JPS60255640A - 線引き光フアイバ用母材の製造方法 - Google Patents

線引き光フアイバ用母材の製造方法

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JPS60255640A
JPS60255640A JP60106233A JP10623385A JPS60255640A JP S60255640 A JPS60255640 A JP S60255640A JP 60106233 A JP60106233 A JP 60106233A JP 10623385 A JP10623385 A JP 10623385A JP S60255640 A JPS60255640 A JP S60255640A
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JP
Japan
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tubular
negative pressure
glass body
crushed
glass
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JP60106233A
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English (en)
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ベルトラム・グレスネル
パウル・ピツチ
ペーテル・ハイネン
ハルトムート・ペグロウ
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Kabel Rheydt AG
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AEG Telefunken Kabelwerke AG
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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
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/018Manufacture 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] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C03B37/01861Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
    • C03B37/01869Collapsing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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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】 産業上の利用分野 本発明は、興なる屈折率の範囲をもつ管状ガラス体から
線引き光フアイバ用母材(プリフォーム)を製造する方
法に関する。
従来の技術 光ファイバは母材から線引きされる。CVi)法によれ
ば、クラッドガラスからなる管が内偵1にコアガラスを
被覆される。コアガラスは特に二酸化ゲルマニウム(G
eO□)でドーピングされた二酸化けい素(5102)
からなり、クラッドガラスより大きい屈折率をもってい
る。CVD法により、棒状基体をドーピングさ場七アガ
ラスでまず被覆し、それからクラッドガラスで被覆する
こともできる。基体は最後に除去される。
いずれも場合によっては設けられた層のガラス化後、管
状体が得られるが、線引き前にこれをつぶさねばならな
い。その際管状体は、一端から始まってその全長にわた
って連続的に軟化点まで加熱されるので、つぶされて中
実体になる。
このつぶしくコラプス)は別の方法段階としてまたは線
引きと共に行なわれる。
特にG e 02をドーピングされたコアガラスでは、
その中心範囲に屈折率の不利な落込み(たるみ)が認め
られた。これは、つぶしに必要な高い加熱の際特にCe
O3が管の内表面から蒸発することによって生ずる。そ
の結果G e O2の希薄なつぶされたコアの中心範囲
が生ずる。母材に生ずるこのようなたるみは、幾何学的
に等価な形で、線引きされた元ファイバにも生ずる。
この望ましくないたるみは、大きさに応じて、多モード
グレーデッド形ファイバおよび単一モードファイバにお
いて次のような不利な物現的効果を生ずる。
結合効率の減少 微小曲率感度の上昇 遮断波長への影響 伝送帯域幅の減少 DMD測定法の誤った解釈 大きいLWL区間における丁係数への不利な影響 結合および微小的げに関する帯域幅測定の感度 多数の試みにもかかわらず、これまでたるみを完全に回
避することはできず、それを減少することしかできなか
った。このような小さいたるみ値を得るために、被覆さ
れる管の最初は大きい内径を予備つぶしにより小さくせ
ねばならなかった。小さくしだ後G e 02の希薄な
内側表層がエツチングにより除去された。この予備処理
はできるだけ小さい残存内径まで行なわれたので、最終
的なつぶしの際、Gem2の希薄な比較的わずかな面部
分が狭いたるみ区域を生じた。
たるみを少なくする別の公知の方法は、つぶし期間中ゲ
ルマニウム含有物質を添加して、Geo2希薄化を防止
することである。
たるみを少なくする公知の方法は費用がかかり、残留た
るみを回避できないため充分満足できるものではない。
発明が解決しようとする問題点 したがって本発明の基礎になっている課題は、たるみが
できるだけ完全に回避されるように、最初に、あげた種
類の方法を改良することである。
問題点を解決するための手段 最初にあ、げた種類の方法において、この課題は本発明
によれば、管状ガラス体を全部または一部つぶし、管状
ガラス体のこのつぶしを管状ガラス体の内部の負圧で行
ない、その際母材またはこの母材から生ずるガラスファ
イバができるだけ屈折率のたるみをもたないように負圧
