JPS6119572B2 - - Google Patents
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- JPS6119572B2 JPS6119572B2 JP56117225A JP11722581A JPS6119572B2 JP S6119572 B2 JPS6119572 B2 JP S6119572B2 JP 56117225 A JP56117225 A JP 56117225A JP 11722581 A JP11722581 A JP 11722581A JP S6119572 B2 JPS6119572 B2 JP S6119572B2
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- silica
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02736—Means for supporting, rotating or feeding the tubes, rods, fibres or filaments to be drawn, e.g. fibre draw towers, preform alignment, butt-joining preforms or dummy parts during feeding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/20—Uniting glass pieces by fusing without substantial reshaping
- C03B23/207—Uniting glass rods, glass tubes, or hollow glassware
-
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture 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]
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-
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- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/30—Means for continuous drawing from a preform
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光フアイバー（光という言葉はスペク
トルの赤外、可視、紫外の各領域を含む）、特に
は、ただしそれに限るのではないが、遠隔通信網
用として重視される光フアイバーの製造の方法と
装置に関する。
トルの赤外、可視、紫外の各領域を含む）、特に
は、ただしそれに限るのではないが、遠隔通信網
用として重視される光フアイバーの製造の方法と
装置に関する。
光フアイバーは、それが遠隔通信網に適当であ
るためには、ある程度相反する２つの条件を満さ
なければならない。減衰は小さくなければならな
い。それは0.85ミクロンの場合３〜4dB／Kmを超
えてはならない（そして望ましくは1.3ミクロン
の場合2dB／Kmを超えてはならない）。それらの
光フアイバーのパスバンドは20OMHz．Kmにも達
しなければならない。この場合ステツプインデツ
クス光フアイバーは問題外となる。製造の方法は
妥当なコストでの大量生産に適合するものでなけ
ればならない。そうであれば年間100万Kmという
程の大量の需要が見込まれる。
るためには、ある程度相反する２つの条件を満さ
なければならない。減衰は小さくなければならな
い。それは0.85ミクロンの場合３〜4dB／Kmを超
えてはならない（そして望ましくは1.3ミクロン
の場合2dB／Kmを超えてはならない）。それらの
光フアイバーのパスバンドは20OMHz．Kmにも達
しなければならない。この場合ステツプインデツ
クス光フアイバーは問題外となる。製造の方法は
妥当なコストでの大量生産に適合するものでなけ
ればならない。そうであれば年間100万Kmという
程の大量の需要が見込まれる。
現今では単一モードのフアイバーはほとんど用
いられない。マルチモードのフアイバーは、真中
にあるコアがそれの屈折率とは異つた一定の屈折
率を有するクラツド材料で囲まれているステツプ
インデツクス型か、あるいは、クラツド材料の屈
折率が半径方向に変化しているグレーデツドイン
デツクス型である。
いられない。マルチモードのフアイバーは、真中
にあるコアがそれの屈折率とは異つた一定の屈折
率を有するクラツド材料で囲まれているステツプ
インデツクス型か、あるいは、クラツド材料の屈
折率が半径方向に変化しているグレーデツドイン
デツクス型である。
光フアイバーの製造のための方法は数多く公知
であるが、上記の条件を完全に満すものはない。
であるが、上記の条件を完全に満すものはない。
気相での化学的デポジツト法（CVD法）では
材料（一般には添加剤を加えられたシリカ）の層
を半径方向に環状に、あるいは軸方向に生長させ
るための加熱手段が用いられる。この種の方法
で、光学的性能が意図される用途に一般には十分
であるようなステツプインデツクス型あるいはグ
レーデツドインデツクス型のフアイバーが作られ
る。しかし、特に言えばフアイバーの全体（コア
とクラツド部）が大量生産に適しない費用のかか
