JPS62223034A - Production of preform for optical fiber - Google Patents
Production of preform for optical fiberInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光ファイバの母材であるプリフォームの製造
方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of manufacturing a preform, which is a base material of an optical fiber.
一般に、光ファイバは１００ ミクロン程度の直径をし
た極細なものであり、その製造に際していきなり細いフ
ァイバを作ろうとすると、最適な屈折率分布を持たせる
ための制御が極めて困難となる。Generally, optical fibers are extremely thin with a diameter of about 100 microns, and if an attempt is made to suddenly make a thin fiber during manufacturing, it becomes extremely difficult to control the optical fiber to provide an optimal refractive index distribution.
そこで、先ず、光ファイバと同じ屈折率分布を有する外
径数１１〜数ｌｏｓｍ、長さ３０ｃ＋ｍ−１００ｃｍの
プリフォームを作成し、次いで、このプリフォームを加
熱し、外径が一定になるように制御しながら細長く引伸
ばす（線引き）ことにより、所定径の光ファイバを製造
するようにしている。Therefore, first, we created a preform with an outer diameter of several 11 to several losm and a length of 30 cm + m - 100 cm, which has the same refractive index distribution as the optical fiber, and then heated this preform so that the outer diameter became constant. Optical fibers with a predetermined diameter are manufactured by stretching (drawing) the fibers into thin and thin pieces while controlling.
而して、前記プリフォームの製造方法として、内付けＣ
ＶＤ法、外付けＣＶＤ法の如きＣＶＤ法（化学気相蒸着
法）或いはビルドインキヤスティング法（Ｂｕｉｌｄ−
ｉｎ ｃａｓｔｉｎｇ法）が公知である。Therefore, as a method for manufacturing the preform, internal C
CVD method (chemical vapor deposition method) such as VD method, external CVD method, or build-in casting method (Build-in casting method)
In casting method) is known.
前記内付けＣＶＤ法は、光ファイバの原料である四塩化
珪素（ＳｉＣ１４）と、屈折率を制御するための四塩化
ゲルマニウム（ＧｅＣＩｍ）の如きドーパントと、酸素
ガスとの混合気体を石英管内に導入して反応させ、該石
英管の内側に所定厚さのガラスを堆積させた後、前記石
英管をつぶすコラプスという工程を経てプリフォームを
作るようにする方法である。又、前記外付けＣＶＤ法は
、石英管に代えて石英棒を用い、該石英棒の外周にガラ
スを堆積させるようにしたものである。In the internal CVD method, a gas mixture of silicon tetrachloride (SiC14), which is a raw material for optical fibers, a dopant such as germanium tetrachloride (GeCIm) for controlling the refractive index, and oxygen gas is introduced into a quartz tube. In this method, glass is deposited to a predetermined thickness inside the quartz tube, and then a preform is produced through a process called collapse, in which the quartz tube is crushed. Further, in the external CVD method, a quartz rod is used in place of the quartz tube, and glass is deposited on the outer periphery of the quartz rod.
そして、前記ビルドインキヤスティング法は、先ず、キ
ャスティングによりタララドガラスを形成し、次いで、
該タララドガラスの中心部を除去し、キャスティングに
より前記除去部分にコアガラスを形成するようにしたも
のである。In the build-in casting method, first, Tallard glass is formed by casting, and then
The central portion of the Talarad glass is removed, and core glass is formed in the removed portion by casting.
しかしながら、上記ＣＶＤ法によれば、プリフォームの
大きさが石英管や石英棒の大きさによって制約され、大
型のプリフォームの製造に限界があると共に、特に、カ
ルコゲナイドガラスをコアとする赤外線透過用の光ファ
イバを製造することが困難である。However, according to the above CVD method, the size of the preform is limited by the size of the quartz tube or quartz rod, and there is a limit to the production of large preforms. It is difficult to manufacture optical fibers.
又、上記ビルドインキヤスティング法においては、クラ
ッドガラスの中心部を除去する際、切除面に細かな凹凸
が生じ、従って、この切除部と境界を接するようにして
形成されるコアガラスの外側（コアガラスとクラッドガ
ラスとの界面）に荒れが生し、良質のプリフォームを得
にくいほか、蒸気圧の高い素材には適用できないという
欠点がある。In addition, in the build-in casting method described above, when the center of the clad glass is removed, fine irregularities are created on the cut surface, and therefore the outer side of the core glass (core The disadvantage is that it causes roughness at the interface between the glass and clad glass, making it difficult to obtain a high-quality preform, and that it cannot be applied to materials with high vapor pressure.
