JPS6241732A - シングルモ−ド光フアイバ−の製造方法 - Google Patents

シングルモ−ド光フアイバ−の製造方法

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JPS6241732A
JPS6241732A JP17859985A JP17859985A JPS6241732A JP S6241732 A JPS6241732 A JP S6241732A JP 17859985 A JP17859985 A JP 17859985A JP 17859985 A JP17859985 A JP 17859985A JP S6241732 A JPS6241732 A JP S6241732A
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弘雄 金森
Yoichi Ishiguro
洋一 石黒
Gotaro Tanaka
豪太郎 田中
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B2203/10Internal structure or shape details
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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、ロッド・イン・チューブ法によるシングルモ
ード光ファイバーの製造方法に係わり、特に伝送損失特
性の優れた光ファイバーを製造するのに適する。
(従来技術〕 シングルモード光ファイバーの製造方法の一つとして、
従来、ロッド・イン・チューブ法がある。この方法は光
ファイバーとしたときにコアとなるガラスロッドをこの
ガラスロッドよりも屈折率が低く、光ファイバーとした
ときにクラッドとなるガラスパイプに挿入し、加熱して
溶着一体化させて、光フアイバー用ガラス母材とするも
のである。一方、シングルモード光ファイバーは、クラ
ッド外径とコア外径に対し、10倍以上大きくせねばな
らない。例えば、現在汎用の波長1.3μm帯の光伝送
用には、クラッド外径はコア外径の約15倍、また、波
長1.5μm帝用には50倍弱である。このような倍率
を得るためにはクラッドを低倍率で多段階に分は製造す
る方法が一般的である。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、低倍率であるほどそれだけ工程数が多く
なりコスト高となること、及びクラツド材が純石英でな
く、fI」えはフッ素を添加した石英ガラスであるよう
な場合には、各クラッドの屈折率を同一にすることが難
かしく、屈折率に段差がで勇易いこと、またさらにロッ
ドを熱加工する際にフッ素の揮散が生じ、この外側VC
屈折率の同一なりラッドを追加する場合に、その界面で
屈折率に不整ができること、並びに各クラッド間に不純
物が混入する機会があることなどの問題がある。良好な
伝送特性を得るには特に第1段目の倍率を大きくとるこ
とが必要である。しかしながら、1回のクラッド形成で
このような高倍率を得るためにt工、コアロッド径の倍
率倍以上の外径のパイプが必要であるが、雨着一体化時
にコアロッドの粘度が下がりすぎ、一体化の^IJ段階
でパイプ内面に偏って癒着してしまい断面構造上の劣化
を引き起こすのを抑制するためにコアロッド径は4〜5
■以上とすることが好ましいので現実に用いるパイプの
肉厚は非常に太くなる。例えば前例の光フアイバー構造
を得るためi/i:は30m以上の肉厚のパイプを用い
ることになる。しかし、ここにおいて、溶着一体化の際
の加熱はパイプの外側に配置した熱源により行うので、
パイプが肉厚となるほど、その内面の温度を上げて十分
粘度を下げることが難かしくなるためにコアロッドとの
@着状態が不完全となり易く、紡糸後もこれに帰因する
光の吸収及び散乱が残留し、伝送損失特性Of9れ次光
ファイバーfc製造することが困難であった。
そこで本発明は上記した従来法における問題点を解消し
た侵れ之伝送損失特性のシングルモードファイバを容易
に製造しつる、新規な方法を提供することを目的とすめ
ものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らはコアロッド及びクラッドパイプの寸法とM
着状態に関し、徨々検討を及ねた結果浴着一体化時には
所要よりも低倍率であるが、前述の癒着が起こらない程
度に大径のコアロッドと、溶着が完全となる程度に薄肉
のクラッドパイプを用いておき、一体化後、コアの断面
積を所要の高倍率となるように削減してから紡糸するこ
とにより、為倍率クラッド形成における従来の問題を解
決し、コアとクラッドの界面の梅漬不整を抑制しながら
浴着不完全に帰因する伝送特性上の劣化を低減する方法
