JPS61215225A - 偏波面保存光フアイバの製造方法 - Google Patents
偏波面保存光フアイバの製造方法Info
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- JPS61215225A JPS61215225A JP60055397A JP5539785A JPS61215225A JP S61215225 A JPS61215225 A JP S61215225A JP 60055397 A JP60055397 A JP 60055397A JP 5539785 A JP5539785 A JP 5539785A JP S61215225 A JPS61215225 A JP S61215225A
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- stress
- parent material
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
-
- 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
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- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
- C03B37/01217—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube for making preforms of polarisation-maintaining 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
- C03B2203/30—Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres
-
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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。
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、偏波面保存光ファイバの製造方法の改良°に
関する。
関する。
光集積回路、光素子アレイ等の入出力伝送路として、基
板（例えばガリウム砒素等）の表面に先導波路を設けた
ものが広く使用されている。
板（例えばガリウム砒素等）の表面に先導波路を設けた
ものが広く使用されている。
この光導波路は、光ガイド基板の表面に、光ガイド基板
の屈折率よりも大きい屈折率の帯状の光学膜を形成した
り、或いは光ガイド基板の表面を金属拡散、イオン交換
法等の手段により光ガイド基板の屈折率よりも大きい屈
折率の帯状の線路を形成したものである。
の屈折率よりも大きい屈折率の帯状の光学膜を形成した
り、或いは光ガイド基板の表面を金属拡散、イオン交換
法等の手段により光ガイド基板の屈折率よりも大きい屈
折率の帯状の線路を形成したものである。
このような先導波路は、平面型光回路であって、光軸に
対して対称でなく、−軸結晶等の異方性材料上に設けら
れることが多い。よって、この光導波路によって伝送さ
れる光信号は、伝搬方向に直交するＸ軸、Ｙ軸のいずれ
かの軸方向に偏波している。即ち、先導波路は偏波面保
存性を有し、このことが光素子を有効に励振するために
必要である。
対して対称でなく、−軸結晶等の異方性材料上に設けら
れることが多い。よって、この光導波路によって伝送さ
れる光信号は、伝搬方向に直交するＸ軸、Ｙ軸のいずれ
かの軸方向に偏波している。即ち、先導波路は偏波面保
存性を有し、このことが光素子を有効に励振するために
必要である。
したがって、これらの光導波路、或いは光素子に光接続
される光ファイバにも、偏波面保存性が要求される。
される光ファイバにも、偏波面保存性が要求される。
この偏波面保存光ファイバの製造にあたっては、製造が
容易で、且つ光伝送損失の小さいことの要望が強い。
容易で、且つ光伝送損失の小さいことの要望が強い。
第５図の（ａｔ、 （ｂ）、 （ｃ）はそれぞれ従来の
製造過程を示す光ファイバ母材の斜視図であり、第６図
は従来方法により得られた偏波面保存光ファイバの断面
図ある。
製造過程を示す光ファイバ母材の斜視図であり、第６図
は従来方法により得られた偏波面保存光ファイバの断面
図ある。
従来の偏波面保存光ファイバの製造方法は、第５図（ａ
）に示す軸心にコア部２が形成され、外周部にコア部２