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、良質のプリフォームを簡単に製造
することができる方法を提供することにある。The present invention has been made with the above-mentioned considerations in mind, and its purpose is to provide a method by which high-quality preforms can be manufactured easily.
上述の目的を達成するため、本発明に係る光ファイバの
プリフォーム製造方法は、溶融状態のクラッド素材の中
に、予めロッド状に成形してなるコア素材を浸漬し、そ
の状態で全体を冷却するようにした点に特徴がある。In order to achieve the above-mentioned object, the optical fiber preform manufacturing method according to the present invention immerses a core material formed into a rod shape in advance in a molten cladding material, and cools the whole in that state. It is characterized by the fact that it is made to do so.
上記製造方法によれば、コア素材の表面等を傷つけるこ
となくこれをクラッド素材によって被覆することができ
、簡単にプリフォームを製造することができる。According to the above manufacturing method, it is possible to cover the surface of the core material with the clad material without damaging the surface of the core material, and it is possible to easily manufacture the preform.
以下、本発明に係る光ファイバのプリフォーム製造方法
を、カルコゲナイドガラスファイバの製造に適用した場
合について説明する。Hereinafter, a case where the method for manufacturing an optical fiber preform according to the present invention is applied to manufacturing a chalcogenide glass fiber will be described.
前記カルコゲナイドガラスファイバは、赤外光を伝送す
る光ファイバとして知られており、そのコアは＾ｓ−Ｓ
ガラス、Ａｓ−Ｇｅ−５ｅガラス等のカルコゲナイドガ
ラスより成り、又、そのクラッドは四フッ化エチレンー
六フフ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）や四フッ化エ
チレン樹脂（Ｔ Ｆ Ｅ）等のフッ素樹脂より成るもの
である。The chalcogenide glass fiber is known as an optical fiber that transmits infrared light, and its core is ^s-S.
Glass, chalcogenide glass such as As-Ge-5e glass, and its cladding is made of fluororesin such as tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin (FEP) or tetrafluoroethylene resin (TFE). It is what it is.
第１図（Ａ）において、１は耐熱性に富む容器で、例え
ば耐熱ガラスより成る。この容器ｌの底部中央部２は上
方に盛り上げられ、その略中央に凹部３が形成されてい
る。In FIG. 1(A), numeral 1 denotes a highly heat-resistant container made of, for example, heat-resistant glass. The bottom central portion 2 of this container 1 is raised upward, and a recess 3 is formed approximately in the center thereof.
４は前記容器ｌ内に収容されるクラッド素材で、前記フ
ン素樹脂より成り、容器１の近傍に設けられたヒータ５
によって加熱され、その融点より若干高い温度に保持さ
れて溶融状態になっている。Reference numeral 4 denotes a cladding material housed in the container 1, which is made of the fluorine resin, and a heater 5 provided near the container 1.
The substance is heated by a substance and held at a temperature slightly higher than its melting point to become molten.
６はコア素材で、前記カルコゲナイドガラスより成り、
予めロッド状に形成され、その外周面は研心が施され凹
凸のない鏡面とされている。７はこのコア素材６の端部
の略中央に形成された突部である。6 is a core material made of the chalcogenide glass,
It is formed in advance into a rod shape, and its outer peripheral surface is ground and has a mirror surface with no irregularities. 7 is a protrusion formed approximately at the center of the end of this core material 6.
而して、第１図（Ａ）に示すように、容器１内において
溶融状態になっているクラッド素材４内にロッド状のコ
ア素材６を浸漬する。Then, as shown in FIG. 1(A), the rod-shaped core material 6 is immersed in the clad material 4 which is in a molten state within the container 1.
この場合、コア素材６をその融点以下の適当な温度にな
るよう予熱しておくと、該素材６をクラッド素材４内に
浸漬したときの温度ショックを回避することができる。In this case, if the core material 6 is preheated to an appropriate temperature below its melting point, temperature shock when the core material 6 is immersed in the cladding material 4 can be avoided.
