JPS60176938A - 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 - Google Patents

光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法

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JPS60176938A
JPS60176938A JP3251184A JP3251184A JPS60176938A JP S60176938 A JPS60176938 A JP S60176938A JP 3251184 A JP3251184 A JP 3251184A JP 3251184 A JP3251184 A JP 3251184A JP S60176938 A JPS60176938 A JP S60176938A
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JP
Japan
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clad
melt
preform
melting
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Nariyuki Mitachi
成幸 三田地
Shiro Takahashi
志郎 高橋
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01265Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt
    • C03B37/01268Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt by casting

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

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】 〔技術分野〕 本発明は光フアイバ用プリフォームの製造方法に関する
ものである0 〔従来技術〕 従来の光ファイバは二酸化珪素(5in2)を主構成素
材としている。かかる5in2系光フアイバでは既に0
.2dB/kmの低損失化が宮らによって達成されてい
る( Electron、 Lett、、旦、 106
 (1979))。
この光ファイバの損失限界は、レーリー散乱損失と赤外
吸収損失とによって決定されている。レーリー散乱は波
長の4乗に逆比例し、従って長波長域はど小さくなる。
ところで、ある種のハロゲン化物では石英よりもより長
波長の光を透過し、かつレーリー散乱もより長波長では
石英の1.5μmよりも小さくなる可能性のあることが
示唆されているCD、A。
Pinnow etal、、 Appl、 Ph’/s
、 Lett、、 33.28(1978))。
これらのハロゲン化物の中では、フッ化物ガラスが最も
有望な超低損失用光フアイバ素材として注目されてきて
おり、0.001 aB/kmの低損失化が期待されて
いる。
フッ化物光フアイバ用プリフォームの作製法としては、
三田地らの提案したビルドイン キャスティング(Bu
ild −in Casting i法、すなわち黄銅
製鋳型にクラッド融液をキャスティングし、即座に鋳型
を倒立させて中央部の未同化物を流し出し、形成された
中空部にコア融液をキャスティングして、コア・クラッ
ドの導波構造を形成する方法(Electron、 L
ett、、 18 、170 < 1982 ) )や
、Tran ラの提案したローテーショナル キャステ
ィング(Rotatj、onal fEasting法
)、すなわち回転する鋳型にクラッド融液を流し込み、
生じた中空部にコア融液を流し込んでコア・クラッドの
導波構造を形成する方法(Electron、 Let
t、、 18 。
657 (1982) ’3がある。
フッ化物ガラスの温度−粘性曲線は極めて急峻であり、
高温域では結晶化しやすい。従って、5in2系ガラス
のプリフォーム形成法であるVAD法やCVD法はフッ
化物ガラスのプリフォーム形成には適用不可能である。
そのために、上述したようなりuild−in Cas
ting法やRotationalCasting法が
開発されてきた訳であるQしかし、100m以上の長尺
ファイバでの低損失化は未だ成し得ていない0長尺化を
図ってかつ低損失化を実現するためには、散乱体の発生
の少ないプリフォームを作製するプロセスの開発が要望
されている現状にある。
〔目 的〕
本発明は前述した現状に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、低粘性のガラスを用いる光フアイバ用プリフ
ォームの製造にあたって、長尺かつ低損失な光フアイバ
作製のだめのプリフォームの制欲方法を提供することば
ある。
〔発明の構成〕
かかる目的を達成するために、本発明では、コア溶融部
および該コア溶融部を取り囲んで配置したクラッド溶融
部からなる溶融部と前記コア溶融部およびクラッド溶融
部にそれぞれ連なる二重構造のキャスティング用ノズル
とを有する二重るつぼを用い、前記コア溶融部およびク
ラッド溶融部でそれぞれ個別に溶融させたコアガラス融
液およびクラッドガラス融液を鋳型に同時にキャステイ
グして固化させ、コアークラッドの導波構造を有するプ
リフォームを形成することを特徴とする。
〔実施例〕
以下、本発明を図面を参照し実施例に基づいて説明する
実施例1゜ 第1A図および第1B図は本実施例で用いた金製二重る
つぼを示すものである0ここで、1はコア溶融部、2は
コア溶融部1を取り囲んで配置したクラッド溶融部であ
り、両者により金製の二重るつぼ構造を形成する。3は