るプロセスによつて製造される故に、その製造コ
ストが高い。
材料（一般には添加剤を加えられたシリカ）の層
を半径方向に環状に、あるいは軸方向に生長させ
るための加熱手段が用いられる。この種の方法
で、光学的性能が意図される用途に一般には十分
であるようなステツプインデツクス型あるいはグ
レーデツドインデツクス型のフアイバーが作られ
る。しかし、特に言えばフアイバーの全体（コア
とクラツド部）が大量生産に適しない費用のかか
るプロセスによつて製造される故に、その製造コ
ストが高い。
高純度の材料からガラスを製造する技術として
ある、ダブルのるつぼを用いる製造法（例えば
Hicksの米国特許第2992517号で公開された方
法）は連続操作プロセスであるという利点を有す
る。この相分離技術は不純物を含む安価な原材料
から十分に純粋な材料を生産するには適していな
いという欠点を有する。非常に高温のプラズマの
中での反応によつてシリカを大量に製造する技術
についてもふれておくべきであろう。このプロセ
スは、良好な光学的品質を有するシリカの大きい
インゴツトが安価な原材料から安いコストで得ら
れるもので、また、プラズマの中における反応が
高温下であることにより純度が保証される故に、
特に注目される。ところが他方、温度が高い故
に、屈折率を変えるための添加剤の多くのもの
が、揮発し過ぎるということで使用できず、現今
シリカに加えられうる添加剤は弗素だけであり、
これは屈折率を下げるものである。結局このプロ
セスは、純粋なシリカあるいは弗素を添加したシ
リカのコアとシリコーンのようなプラスチツクの
シースで形成されたクラツド部で成るステツプイ
ンデツクス型のフアイバーの製造にしか適用でき
ないと見られる。そして、このようなステツプイ
ンデツクス型のフアイバーは、そのパスバンド巾
が30MHz・Kmどまりであつて、この値は、もしフ
アイバーが数Kmに及ぶ距離のデータ伝送に使われ
るとすればあまりにも低い。このフアイバーで
は、光学的インタフエースが湿度や温度といつた
外的要因に敏感なプラスチツク材料によつて形成
されている故に、その安定性は疑わしい。
ある、ダブルのるつぼを用いる製造法（例えば
Hicksの米国特許第2992517号で公開された方
法）は連続操作プロセスであるという利点を有す
る。この相分離技術は不純物を含む安価な原材料
から十分に純粋な材料を生産するには適していな
いという欠点を有する。非常に高温のプラズマの
中での反応によつてシリカを大量に製造する技術
についてもふれておくべきであろう。このプロセ
スは、良好な光学的品質を有するシリカの大きい
インゴツトが安価な原材料から安いコストで得ら
れるもので、また、プラズマの中における反応が
高温下であることにより純度が保証される故に、
特に注目される。ところが他方、温度が高い故
に、屈折率を変えるための添加剤の多くのもの
が、揮発し過ぎるということで使用できず、現今
シリカに加えられうる添加剤は弗素だけであり、
これは屈折率を下げるものである。結局このプロ
セスは、純粋なシリカあるいは弗素を添加したシ
リカのコアとシリコーンのようなプラスチツクの
シースで形成されたクラツド部で成るステツプイ
ンデツクス型のフアイバーの製造にしか適用でき
ないと見られる。そして、このようなステツプイ
ンデツクス型のフアイバーは、そのパスバンド巾
が30MHz・Kmどまりであつて、この値は、もしフ
アイバーが数Kmに及ぶ距離のデータ伝送に使われ
るとすればあまりにも低い。このフアイバーで
は、光学的インタフエースが湿度や温度といつた
外的要因に敏感なプラスチツク材料によつて形成
されている故に、その安定性は疑わしい。
そこで本発明の目的は、妥当なコストで連続的
にグレーデツドインデツクス型のフアイバーを製
造するに適する光フアイバー製造の方法を提供す
ることにある。
にグレーデツドインデツクス型のフアイバーを製
造するに適する光フアイバー製造の方法を提供す
ることにある。
この目的のために本発明による方法は；均一な
シリカベースの材料でできたバーを端を突合わせ
て接合すること；相前後して続く予成形体が形成
されるよう、前記のバーにシリカのクラツド材料
を、それが含有する屈折率を変える添加剤の割合
がクラツド部の直径が増すと共に変化するように
して、漸進的に付与（デポジツト）すること；お
よび、接合された予成形体をフアイバーの直径に
なるまで引抜くこと；のステツプを包含する。
シリカベースの材料でできたバーを端を突合わせ
て接合すること；相前後して続く予成形体が形成
されるよう、前記のバーにシリカのクラツド材料
を、それが含有する屈折率を変える添加剤の割合
がクラツド部の直径が増すと共に変化するように
して、漸進的に付与（デポジツト）すること；お
よび、接合された予成形体をフアイバーの直径に
なるまで引抜くこと；のステツプを包含する。
バーは純粋なシリカあるいは添加剤を加えられ
たシリカで形成されるが、デポジツト部の厚さと
その屈折率分布のプロフイルは、化学反応デポジ
ツト法、特に言えば注目に値する火炎加水分解
（Outside Vapor Phase Oxidation，“OVPO”と
も言われるもの）において得られる最大の屈折率
変化を考慮の上で、製品が有すべきパスバンド巾
および所望の開口数に応じて選定されることとな
る。
たシリカで形成されるが、デポジツト部の厚さと
その屈折率分布のプロフイルは、化学反応デポジ
ツト法、特に言えば注目に値する火炎加水分解
（Outside Vapor Phase Oxidation，“OVPO”と