を見出した。
すなわち本発明は光ファイバーとなつ1こときにコアと
なる石英ガラスロッドをクラッドとなる石英ガラスパイ
プに挿入し、加熱して該ガラスロッドと該ガラスパイプ
を俗看一体化せしめガラス複合体となし、しかるのちに
該ガラス複合体の該ガラスロッドの断面の一部分を削減
して次に該削減部の表面を清浄かつ円滑としたあと加熱
し中実化しつつ又は加熱子実化後紡糸すると、とを特徴
とするシングルモード光ファイバーの製造方法を提供す
るものでbる。
以下詳細に本発明((つき説明する。
上述のように必要な高倍率に対し、加熱源の能力により
6着が完全となるよう使用するパイプの肉厚の上限が決
められる。現状において実用的なものでは、抵抗炉ある
いは誘導炉のような形式のもので、使用可能なパイプの
肉厚はパイプの材質にも依るが20〜25w程度までで
ある。以下、倍率15倍を得る場合について説明を行う
が、10〜15倍の倍率については同様な方法で実現で
きる。
まず溶着一体化時癒着が起こらないようにコアロッド径
を決める。コアロッド径は材質及びクラッドバイブとの
溶着温度に依存するが4〜5剛以上である。1例として
、外径6mのコアロッドと外径52 m 、内径8−1
すなわち肉厚が22mのクラッドバイブとを浴着一体と
した場合この時点の倍率は約9倍である。次Vにの溶着
体のコアロッド部分1を第1図のように開穴して所要の
高倍率を得るようコア部の断面状を削減する。この例の
場合、外径4.5■の穴を開け、また次に研削面を[1
25■の厚−みだけ表面の清浄化及び円滑化時に削減す
ることを考慮すると、これによりこの穴を中実化した後
の倍率として約15倍を得る。
この段階までで例えばコアロッド及びクラッドパイプの
組み合わせとして、純石英ガラスロッド及びフッ素を添
加して比屈折率差を−[IL5俤とした石英ガラスパイ
プあるいは比屈折率差十[115%のゲルマニア石英ガ
ラスロッド及び純石英ガラスパイプを用いて、更に外径
125μmに紡糸すれば波長1.3μm帯のシングルモ
ード光ファイバーが作製される。
また、例えば上側と同様な材質で比屈折率差の絶対値を
[1L65%とし、同材質のクラッドを更に付加して倍
率を27倍として、外径125μmに紡糸すれば波長1
.5μm帯のシングルモード光ファイバーが作製される
コアロッド及びクラッドパイプの材質は、上側のものの
他にも、チタニア石英ガラス、アルミナ石英ガラスまた
はチタニア−アルミナ石英ガラス等の3元系ガラス等及
びボラニア石英ガラス、フッ素を添加したボラニア石英
ガラス等、光ファイバーとしての屈折率構造を構成する
ものであれば本質的にはいかなるものでも用いることが
できる。
溶着一体化前のコアロッド外周面及びクラッドパイプ内
面並びに研削後のコアロッド内面の清浄化及び円滑化は
、当該面の隙間に処理剤を流しつつパイプの外側に配置
した抵抗炉等で加熱することにより行う。この処理剤に
ハ8 F6 rSoct!、  cat!y!、  c
atp、 、  C,?、 、  OF、 。
SiF2等のハロゲン化物及びCrt、、  Ft  
等の単体ハロゲンガスの一種以上と酸素ガスを混合して
用いる。このように清浄及び円滑化した後公知の方法に
より加熱中実化した後紡糸するか、加熱中実化しつつ紡
糸しシングルモードファイバを得る。
なお溶着後のコアロッドの研IQIJ開穴にはダイヤモ
ンド砥石製の研削刃を用い、更に超音波駆動の大開機を
用いればほぼ完全にクランクのない穴開加工ができる。
以下実施例により本発明の詳細な説明する。
(実施例〉 実施例1 外径&3鴎の純石英ガラスロッド−を、外径52mm、
内径7.5■のフッ素を添加して比屈折率を一113%
とした石英ガラス/くイブに挿入し、内& 70 m、
長さ15αのカーボンヒーターを擁する抵抗炉中に導入
1該ロッドと該〕くイブの隙間にSF、ガスα5t/分
、Ol  ガスα5t/分を流し、で、パイプの長手方
向にヒータ一部を2往復させたあと、上記隙間をロータ
リーポンプで減圧しつつパイプの片端から、もう一方の
端へ除々にと一タ一部を移動させ、コアロッドとクラッ
ドパイプとを溶着一体とした。次にこの一体化ロッドを
竪型の超音波駆動穴明機に装着し、ダイヤモンド砥石の
研削刃を用いてコアロッド部の中心に4.5 m径の穴
を開けた。更に再度前記の抵抗炉中に導入し、研削穴内
にSF、ガスa、st/分、02  ガスα5t/分を
流してパイプの長手方向にヒータ一部を2往復させたあ
と、ロータリーポンプによp研削穴内を減圧排気し、ヒ
ータ一部を片端から除々にもう一方の端に移動させて、
パイプを延伸しながら中実としたところ、外径28瓢の
気泡の全くないガラスロッドが得られた。このロッドの
断面の屈折率分布を測定したところ、第2図に示すよう
に、コアとクラッドの比屈折率差0.5%、倍率15.
6となっていた。このロッドを誘導炉で加熱し紡糸して
