401 A JPS59202401 A JP S59202401A JP 58078036 A JP58078036 A JP 58078036A JP 7803683 A JP7803683 A JP 7803683A JP S59202401 A JPS59202401 A JP S59202401A
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glass
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fluorine
core
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JP58078036A
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Gotaro Tanaka
豪太郎 田中
Kunio Fujiwara
藤原　国生
Hiroo Matsuda
松田　裕男
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ファイバおよびその製造方法に１媚し、より
詳細にはコアガラスまわりに弗素ぽ有石英ガラスよりな
るクラッド１（ヲ有する光ファイバおよびその製造方法
に関する。
従来、石英ガラス系材料よりなる光コアイノ（に卦いて
は、コアークラッド間の屈折率差（△ｎ）を太きくして
高ＮＡファイツク食イ尋るために、１だ耐放射線特性の
優ｆ”した紳５１０２ガラスをコア材料としてファイ・
くを構成するために、）４折率を低下させる弗素を含有
せる石英ガラスをり°ンノドＩ曽に用いることは却られ
ている。とこロカ二。
弗素を多酸に含有せる石英カラス（汐１１えはその屈折
率値が純Ｓ　ｉ　０２ガラスに比−＜０．５％以上イ氏
下したガラス）は、軟く、傷がつき易く、また耐薬品性
等の点でも劣るという欠点力；あるためこれを改善すべ
く、’ｉ１図に示すごときコア用ガラスロッド１および
クラッド用ガ°ラス１帝６よりなるファイバ用母材を石
英管に挿入しがっ一体化゛することにょム第２図に示す
ごとき石英ジャケット構造５をもつファイバ用母材に形
成される。しかしながら、該従来のものけファイバ用母
材を石英管と一体化する原にクラッド−ジャケント間界
面から＠泡する殖産が高（、またこノシャケソト構造の
母材を線引きする篩に輝径変−が生じたりｌ新線が元生
するなどのトラブルが多かった。また、第１図に示すと
ときファイバ用母材Ｊ、！ｌｌ得らｈたファイバ緊線を
腹数本束ねてイメージファイバなどを構成する１県にフ
ァイバ素ｉ腺を一体１ヒするコラップスエイ呈で発泡現
象が多（、良好な製品を得ること力壮にしいという欠点
があった。
本発明は上記従来の欠点ケ靜去丁べくなされｆｃ　モノ
テ、こ（／”＞７１め本発明はコア用ガラスロッドの外
周部に所定数の弗素を官有させた石英ガラス層を所定厚
みに形成した後、弗素濃度を徐々に低減させて外表面て
′Ｃはソ弗素をき有しないクラッド用ガラス＝を形成せ
しめて得られるコアークラッド構成体を、所定線径に、
腺づ目５することによりコアガラス捷わりに形成される
クラッド層が内層部から外層部にわたりはシ一定の弗素
Ｊ有請度を何しかつ外層部しててイ斬次弗素官有一度全
低減されて外表１ｍ部にてはソ弗素をか有しない２組成
とさ′１１．た光ファイバを与えることにより、高ＮＡ
ファイバ［ヒを図り刀１っ（愛れた耐放射線特性を得る
という元来の目的全達成しつヌ、かつ同時にファイバ製
造段階で外径変動や断線卦よび発泡等のトラブルが少な
く、−ｉたファイ、〕＜素線全多数束ねてイメージファ
イバやライトガイド咎を作製する際にコラップス工程で
２色を生ずることがなくかつ画素の欠洛や暗点ゲ生ずる
ことのないイメージファイバ等σ）作製全可能としたこ
と全特徴とする。
以下、べ発明の［）］容を館附図に示した人施例に沿っ
て説明する。
第３図乃至第８図は本発明ファイバの制欲方法を示すも
ので、第６図及び第４図は高ＮＡファイバ或は高輝度イ
メージファイバの制欲ヲ目的として、又第５図及び用６