の屈折率よりも小さい屈折率のクラッド部３を有する円
柱状の石英系の光ファイバ母材１を使用して、第５図（
ｂｌに示すように、クラッド部３に、コア部２に対して
対称に、平行した一対の貫通孔４を孔あけ加工している
。
）に示す軸心にコア部２が形成され、外周部にコア部２
の屈折率よりも小さい屈折率のクラッド部３を有する円
柱状の石英系の光ファイバ母材１を使用して、第５図（
ｂｌに示すように、クラッド部３に、コア部２に対して
対称に、平行した一対の貫通孔４を孔あけ加工している
。
次に、この一対の貫通孔４のそれぞれに、第５図（Ｃ）
の如くに、ガラスロッド５を挿入して、偏波面保存光フ
ァイバ用の光ファイバ母材ＩＡを製造している。
の如くに、ガラスロッド５を挿入して、偏波面保存光フ
ァイバ用の光ファイバ母材ＩＡを製造している。
このガラスロッド５は、゛クラッド部３よりも熱膨張係
数の大きいガラスロッドであって、例えばＢｚ（ｈが添
加された５ｉｆｔガラスである。
数の大きいガラスロッドであって、例えばＢｚ（ｈが添
加された５ｉｆｔガラスである。
この光ファイバ母材ＩＢを、紡糸用加熱炉内に垂直に吊
して送り込み、加熱溶融して、光ファイバ母材ＩＢの下
先端より所望の外径の糸状の偏波面保存光ファイバｌＯ
を紡糸している。
して送り込み、加熱溶融して、光ファイバ母材ＩＢの下
先端より所望の外径の糸状の偏波面保存光ファイバｌＯ
を紡糸している。
このようにして得られた偏波面保存光ファイバ１０は、
第６図に示すような断面で、コア１２の外周にクラフト
１３が形成され、クラッド１３には、コア１２を中心に
して例えばＸ軸方向に一対の応力付与ガラス部１４が設
けられている。
第６図に示すような断面で、コア１２の外周にクラフト
１３が形成され、クラッド１３には、コア１２を中心に
して例えばＸ軸方向に一対の応力付与ガラス部１４が設
けられている。
この応力付与ガラス部１４は、光ファイバ母材ＩＡのガ
ラスロッド５が変形したものである。よって応力付与ガ
ラス部１４の熱膨張係数はクラッド１３の熱膨張係数よ
りも大きい。
ラスロッド５が変形したものである。よって応力付与ガ
ラス部１４の熱膨張係数はクラッド１３の熱膨張係数よ
りも大きい。
したがって、紡糸後の冷却過程において、クラッド１３
よりも大きく収縮し、Ｘ軸方向に対向して応力をコア１
２に付与している。
よりも大きく収縮し、Ｘ軸方向に対向して応力をコア１
２に付与している。
よって、コア１２は、光弾性効果により、Ｘ軸方向の屈
折率が、Ｙ軸方向の屈折率よりも小となり、偏波面保存
特性を有する。
折率が、Ｙ軸方向の屈折率よりも小となり、偏波面保存
特性を有する。
しかしながら上記従来の製造方法は、光ファイバ母材に
、小径で長い貫通孔を高精度に孔あけすることが困難で
あるという問題点と、挿入したガラスロッドと貫通孔の
間に空隙が生じ、このことに起因して紡糸後の偏波面保
存光ファイバのクラッド部分に気泡が混入され、光伝送
損失が大きくなるという問題点がある。
、小径で長い貫通孔を高精度に孔あけすることが困難で
あるという問題点と、挿入したガラスロッドと貫通孔の
間に空隙が生じ、このことに起因して紡糸後の偏波面保
存光ファイバのクラッド部分に気泡が混入され、光伝送
損失が大きくなるという問題点がある。
上記従来の問題点を解決するため本発明は、石英系光フ
ァイバ母材の側面に、該光ファイバ母材の軸心に対称に
平行した２条の溝を設け、外付気相堆積法により政情を
、該光ファイバ母材の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数
を有する応力付与ガラスで埋めた後、該光ファイバ母材
を紡糸して、偏波面保存光ファイバを形成するようにし
たものである。
ァイバ母材の側面に、該光ファイバ母材の軸心に対称に
平行した２条の溝を設け、外付気相堆積法により政情を
、該光ファイバ母材の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数
を有する応力付与ガラスで埋めた後、該光ファイバ母材
を紡糸して、偏波面保存光ファイバを形成するようにし
たものである。
上記本発明の手段によれば、応力付与ガラス部を設ける
溝は、光ファイバ母材の外周面に例えば研削加工手段に
より設けることができるので、高精度で、且つ加工が容
易である。
溝は、光ファイバ母材の外周面に例えば研削加工手段に
より設けることができるので、高精度で、且つ加工が容
易である。
応力付与ガラスを溝に埋める手段は、外付気相堆積法に
より溝内に応力付与ガラススートを層状に形成するので
、紡糸された偏波面保存光ファイバには気泡が含有され
ない。よって光伝送損失が小さい。