も言われるもの）において得られる最大の屈折率
変化を考慮の上で、製品が有すべきパスバンド巾
および所望の開口数に応じて選定されることとな
る。
直ちに使えるフアイバーの製品とするための、
乾燥、コーテイング、キユアリング、保管といつ
た付加的なステツプは、次々と続くバツチ操作で
はなく、製造ライン自体の中で連続燥作で行うこ
とができる。
乾燥、コーテイング、キユアリング、保管といつ
た付加的なステツプは、次々と続くバツチ操作で
はなく、製造ライン自体の中で連続燥作で行うこ
とができる。
この方法におけるスタート材料は、既によくマ
スターされた技術、典型的にはプラズマ反応によ
つて、所望の純度のものが安価に得られるシリカ
のバーである。クラツド部だけが比較的に時間を
要し高価につく化学反応デポジツト法で作られ
る。
スターされた技術、典型的にはプラズマ反応によ
つて、所望の純度のものが安価に得られるシリカ
のバーである。クラツド部だけが比較的に時間を
要し高価につく化学反応デポジツト法で作られ
る。
本発明の他の１面は上述の方法に従う連続方式
の製造のための装置を提供することにある。これ
によつて提供される光フアイバーの連続製造装置
は；フアイバーのコアを形成することとなる相前
後して続くシリカのバーを直線の経路に沿つて連
続的に前進させる手段；バーを、その端を突合わ
せ、その部分が通過する間にそこを接合するため
の上記経路上に位置した手段；シリカベースのク
ラツド材料と、それが含有する屈折率を変える添
加剤の割合がクラツド部の直径が増すに従つて変
るようにして、化学的にデポジツトし、相前後し
て続く予成形体を形成せしめるデポジツト手段；
および、この予成形体をフアイバーの直径になる
まで引抜く手段；を包含する。
の製造のための装置を提供することにある。これ
によつて提供される光フアイバーの連続製造装置
は；フアイバーのコアを形成することとなる相前
後して続くシリカのバーを直線の経路に沿つて連
続的に前進させる手段；バーを、その端を突合わ
せ、その部分が通過する間にそこを接合するため
の上記経路上に位置した手段；シリカベースのク
ラツド材料と、それが含有する屈折率を変える添
加剤の割合がクラツド部の直径が増すに従つて変
るようにして、化学的にデポジツトし、相前後し
て続く予成形体を形成せしめるデポジツト手段；
および、この予成形体をフアイバーの直径になる
まで引抜く手段；を包含する。
本発明は、それによる単に１つの実施例として
の方法と装置についての以下の説明によつてより
よく理解されよう。説明には図面を用いている。
の方法と装置についての以下の説明によつてより
よく理解されよう。説明には図面を用いている。
第１図においてグレーデツドインデツクス型の
フアイバーが示されているが、その真中のコア１
は、その所望の屈折率n1（第２図参照）いかんに
よつて添加剤を加えたシリカ、あるいは純粋なシ
リカである。コア１は直径d1を有し、添加剤を加
えられたシリカでできた第１のクラツド部２で囲
まれており、第１のクラツド部２では直径d1の内
周から直径d2の外周にかけて屈折率が変化してい
る。第１のクラツド部２は第２のクラツド部３に
よつて囲まれており、第２のクラツド部３は、一
定の、典型的には第１のクラツド部の外周に沿つ
ての屈折率に等しい屈折率n3を有する典型的には
添加剤を加えられたシリカでできている。終りと
して、典型的にはシリコーンベースのプラスチツ
ク材料でできたプラスチツクの保護シース４が第
２のクラツド部３を囲んでいる。フアイバーの機
械的強度を向上させるため、外側プラスチツクシ
ースが保護シース４を囲んでいる。プラスチツク
シースの特性は光学的な基準よりもむしろ機械的
な基準（例えば耐磨耗性）を満足するように選定
される。そのようなシース５が第１図において破
線で示されている。
フアイバーが示されているが、その真中のコア１
は、その所望の屈折率n1（第２図参照）いかんに
よつて添加剤を加えたシリカ、あるいは純粋なシ
リカである。コア１は直径d1を有し、添加剤を加
えられたシリカでできた第１のクラツド部２で囲
まれており、第１のクラツド部２では直径d1の内
周から直径d2の外周にかけて屈折率が変化してい
る。第１のクラツド部２は第２のクラツド部３に
よつて囲まれており、第２のクラツド部３は、一
定の、典型的には第１のクラツド部の外周に沿つ
ての屈折率に等しい屈折率n3を有する典型的には
添加剤を加えられたシリカでできている。終りと
して、典型的にはシリコーンベースのプラスチツ
ク材料でできたプラスチツクの保護シース４が第
２のクラツド部３を囲んでいる。フアイバーの機
械的強度を向上させるため、外側プラスチツクシ
ースが保護シース４を囲んでいる。プラスチツク
シースの特性は光学的な基準よりもむしろ機械的
な基準（例えば耐磨耗性）を満足するように選定
される。そのようなシース５が第１図において破
線で示されている。
スタート材料のシリカのバーの直径を変えるこ
とによつてコアの直径d1を調節しうるようなワイ
ヤ引抜きプロセスとしては通常のよく知られたも
のがある。所望の屈折率n1いかんによつてコア１
は純粋なシリカあるいは添加剤を加えられたシリ
カから成形される。しかし光学的品質のよいシリ
カのインゴツトを安価に生産するための現今の技
術ではコアに用いられる添加剤は実際上弗素に限
られる。
とによつてコアの直径d1を調節しうるようなワイ
ヤ引抜きプロセスとしては通常のよく知られたも
のがある。所望の屈折率n1いかんによつてコア１
は純粋なシリカあるいは添加剤を加えられたシリ
