JPS6234694B2 - - Google Patents
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- JPS6234694B2 JPS6234694B2 JP54127241A JP12724179A JPS6234694B2 JP S6234694 B2 JPS6234694 B2 JP S6234694B2 JP 54127241 A JP54127241 A JP 54127241A JP 12724179 A JP12724179 A JP 12724179A JP S6234694 B2 JPS6234694 B2 JP S6234694B2
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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
- C03B37/02718—Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
-
- 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
- C03B37/10—Non-chemical treatment
- C03B37/14—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
- C03B37/15—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape with heat application, e.g. for making optical fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/56—Annealing or re-heating the drawn fibre prior to coating
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- Thermal Sciences (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光導波管を製造する方法に関する。光
導波管は、屈折率が半径方向に向つて減少するフ
アイバから成り、これにより光は僅少な損失量で
フアイバ内を通過することが可能となる。
導波管は、屈折率が半径方向に向つて減少するフ
アイバから成り、これにより光は僅少な損失量で
フアイバ内を通過することが可能となる。
屈折率が縁方向に向つて連続的に減少する（グ
ラジエントフアイバ）光導波管（光フアイバ）を
製造するための一公知法は、高度に透明な材料
（例えばケイ酸鉛ガラス）を詰め込まれた第１の
るつぼから第１のノズルを介してフアイバコアを
引出し、該アコアを第２のるつぼからリングノズ
ルを介して引出す際に異なる材料（例えば屈折率
が一層低いガラス）から成るクラツドで被覆する
二重るつぼ法である。コアガラス及びクラツドガ
ラスの内部拡散によつて、屈折率がコアガラスか
らクラツドガラスの方向に連続的に減少する構造
が生じる。この方法は多量のフアイバを連続的に
製造する際に使用することができるが、しばしば
るつぼからフアイバ内に引き込まれて光を損失さ
せる不純物が存在する。この方法の使用は急速に
散乱するガラス成分を有する多成分ガラスフアイ
バの製造に制限される。
ラジエントフアイバ）光導波管（光フアイバ）を
製造するための一公知法は、高度に透明な材料
（例えばケイ酸鉛ガラス）を詰め込まれた第１の
るつぼから第１のノズルを介してフアイバコアを
引出し、該アコアを第２のるつぼからリングノズ
ルを介して引出す際に異なる材料（例えば屈折率
が一層低いガラス）から成るクラツドで被覆する
二重るつぼ法である。コアガラス及びクラツドガ
ラスの内部拡散によつて、屈折率がコアガラスか
らクラツドガラスの方向に連続的に減少する構造
が生じる。この方法は多量のフアイバを連続的に
製造する際に使用することができるが、しばしば
るつぼからフアイバ内に引き込まれて光を損失さ
せる不純物が存在する。この方法の使用は急速に
散乱するガラス成分を有する多成分ガラスフアイ
バの製造に制限される。
石英ガラス管の内側を、気相反応により得られ
た合成ガラスで被覆し、該多層管を一体のフアイ
バに引出すCVD・（Chemical Vapour Depo−
sition）法も使用される。反応性ガスとしてはし
ばしばSiCl4、GeCl4及びO2の混合物が使用さ