又、第１図（Ｂ）に示すように、コア素材６をその突部
７が容器１の凹部３に係合するようにして容器１内にセ
ントすると、位置ズレせず、その周辺に均等な厚みのク
ラッド素材４を付着させることができる。Furthermore, as shown in FIG. 1(B), if the core material 6 is inserted into the container 1 so that its protrusion 7 engages with the recess 3 of the container 1, the core material 6 will not be misaligned and will be spread evenly around it. It is possible to attach the cladding material 4 of a certain thickness.
次に、第１図（Ｂ）に示すように、コア素材６をクラッ
ド素材４内に浸漬した状態で、容器ｌを冷却し、コア素
材６及びクラッド素材４を所定１話度まで冷却する。８
は冷却機である。Next, as shown in FIG. 1(B), with the core material 6 immersed in the cladding material 4, the container 1 is cooled, and the core material 6 and the cladding material 4 are cooled to a predetermined degree. 8
is a cooling machine.
この場合、上記浸漬が完了すると直ちに冷却することが
望ましい。In this case, it is desirable to cool it immediately after the immersion is completed.
上記冷却が完了すると、容器１からコア素材６及びクラ
フト素材４から成るプリフォームＰを取り出し、両端面
を適当に切除して、第２図に示すような形状のプリフォ
ーム９が得られる。１０はコア、１１はクラッドである
。When the above-mentioned cooling is completed, the preform P made of the core material 6 and the craft material 4 is taken out from the container 1, and both end surfaces are appropriately cut off to obtain a preform 9 having a shape as shown in FIG. 2. 10 is a core, and 11 is a cladding.
このようにして形成されたプリフォーム９を、第３図に
示すように、加熱下において線引きすることにより、所
定の光ファイバ１２が得られる。 １３はローラ、１４
はヒータである。As shown in FIG. 3, the preform 9 thus formed is drawn under heating to obtain a predetermined optical fiber 12. 13 is a roller, 14
is a heater.
尚、上記プリフォーム９の外周に更にフッ素樹脂を被覆
してこれを加熱線引きすると、光ファイバ１２の強度が
増すに
こで、従来公知の製法によって製造された光ファイバと
、本発明方法によって得られるプリフォームから製造さ
れる光ファイバとを比較すると次の通りである。It should be noted that if the outer periphery of the preform 9 is further coated with a fluororesin and then heated and drawn, the strength of the optical fiber 12 will be increased. A comparison of the optical fiber manufactured from the preform is as follows.
コア素材にフッ素樹脂チューブを被覆してクラッドを形
成しながら製造した光ファイバは、湿気が前記フッ素樹
脂チューブを透過してコア表面に吸着され易く、又、フ
ッ素樹脂チューブによる赤外光の吸収が大きいという欠
点がある。Optical fibers manufactured by coating a core material with a fluororesin tube to form a cladding tend to allow moisture to pass through the fluororesin tube and be adsorbed to the core surface, and the fluororesin tube absorbs infrared light. It has the disadvantage of being large.
又、ロッドインチューブ法により、ガラスにバイブを被
覆しながら製造した光ファイバは、加熱線引き時にガラ
スが酸化したり或いは蒸発したり又は他の不純物と反応
する等して良質のものが得られない。In addition, optical fibers produced by coating glass with a vibrator using the rod-in-tube method are not of good quality because the glass oxidizes or evaporates during heating, or reacts with other impurities. .
更に、コア素材とクラッド素材とを二重るつぼ内に入れ
て線引きした二重るつぼ法による光ファイバは、一旦素
材をるつぼ内で溶融するので、素材が蒸発したり或いは
るつぼや雰囲気ガスから不純物が素材内に混入し、これ
が結晶となって析出し、コアとクラッドとの界面が所用
されるという欠点がある。Furthermore, optical fibers manufactured by the double crucible method, in which the core material and cladding material are placed in a double crucible and drawn, are melted in the crucible, so there is no risk of the material evaporating or impurities coming from the crucible or atmospheric gas. It has the disadvantage that it mixes into the material and precipitates as crystals, requiring the interface between the core and cladding.
