JPS6245181B2 - - Google Patents
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- JPS6245181B2 JPS6245181B2 JP21307484A JP21307484A JPS6245181B2 JP S6245181 B2 JPS6245181 B2 JP S6245181B2 JP 21307484 A JP21307484 A JP 21307484A JP 21307484 A JP21307484 A JP 21307484A JP S6245181 B2 JPS6245181 B2 JP S6245181B2
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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
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01265—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt
- C03B37/01268—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt by casting
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、キヤステイングによる簡便なコア−
クラツドの導波構造を有する光フアイバ母材の製
造方法に関するものである。
クラツドの導波構造を有する光フアイバ母材の製
造方法に関するものである。
従来の光フアイバ母材の製造方法として、内付
けCVD法、気相軸付法等が知られている。しか
し、これらの方法は、SiCl4を原料としてSiO2を
主構成物質とするシリカ系光フアイバ用母材の製
造方法に関するものであり、現在10-2dB／Km以
下という超低損失値が予想されるフツ化物光フア
イバやカルコゲナイド等の光フアイバ母材の製造
には適用が不可能である。なぜなら、フツ化物や
カルコゲナイドガラスは内付けCVD法や気相軸
付け法で製造しようと思うと透明化のための高温
加熱の際に結晶化により失透してしまうからであ
る。
けCVD法、気相軸付法等が知られている。しか
し、これらの方法は、SiCl4を原料としてSiO2を
主構成物質とするシリカ系光フアイバ用母材の製
造方法に関するものであり、現在10-2dB／Km以
下という超低損失値が予想されるフツ化物光フア
イバやカルコゲナイド等の光フアイバ母材の製造
には適用が不可能である。なぜなら、フツ化物や
カルコゲナイドガラスは内付けCVD法や気相軸
付け法で製造しようと思うと透明化のための高温
加熱の際に結晶化により失透してしまうからであ
る。
このために、特にフツ化物ガラスにおいては、
プリフオーム作製時の結晶発生を抑える目的で、
種々のプリフオーム作製法の提案が成されてい
る。この中で比較的低損失なフツ化物光フアイバ
が得られている例としては、ビルドインキヤス
テイング法（Ｓ・Mitachi etal、Electron.Lett.
、18、170（1982））、回転キヤステイング法
（D.C.Tran etal、Electron.Lett.、18、657
（1982）がある。前者は、黄銅製鋳型にクラツド
融液をキヤステイングし、即座に鋳型を倒立させ
て中央部の未固化物を流し出し、形成された中空
部にコア融液をキヤステイングして、コア・クラ
ツドの導波構造を形成する方法である。この方法
では10dB／Km以下の低損失値が達成されている
が、長尺フアイバを作製する上ではプリフオーム
長がある程度以上には長く出来ないという限界が
あつた。また後者は、回転する鋳型にクラツド融
液を流し込み、生じた中空部にコア融液を流し込
んでコア・クラツドの導波構造を形成する方法で
ある。この方法では、一度冷却したクラツドガラ
スの内壁面がコア融液によつて再加熱されるため
コア−クラツドの界面に結晶が発生しやすいとい
う欠点があり、10dB／Km以下の低損失値が達成
されたとは未だ報告されていない。また、別の例
としては、フランスのJ.Lucasらによる方法が特
許となつている（仏国特許第77−21383号）。この
方法は、鋳型にクラツド融液を流し込み次に底ブ
タを抜いて底部より未固化のクラツド融液を流し
抜き、次に上部よりコア融液を流し込む方法であ
る。この方法により作製したフアイバの伝送損失
値の報告は未だにないが、クラツドが一度冷却さ
れてからコア融液を流し込むという点では上述の
回転キヤステイング法と大差はなく、コア−クラ
ツド界面での結晶発生の抑制はあまり期待できな
い。
プリフオーム作製時の結晶発生を抑える目的で、
種々のプリフオーム作製法の提案が成されてい
る。この中で比較的低損失なフツ化物光フアイバ
が得られている例としては、ビルドインキヤス
テイング法（Ｓ・Mitachi etal、Electron.Lett.