れ、これは反応してSiO2−GeO2ガラスとなる。
この場合フアイバ材料は内側が外側と異なる化学
組成を有し、これにより屈折率が所望に応じて変
更されている不均質なフアイバが得られる。これ
らのフアイバは一般に光信号に対して良好な伝送
特性を有するが、しかしてこの方法は間欠的に行
われ、従つて屈折率の周期的並びに不規則的変動
が生じるおそれがあることは欠点である。
た合成ガラスで被覆し、該多層管を一体のフアイ
バに引出すCVD・（Chemical Vapour Depo−
sition）法も使用される。反応性ガスとしてはし
ばしばSiCl4、GeCl4及びO2の混合物が使用さ
れ、これは反応してSiO2−GeO2ガラスとなる。
この場合フアイバ材料は内側が外側と異なる化学
組成を有し、これにより屈折率が所望に応じて変
更されている不均質なフアイバが得られる。これ
らのフアイバは一般に光信号に対して良好な伝送
特性を有するが、しかしてこの方法は間欠的に行
われ、従つて屈折率の周期的並びに不規則的変動
が生じるおそれがあることは欠点である。
本発明は、不純化並びに屈折率の変動危険性が
回避される光導波管を製造する新規で簡単な方法
を得ることを目的とする。
回避される光導波管を製造する新規で簡単な方法
を得ることを目的とする。
この目的を達成するため本発明によれば、まず
フアイバを単一のフアイバ材料から引出し、引出
したフアイバの周縁部にフアイバ材料の軟化点直
下の温度及び高圧下でフアイバ材料に可溶性のガ
スを飽和させ、引続き該フアイバを短時間軟化点
以上に加熱し、ガスを縁部分から拡散させること
が提案される。
フアイバを単一のフアイバ材料から引出し、引出
したフアイバの周縁部にフアイバ材料の軟化点直
下の温度及び高圧下でフアイバ材料に可溶性のガ
スを飽和させ、引続き該フアイバを短時間軟化点
以上に加熱し、ガスを縁部分から拡散させること
が提案される。
例えば石英ガラス内に存在する割れ目には多く
の場合一及び二原子のガス、例えば希ガス、
H2、O2又はN2が入り込む可能性があり、この場
合これらのガスの可溶性は高圧まではそのガス圧
で直線的に増大し、約1kbを越える圧力で飽和点
に達する。溶解係数Ci／Cg、すなわち溶解した
ガス濃度Ci対ガス雰囲気中における濃度Cgの割
合は例えば0.024（ヘリウム）、0.019（ネオン）、
0.03（水素）、0.01（アルゴン又は酸素）であ
り、このガスに対して石英ガラス内に生じる割れ
目の全数は１〜３×1021cm-3で示すことができ
る。これは４〜12モル％の孔濃度に相当する。す
なわちSiO2単位式当り自由格子空間は1/15〜1/7
である。実験によれば850atmで水素分子濃度６
×1020cm-3（2.6モル％に相当）及びネオン原子濃
度3.5×1020cm-3（1.6モル％に相当）を石英ガラ
ス中に見い出すことができた。石英ガラス中には
更に2kb及び650℃で約１モル％のアルゴンがま
た組成K2O・4SiO2のガラスには10kb及び800℃
で約７モル％のアルゴンが溶解可能であつた。
の場合一及び二原子のガス、例えば希ガス、
H2、O2又はN2が入り込む可能性があり、この場
合これらのガスの可溶性は高圧まではそのガス圧
で直線的に増大し、約1kbを越える圧力で飽和点
に達する。溶解係数Ci／Cg、すなわち溶解した
ガス濃度Ci対ガス雰囲気中における濃度Cgの割
合は例えば0.024（ヘリウム）、0.019（ネオン）、
0.03（水素）、0.01（アルゴン又は酸素）であ
り、このガスに対して石英ガラス内に生じる割れ
目の全数は１〜３×1021cm-3で示すことができ
る。これは４〜12モル％の孔濃度に相当する。す
なわちSiO2単位式当り自由格子空間は1/15〜1/7
である。実験によれば850atmで水素分子濃度６
×1020cm-3（2.6モル％に相当）及びネオン原子濃
度3.5×1020cm-3（1.6モル％に相当）を石英ガラ
ス中に見い出すことができた。石英ガラス中には
更に2kb及び650℃で約１モル％のアルゴンがま
た組成K2O・4SiO2のガラスには10kb及び800℃
で約７モル％のアルゴンが溶解可能であつた。
これらの濃度はガラス内における圧力を著しく
高める。従つて軟化点以下の温度でガラス又はガ
ラス様の損失の少ない材料から成るフアイバにお
いてその縁部分をこの種のガスで飽和させた場合
（例えば相応するガス雰囲気から高圧下及び高温
度で拡散することによつて）、フアイバ内に著し
い半径方向の圧力が生じる。引続きフアイバを軟
化点以上に加熱した場合この圧力差は平衡化さ