より溝内に応力付与ガラススートを層状に形成するので
、紡糸された偏波面保存光ファイバには気泡が含有され
ない。よって光伝送損失が小さい。
以下図示実施例により、本発明を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
第１図の（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）はそれぞれ本発明
の１実施例の製造過程を示す光ファイバ母材の斜視図で
あり、第２図は紡糸工程の斜視図、第３図は本発明の１
実施例により得られた偏波面保存光ファイバの断面図、
第４図は他の実施例により得られた偏波面保存光、ファ
イバの屈折率分布図で、（ａ）はＸ軸断面、（１））は
Ｙ軸断面を示す。
の１実施例の製造過程を示す光ファイバ母材の斜視図で
あり、第２図は紡糸工程の斜視図、第３図は本発明の１
実施例により得られた偏波面保存光ファイバの断面図、
第４図は他の実施例により得られた偏波面保存光、ファ
イバの屈折率分布図で、（ａ）はＸ軸断面、（１））は
Ｙ軸断面を示す。
第１図（ａ）に示す光ファイバ母材１は、軸心にコア部
２ （例えば外径が１．２５ ｔｍ ）が形成され、外
周部にコア部２の屈折率よりも小さい屈折率のクラッド
部３ （例えば外径が１１ 、５ ａｍ ）を有する円
柱状の石英系の光ファイバ母材である。
２ （例えば外径が１．２５ ｔｍ ）が形成され、外
周部にコア部２の屈折率よりも小さい屈折率のクラッド
部３ （例えば外径が１１ 、５ ａｍ ）を有する円
柱状の石英系の光ファイバ母材である。
コア部２の成分は、Ｇｅ０ｚ−５ｉＯｚであり、クラッ
ド部３の成分は５ｉＯｚである。
ド部３の成分は５ｉＯｚである。
このような光ファイバ母材１を素材として、第１図（ｂ
）に示すように、光ファイバ母材ｌの軸心に対称に平行
した２条のａｌを研削加工して設けている。この溝７は
例えば深さが４鶴、幅が２．５鶴である。
）に示すように、光ファイバ母材ｌの軸心に対称に平行
した２条のａｌを研削加工して設けている。この溝７は
例えば深さが４鶴、幅が２．５鶴である。
次に第１図（Ｃ）のように外付気相堆積法により原料ガ
スとして、５ｉＣ１４ガス、ＢＢｒ、ｌガスを使用して
酸水素バーナ８により、溝７内に８２０．が添加された
応力付与ガラススート９Ａを堆積せしめて埋めて光ファ
イバ母材ＩＢとする。
スとして、５ｉＣ１４ガス、ＢＢｒ、ｌガスを使用して
酸水素バーナ８により、溝７内に８２０．が添加された
応力付与ガラススート９Ａを堆積せしめて埋めて光ファ
イバ母材ＩＢとする。
そしてこの光ファイバ母材ＩＢをＣ１！雰囲気の電気炉
に投入し、脱水ガラス化して応力付与ガラススート９Ａ
を応力付与ガラス部９Ｂとする。この応力付与ガラス部
９Ｂは、Ｂ２０．が含有されていることにより、コア部
２．クラッド部３の熱膨張係数よりも所望に熱膨張係数
が大きい。
に投入し、脱水ガラス化して応力付与ガラススート９Ａ
を応力付与ガラス部９Ｂとする。この応力付与ガラス部
９Ｂは、Ｂ２０．が含有されていることにより、コア部
２．クラッド部３の熱膨張係数よりも所望に熱膨張係数
が大きい。
その後、第２図の如くに、コア比調整のため、クラフト
部３と同成分の中空の調整石英管１５内に光ファイバ母
材ＩＢを挿入した状態で、紡糸用加熱炉１６内に垂直に
吊して送り込み、加熱溶融して、光ファイバ母材ＩＢの
下先端より所望の形状の糸状の偏波面保存光ファイバ２
０を紡糸している。
部３と同成分の中空の調整石英管１５内に光ファイバ母
材ＩＢを挿入した状態で、紡糸用加熱炉１６内に垂直に
吊して送り込み、加熱溶融して、光ファイバ母材ＩＢの
下先端より所望の形状の糸状の偏波面保存光ファイバ２
０を紡糸している。
この偏波面保存光ファイバ２０は、第３図に示すように
、外径が９．５μｍのコア１２の周囲に、コア１２の屈
折率よりも小さい屈折率の外径が１２５μｍのクラッド
１３が形成されている。
、外径が９．５μｍのコア１２の周囲に、コア１２の屈
折率よりも小さい屈折率の外径が１２５μｍのクラッド
１３が形成されている。
そしてクラッド１３部分に、コア１２に対称に、例えば
Ｘ軸方向に一対の応力付与ガラス部２４が設けられてい
る。
Ｘ軸方向に一対の応力付与ガラス部２４が設けられてい
る。
この応力付与ガラス部２４は、光ファイバ母材ＩＢの応
力付与ガラス部９Ｂが変形したものである。よって応力
付与ガラス部２４の熱膨張係数はクラッド１３の熱膨張
係数よりも大きい。
力付与ガラス部９Ｂが変形したものである。よって応力
付与ガラス部２４の熱膨張係数はクラッド１３の熱膨張
係数よりも大きい。
したがって、紡糸後の冷却過程において、クラッド１３