これに対し、本発明によって得られるプリフォームから
製造される光ファイバでは、コア素材を溶融する必要が
ないので、医発したり、不純物が混入したり、或いは、
素材が結晶化するようなことがなく、安定した品質を有
する。尚、上述したように、本発明方法においては、ク
ラッド素材を溶融させているが、光ファイバにおいては
クランドはコアはど重要ではなく、これが光ファイバの
品質に与える影響は少ない。On the other hand, in the optical fiber manufactured from the preform obtained by the present invention, there is no need to melt the core material, so there is no risk of medical problems, contamination of impurities, or
The material does not crystallize and has stable quality. As mentioned above, in the method of the present invention, the cladding material is melted, but in an optical fiber, the cladding is not as important as the core, and this has little effect on the quality of the optical fiber.
尚、本発明方法は上記したカルコゲナイドガラスファイ
バの製造のみならず、フルオライドガラス（ＢａＦｚ−
Ｇｄ−ＺｒＦａを主体とし、＾ｌｈを添加したガラス）
をコアとし、前記ＦＥＰ、ＴＦＥ等のフッ素樹脂をクラ
フトとするフルオライドガラスファイバの製造にも適用
することができる。The method of the present invention is applicable not only to the production of chalcogenide glass fibers described above, but also to the production of fluoride glass (BaFz-
Glass mainly composed of Gd-ZrFa and doped with ^lh)
The present invention can also be applied to the production of fluoride glass fibers having a core made of fluororesin such as FEP or TFE as the craft.
以上説明したように、本発明に係る光ファイバのプリフ
ォーム製造方法は、溶融状態のクラッド素材の中に、予
めロッド状に成形してなるコア素材を浸漬し、その状態
で全体を冷却するようにしているので、コア素材の表面
等を傷つけることなくこれをクラッド素材によって被覆
することができ、良質のプリフォームを簡単に製造する
ことができる。As explained above, the optical fiber preform manufacturing method according to the present invention involves immersing a core material formed into a rod shape in advance in a molten cladding material, and cooling the whole in that state. Therefore, it is possible to cover the core material with the clad material without damaging the surface of the core material, and a high-quality preform can be easily manufactured.
又、プリフォームから光ファイバを製造する場合、クラ
ッドを形成しながら線引きしなくてもよいので、線引き
作業が簡単となり、その装置も簡単なものでよい。Further, when manufacturing an optical fiber from a preform, it is not necessary to draw the fiber while forming the cladding, so the drawing operation becomes simple and the equipment required for the drawing process is simple.
第１図（Ａ）、 （Ｂ）、 （Ｃ）は本発明方法を示す
説明図、第２図は本発明方法によって製造されるプリフ
ォームの断面図、第３図は綿引き状態を示す断面図であ
る。
４・・・クラッド素材、６・・・コア素材。
出 願 人 株式会社 堀場製作所代 理 人
弁理士 藤本英夫
（Ａ）
４・・・クラ、ド素材
６・・・コア素材
（Ｃ）
１ 図
ＣＢ）
第２図Figures 1 (A), (B), and (C) are explanatory diagrams showing the method of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of a preform manufactured by the method of the present invention, and Figure 3 is a cross-sectional view showing the cotton drawn state. It is a diagram. 4...Clad material, 6...Core material. Applicant: Horiba Ltd. Agent
Patent attorney Hideo Fujimoto (A) 4...Cra, de material 6...Core material (C) 1 Figure CB) Figure 2
Claims (1)
てなるコア素材を浸漬し、その状態で全体を冷却するよ
うにしたことを特徴とする光ファイバのプリフォーム製
造方法。A method for manufacturing an optical fiber preform, characterized in that a core material formed into a rod shape in advance is immersed in a molten cladding material, and the whole is cooled in that state.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6356386A JPS62223034A (en) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | Production of preform for optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6356386A JPS62223034A (en) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | Production of preform for optical fiber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62223034A true JPS62223034A (en) | 1987-10-01 |
Family
ID=13232823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6356386A Pending JPS62223034A (en) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | Production of preform for optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62223034A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6564587B2 (en) * | 2000-09-01 | 2003-05-20 | Viatcheslav Artiouchenko | Method of producing an optical fiber by gathering material from a molten bath |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP6356386A patent/JPS62223034A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6564587B2 (en) * | 2000-09-01 | 2003-05-20 | Viatcheslav Artiouchenko | Method of producing an optical fiber by gathering material from a molten bath |
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