カから成形される。しかし光学的品質のよいシリ
カのインゴツトを安価に生産するための現今の技
術ではコアに用いられる添加剤は実際上弗素に限
られる。
第１のクラツド部２における屈折率n2の変化の
仕方は得られるべきパスバンド巾によるほか、な
おその厚さl2が最小ですむように選定される。な
ぜなら、クラツド部はデポジツトにより作られ、
フアイバーの中での高価につく部分であるからで
ある。変えられるパラメーターは多い（クラツド
部２の厚さl2、屈折率n2の内周における値、外周
における値、および分布のプロフイル）。第２図
に示された実施例では屈折率n2は、コア１とクラ
ツド部２の間で屈折率が連続するよう、その接続
部（クラツド部の内周）においてn1と等しくなつ
ている。
仕方は得られるべきパスバンド巾によるほか、な
おその厚さl2が最小ですむように選定される。な
ぜなら、クラツド部はデポジツトにより作られ、
フアイバーの中での高価につく部分であるからで
ある。変えられるパラメーターは多い（クラツド
部２の厚さl2、屈折率n2の内周における値、外周
における値、および分布のプロフイル）。第２図
に示された実施例では屈折率n2は、コア１とクラ
ツド部２の間で屈折率が連続するよう、その接続
部（クラツド部の内周）においてn1と等しくなつ
ている。
第２のクラツド部３は厚さl3で一定の屈折率n3
を有し、典型的には添加剤を加えられたシリカで
成つている。これは厚さの薄い光学的シースを形
成している。プラスチツクシース４は屈折率n4を
有する材料でできており、その厚さは典型的には
数10ミクロンとされる。このシースは磨耗や化学
薬品に対してフアイバーを保護する。
を有し、典型的には添加剤を加えられたシリカで
成つている。これは厚さの薄い光学的シースを形
成している。プラスチツクシース４は屈折率n4を
有する材料でできており、その厚さは典型的には
数10ミクロンとされる。このシースは磨耗や化学
薬品に対してフアイバーを保護する。
以上説明したフアイバーは擬似グレーテツドイ
ンデツクス型フアイバーであると言える。すなわ
ち、真中のコアは一定の屈折率を有するがクラツ
ド部分は変化する屈折率を有している。その伝達
性能は現今の遠隔通信網に用いるのに十分なもの
である。
ンデツクス型フアイバーであると言える。すなわ
ち、真中のコアは一定の屈折率を有するがクラツ
ド部分は変化する屈折率を有している。その伝達
性能は現今の遠隔通信網に用いるのに十分なもの
である。
このようなフアイバーは、第３図に示すよう
に、シリカのバーを受入れ、そのバーを引抜きし
たものをコアとするフアイバーを送出するように
なつている装置によつて作ることができる。
に、シリカのバーを受入れ、そのバーを引抜きし
たものをコアとするフアイバーを送出するように
なつている装置によつて作ることができる。
バーは重量が約150Kg程度の大きなインゴツト
から得られる。各々のインゴツトは数メートルの
長さのロツドに引抜きされる。それらのロツドは
製造されるべきフアイバーのコアの直径d1に応じ
て選定された直径d5を有する均一なバーの形に切
り出される（例えばd1＝75ミクロンに対してd5＝
10mm）。通常の方法によつて困難なしに、直径に
おいて数ミクロンの精度が得られる。バーは装置
に入れる前に検査される。その幾何学的寸法は引
抜きの間に再び検査され、可能な限り引抜きの後
にも検査される。光学的減衰係数も、別の手段
（図示せず）で測定される。
から得られる。各々のインゴツトは数メートルの
長さのロツドに引抜きされる。それらのロツドは
製造されるべきフアイバーのコアの直径d1に応じ
て選定された直径d5を有する均一なバーの形に切
り出される（例えばd1＝75ミクロンに対してd5＝
10mm）。通常の方法によつて困難なしに、直径に
おいて数ミクロンの精度が得られる。バーは装置
に入れる前に検査される。その幾何学的寸法は引
抜きの間に再び検査され、可能な限り引抜きの後
にも検査される。光学的減衰係数も、別の手段
（図示せず）で測定される。
そして、バーは次々に続けて装置の中へ導入さ
れ、装置の１部となつている接合ステーシヨン９
で相互に接合される。第３図と第４図において、
ステーシヨン９で接合されている相前後して続い
た２つのバー７と８が示されている。バーは、第
３図で略図式に示されているように、接合ステー
シヨン９の上流側にある２セツトのローラ１１お
よび下流にある１セツトのセンタリング用ローラ
で成る駆動手段によつて案内され、そして連続的
に動かされる。
れ、装置の１部となつている接合ステーシヨン９
で相互に接合される。第３図と第４図において、
ステーシヨン９で接合されている相前後して続い
た２つのバー７と８が示されている。バーは、第
３図で略図式に示されているように、接合ステー
シヨン９の上流側にある２セツトのローラ１１お
よび下流にある１セツトのセンタリング用ローラ
で成る駆動手段によつて案内され、そして連続的
に動かされる。
接合はバーが下向きに動かされている間に行わ
れる。ローラ１１によつてバーに与えられる下向
きの運動の速度V1は、典型的には約８mm／minと
いつた低速である。駆動手段は、摩擦ローラの代
りにキヤタピラるいは可動ジヨーで成つていても
よい。接合ステーシヨン９の熱源はオーブン、周
溶接トーチあるいは輻射装置でもよい。熱源１０
は２つの連続したバー７と８の突合わされた端部
が接合ステーシヨンを通過して動かされる間オン
状態となる。
れる。ローラ１１によつてバーに与えられる下向
きの運動の速度V1は、典型的には約８mm／minと