よりも大きく収縮し、Ｘ軸方向に対向して応力をコア１
２に付与している。
よりも大きく収縮し、Ｘ軸方向に対向して応力をコア１
２に付与している。
よってコア１２は、光弾性効果により、Ｘ軸方向の屈折
率が、Ｙ軸方向の屈折率よりも小で、偏波面保存特性を
有する。
率が、Ｙ軸方向の屈折率よりも小で、偏波面保存特性を
有する。
上述のように溝７は、研削加工手段により設けることが
できるので、高精度で、且つ加工が容易であり、また応
力付与ガラススート９Ａを溝７に形成部める手段は、外
付気相堆積法によるので、紡糸された偏波面保存光ファ
イバ２０には気泡が含有されない。よって光の吸収、散
乱が少なくて、光伝送損失が小さい。
できるので、高精度で、且つ加工が容易であり、また応
力付与ガラススート９Ａを溝７に形成部める手段は、外
付気相堆積法によるので、紡糸された偏波面保存光ファ
イバ２０には気泡が含有されない。よって光の吸収、散
乱が少なくて、光伝送損失が小さい。
第４図の屈折率分布図に示す偏波面保存光ファイバは、
外付気相堆積法により応力付与ガラススート９Ａを堆積
する際に、第１図（Ｃ）に示す原料ガス、即ち５ｉＣ１
４ガス、ＢＢｒ、ガスに加えて、ＧｅＣｌ４ガスを使用
して、Ｇｅｍ、を添加したものである。
外付気相堆積法により応力付与ガラススート９Ａを堆積
する際に、第１図（Ｃ）に示す原料ガス、即ち５ｉＣ１
４ガス、ＢＢｒ、ガスに加えて、ＧｅＣｌ４ガスを使用
して、Ｇｅｍ、を添加したものである。
このような偏波面保存光ファイバは、Ｘ軸方向の屈折率
分布は、第４図（ａｌに示すように、偏波面保存光ファ
イバの軸心Ｃを中心として、光弾性効果により屈折率が
歪んだコア１２の画側に、クラッド１３のなす小さい屈
折率のクラッド屈折率１３ｎが形成されている。そして
、クラッド１３の中に応力付与ガラス部２４のなす屈折
率の小さい応力付与ガラス屈折率２４ｎが形成されてい
る。
分布は、第４図（ａｌに示すように、偏波面保存光ファ
イバの軸心Ｃを中心として、光弾性効果により屈折率が
歪んだコア１２の画側に、クラッド１３のなす小さい屈
折率のクラッド屈折率１３ｎが形成されている。そして
、クラッド１３の中に応力付与ガラス部２４のなす屈折
率の小さい応力付与ガラス屈折率２４ｎが形成されてい
る。
Ｙ軸方向の屈折率分布は、第４図（ｂ）に示すように、
偏波面保存光ファイバの軸心Ｃを中心として、光弾性効
果により屈折率が歪んだコア１２のコア屈折率１２ｎの
両側に、クラッド１３のなす小さい屈折率のクラッド屈
折率１３ｎが形成されている。
偏波面保存光ファイバの軸心Ｃを中心として、光弾性効
果により屈折率が歪んだコア１２のコア屈折率１２ｎの
両側に、クラッド１３のなす小さい屈折率のクラッド屈
折率１３ｎが形成されている。
この方法においては、応力付与ガラス部２４に屈折率を
大きくするＧｅＯ□を多量に添加することも可能で、そ
の時には、クラッド１３の屈折率が偏在していることに
より、光弾性効果による偏波面保存特性に加えて、クラ
ッド１３に入射した光波にも、偏波面保存性が付与され
て、偏波面保存特性が高まることが期待される。
大きくするＧｅＯ□を多量に添加することも可能で、そ
の時には、クラッド１３の屈折率が偏在していることに
より、光弾性効果による偏波面保存特性に加えて、クラ
ッド１３に入射した光波にも、偏波面保存性が付与され
て、偏波面保存特性が高まることが期待される。
以上説明したように本発明は、応力付与ガラス部の形成
部が、光ファイバ母材の外側に開口した溝であることに
より、高精度で、且つ加工が容易であり、さらに、偏波
面保存光ファイバ内に気泡が存在しないことにより、光
の吸収、散乱が少なくて、光伝送損失が小さい等、実用
上で優れた効果がある。
部が、光ファイバ母材の外側に開口した溝であることに
より、高精度で、且つ加工が容易であり、さらに、偏波
面保存光ファイバ内に気泡が存在しないことにより、光
の吸収、散乱が少なくて、光伝送損失が小さい等、実用
上で優れた効果がある。
第１図の（ａｔ 、 （ｂ） 、 ｆｃｌはそれぞれ本
発明の１実施例の製造過程を示す光ファイバ母材の斜視
図、第２図は紡糸工程の斜視図、 第３図は本発明の１実施例により得られた偏波面保存光
ファイバの断面図、 第４図は他の実施例により得られた偏波面保存光ファイ
バの屈折率分布図で、（ａ）はＸ軸断面、（ｂ）はＹ軸
断面、 第５図の（ａｌ、 （ｂｌ、 （ｃｌはそれぞれ従来の
製造過程を示す光ファイバ母材の斜視図、 第６図は従来方法により得られた偏波面保存光ファイバ
の断面図ある。 ゛ 図において、 ■、ＩＡ、１Ｂは光ファイバ母材、 ２はコア部、 ３はクラッド部、４は貫通孔
、 ５はガラスロンド、７は溝、