図は耐放射線ファイバ或は耐放射線イメージファイバの
製造ｋ　目的としてそれぞれコア用ガラスロッド１にＧ
ｅｍ、。
言有５１０２ガラス及び高縄度５ｌｏ２ガラスヲ使用し
た場合の製造プロセスを示す。
本発明ファイバ母材の映＠にふ・いては、巣６図および
第５図に示すように、１づこれらコア用ガラスロンド１
寸わりにクラッド用ガラス！−としての弗素ドープ５Ｉ
Ｏ２ガラス層６を形成する。該弗素ドープＳｉＯ２ガラ
ス１−の形成は、例えば高周波プラズマ炎にＣＣ１２Ｆ
２　、　ＣＦ４等ノア　。
ンカス及びＳ　Ｉ　Ｃ４、０２を導き、弗素ドープガラ
スをプラズマ炎中で形成し、これ全回・眩しかつ往復移
動するコア用ガラスロッド１の外周部に溶１請状態にて
吹き付はガラスノ莫を形成し、ガラス膜６が所定の厚み
になる１で堆積をくり返す（第６図ふ；、、ｌ：０：第
５図〕。なお、この際原料ガスに対するフロンガスの導
入割合をはソ一定に維持し、該クラッド用ガラス層に内
１曽部がら外層部にわたりはシ一定の弗素済有？講度を
与える。次に５プラズマ炎に導入する気相弗素？農度を
時間的に徐々に低減させて堆積１曽を形成し、最終的に
弗素一度がはゾセロになる迄Ｊ１［積ガラス膜の組成を
変えてゆく。このように５　ガラスｊ曽６の外層部にて
漸次弗素ｍ１度を低減させ外衣面部にてはソ弗素設度を
セロと才ることにより、該ファイバ母材つまりは該母材
より得られるファイバ緊線の屈折率分布は第４図ふ・よ
び第６図に示すごとき分布構成とされる。このクラッド
用ガラス層の外１一部に赴ける弗素濃度の麦作′１１１
」合を大きくとりすぎるとこのクラッド１１」ガラス嗜
形成の過程で母材表面に泡を差込み易い。このトラブル
を避けるために好適な弗素一度変（上部分のガラス）厚
もｔと屈折率の変１゛ヒ△との関１糸全第７図ふ・よび
第８図に示す（第８図にふ・ける斜、腺部が重重しい範
囲である）。このようにクラッド用ガラス層の外１一部
の弗素０譬度を変（ヒせしめたファイバ用母材を所定、
′＃、径に線引きすることによジ線径変動や断線専のト
ラブルをほとんど生ずることなく所望のファイバ素１頌
ヲ得ることができる。又、上記ファイバ用母材全石英管
°に挿入〉よび一体１ヒしてジャケット構機とする場合
にもクラッド−ジャケット間に泡を生ずることがなく、
かつ核ジャケット構造の母材を線引きしてファイバ素旙
を形成する際にも７曹径変動や断線等のトラブルを生ず
ることがほとんどない。さらに５　上記ファイバ用母材
より得られるファイバ素線ヲ値数本束ねてイメージファ
イバ等を構成する際にもコラソプス工程で泡ヲ生ずるこ
とがなく良好な製品ケ得ることができる。
この本発明に卦いて、界面に尼の出なくなる理由として
は、以下のことが考えられ石。即ち。
弗素ドープ石英ガラスは、粘性が低ぐ、より低温で溶融
するが、石英ガラスの粘１生は尚く、高温下でなければ
溶融しない。犬きく弗素をドープしたガラスと石英ガラ
スヲ冒温下で溶融させる場合、両者のガラスが共に溶融
している温度に保つ必要がある。この時、弗素ドープガ
ラスとしでは、相当粘１律が低下した、溶融度の高い状
態ではあるが、一方、易蒸発成分であるＳｉＦ。
の蒸気圧が高い状態になるため、この蒸気が２相界面に
介在した状態となる。
一方組成を徐々に変１ヒさせて、被溶’ｌＦ２面でシは
組成を石英ガラスに近（した４く方法では、Ｓ　ｉ　Ｆ
”４の蒸気圧が押えられ、このため５界曲ＶＣ気体介在
のない状態となりアワ尾生がなくなるもの、と考えられ
る。
以下に本定明の実・験例を示す。
例１゜ 高周波プラズマ炎（出力３．４　ＭＨｚ、６ＫＶ、２．
５ＡＪ中にＣＣ４Ｆ２．　Ｓ　Ｉ　Ｃｌａをそれぞれ：
５００ＣＣ／分、４１ＪＯＣＣ／分導入し、コ（７’）
火炎流を回転し力・つ往復移動する直径２　ｂ　ｎＩｍ
、長さ２ＬｌＯｍｍの出発コア用石英ガラスＪユ材に向
け、この母材外周部にガラス膜を形成していった。
母材外径が３５ｍｊｎφになった時点で、母材が往じて
ゆき、最終的にはＣＣ４Ｆ２　の投入はをゼロ、５ＩＣ
１４ノ投入緻ｋ　１６００Ｃ／分トーｆ−ル条件でガラ