を選ぶことによって解決される。
適当な負圧によりたるみを回避できることを発見したこ
とが本発明の基礎となっている。本発明による方法では
、棒となるようにつぶされるガラス体ができるだけ円形
断面をもつように特に留意される。本発明によればこれ
は、なるべく管状ガラス体を予備つぶしにより機械的に
安定にして、負圧による引続くつぶしの際楕円断面をも
つ管状体が生じないようにすることによって達せられる
。この目的のため管状ガラス体に例えば適当に小さい内
径または適当に小さい内径−外径比をもたせるここによ
って、管状ガラス体を中実棒となるようにつぶす前にこ
れが適当な形状寸法をもつようにせねばならない。
本発明による方法は、たるみの発生またはたるみが完全
またはほぼ完全に回避可能であり、したがって結果が公
知の方法におけるより著しく良好であるという、驚くべ
き結果を生ずる。
負圧は任意に低い値をとることができるが、実際にはた
るみが実際に生じない程度にのみ圧力が減少される。
本発明の重要な利点は、本発明(負圧)を使用する際ガ
ラス管が公知の方法におけるより速くつぶされることで
ある。
一方この遼やかなつぶしは、つぶしの際必要となりしか
もたるみに影響を及ばす熱処理を短縮できるという利点
をもっている。
必要な最小負圧は母材に使用される材料特にドーピング
物質の種類に関係している。例えば供試母材をその長さ
にわたって変化する圧力てつぶすことによって、それぞ
れの場合に適した最適な圧力値を簡単な実験により見出
すことができる。種々の面における測定によって、との
負圧でたるみが消失するかまたは認められなくなるかを
見出すことができる。
本発明による方法では、W跋ガラス体をその全長または
その長さの一部にわたってのみつぶす。管状ガラス体を
中実棒または小さい直径の管状ガラス体となるようにつ
ぶするように、つぶしが行なわれる。
管状ガラス体を例えばその一端で閉じ、したがってこの
端部を完全につぶし、それから一端の閉じた管状ガラス
体内に負圧を形成し、管状ガラス体のまだ開いている端
部を閉じる。両端の閉じたガラス管を線引きしてガラス
ファイバにするか、または線引き前に棒となるようにつ
ぶす。
本発明の実施態様によれば、管状ガラス体を負圧でつぶ
す前に負圧なしで予備つぶしする。
負圧によるつぶし前にガラス管内に負圧によるつぶし前
にガラス管内に希薄ドーピング層が存在する場合、この
希薄ドーピング層を除去する。
しかしなるべく負圧によるっぷlこ、ガラス管内に希薄
ドーピング層が生ずるのを防止する。
本発明による方法では、大気圧に対する負圧を形成する
。負圧によるつぶしの際、なるべくこの負圧を管状ガラ
ス体の外壁に作用する圧力に対して形成する。
本発明は一般的に゛―適用可能なので、例えば異なる屈
折率をもつ範囲を内側被覆により形成するかまたは外側
被覆により形成するかは間顆とならない。
実施例 本発明を実施例について以下に説明する。
第1図に示す管状ガラス体は、大体において純粋な5i
02ガラスからなる外側のクラッド層1と、大体におい
てGeO2でドーピングされた5102ガラスからなる
内側のコア層2とにより構成されている。GeO2含有
量は中心へ向かって増大しているので、線引きすべきガ
ラスファイバのコアには指数関数に従って変化する屈折
率の所望の勾配断面が生ずる。
第2図によれば、バーナ3により管状体が軟化点まで加
熱され、加熱区域でつぶされる。バーナ管状体は軸線方
向にゆっくり移動するので、結局第3図のように内孔の
ない母材(中実棒)が生ずる。吸引ポンプにより第2図
の管状体の内部空間4に、400 mbarの絶対圧力
が維持される。一般には1 barの大気圧が存在する
ので、この場合負圧または差圧は600 mbarであ
る。
つぶしの際管状体の内部空間4のこのような圧力により
、たるみの発生が防止される。
第4図による本発明の他の実施例では、コア層2とクラ
ッド層lをもつ管状ガラス体は、一端5を溶融により閉
じられる。それからその内部空間4に負圧が発生される
。続いてガラス管の他端6も閉じられる。
両端を閉じられた管状ガラス体は、今や第5図のように
直接ガラスファイバ7となるように線引きするか、また
は第6図のように線引き前に完全につぶすることができ
る。ただしその際第6図のように、残留ガスに帰因する
小さい空所8が残る。第6図の棒は第7図のようにファ
イバ7に線引きされる。
つぶしの際常に負圧が使用されるので、第6図による母
材も第5図および第7図によるガラスファイバ7もたる
みをもたない。
管状体が内部負圧のため楕円状に変形しないようにする
ため、その肉厚は内径に対して小さすぎではならない。
したがって第2図による最終的なつぶしの前に、垂直C
VD法(VCVD )により内側を被覆されて大きい外
径と小さい肉厚をもつ管が、ます大気圧の内部圧力で予
備つぶしされる。それにより生ずるGem’2層はエツ
チングにより除去される。続いて行なわれる第2図の最
終つぶしの際、例えば400 mbarの内部負圧が維
持されるので、Gem’、の希薄な内側範囲はもはや形
成されない。
内部空間4内の大気圧の内部圧力で母材を製造する際、
つぶされたコア2の断面にわたって第8図による屈折率
の経過が測定された。太さb=5.5mmをもつコア2
の半径rにわたって、クラッド層lに対する屈折率の差
心をプロットした。これかられかるように、グレーデッ
ド形ファイバに典型的な経過は、理想的な場合指数関数
的に滑らかにしかも中心軸線に対し対称に延び、屈折率
の最大値は中4で測定される。特性曲線の経過において
認められる小さい変動9 −は、CVD法における層形
成によって生ずるものであり、あまり障害とならず、線
引きされたファイバでは実質的にもはや認められないが
、深いたるみlOは、このような母材から線引きされる
光ファイバの伝送帯域幅を著しく減少させる。
本発明により約400 mbarの内部負圧でつぶされ
た母材では、第9図による屈折率の経過が得られた。コ
ア太さb = 5.5 mmに対して小さいわずか5p
mのスーテップ間隔で測定を行なったが、たるみはもは
や見出されない。同じ母材について、Ge0j含有量に
関してX線微量分析(RMA )を行なった。測定装置
の1μ謹の分解能でGem′2含有量の落込みは見出さ
れなかった。
このような母材から線引きされた光ファイバは屈折率の