いつた低速である。駆動手段は、摩擦ローラの代
りにキヤタピラるいは可動ジヨーで成つていても
よい。接合ステーシヨン９の熱源はオーブン、周
溶接トーチあるいは輻射装置でもよい。熱源１０
は２つの連続したバー７と８の突合わされた端部
が接合ステーシヨンを通過して動かされる間オン
状態となる。
速度が遅いので、バーの経路に沿つた熱源１０
の長さが比較的に短かくても完全な接合がなされ
る。
の長さが比較的に短かくても完全な接合がなされ
る。
このようにして作られた連続体となつたロツド
は、デポジツトステーシヨン１３を通過するが、
ここで気相での反応あるいはプラズマ反応といつ
たよく知られた化学反応が適用される。その反応
はフランス特許第2213243（コーニングガラス工
場）あるいは米国特許第3737292号（ケツクほ
か）に記載のある火炎加水分解法とされる。ま
た、気相でのデポジツト法もあるが、これらは本
明細書の始めの部分で述べたものから派生したも
のとされる。さらに別の通常のデポジツト法も用
いられうる。
は、デポジツトステーシヨン１３を通過するが、
ここで気相での反応あるいはプラズマ反応といつ
たよく知られた化学反応が適用される。その反応
はフランス特許第2213243（コーニングガラス工
場）あるいは米国特許第3737292号（ケツクほ
か）に記載のある火炎加水分解法とされる。ま
た、気相でのデポジツト法もあるが、これらは本
明細書の始めの部分で述べたものから派生したも
のとされる。さらに別の通常のデポジツト法も用
いられうる。
図示のように、デポジツトステーシヨン１３は
移動台２１に乗つたオーブンで成るが、この移動
台２１には、これを矢印f1で示すように往復運動
させるためのモーター手段（図示せず）が設けら
れている。このモーター手段は、移動台の往復運
動によつてロツドの一定の区間のデポジツト操作
が行われている間に、さらに矢印f2で示すよう移
動台に下向きの動きを与え、それから次に来る区
間の処理するために移動台を原位置に戻す。往復
運動の振巾L0は１回のデポジツトが行われると
ころの長さに相当し、これは１本のバーの長さよ
り僅かに短かい。バーの下向きの速度V1は移動
台が往復運動しつつ到達する移動限界長さL1が
妥当な長さとなるように選定される。
移動台２１に乗つたオーブンで成るが、この移動
台２１には、これを矢印f1で示すように往復運動
させるためのモーター手段（図示せず）が設けら
れている。このモーター手段は、移動台の往復運
動によつてロツドの一定の区間のデポジツト操作
が行われている間に、さらに矢印f2で示すよう移
動台に下向きの動きを与え、それから次に来る区
間の処理するために移動台を原位置に戻す。往復
運動の振巾L0は１回のデポジツトが行われると
ころの長さに相当し、これは１本のバーの長さよ
り僅かに短かい。バーの下向きの速度V1は移動
台が往復運動しつつ到達する移動限界長さL1が
妥当な長さとなるように選定される。
ロツドの長さは数メートルに達する。クラツド
部が形成される区間でのデポジツト操作は、大き
な総延長距離になるまで継続的に行われ、かくし
て、個々のものが最終の直径d3のフアイバーにな
つたとき数Kmになるような予成形体ができる。デ
ポジツトによるクラツド部の最終の直径になるま
での成長の仕方が第３図において破線で示されて
いる。
部が形成される区間でのデポジツト操作は、大き
な総延長距離になるまで継続的に行われ、かくし
て、個々のものが最終の直径d3のフアイバーにな
つたとき数Kmになるような予成形体ができる。デ
ポジツトによるクラツド部の最終の直径になるま
での成長の仕方が第３図において破線で示されて
いる。
デポジツトの厚さが長さＬの予成形体に相当す
る最終厚さに達したとき、移動台２１はその原位
置に復帰し、次の新しい予成形体を作るためのデ
ポジツト操作のステツプが始められうる。復帰の
移動距離L1は２つの相前後した予成形体の間に
離れ部分L2ができるような十分な長さとなつて
いる。各々の予成形体は引続いてある長さのフア
イバーとなるよう引抜きされ、できたフアイバー
は保管され、各々が他の区別がつくようにされ
る。
る最終厚さに達したとき、移動台２１はその原位
置に復帰し、次の新しい予成形体を作るためのデ
ポジツト操作のステツプが始められうる。復帰の
移動距離L1は２つの相前後した予成形体の間に
離れ部分L2ができるような十分な長さとなつて
いる。各々の予成形体は引続いてある長さのフア
イバーとなるよう引抜きされ、できたフアイバー
は保管され、各々が他の区別がつくようにされ
る。
もし、ステーシヨン１３における予成形体の状
態がシンタリングしていない状態であるならば、
追加的な熱処理ステーシヨン１４が設けられ、こ
こで予成形体は少しのデポジツトを与えられてシ
ンタリングされる。またもし必要ならば、フアイ
バーの品質を改善するべく乾燥ステーシヨン１５
を設けてもよい。このステーシヨンは特にデポジ
ツト操作が火炎加水分解で行われた場合の水分の
除去に有用である。ガイド２２は、予成形体の下
方への運動の連続性を確実にするためとセンタリ
ングのために相前後したステーシヨンの間に設け
られている。このようなセンタリング機能は熱応
力（換言すれば温度の不均一）による変形を避け
るために必要である。
態がシンタリングしていない状態であるならば、
追加的な熱処理ステーシヨン１４が設けられ、こ
こで予成形体は少しのデポジツトを与えられてシ
ンタリングされる。またもし必要ならば、フアイ
バーの品質を改善するべく乾燥ステーシヨン１５
