JPS61230105A - 中赤外伝送域での操作用の光フアイバの製造方法および装置 - Google Patents

中赤外伝送域での操作用の光フアイバの製造方法および装置

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JPS61230105A
JPS61230105A JP61066110A JP6611086A JPS61230105A JP S61230105 A JPS61230105 A JP S61230105A JP 61066110 A JP61066110 A JP 61066110A JP 6611086 A JP6611086 A JP 6611086A JP S61230105 A JPS61230105 A JP S61230105A
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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】 本発明は光通信系のための物理的キャリヤの工業的製造
に関し、より詳しくはそれは中赤外伝送域で操作するた
めの光ファイバの製造方法に関する。
2ないし12μ柵からなるスペクトル域において10−
1ないし10−’dB八1へオーダーの最小の固有減衰
を示す種々の材料が存在する。従ってそれらはそのよう
な波長域、より詳しくは2ないし8μ−の筒面で操作さ
れる広い間隔を置いた中継器での伝送系に使用されるべ
き極めて低損失の光ファイバの製造に適すると考えられ
る。
光ファイバの製造に使用される材料は、光学的型の特性
ばかりでなく種々の特性即ち高い機械的低抵抗、化学的
および構造的安定性、外界との低い反応性を有さねばな
らない。
中赤外伝送域での操作用の光ファイバに適する種々の材
料の中で、ハロゲン化物ガラス、より特に弗化物および
塩化物ガラスが上記要求をより良く満足させる。
弗化物は約3μ−のスペクトル域に適しそして塩化物は
約6μ請のそれに適する。そのような材料を得るために
、含まれる元素の有機金属化合物がベース反応体として
好ましい、何故ならば、それらの化合物の多くは周囲温
度で液体またはガス杖であり従って気相蒸着に適するか
らである。
使用しうる有機金属化合物は一般弐MR,またはMR,
、X、を有し、ここでMは含まれる金属、nはその原子
価、Rはアルキル基そしてXはハロゲン特にFまたはC
Iである。
若干の例は、融点Tt”0℃および沸点T、−130℃
を存する。 AI(CHi)s ()リメチルアルミニ
ウム)iTf−−5o℃およびT、−84℃(26,6
KPaで)を有するAI (CH) zc+ (ジメチ
ルアルミニウムクロライド)  ;Tr−−4,5℃お
よびT、−105,5℃を有するCd((:Hz)t 
(ジメチルカドミウム)である。
プリフォームをつくるべきハロゲン化物(弗化物または
塩化物)の混合物の蒸着のために、半導体技術で既に使
用されている有機金属化学的気相蒸着法に類似の技術を
使用することが例えば欧州特許出願第84111019
.0号で示唆されており、そこではハロゲン化物は熱活
性化合成反応により得られる。
この提案の若干の欠点は中間反応生成物の、および更に
は安定な化合物の存在であり、それらは得られるべきガ
ラス質母材中で有害なやり方で相互反応しうる(例えば
炭素粒子またはハロゲン化金属が生成しうる)。
その他に、温度は種々のガラス成分間の初期および最終
濃度比に関して蒸着に影響する:斯して、熱活性化の場
合、反応相は蒸着の自由度を制限する。というのは、蒸
着温度は反応出発温度により決定されるからである。
ガラス安定性条件は臨界的でありそしてガラス形成プロ
セスの熱発生および元素濃度の両方に依存するので、本
発明は反応および蒸着相が熱的に分離されておりそして
反応相がガラス状態の形成のそれよりも非常に低い温度
で出発する方法を提供することを目的とする。
本発明は、ハロゲン化物にすべき元素の有機金属化合物
とハロゲン含有ガス状反応体との気相反応により得られ
るハロゲン化金属に基づくガラスから作られたプリフォ
ームを線引きして中赤外伝送域での操作用の光ファイバ
を製造する方法において、該反応を紫外線によって周囲
温度で開始させ、そして生じたハロゲン化物を熱泳動沈
着(therwophoreLlc depositi
on)条件を満足しそして次に母材の透化および固化(
consolidation)を得るように熱処理にか
けることを特徴とする前記方法を提供する。
この方法は、反応において含まれる化合物がUV線にさ
らされた時にラジカル分解する性質を利用する。−例は
次の順路により示される:X蓼馬X−+X。
MR* + X  ・→I’lR*−+X + R・R
・+X寞 →RX + X  ・ そのような連鎖反応は化合物MR,中のアルキル基と置
きかわりうる基X・の連続的形成を可能にする。これら
の反応においてM、R%Xは既述の意味を有し、モして
X・、R・はそれぞれハロゲンおよび有機ラジカルを示
す。
照射UVは、出発有機金属化合物に依って、次の反応に
よりハロゲン化金属を生ずる連鎖反応を開始させる: M Ra  +  n X z  4 M X s  
+  n RXM R@−m X @  +  (”−
” ) X t  m HX a  +(’ −’ )
 RXアルキル基の適当な選択により、化合物Rは揮発
性化合物でありそして沈着した固体ノ10ゲン化金属か
ら容易に分離しうる。より特には、その塩化物または弗
化物が周囲温度で気体でありそして除去が容易であるメ
チル(CHs)およびエチル(c、Hs)が適当なアル
