JPS6048002B2 - イオン結晶光ファイバの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コアとクラッドとの両煮がイオン結晶からな
る光ファイバの製造方法に関するものである。

従来より、アルカリ金属のハロゲン化物やアルカリ土類
金属のハロゲン化物等のイオン結晶は、石英系の物質に
比較して紫外域から赤外域にわたつて低損失であること
が知られている。

従来ルツボによる単結晶の引上法を利用して製造されて
いるイオン結晶光ファイバはコアのみがイオン結晶で、
クラッドが石英ガラスや多成分ガラスやプラスチックな
どで形成されたものである。このように、クラッドが比
較的高損失の材料で形成されているため、イオン結晶の
利点を充分には発現できていない実情にある。本発明は
上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、コアとクラッドとの両者がイオン結晶からなり、
紫外域から赤外域にわたつて低損失である等の利点を有
するイオン結晶光ファイバの製造方法を提供することに
ある。

以下、本発明を詳細に説明する。先ず、本発明の製造方
法によつて得られるイオン結晶光ファイバは、イオン結
晶からなるコアと、コア結晶の屈折率よりも低い屈折率
を有すると共にコア結晶の溶融点よりも低い溶融点を有
するイオン結晶からなるクラッドとから構成されている
。

そして、コアとクラッドとを構成するイオン結晶として
は、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＮａＣ１、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ
、ＣｓＢｒ、Ｃｓｌ等のアルカリ金属のハロゲン化物、
ＣａＦ。、ＢａＦ。、ＭｇＦ２等のアルカリ土類金属の
ハロゲン化物、ＣｕＣ１。、ＡｇＣｌ、ＡｇＢｒ）等の
銅族元素のハロゲン化物およびＺｎＣ１。等の亜鉛族元
素のハロゲン化物からなる群から選択される化合物を上
記条件を満たすようにして適宜選択し”て使用する。例
えば、次のような組み合わせがあるが、これらの組み合
わせに限定されないことは勿論である。コア クラッド ＣａＦ２ＬＩＦ 、ＣａＦ２ＮａＦ ＢａＦ２ＮａＦ ＢａＦ２ＬｉＦＡｇＣｌＡ ｇＢｒ また２成分系の混合物で共融点を持つ物 ２ＣａＦ２●ＢａＦ２、ＣａＦ２●２ＢａＦ２。

次に、上記構造のイオン結晶光ファイバの製造方法につ
いて説明する。先ず、イオン結晶からなるコアを例えば
ＥＦＧ（Ｅｄｇｅｄｅｆｉｎｅｄ−Ｆｌｌｍｆｅｄｇｒ
Ｏｗｔｈ）法などの引上げ法で形成した後、このコアの
外周にその溶融点よりも低い温度において溶融体からの
引上げ法または粉末焼結法によりイオン結晶のクラッド
を形成する。

すると、コアとクラッドとの両者がイオン結晶からなる
光ファイバが形成される。ところで、コア結晶の溶融点
よりも低い温度においてクラッドを形成しているため、
クラッド形成時にコアの単結晶が変化もしくは破壊され
るような不都合は生じない。つぎに、この発明の製造方
法に用いられる製造装置の代表例を第１〜２図に示した
図面によつて説明する。第１図はコアとクラッドとの両
者を引上法により形成する装置であり、この装置におい
ては、コアとクラッドとはそれぞれ異なる温度に調整さ
れた溶融化ルツボを利用して形成される。

第１図に示すように、コアルツボ１内のコア溶融体２を
コアエッジ３から引上げてコア結晶４を形成した後、ク
ラッド溶融体５の充填されたクラッドルツボ６とクラッ
ドエッジ７とに通してコア結晶４の外周にクラッド結晶
８を形成する。すると、コア結晶４とクラッド結晶８と
からなる光ファイバ９が得られる。但し、１０は石英シ
ールド、１１は．コア台座、１２は高周波コイル、１３
はクラッド台座、１４は貯留槽、１５は高周波コイル、
１６はガス入口、１７はガス出口、１８はガスシールド
である。第２図の装置は、コアを引上法により形成する
５一方、クラッドを粉末焼結法により形成する装置であ
る。