外径125μm1コア径8μmのシングルモード光ファ
イバーを得た。この光ファイバーの伝送損失?測定した
ところ波長1.3μmで16 dB/kmと良好な特性
を胸していることが判った。
実施例2 0ンドを比屈折率差035%のゲルマニア石英ガラス材
とした他は実施例1と全く同じ材料、寸法及び方法で外
径28鴎でコアとクラッドの比屈折率差0.65%、倍
率152倍のガラスロッドを得た。このカラスロッドの
外周に純シリカガラス微粒子を鍍水累バーナにて堆積し
外径95mとし、更にSF、ガスを4%含有するLθガ
ス雰囲気中で加熱し透明ガラスとした。このロッドの屈
折率分布を測定したところ外[!IIのクラッド部の屈
折率は032%であり、全クラッド/コア径比は27.
2倍であった。このロッドを抵抗炉で加熱し外径28m
とした後訪導炉で加熱し、外径125μmに紡糸したと
ころ、波長156μmでα28 dB/kmと良好な伝
送損失特性を有していた。
(比較例1〕 実施例1と同じ材質でロンド径5m、パイプ外径46−
1内径5■とし、他は隔jじ条件で溶着一体としようと
したところパイプ内径が収縮する前にコアロッドがパイ
プ内面[41、yH3し、溶着界面に多数の気泡が残留
した。
(比較例2) 実施例1と同じ材質でロッド径4.1 m 、パイプ外
径61W+、内径5鰭とし他は同じ条件で溶尤一体化し
たところコアとクラッドの比屈折率差[1,3%、倍率
15,8倍Oロッドができた。このロッドを外径28■
に延伸して比較例1と同条件で紡糸し光ファイバーとし
て伝送損失を測定したところ波長1.3μmで4.5d
B/kmとシングルモード光ファイバーとして劣ったも
のであった。
(発明の効果〕 以上説明したところから明らかなように、本発明の方法
はコアロッドとクラドバイブ?溶層一体化せしめてあら
コアを削減してその後紡糸するという、従来とは全く発
想の異なる新規な手段でクラッド/コア径比を犬さくと
り、かつ従来法の問題点を解決して、コアクラッド界面
の構造不整を抑制し、溶着不完全もなく、優れり伝送特
性のシングルモードファイバを各局に得ることができる
有利な方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明においてコアロッドとクラッドパイプの
溶着体のコアロッド部を研削する工程を示す概略図、 第2図は11本発明により1例として作成した波長1.
3 pmm出用シングルモード光ファイバー紡糸前の屈
折率分布の概略図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光ファイバーとなつたときにコアとなる石英ガラ
    スロッドをクラッドとなる石英ガラスパイプに挿入し、
    加熱して該ガラスロッドと該ガラスパイプを溶着一体化
    せしめガラス複合体となし、しかるのちに該ガラス複合
    体の該ガラスロッドの断面の一部分を削減して次に該削
    減部の表面を清浄かつ円滑としたあと加熱し中実化しつ
    つ又は加熱中実化後紡糸することを特徴とするシングル
    モード光ファイバーの製造方法。
  2. (2)加熱中実化後更にクラッドを追加してその後紡糸
    する特許請求の範囲第(1)項記載のシングルモード光
    ファイバーの製造方法。
JP17859985A 1985-08-15 1985-08-15 シングルモ−ド光フアイバ−の製造方法 Granted JPS6241732A (ja)

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JPS6241732A true JPS6241732A (ja) 1987-02-23
JPH0583493B2 JPH0583493B2 (ja) 1993-11-26

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01503761A (ja) * 1987-06-25 1989-12-21 ブカトフ,アレクサンドル セメノビチ 人工心臓弁
US9212082B2 (en) 2012-12-26 2015-12-15 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg System and method for fabricating optical fiber preform and optical fiber

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01503761A (ja) * 1987-06-25 1989-12-21 ブカトフ,アレクサンドル セメノビチ 人工心臓弁
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