れ、フアイバ内の密度は高められる。一層低い温
度で例えば真空中で拡散することによりガスを周
縁部から除去した場合、残存するフアイバ材料は
フアイバの内側部分において外側におけるよりも
高い密度を有し、これは光導波管に対して得るべ
く意図した半径方向への屈折率減少をもたらす。
高める。従つて軟化点以下の温度でガラス又はガ
ラス様の損失の少ない材料から成るフアイバにお
いてその縁部分をこの種のガスで飽和させた場合
（例えば相応するガス雰囲気から高圧下及び高温
度で拡散することによつて）、フアイバ内に著し
い半径方向の圧力が生じる。引続きフアイバを軟
化点以上に加熱した場合この圧力差は平衡化さ
れ、フアイバ内の密度は高められる。一層低い温
度で例えば真空中で拡散することによりガスを周
縁部から除去した場合、残存するフアイバ材料は
フアイバの内側部分において外側におけるよりも
高い密度を有し、これは光導波管に対して得るべ
く意図した半径方向への屈折率減少をもたらす。
物理的にガラス内に溶解されている前記ガス以
外に、その溶解性が可逆的な化学的工程に帰因す
るガス、例えば500℃以上の温度での水素、弗化
水素、塩化水素、ハロゲン、水、アンモニア、相
応する重水素化化合物、並びに高温での一酸化炭
素及び一酸化窒素も使用することができる。これ
らのガスをフアイバの周縁部で飽和状態にまで溶
解した場合、特に顕著な屈折率降下を得ることが
できるが、可溶性の一層劣るものを使用すること
もできる。
外に、その溶解性が可逆的な化学的工程に帰因す
るガス、例えば500℃以上の温度での水素、弗化
水素、塩化水素、ハロゲン、水、アンモニア、相
応する重水素化化合物、並びに高温での一酸化炭
素及び一酸化窒素も使用することができる。これ
らのガスをフアイバの周縁部で飽和状態にまで溶
解した場合、特に顕著な屈折率降下を得ることが
できるが、可溶性の一層劣るものを使用すること
もできる。
次に本発明を一実施例に基き詳述する。
従来の方法で石英ガラスから厚さ約100μのフ
アイバを引出す。約１〜3kb、特に約1kbのアル
ゴン雰囲気及び約900℃の温度で約20分間石英ガ
ラスフアイバを高圧含浸処理する。引続き軟化点
以上、例えば1200℃に短時間加熱する。気泡の発
生を阻止するため、この短時間の加熱処理でも高
圧を維持する必要がある。これはオートクレーブ
中で行なうことができる。引続きオートクレーブ
を軟化点（例えば800℃）以下の温度に冷却し、
保護ガスで満たす。
アイバを引出す。約１〜3kb、特に約1kbのアル
ゴン雰囲気及び約900℃の温度で約20分間石英ガ
ラスフアイバを高圧含浸処理する。引続き軟化点
以上、例えば1200℃に短時間加熱する。気泡の発
生を阻止するため、この短時間の加熱処理でも高
圧を維持する必要がある。これはオートクレーブ
中で行なうことができる。引続きオートクレーブ
を軟化点（例えば800℃）以下の温度に冷却し、
保護ガスで満たす。
高圧含浸処理をフアイバ引出し過程で行なつた
場合、更に時間を節約することができるが、しか
し製造経費は高くなる。
場合、更に時間を節約することができるが、しか
し製造経費は高くなる。
この方法で、周縁部の密度は低くなるすなわち
屈折率が小さくなる単一材料から成るフアイバを
製造することができる。この場合不純化及び均質
度の変動危険性は実質上回避することができる。
屈折率が小さくなる単一材料から成るフアイバを
製造することができる。この場合不純化及び均質
度の変動危険性は実質上回避することができる。
上記の方法を実施するためのオートクレーブを
図面に縦断面図で示す。オートクレーブ１の内壁
にはその底の近くに支え２１が取付けられてお
り、これらは電気加熱要素２を支持している。リ
ード線２２，２３はオートクレーブ１の底のブツ
シングを通して引出されている。加熱要素２の支
え２１と間隔をおいてオートクレーブ１の内壁に
は更に半円状支え３１が取付けられており、これ
にドラム３０の軸３２が載置されている。ドラム
３０には石英ガラスフアイバ３がゆるく巻付けら
れている。
図面に縦断面図で示す。オートクレーブ１の内壁
にはその底の近くに支え２１が取付けられてお
り、これらは電気加熱要素２を支持している。リ
ード線２２，２３はオートクレーブ１の底のブツ
シングを通して引出されている。加熱要素２の支
え２１と間隔をおいてオートクレーブ１の内壁に
は更に半円状支え３１が取付けられており、これ
にドラム３０の軸３２が載置されている。ドラム
３０には石英ガラスフアイバ３がゆるく巻付けら
れている。
ドラム３０はこれに巻付けられたフアイバ３と