を設けてもよい。このステーシヨンは特にデポジ
ツト操作が火炎加水分解で行われた場合の水分の
除去に有用である。ガイド２２は、予成形体の下
方への運動の連続性を確実にするためとセンタリ
ングのために相前後したステーシヨンの間に設け
られている。このようなセンタリング機能は熱応
力（換言すれば温度の不均一）による変形を避け
るために必要である。
実例を示すと、直径10mmのバーに厚さ３mmのガ
ラス質のデポジツトを生長させて長さ500mmの予
成形体が作られる。この予成形体は、直径d1が75
ミクロン、直径d3が120ミクロンの典型的なフア
イバー8.84Kmを作り出す。火炎加水分解によるデ
ポジツト操作の継続時間は、平均のデポジツトの
割合が50ｇ／ｈの場合に約１時間である。予成形
体の下向きの速度V1は8.33mm／minである。この
ようにして作られた予成形体の各々は、通常の光
フアイバー引抜き機械と似た構造の１つのユニツ
トに導入される。第３図に示された実施例におい
ては、このユニツトは引抜き炉１６、コーテイン
グ装置１８およびフアイバーを巻取るドラム２０
で成つている。
ラス質のデポジツトを生長させて長さ500mmの予
成形体が作られる。この予成形体は、直径d1が75
ミクロン、直径d3が120ミクロンの典型的なフア
イバー8.84Kmを作り出す。火炎加水分解によるデ
ポジツト操作の継続時間は、平均のデポジツトの
割合が50ｇ／ｈの場合に約１時間である。予成形
体の下向きの速度V1は8.33mm／minである。この
ようにして作られた予成形体の各々は、通常の光
フアイバー引抜き機械と似た構造の１つのユニツ
トに導入される。第３図に示された実施例におい
ては、このユニツトは引抜き炉１６、コーテイン
グ装置１８およびフアイバーを巻取るドラム２０
で成つている。
点検ステーシヨン１７がフアイバーの経路上、
炉１６とコーテイング装置１８の間にある。この
ステーシヨンはフアイバーの直径を測定する通常
の手段を包含している。この測定手段の出力信号
はドラム２０の巻取り速度制御のために利用され
る。得られるフアイバーが通常の機械で得られる
ものに比しより一様であることは特記すべきこと
で、これは予成形体の直径が通常の気相での化学
的デポジツト法で得られるロツドの場合よりも遥
かに一様であり、デポジツトはその厚さが断然小
さく、また較正された基板材料の上に生ずる故で
ある。そして処理操作は、ドラムに巻込む速度
V2が速度V1と無関係に調整できる故に、連続操
作とされる。検査ステーシヨンにはなお、フアイ
バーの光学的特性を監視する手段を備えることも
できる。
炉１６とコーテイング装置１８の間にある。この
ステーシヨンはフアイバーの直径を測定する通常
の手段を包含している。この測定手段の出力信号
はドラム２０の巻取り速度制御のために利用され
る。得られるフアイバーが通常の機械で得られる
ものに比しより一様であることは特記すべきこと
で、これは予成形体の直径が通常の気相での化学
的デポジツト法で得られるロツドの場合よりも遥
かに一様であり、デポジツトはその厚さが断然小
さく、また較正された基板材料の上に生ずる故で
ある。そして処理操作は、ドラムに巻込む速度
V2が速度V1と無関係に調整できる故に、連続操
作とされる。検査ステーシヨンにはなお、フアイ
バーの光学的特性を監視する手段を備えることも
できる。
その他の手段、特に言えば、コーテイング装置
１８でフアイバーに付与されたコートをキユアリ
ングして硬いシース４（第１図参照）とするため
の炉１８をフアイバーの経路に挿入することもで
きる。
１８でフアイバーに付与されたコートをキユアリ
ングして硬いシース４（第１図参照）とするため
の炉１８をフアイバーの経路に挿入することもで
きる。
上記の特質を有するフアイバーの製造における
データの説明に戻るが、平均のフアイバー引抜き
速度はV2＝147m／minである。しかしV2の瞬時
速度は、あくまでも直径d4を一定値に維持するよ
う制御される。装置での生産の平均速度はこの場
合212Km／dayすなわち約40000Km／yearである。
このような生産速度は通常のプロセスに比して断
然大きい。
データの説明に戻るが、平均のフアイバー引抜き
速度はV2＝147m／minである。しかしV2の瞬時
速度は、あくまでも直径d4を一定値に維持するよ
う制御される。装置での生産の平均速度はこの場
合212Km／dayすなわち約40000Km／yearである。
このような生産速度は通常のプロセスに比して断
然大きい。
本発明により、すべての処理操作が１つの装置
の中で連続的に行われ、準備、チユーブを圧着し
てロツドにする操作およびフアイバーの引抜きが
別個の操作となることが避けられるようなプロセ
スが提供されることが評価されよう。コストを要
し、速度がより遅いプロセスによる材料のデポジ
ツト操作は、それがどうしても必要な場合にのみ
用いられる。
の中で連続的に行われ、準備、チユーブを圧着し
てロツドにする操作およびフアイバーの引抜きが
別個の操作となることが避けられるようなプロセ
スが提供されることが評価されよう。コストを要
し、速度がより遅いプロセスによる材料のデポジ
ツト操作は、それがどうしても必要な場合にのみ
用いられる。
多くの変形された実施例がありうることは当業
者にとつて明らかであろう。本発明の範囲は特許
請求の範囲によつてのみ制限されることを理解さ
れるべきである。
者にとつて明らかであろう。本発明の範囲は特許
請求の範囲によつてのみ制限されることを理解さ
れるべきである。
第１図は純粋な溶融シリカのコアを有するグレ