ス膜を堆積した。得られたコアークラッド構成１＝ｔｋ
約２ｕ００°Ｃの線引炉により外径１４０μｍφ　のフ
ァイバとした。得られたファイバの外径変動ははゾ十０
．５μｍ以内に入っていｆ′ｃｏ　この１４０μｍφの
ファイバ素、尿を６０α長にカットしこれ１５００口本
束ね、これらを石英管に挿入した後石英管外画をＨ２１
０２バーナにて加熱一体比し、イメージファイバ用母材
′ｆｆ：作製し７た。得られたイメージファイバ用−母
材は泡の混入が殆んどないはソ透明状の外覗を有する母
材であった。この母材を外径６ｍｍφに引回しイメージ
ファイバとしたところ、画素の欠落のほとんどない良好
なイメージファイバが得られた。
例２・ 例１．で得らｆ′１．たコアークランド構成体を外径７
、ｂｒｍｎに引伸し、外径１５ｍｍ、内径ＩＬ］ｍの石
英ガラス管に挿入し、Ｈ２１０２バーナにより石英管全
加熱し、一体［ヒしたところ、泡の発生が全くない透明
なコアークラッド−ジャケット構成体が得られた。この
１可成体を炉温約２０［ＪＬＩ℃の線引炉で外径２５０
μｍの光ファイバとした。
この光ファイバの、腺径変勅は±１μｍ　、ＩＪ下であ
り、コアークラッド間の屈折率差△ｎ　＝　０．９％金
有する耐放射勝特性、強度、耐候性ともに１愛れた光フ
ァイバが得られた。
例６゜ 出発コア用ガラスとして外径２　ｂ　ｍｍ、石英ガラス
との屈折率差が中央部で２係であろＧ　ｅ　０２宮有ガ
ラスロンドを準備し、列１．と同一の柔性、方法により
イメージファイバを作・要した。ｆｌられたイメージフ
ァイバ画素つ才りコアイノく素線のコアークラッド間の
屈折率差△ｎばはソロ％であり、極めて明るい画質を暦
しかつ画素の欠・　落や暗点券の少ない良好なイメージ
ファイ　、＋でめった。
哄上のように、本発明によれば高ＮＡファイバ比を図り
かつｌ愛れた耐放射、腺時註を得るという本来の目的を
達成しつ＼、同時にファイバ製造段階で外径変動や断線
および発泡等のトラブルが少なく、またファイバ緊線全
多数束ねてイメージファイバ等を作製する場合にもコラ
ップス工程で泡を生ずることなくかつ画累の欠落や暗点
のないイメージファイバ等の作成を可能とする光ファイ
バおよびその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は従来のファイバ用母材の構成りｌ
ｌを屈折率分布と共に示す図、鳴６図卦よび渠４図は本
発明光ファイバに用いられるファイバ母材の製造プロセ
スを屈折率分布と共に示す図、・厄５図ふ・よび耶６図
は＄：発明光ファイバに用いられる池のファイバ母材の
製造プロセスを屈折率分布と共に示す図、第７図は第４
図の部分拡大図、第８図は本発明方法に好適なりラッド
層外周部の屈折率差と厚みとの関係を示すグラフである
。 第１図　　　第２図 第７図 テ 慢 図 ｊ斤肯ＬＡζ％Ｊ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）コアガラスまわりに弗累言有石英ガラスよりなる
    クラッド＋＊＊有する光ファイバにおいて、前記クラッ
    ド層は内Ｉｇ１部から外層部にわたりはソ一定の弗累含
    有嬢度を−げしかつ外層部にて漸次弗素含有濃度を低減
    されて外表面部にてはソ弗累を含有しない組成とされた
    ことヲ′醗徴とする光ファイバ。
  2. （２）コア用ガラスロンドの外周部に所定数の弗素を富
    有させた石英ガラス層を所定厚みに形成した後、弗素Ｕ
    度を徐々に低減きせて外表面にてはソ弗累を含有しない
    クランド用ガラス１偕全形成せしめて得られるコアーク
    ラッド構成体を所定線径に線引きすることよりなる光フ
    ァイバの製造方法。
  3. （３）前記コアークラッド構成体を石英ガラス管内に挿
    入し、該石英ガラス管を加熱一体化してコアークラッド
    −ジャケット＋４成体υ杉成し、該コアークラッド−ジ
    ャケット構成（本を所定線径に線引きしてなる第２項の
    方法。
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