JPS596265B2 - 光フアイバの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロッド・イン・チューブ法を改良した光ファイ
バを製造する方法に関するものである。

従来より知られている光ファイバを製造する方法には、
ロッド・イン・チューブ法と近年特に発達したＣ、Ｖ、
Ｄ法等に作成したプリフオームを単に紡糸する方法と、
多成分ガラスを主体とした連続紡糸可能な二重ルツボ法
と、コアを紡糸した後プラスチック等で被覆する方法等
数多くの方法が提案されている。かゝるロッド・イン・
チューブ法で光ファイバを製造した場合には、コアとク
ラッドの隙間および傷の部分に気泡、汚染が入り込み易
く、伝送損失が大きくなつてしまうという欠点があり、
しかもプリフオームのコア、クラッドの径を紡糸した後
のファイバのコア、クラッド径まで対比させるには、コ
ア、クラッド用ガラス材を寸法精度良く研磨しなければ
ならないという欠点もあつた。

例えば特開昭４９−２９６５４号公報に提案されている
ロッド・イン・チューブ法では、クラッドガラスがコア
ガラスよりも低融点のものを使用している。かゝる方法
の紡糸過程においては、クラッドガラスがコアガラスよ
り先に溶けてしまうので外径が初期の寸法を保てず、紡
糸したファイバの外径（クラッドの外径）よりコア径の
制御が困難となる欠点がある。また、一般に低い伝送損
失の光ファイバが得られ易いといわれているＣ、Ｖ。Ｄ
法においても、紡糸したファイバー径（クラッド、コア
の双方の径）の制御は容易ではないという欠点がある。
例えば特開昭５１−３１２４０号公報には、プリフオー
ムにおけるコア径の一定化をするべく、芯合せしたコア
材を化学蒸着させる前に設置させる提案がなされている
が、方法に複雑さが増すのみならず、紡糸する前に外側
の管をつぶすコラップスという工程が入るために外径の
変化がおこり、クラッド径とコア径との対比が困難とな
る欠点がある。しかも特開昭４９一６０９３３号公報に
記載されたＣ、Ｖ、Ｄ法のみであると、上記Ｃ、Ｖ、Ｄ
法の場合と同様なことが起こるのみならずコアの芯ズレ
等の現象も現られ札 コア自体の径も正確に制御出来な
いという欠点もある。

二重ルツボ法においては連続的にファイバを紡糸するこ
とは出来るが、原料を投入する場合粉末体を使用するの
で、溶融の際一部の粉末体が蒸発してしまうので、原料
配分の割合が溶融したガラス組成そのものにならないと
いう欠点がありしかも溶融ルツボからの汚染、不純物の
混入をさけることは出来ず、光伝送損失の少ないガラス
フアイバを得ることも容易ではなかつた。上記二重ルツ
ボ法の他に連続紡糸して光フアイバを製造する方法には
、例えば特開昭５２−７８４５０号にコア、クラツドか
らなるプリフオームを作り、プリフオームの両端面を光
学研磨した後、プリフオーム同志を端面で光学接着ある
いは接着剤にて接着しながら連続的に加熱して線引きす
る方法が提案されている。また連続紡糸装置としては、
例えば特開昭５１−１００７３５号公報に接続すべきプ
リフオームを現在紡糸しているプリフオームに接続すべ
く移動させるアームを取り付けた装置等が提案されてい
るが、装置的に複雑になり、プリフオームを研磨する工
程での寸法精度等が要求されるという欠点がある。本発
明は上記欠点を除去すべく種々実験研究を行つたところ
、ロツド・イン・チユーブ法におけるコアガラスにクラ
ツドガラスの軟化温度よりも低い作業温度で溶融するガ
ラス材を使用し、クラツドガラス管の軟化温度よりも低
い温度でクラツドガラス管内に溶融密着すれば、クラツ
ドガラス管の内壁に多少の傷があつてもコア、クラツド
間には気泡は残らず、しかもクラツドガラス管の初期の
形状を変形することなくプリフオームを形成出来るので
、コアガラスの芯ずれは起らない。