共にオートクレーブ１の上側開口１１を介してオ
ートクレーブ内に挿入され、開口１１は蓋１２で
気密に閉鎖される。
共にオートクレーブ１の上側開口１１を介してオ
ートクレーブ内に挿入され、開口１１は蓋１２で
気密に閉鎖される。
拡散可能なガスは導管４を介してオートクレー
ブ１の内部に高圧下に導入される。このためこの
導管４には一方向圧力弁４１が取付けられ、この
弁はオートクレーブ１内へのガスの導入のみを許
容し、オートクレーブ１内から外部へのガスの導
出を阻止する働きをする。オートクレーブ１内の
高圧を減少するため排管５が設けられ、これは阻
止弁５１を備えている。弁５１は阻止状態ではオ
ートクレーブ１の内部からガスが外部に導出する
のを阻止するが、開放状態ではガスをオートクレ
ーブ１から逃がす働きをする。
ブ１の内部に高圧下に導入される。このためこの
導管４には一方向圧力弁４１が取付けられ、この
弁はオートクレーブ１内へのガスの導入のみを許
容し、オートクレーブ１内から外部へのガスの導
出を阻止する働きをする。オートクレーブ１内の
高圧を減少するため排管５が設けられ、これは阻
止弁５１を備えている。弁５１は阻止状態ではオ
ートクレーブ１の内部からガスが外部に導出する
のを阻止するが、開放状態ではガスをオートクレ
ーブ１から逃がす働きをする。
本発明方法の実施にあつてはまず閉鎖されたオ
ートクレーブ１が阻止弁５１を開いた状態でアル
ゴンで充たされる。アルゴンの充填後阻止弁５１
が閉じられ、オートクレーブ１内のアルゴンガス
の圧力が高められる。これは導管４を通して相応
する圧力のアルゴンを導入することにより行われ
る。
ートクレーブ１が阻止弁５１を開いた状態でアル
ゴンで充たされる。アルゴンの充填後阻止弁５１
が閉じられ、オートクレーブ１内のアルゴンガス
の圧力が高められる。これは導管４を通して相応
する圧力のアルゴンを導入することにより行われ
る。
次いでアルゴン雰囲気が加熱要素２の投入によ
り900℃に加熱され、この温度は約20分間にわた
り保たれる。続いて短時間1200℃に加熱され、そ
の後温度は例えば800℃の軟化温度に低下され、
オートクレーブ１は保護ガスで充填される。
り900℃に加熱され、この温度は約20分間にわた
り保たれる。続いて短時間1200℃に加熱され、そ
の後温度は例えば800℃の軟化温度に低下され、
オートクレーブ１は保護ガスで充填される。
重要なことは、フアイバ３がドラム３０にゆる
く巻付けられていることである。加熱要素２は図
示のように抵抗加熱として、又誘導炉として構成
することもできる。後者の場合にはリード線は不
要である。
く巻付けられていることである。加熱要素２は図
示のように抵抗加熱として、又誘導炉として構成
することもできる。後者の場合にはリード線は不
要である。
図は本発明方法を実施するためのオートクレー
ブの縦断面図である。 １：オートクレーブ、２：加熱要素、３：フア
イバ、４：保護ガス導管、５：排管、３０：ドラ
ム。
ブの縦断面図である。 １：オートクレーブ、２：加熱要素、３：フア
イバ、４：保護ガス導管、５：排管、３０：ドラ
ム。
Claims (1)
- １ 半径方向に向かつて屈折率が減少するフアイ
バから光導波管を製造する方法において、単一の
フアイバ材料からフアイバを引出し、フアイバの
周縁部に軟化点以下の温度及び高圧下でフアイバ
材料に可溶性で高圧下で拡散可能のガスを飽和さ
せ、フアイバを軟化点以下に加熱し、最後に低い
温度で周縁部に溶解したガスを拡散させることを
特徴とする光波導管の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2843276A DE2843276C2 (de) | 1978-10-04 | 1978-10-04 | Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5551729A JPS5551729A (en) | 1980-04-15 |
| JPS6234694B2 true JPS6234694B2 (ja) | 1987-07-28 |
Family
ID=6051372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12724179A Granted JPS5551729A (en) | 1978-10-04 | 1979-10-02 | Manufacture of optical fiber |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4294514A (ja) |