５は酸水素バーナ、９Ａは応力付与ガラススート
、 ９Ｂは応力付与ガラス部、 ｔｏ、２０は偏波面保存光ファイバ、 １２はコア、 １３はクラッド、１４は応力
付与ガラス部、１５は調整石英管、１６は紡糸用加熱炉
をそれぞれ示す。 ′＠）（α） 鱈（ｂ） ｔσ ／＋＋１”
＊ｓｒｓ
発明の１実施例の製造過程を示す光ファイバ母材の斜視
図、第２図は紡糸工程の斜視図、 第３図は本発明の１実施例により得られた偏波面保存光
ファイバの断面図、 第４図は他の実施例により得られた偏波面保存光ファイ
バの屈折率分布図で、（ａ）はＸ軸断面、（ｂ）はＹ軸
断面、 第５図の（ａｌ、 （ｂｌ、 （ｃｌはそれぞれ従来の
製造過程を示す光ファイバ母材の斜視図、 第６図は従来方法により得られた偏波面保存光ファイバ
の断面図ある。 ゛ 図において、 ■、ＩＡ、１Ｂは光ファイバ母材、 ２はコア部、 ３はクラッド部、４は貫通孔
、 ５はガラスロンド、７は溝、
５は酸水素バーナ、９Ａは応力付与ガラススート
、 ９Ｂは応力付与ガラス部、 ｔｏ、２０は偏波面保存光ファイバ、 １２はコア、 １３はクラッド、１４は応力
付与ガラス部、１５は調整石英管、１６は紡糸用加熱炉
をそれぞれ示す。 ′＠）（α） 鱈（ｂ） ｔσ ／＋＋１”
＊ｓｒｓ
Claims (2)
- （１）石英系光ファイバ母材の側面に、該光ファイバ母
材の軸心に対称に平行した２条の溝を設け、外付気相堆
積法により該溝を、該光ファイバ母材の熱膨張係数とは
異なる熱膨張係数を有する応力付与ガラスで埋めた後、
該光ファイバ母材を紡糸して、光ファイバを形成するこ
とを特徴とする偏波面保存光ファイバの製造方法。 - （２）前記熱膨張係数を有する応力付与ガラスが、クラ
ッド部の屈折率よりも大きい屈折率を有することを特徴
とする、特許請求の範囲第１項に記載の偏波面保存光フ
ァイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60055397A JPH0627010B2 (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 偏波面保存光フアイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60055397A JPH0627010B2 (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 偏波面保存光フアイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61215225A true JPS61215225A (ja) | 1986-09-25 |
| JPH0627010B2 JPH0627010B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=12997392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60055397A Expired - Lifetime JPH0627010B2 (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 偏波面保存光フアイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627010B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02212324A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-08-23 | Alcatel Nv | 偏波保持光ファイバのためのプリフォームを提供する方法 |
| EP0732309A2 (en) * | 1990-11-09 | 1996-09-18 | Corning Incorporated | Method of making polarization retaining fiber |
| WO2002079828A1 (en) * | 2001-03-12 | 2002-10-10 | Intelcore Technologies, Inc. | Dual-clad polarization-preserving optical fiber |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0627010B2 (ja) | 1994-04-13 |
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