コア溶融部lVC連なるコア融液キャスティングノズル
、4はクラット。
溶融部2に連なるクラッド融液キャスティングノズル、
5はクラッド溶融部2の側壁に設けた融液流出防止壁で
ある0 かかる金製二重るつぼを用いてプリフォームを作製する
にあたって、本実施例では、まず、32.018aF2
−3.88 GdF3−61.11 ZrF4−3A/
F、(m01% )の組成よりなる混合物41.42 
rにNH4F −HF 24 ?を混合したものを第1
図のコア溶融部1に投入した。次に、30.698aF
2−3.72 GdF、 −58,59ZrF4−7A
IF、 (m01%)の組成よりなる混合物58.72
 fにN1(4F −HF 3C19を混合したものを
第1図のクラッド溶融部2に投入した。この二重るつぼ
の上に金製のふたを載せてAr雰囲気下で1時間にわた
って400℃に加熱した。この加熱によりあらかじめ原
料中に混合したNH,F−HFが分解し、それにより生
じたHFガスによって原料中に含まれる酸化物をフッ素
化した。その後さらに900℃で2時間にわたり二重る
つぼを加熱してコアおよびガラス融液を得た。
次に、第2図に示すように、黄銅製の円筒から成りその
中空部内側に金メッキを施した鋳型6を260℃に予加
熱し、その中空部内にコア融液およびクラッド融液を二
重るつほのキャスティングノズル3および4からそれぞ
れ同時にキャスティングして流し込んだ。ここで、鋳型
6は縦方向に3つに分割可能であり、リング7および底
リング8により一体化されて固定されている。流し込ま
れたコアおよびクラッド融液9および10が固化した後
は、す/ダ7および底リング8を外すことにより、鋳型
6を分割して、その内部に形成されでいるプリフォーム
を取り出す。
得られたプリフォームは、外径が9φ、コア径が4φ、
長さが250闘であった。これにテフロンFEP管をコ
ートして線引きして得た光ファイバの比屈折率差は0.
25%、コア径は67μm1クラツド径は151μmで
あった。
この場合に得られた伝送損失特性は第3図の曲線1■に
示すようになり、最低損失値は波長2.1μmにおいて
6.5 dB/kitであり、光フアイバ全体の散乱損
失が低いため、300 mのファイバ長でも測定可能で
あった。また、コアークラッド界面の形成が空気中の水
蒸気の攻′Sを受けずに進行するので、OH基の混入が
避けられ、3μmの吸収値はBuild −in Oa
sting法等で得られた光ファイバに、1 比へE以下に減少していた。このように、本実施例の二
重るつぼキャスティングはフン化物光ファイバの低損失
化、長尺化およびO)I混入防止に極めて有利なことが
わかった。
実施例2゜ 本実施例で用いた金製二重るつぼの構造を第4N図〜第
4D図に示す。こむで、12はコア溶融部、13はコア
溶融部12を取り囲んで配置したクラッド溶融部であり
、両者により金製の二重るつぼ構造を形成する014は
コア浴融部12に連なるコア融液キャスティングノズル
、15はクラッド溶融部13に連なるクラッド融液キャ
スティングノズル、16はコア溶融部12に対するコア
ガラス混合物原料投入口、17はクラッド溶融部13に
対するクラッドガラス混合物原料投入口、18はノズル
14および15のふたである。
この実施例で用いた金製二重るつぼは、キャスティング
ノズル14および15が原料投入口17および18より
上方にあるために大量の原料を溶融させることが可能で
あり、長尺のプリフォームが得られるという利点がある
実施例1と同様の組成のコアおよびクラッドの混合物原
料をコアガラス混合物原料投入口16およびクラッドガ
ラス混合物原料投入口17よりそれぞれコア溶融部12
およびクラッド溶融部13に導入して実施例1と同様の
条件で加熱溶融した。
次に、ふた18をはずしてコア融液キャスティングノズ
ル14およびクラッド融液キャスティングノズル15よ
り、実施例】と同様に、第2図に示した黄銅製鋳型6に
同時にキャスティングしてプリフォームを得た。
このプリフォームより得られた光ファイバの損失特性は
実施例1と同程度の特性を有し、散乱体の発生がやはり
小さいことがわかり、フッ化物光ファイバの低損失かつ
長尺化およびOH混大人防止極めて有利なことがわかっ
た。
実施例3゜ 本実施例で用いた金製のキャスティングるつぼを第5A
図〜第5E図に示す。ここで、19はコアガラス溶融部
、20はクラッドガラス溶融部、21はコア融液液溜め
部、22はクラッド融液液溜め部、23はコアガラス溶
融部19とコア融液液溜め部21との連結管、24はク
ラッドガラス溶融部20とクラッド融液液溜め部22と
の連結管、25はコア融液液溜め部21に連なるコア融
液キャスティングノズル、26はクラッド融液液溜め部
22に。事なるクラッド融液キャスティングノズル、2
7はノズル25および26のふたである。
この二重るつぼでは、原料が溶融してから液溜め部21
および22に流れこむので、原料を溶融する時に溶融部
19および20の上部の壁面に刺着する結晶性の散乱体
がキャスティング時にとり込まれず、従って低損失なフ
ァイバが得られる利点がある。
実施例1と同様の組成のクラッドおよびコアの混合物を
コアガラス溶融部19およびクラッドガラス溶融部20
に導入して実施例1と同様の加熱溶融条件で溶融した。
その後に連結管23および24で各融液をコアおよびク
ラッド液溜め部21および22にそれぞれ導き、次にふ
た27をはずしてキャスティングノズル24および25
がら、それぞれ、実施例1と同様に、第2図示の黄銅製
鋳型6に同時にキャスティングしてプリフォームを作製
した。
得られたプリフォームは実施例1および2の場合よりも
さらに散乱体が少なく、600 mの光ファィバ長で実
施例1および2と同様の低損失値が得られた。
なお、上述した実施例1,2および3ではるつぼの材質
は金としたが、るつぼを金だけではなく白金で形成して
も同様の結果が得られた。1000℃以上の高温加熱を