理想的な経過をもっている。この有利な効果は驚くほど
簡単な手段で得られる。必要な負圧は非常に高いもので
はなく、簡単な手段で得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は光ファイバの母材の興なる製造過
程における概略立面図、第4図ないし第7図は他の実施
例の興なる製造過程における概略立面図、第8図および
第9図は従来の母材および本発明による母材の屈折率の
経過を示す線図である。 1・・・クラッド、2・・・コア、7・・・ガラスファ
イバ。 図1浄書(内容に変更なり FIG、2 FIG、3 手続補正書(方却 昭和60年6月14日 特許庁長官古賀 学 殿 1、事件の表示 昭和60年特 許 願第106233号2、発明の名称 線引き光フアイバ用母材の製造方法 3、補正をする者 事件との関係特許出願人 4、代 理 人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l 興なる屈折率の範囲をもつ管状ガラス体から母材を
    製造する方法において、管状ガラス体を全部または一部
    つぶし、管状ガラス体のこのつぶしを管状ガラス体の内
    部の負圧で行ない、その際母材またはこの母材から生ず
    るガラスファイバができるだけ屈折率のたるみをもたな
    いように負圧を選ぶことを特徴とする、線引き光フアイ
    バ用母材の製造方法。 2 棒となるようにつぶされるガラス体ができるだけ円
    形断面をもつようにすることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の方法。 3 管状ガラス体を予備つぶしにより機械的に安定にし
    て、負圧による引続くつぶしの際楕円断面をもつ管駄体
    が生じないようにすることを特徴とする特許請求の範囲
    第2項に記載の方法。 4 管状ガラス体をその全長にわたってつぶすことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項の1つに記
    載の方法。 5 管状ガラス体をその長さの一部にわたってのみつぶ
    すことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項
    の1つに記載の方法。 6 管状ガラス体を中実棒となるようにつぶすことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項の1つに記
    載の方法。。 7 管状ガラス体をその一端で閉じ、したがってこの端
    部を完全につぶし、一端の閉じた管状ガラス体内に負圧
    を形成し、管状ガラス体のまだ開いている端部を閉じる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項の
    1つに記載の方法。 8 両端の閉じたガラス管を線引きしてガラスファイバ
    にすることを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の
    方法。 9 両端の閉じたガラス管を線引き前に棒となるように
    つぶすことを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の
    方法。 1〇 一部つぶされたガラス管をできるIご1′J円形
    断面のファイバに線引きできるようにすることを特徴と
    する特許請求の範囲第5項に記載の方法。 11 管状ガラス体を負圧でつぶす前に負圧なしで予備
    つぶしすることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の方法。 12 負圧によるつぶし前にガラス管内に希薄ドーピン
    グ層が存在する場合、この希薄ドーピング層を除去する
    ことを特徴とする特Ir111〕求の範囲第1項に記載
    の方法。 13仙圧によるつぶし前に、ガラス管内に希薄ドーピン
    グ層が生ずるのを防止することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載の方法。 14 大偲圧に対する負圧を形成することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項なし1し第13項の1つに記載の
    方法。 15角圧によるつぶしの際、この負圧を管状ガラス体の
    外壁に作用する圧力に対して形成することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項ないし第14項の1つに記載の方
    法。 16弄なる屈折率をもつ範囲を内側または外側の被覆に
    より形成することを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の方法。 17 ガラス管の内側または外側の被覆をドーピングさ
    れたけい素から形成することを特徴とする特許請求の範
    囲第16項に記載の方法。 18 ドーピング物質として、二酸化ゲルマニウムおよ
    び/または五酸化燐を使用することを特徴とする特許請
    求の範囲第17項に記載の方法。
JP60106233A 1984-05-26 1985-05-20 線引き光フアイバ用母材の製造方法 Pending JPS60255640A (ja)

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DE3419836 1984-05-26
DE3419836.9 1984-05-26
DE3447082.4 1984-12-22

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Publication number Publication date
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DE3576324D1 (de) 1990-04-12
ATE50759T1 (de) 1990-03-15
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