| JP (1) | JPS5551729A (ja) |
| DE (1) | DE2843276C2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2907650C3 (de) * | 1979-02-27 | 1981-08-13 | Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Multimode-Lichtleiter |
| JP2542356B2 (ja) * | 1983-10-22 | 1996-10-09 | 古河電気工業 株式会社 | 石英系光ファイバガラスの耐放射線処理方法 |
| US4860415A (en) * | 1988-06-13 | 1989-08-29 | Hoover Universal, Inc. | Method of making a vehicle seat assembly with pour-in-place foam body |
| KR100524158B1 (ko) | 1997-07-15 | 2005-10-25 | 코닝 인코포레이티드 | 감소된 ｈ２ 민감도를 갖는 광섬유 |
| AUPR956801A0 (en) * | 2001-12-17 | 2002-01-24 | Kirk, Wayne Anthony | Solar energy conversion system |
| JP2007218758A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Fuji Bourdon Seisakusho:Kk | ブルドン管圧力計 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3355273A (en) * | 1962-11-19 | 1967-11-28 | Warner Lambert Pharmaceutical | Method for making bubble free fiber optical image-transfer devices |
| GB1266524A (ja) * | 1968-10-03 | 1972-03-08 | ||
| GB1281209A (en) * | 1968-10-19 | 1972-07-12 | Nippon Selfoc Co Ltd | Production of light-conducting glass structures |
| US3963468A (en) * | 1974-02-15 | 1976-06-15 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Light guide fabrication |
| GB1460333A (en) * | 1974-02-21 | 1977-01-06 | Post Office | Dielectric optical waveguides |
| FR2368444A1 (fr) * | 1976-10-19 | 1978-05-19 | Thomson Csf | Procede de fabrication de fibres de verre a gradient radial d'indice de refraction, pour le guidage d'ondes optiques |
-
1978
- 1978-10-04 DE DE2843276A patent/DE2843276C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-09-10 US US06/073,724 patent/US4294514A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-10-02 JP JP12724179A patent/JPS5551729A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4294514A (en) | 1981-10-13 |
| DE2843276C2 (de) | 1980-05-29 |
| DE2843276B1 (de) | 1979-09-13 |
| JPS5551729A (en) | 1980-04-15 |
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