このように形成されたプリフオームを次に続く紡糸工程
で紡糸すれば、フアイバ径を制御するだけで同時にコア
径も容易に制御出来ることを見い出した結果なされたも
のである。本発明は、ロツド・イン・チユーブ法を改良
した連続紡糸可能な光フアイバの製造方法を提供するも
のである。

本発明の要旨は、ロツド・イン・チユーブ法を使用して
光フアィバを製造する方法において、被覆ガラス管の中
に該被覆ガラスの軟化温度よりも低い作業温度の芯ガラ
ス材を入粍該被覆ガラスの軟化温度よりも低い温度で加
熱して溶融軟化した後、該被覆ガラスの軟化温度よりも
高い温度で加熱しながら紡糸して光フアイバを製造する
方法である。

次に図面を用いて本発明の一実施態様を説明する。

第１図は本発明の一実施態様を示した概略図で、第２図
は、第１図の部分拡大図である。第１図に示す如く、紡
糸用炉４の上部にコアガラス溶融炉３を配置させた紡糸
装置に、管内にコアガラス１材が入れられ、しかも一端
に引出し用ダミーガラス棒（図示していない）を融着し
たクラツドガラス管２をダミーガラス棒部から挿入する
。クラツドガラス管２内に入れるコアガラス１材は、ク
ラツドガラス管２の軟化温度よりも約１００℃以上の低
い作業温度で溶融軟化する組成のガラス材を使用する。
本発明で言う軟化温度とは、ガラスが１０７・５〜８・
０ボアズの粘度になる温度を言い、作業温度とは、ガラ
スが１０４ボアズの粘度になる温度を言う。上記の如く
紡糸装置に挿入したクラツドガラス管２内のコアガラス
１材は、先づコアガラス溶融炉３内でクラツドガラス管
の軟化温度よりも約５０℃以上低い温度で加熱されて溶
融軟化しクラツドガラス管２内に溶融密着する。

コアガラス溶融炉３でクラツドガラス管２内のコアガラ
ス１を加熱して溶融軟化する温度は、コアガラス１の作
業温度よりも出来るだけ高い温度で加熱すれば短時間で
クラツドガラス管２の内壁に溶融密着することが出来る
が、クラツドガラス管２の初期の形状を確実に保持する
ためには、クラツドガラス管の軟化温度よりも約５０℃
以上低い加熱温度で溶融密着するのが安全である。第２
図に示す如く、クラツドガラス管２内で溶融されたコア
ガラス１はクラツドガラス管２の内壁に最初にぬれＡの
如く広がつて行くので、クラツドガラス管２の内壁に多
少の傷があつても、隙間が原因となる気泡は残らないの
である。また、クラツドガラス管２の軟化温度よりも約
１００℃以上低い作業温度のコアガラス１を使用するこ
とにより、クラツドガラス管２の軟化温度よりも約５０
℃以上低い加熱温度でコアガラス１を容易にクラツドガ
ラス管２内壁に溶融密着出来るので、クラツドガラス管
２の初期の形状を容易に保持することが出来るのである
。さらに、クラツドガラス管２の初期の形状（内径）が
変化しないので、溶融密着したコアガラス１の径はクラ
ツドガラス管２の内径と同一になるとともに芯ずれも起
らない。前記のことよりクラツドガラス管２の外径、一
内径を選択することによつて種々なクラツド径、コア径
のプリフオームを得ることも可能である。前記工程は、
第１図に示した紡糸装置の如く、コアガラス溶融炉３、
紡糸用炉４と配置させる必要はなく、別に工程を分けて
、あらかじめクラツドガラス管にコアガラスを溶融密着
させることも可能である。