キル基である。
このような反応は、熱活性化の場合に生成するような化
合物の生成を防止する。何故ならば該反応は並行反応無
しに専らハロゲン化金属の生成を指向するからであり、
従ってガラス賞母材と有害なやり方で相互作用しうる不
純物を生ずる上記危険性は避けられる。
その他、ファイバの減衰を増大させうるOH基生成は本
来的に避けられる。
本発明はまた、 一蒸気状の反応体が導入され、そしてUV線を発生させ
それを反応域に集中させる系と連携した、周囲温度の第
1の室(反応室) ; −反応により生じたハロゲン化金属が、沈着を開始およ
び実施するのに、並びに沈着した材料を固化および透化
させて次にファイバに線引きされるプリフォームを得る
のに必要な熱処理にかけられる第2の室(沈着室) を含む、該方法を実施するための装置を提供する。
本発明は添付図面を参照して一層明らかにされるであろ
う。
第1図において、蒸気状の反応体は周囲温度の室lに導
入される。該反応体は、ファイバ中に使用されるべきガ
ラスを形成する元素の有機金属化合物とハロゲン(C1
8またはh)またはラジカル分解しうるハロゲン含有化
合物の混合物である。
室lの端部に対応してU■ランプおよびその照射線を反
応域に集中させるのに必要な光学系からなるUV活性化
系2が配置される。室lの次に室3があり、これは室3
を母材のガラス転移温度より低い温度に保持する加熱手
段4と連携し、そして揮発性生成物(特にハロゲン化ア
ルキル)を排出させうるように作られる。
固体ハロゲン化金属は底室3で閉じる基板5上に捕集さ
れ、そしてこの板上に透化しうる母材の軸方向成長を起
す。
板5および母材は、固化および透化を可能にする温度の
炉6を遣って軸方向に変位しおよび回転させられる;こ
こで、例えば先行組で気化が不完全だった反応生成物に
よる不純物が除去されることにより母材が更に精製され
るようにヘリウムおよび反応に使用されたハロゲンでの
処理も行なわれる。
最後に、プリフォームアニーリングに次いで線引きが行
なわれる。
母材の軸方向成長は連続ファイバ製造を許容する:製造
されたファイバの非常に低い減衰(10−”ないし10
−’dB/km)の故に、非常に長い距離が該ファイバ
により、信号再生無しにカバーされうる。そうするとこ
の連続的製造は、そのような距離に相当する長さのファ
イバ幹線を得て、数十または数百−のファイバと同じ減
衰をそれぞれ持ちこむ接続を排除するのに必要である。
異なる屈折率のコアとクラッドから通常通り成るファイ
バの製造用の実際の装置は第2図に示される。この図は
既に線引きが進行中のところを示し、従って板5はもは
や存在しない。
この図において、符号11.21はそれぞれコアを形成
すべきより高い屈折率のガラス母材およびクラッドを形
成すべきより低い屈折率のそれを生成するための2つの
同軸反応室を示す、符号12.22は第1図のブロック
2に対応するUv活性化系を示す。
室11.21は底部で、支持板が置かれる沈着および透
化室30と連通ずる。室30は多孔性仕切3132を与
え、これらは揮発性反応生成物を吸引ダクト33の方へ
排出させ、そして同時に、コア材料をガラス賞支持板(
第1図)の中央部へおよびクラッドのそれを板の周辺部
へ導くことにより沈着しつつある材料のための固定路を
画定する。
室30の上部は一定のそして、たとえ透化温度より下で
も、揮発性生成物の排出を促進しそして沈着を開始させ
るようなどちらかというと高い温度である。この域は加
熱手段40によって作られる。
この域の下で、加熱手段41は温度が熱泳動沈着プロセ
スを満足させるように低い値で沈着を開始させる値から
次にガラス質母材の固化および形成に必要な値まで徐々
に変化する域の起点を与える。
ダクト34を通して導入されるハロゲンおよびHeでの
精製は固化相の間に行なわれる。
母材アニーリング用の恒温室35、線引き炉36および
ファイバ巻取りドラム37が室30の下流に配置される
ローラ38は母材が生成している間にそれを軸方向に移
行させる手段を略図的に示す;回転を起させる手段は示
されていない;他方それらは全く慣用的である。
ここに例として^IF、が3θ%ないし60%のモル百
分率で存在するPbFz−^+psガラスの製造工程を
記載する。出発有機金属化合物はPb(CHs)*と^
1(CHs)sであり、これらをUV線の存在下に28
と反応させる。出発化合物百分率は、反応効率を勘定に
入れて、^lP3とPbFgの所望のモル百分率を与え
るように選ばれる。
沈着前に、揮発性生成物の排出を促進する約200℃の
域がある。
弗化物は、温度が〜200℃から〜100℃(板に対応
して)に推移する域を固体粒子が通過することによって
出発する熱泳動プロセスにより板上に沈着する。
次に混合物溶融のための〜1000℃までの温度上昇、
続いて0℃より低い温度への急冷がある。
プリフォームは次に、母材の機械的性質が改善されるよ
うにガラス転移温度付近の温度(〜300℃)のアニー
リング域を通過せしめられる0次に線引工程が行なわれ
る。
以上の記載は非限定的例としてのみなされたものである
ことは明らかである0種々の変形および変更が本発明の
範囲を逸脱することなく可能であ
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による方法の概略的説明図、第2図は本
発明による装置の断面図である。 1;11.2m−・反応室、2;12,22・−・−U
V活性化系、3;30・・−沈着および透化室、35−
アニーリング用恒温室、36・−・・線引き炉、4i4
0.41・−・加熱手段。 代理人の氏名   川原1)−穂 FIG、1