第２図の装置においては、高周波コイル２０で囲繞され
たコアルツボ２１において第１図のコアルツボ１と同様
の引上法によりコア結晶を形成した後、クラッド用粉末
の塗布装置２２によ１りクラッド用粉末をコア結晶上に
塗布し、次いでクラツデイング装置２３の乾燥部２４に
おいて乾燥した後、焼結部２５において焼結する。する
と、コア結晶とクラッド結晶とからなる光ファイバ２６
が得られる。第２図の装置により形成されるクラッドは
多結晶粉末の焼結体ではあるが、光ファイバを長波長で
使用する際には散乱損失は少ないため、単結晶とそれほ
どの差はない。ところで、コアルツボ２１における引上
げは、第３図に示されるように第１図のコアルツボ１の
場合と同様にして行われ、コア溶融体２７をコアエッジ
２８から引上げてコア結晶２９を形成している。なお、
第２図中３０はチャンバー、３１は不活性気９体のガス
入口、３２はサーモビユワー、３３はブライマリーコー
ト被覆装置、３４は乾燥炉、３５は巻取ドラム、３６は
回転トラバースである。以上説明したように、本発明の
製造方法によつて得られるイオン結晶光ファイバのコア
とクラツ７ドとは両者ともイオン結晶から構成されてい
るため、本発明のイオン結晶光ファイバは紫外域から赤
外域にわたつて低損失である。また、クラッド結晶の溶
融点はコア結晶の溶融点よりも低く設定されているため
、引上法または粉末焼結法によりノコア結晶に損傷を与
えずクラッド結晶を形成でき、従つて高品質の光ファイ
バを容易かつ確実に製造できる。以下、実施例を示して
本発明を具体的に説明する。

〔実施例１〕 第１図の装置を使用して以下のようにして光ファイバを
製造した。

直径１０−、高さ１０−のコアルツボ１内にＣａＦ２を
装入し、１４５０℃に加熱してコア溶融体２を形成した
。そして、内径８０μｍ１外径１８０μｍのコアエッジ
３をその先端のコア成長部の温度が１３８０℃になるよ
うに調整し、Ａｒガスの雰囲気中において１２Ｃ７１／
分の速度で引上げて１００μｍφのコア結晶４を形成し
た。次いで、このコア結晶４を９５０℃においてＬｉＦ
の溶融されたクラッドルツボ６内に通し、内径３２０μ
ｍ１外径５００μｍ１その先端のクラッド成長部の温度
が８９０℃に調整されたクラッドエッジ７から引上げた
。すると、ＣａＦ２コアとＬｉＦクラッドとからなる３
５０μｍの光ファイバが得られた。得られた光ファイバ
はコア屈折率１．４５４、クラッド屈折率１．４０８で
あり、紫外域の０．３μｍにおける損失は１０ｄＢ／―
であつた。

このことから、本発明のイオン結晶光ファイバは低損失
のものであることがわかる。〔実施例２〕 第２図の装置を使用して以下のようにして光ファイバを
製造した。

直径１００Ｔｍｍ１高さ１０−のコアルツボ２１内にＢ
ａＦ２を装入し、１３４０℃に加熱して第３図に示すコ
ア溶融体２７を形成した。そして、内径８０μｍ、外径
１６０μｍのコアエッジ２８をその先端のコア成長部の
温度が１３００℃になるように調整し、１０ｃｍ／分の
速度で引上げて１００ｐｍφのコア結晶を形成した。次
いで、クラッド用粉末の塗布装置２２の０．５順φのダ
イスから、無水ベンゼン１重量部には１呼量部のＮａＦ
を懸濁させた懸濁液をコア結晶上に塗布した後、クラツ
デイング装置２３の乾燥部２４において２００′Ｃで加
熱してベンゼンを蒸発させ、然る後焼結部２５において
９８０゜Ｃで加熱してＮａＦを焼結させた。得られた光
ファイバはコア径１００μｍ１外径２６０ｐｒｒＬ．で
あつた、光ファイバ長１００７ＴＬで測定したところ、
波長４μ瓦における損失は２ｄＢ／勉であつた。このこ
とから、本発明のイオン結晶光ファイバは低損失のもの
であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のイオン結晶光ファイバの製造方法に使
用される装置の一例の概略縦断面図、第２図は製造装置
の他の例の概略正面図、第３図は第２図の一部拡大図で
ある。 １，２１・ ・・コアルツボ、３，２８・・・・コアエ
ッジ、４・・・・・・コア結晶、６・・・・・・クラッ
ドルツボ、７・・・・・・クラッドエッジ、８・・・・
・・クラッド結晶、９，２６・・・・・・光ファイバ、
２２・・・・・・クラッド用粉末の塗布装置、２３・・
・・・・クラツデイング装置、２−４・・・・・・乾燥
部、２５・・・・・焼結部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コアおよびクラッドが、ともにアルカリ金属、アル
   カリ土類金属、銅族元素および亜鉛族元素からなる群か
   ら選択される金属のハロゲン化物のイオン結晶からなる
   イオン結晶光ファイバを製造する方法において、まず、
   コアを引上法によつて形成した後、このコアの外周にそ
   の溶融点より低い温度において溶融体からの引上法また
   は粉末焼結法によりクラッドを形成することを特徴とす
   るイオン結晶光ファイバの製造方法。