前記溶融炉３で形成されたプリフオームを紡糸用炉４に
挿入してクラツドガラス管２の軟化温度以上の温度で加
熱軟化して所定の速度で紡糸するのである。

この際、フアイバの外径を制御をするだけで容易にコア
径を制御することが可能であり芯ずれをほとんど起さな
いから、フアイバ間を接続する場合は容易に接続するこ
とも可能である。第２図に示す如く、クラツドガラス管
２の中でコアガラス材１が溶けるのでコアガラス材１を
補充することが出来る。補充するコアガラス材１の端面
を丸みをおびた形に成形して補充することによつてクラ
ツドガラス管内に発生する気泡を未然に防ぐことが出来
る。前記補充するコアガラス材は直径が不均一なガラス
塊でも使用可能であるが直径の揃つた棒状体を使用する
のが望ましく、コアガラス棒状体は清浄な組成の均一な
ガラスであれば使用可能である。しかも前記の如く補充
するガラス材が粉末体でなく塊状であるから、ガラス材
の組成及び品質を容易に検査することが出来るので、製
品の品質に影響を与えないある巾をもつた同一ガラス材
を選別して使用出来る利点もある。また、前記コアガラ
ス材と同様にクラツドガラス管も接続することが可能で
ある。クラツド部は直接光が通らないからコア部分ほど
正確に接続する必要はないので、任意の接続方法によつ
てクラツドガラス管を接続すれば連続紡糸が可能である
。実施例クラツドガラス管に外径１５ｍｍ１内径８１ｔ
ｍの石英管（屈折率１．４５８、軟化温度１．６００℃
）を使用し、コアガラスとしてＧｅＯ２２Ｏ％含有のＧ
ｅＯ２−ＳｉＯ２（屈折率１．４８５）のガラス棒をク
ラツドガラス管内に挿入して、約１．５００℃で加熱溶
融したところ、石英管の形状は変化することなくクラツ
ドガラス管の内壁にコアガラスを溶融密着出来、しかも
クラツド、コア間に気泡も見い出すことは出来なかつた
。

上記の如く形成されたプリフオームを約２，０００℃の
温度で加熱しながら紡糸したところ、プリフオームと相
似形のフアイバを作ることが出来た。このことは紡糸す
る際のフアイバの外径を制御するだけでコア径の制脚も
容易に出来ることが確認された。以上上記のとおり本発
明によれば、クラツドガラス管の中でコアガラスを溶融
して、クラツドガラス管内壁に溶融密着するので、クラ
ツド、コア間の気泡の発生は．クラツドガラス管の内径
およびコアガラスの外径を精密に研磨加工したものを使
用しなくとも容易に除去出来るようになつた。

また、クラツドガラス管の軟化温度よりも低い加熱温度
で溶融軟化するコアガラスを使用して、クラツドガラス
管の軟化温度より低い加熱温度でコアガラスを溶融軟化
することにより、クラツドガラス管の形状を変形するこ
となく容易に保持出来るので、プリフオーム中のコアガ
ラスの芯ずれが起きないため、次に続く紡糸の際にはフ
アイバの外径を制御するだけで容易にコア径の制御も出
来るという効果があり、従来から得られていたフアイバ
よりも、フアイバ間、結合器等との接続が一段と容易に
なつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示す概略断面図であり、
第２図はコアガラス材の補充を示す部分拡大概略断面図
である。 １はコアガラス材、２はクラツドガラス管、３はコアガ
ラス溶融炉、４は紡糸用炉、５はフアイバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロッド・イン・チューブ紡糸法を使用して光ファイ
   バを製造する方法において、被覆ガラス（クラッドガラ
   ス）管の中に該被覆ガラスの軟化温度よりも低い作業温
   度で溶融軟化する組成からなる芯ガラス（コアガラス）
   材を入れ、該被覆ガラスの軟化温度よりも低い温度で加
   熱して溶融軟化した後、該被覆ガラスの軟化温度よりも
   高い温度で加熱しながら紡糸することを特徴とする光フ
   ァイバの製造方法。 ２ 芯ガラス材に被覆ガラス材の軟化温度よりも約１０
   ０℃以上低い作業温度で溶融軟化する組成からなるガラ
   ス棒あるいはガラス塊を使用する特許請求の範囲第１項
   記載の光ファイバの製造方法。 ３ 芯ガラス材を被覆ガラス管の中で被覆ガラスの軟化
   温度よりも少なくとも５０℃以上低い温度で溶融軟化す
   る特許請求の範囲第１項記載の光ファイバの製造方法。