行う場合には白金の方が有効であった。
〔効 果〕
以上説明したように、本発明によれば、二重るつぼキャ
スティングによってプリフォームを製のするので、フッ
化物ガラスのような低粘性ガラスを用いてプリフォーム
を製造するにあたって、そのキャスティング条件は二重
構造のノズル先端でのガラスの温度と鋳型で決定される
ので、コアークラッドの界面をスムースにかつ一定の条
件で形成でき、しかも寸だ、空気中のOH基のコアーク
ラッドW面への攻撃を防ぎながら形成できる。従って、
本発明によれば、均一かつ低散乱で低損失であり、しか
も低OHのフッ化物光ファイバのプリフォーム形成に極
めて有利である。
さらにまた、コアノズルを細径にし、コアおよびクラッ
ドの組成も適当に調節することにより、単一モードから
多モードのステップ型光ファイバを製造したり、あるい
は二重構造ノズルのクラッド融液キャスティングノズル
をコア融液キャスティングノズルに対して長くすること
によりコアおよびクラッド融液の接液部分を長くしてグ
レーデッド型ファイバを製造することも可能である。さ
らにまた、白金製るつVfを用いることによって、他の
酸化物ガラスやカルコゲナイドガラスによる光ファイバ
にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1A図および第1B図は本発明の一実施例で用いた金
製二重るつぼを示す、それぞれ、縦断面図および横断面
図、 第2図は本発明の一実施例におけるキャスティングの説
明図、 第3図は本発明の一実施例で得られたフッ化物光ファイ
バの伝送損失特性曲線図、 第4A図は本発明の他の実施例で用いた金製二重るつぼ
を示す縦断面図、 第4B図、第4C図および第4D図は、それぞれ、第4
A図のB−B線、C−a線およびD−D線面断面図、 第5A図は本発明の更に他の実施例で用いた金製のキャ
スティングるつほを示す縦断面図、第5B図、第5C図
、第5D図および第5E図は、それぞれ、第5A図のB
−Bl、0−0線。 D−D#ilおよびE=E線横線面断面図る。 トコア溶融部、 2・・クラッド溶融部、 3・・コア融液キャスティングノズル、4・クラッド融
液キャスティングノズル、5・融液流出防止壁、 6・黄銅製分割鋳型、 7 リング、 8−底リング、 9 コア部、 10 クラッド部、 11 伝送損失曲線、 12・コア溶融部、 13・・クラッド溶融部、 14・コア融液キャスティングノズル、15 ・クラッ
ド融液キャスティングノズル、16・コアガラス混合物
原料投入口、 17・クシラドガラス混合物原料投入口、18・・ふた
、 19・・・コアガラス溶融部、 20・・クラッドガラス溶融部、 21 ・コアガラス液溜め部、 22・クラッドガラス液溜め部、 23.24・連結管、 25・・コア融液キャスティングノズル、26・・クラ
ッド融液キャスティングノズル、27・−ふた。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 谷 義−1・曲す 、jイ1.”1.: 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. コア溶融部および該コア溶融部を取り囲んで配置したク
    ラッド溶融部からなる溶融部と前記コア溶融部およびク
    ラッド溶融部にそれぞれ連なる二重構造のキャスティン
    グ用ノズルとを有する二重るつぼを用い、前記コア溶融
    部およびクラッド溶融部でそれぞれ個別に溶融させたコ
    アガラス融液およびクラッドガラス融液を鋳型に同時に
    キャスティングして固化させ、コアークラッドの導波構
    造を有するプリフォームを形成することを特徴とする光
    フアイバ用プリフォームの製造方法0
JP3251184A 1984-02-24 1984-02-24 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 Granted JPS60176938A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU634650B2 (en) * 1990-09-10 1993-02-25 Corning Incorporated Casting core/clad glass preforms
US6062047A (en) * 1995-04-19 2000-05-16 Corning Incorporated Device for manufacturing a rod of a material having a cross-sectional composition gradient
FR2841157A1 (fr) * 2002-06-21 2003-12-26 Umicore Ir Glass Enceinte reactionnelle pour la preparation de preformes pour fibres optiques

Cited By (4)

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FR2841157A1 (fr) * 2002-06-21 2003-12-26 Umicore Ir Glass Enceinte reactionnelle pour la preparation de preformes pour fibres optiques
WO2004000741A1 (fr) * 2002-06-21 2003-12-31 Umicore Enceinte reactionnelle et procede pour la préparation de preformes pour fibres optiques

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