ーデツドインデツクス型のマルチモードのフアイ
バーの略図的断面図、第２図は第１図に示す種類
のフアイバーの断面における屈折率の分布を表わ
す図、第３図は本発明による装置の、その処理操
作のステツプの配置を示す簡略図、第４図は第３
図の装置におけるバー接合ステーシヨンの可能な
構造を示す詳細図である。 １：コア、２：添加剤を含むシリカの第１のク
ラツド部、３：第２のクラツド部、４：保護シー
ス、５：外側プラスチツクシース、７，８：バ
ー、１０：接合ステーシヨンの熱源、１１：ロー
ラ、１２：センタリングローラ、１３：デポジツ
トステーシヨン、１６：引抜き炉、１８：コーテ
イング装置、２０：ドラム、２１：移動台。
ーデツドインデツクス型のマルチモードのフアイ
バーの略図的断面図、第２図は第１図に示す種類
のフアイバーの断面における屈折率の分布を表わ
す図、第３図は本発明による装置の、その処理操
作のステツプの配置を示す簡略図、第４図は第３
図の装置におけるバー接合ステーシヨンの可能な
構造を示す詳細図である。 １：コア、２：添加剤を含むシリカの第１のク
ラツド部、３：第２のクラツド部、４：保護シー
ス、５：外側プラスチツクシース、７，８：バ
ー、１０：接合ステーシヨンの熱源、１１：ロー
ラ、１２：センタリングローラ、１３：デポジツ
トステーシヨン、１６：引抜き炉、１８：コーテ
イング装置、２０：ドラム、２１：移動台。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 相前後して続く均一なシリカベース材料の円
筒形バーを、端を突合せて所定の経路に沿つて前
進させること；前記経路に沿つたバーの連続体が
形成されるよう、前記バーの各々を先行の前記バ
ーに、先行の前記バーの後端が接合場所を通つて
前進させられるときに接合すること；接合され、
クラツド部を備えて相前後して続く予成形体が形
成されるよう、前記バーの各々に、それがクラツ
ド処理操作のゾーンを通過するときに、シリカの
クラツド材料を、それが含有する屈折率を変える
添加剤の割合がクラツド部の直径が増すに従つて
変るようにして、漸進的に付与すること；およ
び、前記連続体が前進するに従つて、前記の接合
されクラツド部を備えた予成形体の各々を順次に
フアイバーの直径になるまで引抜くこと；のステ
ツプで成り、各々の長さが前記予成形体の１つに
対応し、一定の屈折率のコアが屈折率が変化して
いる環状部分に囲まれている光フアイバーが得ら
れる光フアイバーの連続製造のための方法。 ２ シリカのクラツド材料が、屈折率が内側のも
のから外側のものへと連続的に減少している、
次々に重なつた層として付与される、特許請求の
範囲第１項記載の方法。 ３ 前記のバーと予成形体が、１つの経路に沿つ
て一定の平均速度をもつて動かされ、前記ステツ
プが前記経路に沿つて相前後して配置されたステ
ーシヨンにおいて行われる、特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ４ 予成形体を形体するためのクラツド材の付与
が、前記バーの長さより僅かに短かい長さにわた
つての往復運動と、前記経路に沿う前記バーの平
均速度と同じ速度の連続的前進運動が同時に行わ
させられるようにして１つの炉の中で行われる、
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ クラツド材料が、最も内側の層は前記バーの
一定の屈折率と実質的に等しい屈折率を有し、外
側の層は前記バーの屈折率とは異る一定の屈折率
を有するように、屈折率が内側のものから外側の
ものへと変つている、次々に重なつた層として付
与される、特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６ フアイバーのコアを形成すべき相前後して続
いたシリカのバーを直線の経路に沿つて連続的に
前進させるための手段；バーを端を突合せ、その
個所が接合手段を通過する間にそこを接合するた
めの、前記経路に位置した手段；化学反応によつ
てシリカベースのクラツド材料を、それが含有す
る屈折率を変える添加剤の割合がクラツト部の直
径が増大するに従つて漸進的に変るようにして、
デポジツトするためのデポジツト操作手段；前記
デポジツト手段を、前記経路に沿つて個々のバー
の長さより僅かに短かい距離にわたつての往復運
動および個々のバーの長さより僅かに短かい長さ
の相前後して続いた予成形体を形成せしめるよう
な前記経路に沿つた１つの前進運動をさせるため
のモーター手段；および、予成形体をフアイバー
の直径になるまで引抜くための手段；で成る光フ
アイバーの連続製造のための装置。 ７ 引抜きの手段が、１つの炉と送出されるべき
フアイバーの直径に応じて調節される速度でフア
イバーを引張るための手段で成る、特許請求の範
囲第６項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR808017005A FR2487811B1 (fr) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Procede et installation de fabrication de fibres optiques en continu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57118043A JPS57118043A (en) | 1982-07-22 |