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ハロゲン化物にすべき元素の有機金属化合物とハ
    ロゲン含有ガス状反応体との気相反応により得られるハ
    ロゲン化金属ガラスから作られたプリフオームを線引き
    する、中赤外伝送域での操作用の光ファイバの製造方法
    において、該反応を紫外線によつて周囲温度で開始させ
    、そして生じたハロゲン化物を、熱泳動沈着条件を満足
    しそして次にプリフオーム固化および透化およびそのア
    ニーリングを得るように熱処理にかけることを特徴とす
    る前記方法。
  2. (2)ファイバコア材料を製造する反応およびファイバ
    クラッド材料を製造する反応の両方をUV線により開始
    させることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方
    法。
  3. (3)熱処理のために、生じた材料を比較的高いがしか
    し透化温度より低い第1の温度にして揮発性生成物の排
    出を促進しそして沈着を開始させ;その後材料を、温度
    が最初沈着熱泳動プロセスを満足させるように漸次低下
    し、次に融点まで上昇し最後に固化およびガラス質母材
    形成のために急激に低下する域に通し;そして最後に材
    料をアニーリングのためにガラス転移温度に等しい恒温
    の他の域に通すことを特徴とする特許請求の範囲第1ま
    たは2項記載の方法。
  4. (4)ガラス質母材の製造中に、沈着した材料を不活性
    ガスおよびハロゲンで処理して不純物を除くことを特徴
    とする特許請求の範囲第3項記載の方法。
  5. (5)ハロゲン化物にすべき元素の有機金属化合物とハ
    ロゲン含有ガス状反応体との気相反応により得られるハ
    ロゲン化金属ガラスからなるプリフオーム(100)を
    線引きする手段(36、37、38)を含む、中赤外伝
    送域での操作用の光ファイバの製造装置において、それ
    が線引き手段(36−38)の上流に、 −蒸気状の反応体が導入され、そしてUV線を発生させ
    それを反応室に集中させる系(2;12、22)と連携
    した、周囲温度の反応室(1;11、21); −反応により生じたハロゲン化物を、軸方向の沈着およ
    び沈着した材料の固化および透化を開始および実施する
    のに必要な熱処理にかける手段(4;40、41)と連
    携した沈着および透化室(3;6、30); −透化により生ずるプリフオームのアニーリング用の室
    (35)を含むことを特徴とする前記装置。
  6. (6)前記反応室がファイバコアおよびクラッド材料の
    製造を意図する反応のための2つの同軸室(11、21
    )からなり、各室にUV線により反応を開始させるため
    のそれ自身の系(12、22)が備えられ、そして前記
    第2の室(30)が、コアおよびクラッド材料沈着のた
    めの2つの固定路を画定しそして揮発性反応生成物を吸
    引導管(33)に通させる多孔性仕切(31、32)に
    より分離された2つの同軸室からなることを特徴とする
    特許請求の範囲第5項記載の装置。
  7. (7)熱処理のための手段(40、41)が前記沈着室
    (30)内に2つの軸方向に続く域を画定し、第1のも
    のは、たとえ透化温度より低くても、一定の高い温度に
    あり、一方第2室では温度は最初沈着熱泳動プロセスを
    満足させるように徐々に低下しその後融点に相当する値
    まで再上昇しそして最後に0℃より低いことができる値
    まで急激に低下することを特徴とする特許請求の範囲第
    5項記載の装置。
  8. (8)前記第2域に対応して沈着室が沈着した材料中の
    不純物を除くために不活性ガスおよびハロゲンを導入す
    る導管(34)を含むことを特徴とする特許請求の範囲
    第7項記載の装置。
JP61066110A 1985-04-03 1986-03-26 中赤外伝送域での操作用の光フアイバの製造方法および装置 Granted JPS61230105A (ja)

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JPH0469572B2 JPH0469572B2 (ja) 1992-11-06

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