| JPS6119572B2 true JPS6119572B2 (ja) | 1986-05-17 |
Family
ID=9244782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56117225A Granted JPS57118043A (en) | 1980-07-31 | 1981-07-28 | Optical fiber manufacturing method and apparatus |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4407667A (ja) |
| JP (1) | JPS57118043A (ja) |
| CA (1) | CA1169659A (ja) |
| DE (1) | DE3128141A1 (ja) |
| FR (1) | FR2487811B1 (ja) |
| GB (1) | GB2081250B (ja) |
Families Citing this family (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8103647A (nl) * | 1981-08-03 | 1983-03-01 | Philips Nv | Werkwijze voor de continue vervaardiging van een optische fiber onder neerslaan van glaslagen op een doorn. |
| GB2117754B (en) * | 1982-04-07 | 1985-07-24 | Ass Elect Ind | Continuous process for manufacture of optical fibre waveguides |
| CA1187291A (en) * | 1982-07-26 | 1985-05-21 | George E. Berkey | Method of making glass optical fiber |
| GB2148273B (en) * | 1983-10-22 | 1986-11-05 | Standard Telephones Cables Ltd | Optical fibre fabrication by the rod-in-tube method |
| JPS6172642A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| JPH0788232B2 (ja) * | 1986-12-29 | 1995-09-27 | 株式会社フジクラ | 光フアイバ−母材の製造装置 |
| EP0360864B1 (en) * | 1988-02-22 | 1993-10-27 | Nippon Electric Glass Company., Ltd. | Method of and apparatus for manufacturing thin glass plates |
| DE3837135A1 (de) * | 1988-11-02 | 1990-05-03 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren zum herstellen einer optischen faser aus einer vorform |
| DE3929894C2 (de) * | 1989-09-08 | 2000-01-20 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren zum kontinuierlichen Ziehen einer optischen Faser |
| DE4014330A1 (de) * | 1990-05-04 | 1991-11-07 | Kabelmetal Electro Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen versorgung eines ziehofens mit vorformen fuer das ziehen von glasfasern |
| US5894537A (en) | 1996-01-11 | 1999-04-13 | Corning Incorporated | Dispersion managed optical waveguide |
| DE19635287C2 (de) * | 1995-09-29 | 2001-08-30 | Samsung Electronics Co Ltd | Ofen zum Spinnen einer Lichtleitfaser |
| DE19655025C2 (de) * | 1995-09-29 | 2001-07-19 | Samsung Electronics Co Ltd | Verfahren zur Verbindung eines Lichtleitfaser-Vorformlings mit einer Hilfsquarzstange |
| US6173588B1 (en) | 1996-01-11 | 2001-01-16 | Corning Incorporated | Method of making dispersion managed optical fibers |
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