、18、170（1982））、回転キヤステイング法
（D.C.Tran etal、Electron.Lett.、18、657
（1982）がある。前者は、黄銅製鋳型にクラツド
融液をキヤステイングし、即座に鋳型を倒立させ
て中央部の未固化物を流し出し、形成された中空
部にコア融液をキヤステイングして、コア・クラ
ツドの導波構造を形成する方法である。この方法
では10dB／Km以下の低損失値が達成されている
が、長尺フアイバを作製する上ではプリフオーム
長がある程度以上には長く出来ないという限界が
あつた。また後者は、回転する鋳型にクラツド融
液を流し込み、生じた中空部にコア融液を流し込
んでコア・クラツドの導波構造を形成する方法で
ある。この方法では、一度冷却したクラツドガラ
スの内壁面がコア融液によつて再加熱されるため
コア−クラツドの界面に結晶が発生しやすいとい
う欠点があり、10dB／Km以下の低損失値が達成
されたとは未だ報告されていない。また、別の例
としては、フランスのJ.Lucasらによる方法が特
許となつている（仏国特許第77−21383号）。この
方法は、鋳型にクラツド融液を流し込み次に底ブ
タを抜いて底部より未固化のクラツド融液を流し
抜き、次に上部よりコア融液を流し込む方法であ
る。この方法により作製したフアイバの伝送損失
値の報告は未だにないが、クラツドが一度冷却さ
れてからコア融液を流し込むという点では上述の
回転キヤステイング法と大差はなく、コア−クラ
ツド界面での結晶発生の抑制はあまり期待できな
い。
以上のように、現在のところ、フツ化物光フア
イバプリフオーム製造において、コア−クラツド
界面の結晶発生を抑制し、長尺なプリフオームを
得る方法は報告されておらず、これを実現する新
しい作製法の出現が待たれている状況にある。
イバプリフオーム製造において、コア−クラツド
界面の結晶発生を抑制し、長尺なプリフオームを
得る方法は報告されておらず、これを実現する新
しい作製法の出現が待たれている状況にある。
本発明は、上記問題点を解決するため、コア及
びクラツド融液が高温状態で接したまま鋳型で冷
却されながらコア−クラツドの導波構造が形成さ
れるようにキヤステイングを構成し、コア−クラ
ツド界面の結晶発生を抑制しかつ長尺化を可能に
したものであり、半金属製あるいは金属製の鋳型
に溶融したクラツドガラス用原料を流し込み、そ
の融液の上部にコアガラス用原料を流し込んで鋳
型内をガラス融液で充填する第一工程と、前記第
一工程の後に、鋳型の低部より未固化ガラス融液
を流し出しコア−クラツドの導波構造を有する母
材を得る第２工程とを有することを特徴としてい
る。
びクラツド融液が高温状態で接したまま鋳型で冷
却されながらコア−クラツドの導波構造が形成さ
れるようにキヤステイングを構成し、コア−クラ
ツド界面の結晶発生を抑制しかつ長尺化を可能に
したものであり、半金属製あるいは金属製の鋳型
に溶融したクラツドガラス用原料を流し込み、そ
の融液の上部にコアガラス用原料を流し込んで鋳
型内をガラス融液で充填する第一工程と、前記第
一工程の後に、鋳型の低部より未固化ガラス融液
を流し出しコア−クラツドの導波構造を有する母
材を得る第２工程とを有することを特徴としてい
る。
以下、実施例について説明する。
実施例 １
組成が59.2モル％ZrF4（25ｇ）−31.0モル％
BaF2（13.75ｇ）−3.8モル％GdF3（2.04ｇ）−６
モル％AlF3（0.985ｇ）よりなるクラツド用混合
物に17ｇのNH4F・HFを秤量混合し、乳鉢で粉
砕混合した。同様に組成が60.48モル％ZrF4
（12.5ｇ）−31.68モル％BaF2（6.87ｇ）−3.84モル
％GdF3（1.02ｇ）−４モル％AlF3（0.322ｇ）の
コア用混合物に12ｇのNH4F・HFを秤量混合し
乳鉢で粉砕混合した。各混合物を二つの金るつぼ
に各々導入し、電気炉を用いて400℃で30分間加
熱し、原料の完全なフツ素化を行ない、次に850
℃で２時間加熱溶融した。
BaF2（13.75ｇ）−3.8モル％GdF3（2.04ｇ）−６
モル％AlF3（0.985ｇ）よりなるクラツド用混合
物に17ｇのNH4F・HFを秤量混合し、乳鉢で粉
砕混合した。同様に組成が60.48モル％ZrF4
（12.5ｇ）−31.68モル％BaF2（6.87ｇ）−3.84モル
％GdF3（1.02ｇ）−４モル％AlF3（0.322ｇ）の
コア用混合物に12ｇのNH4F・HFを秤量混合し
乳鉢で粉砕混合した。各混合物を二つの金るつぼ
に各々導入し、電気炉を用いて400℃で30分間加
熱し、原料の完全なフツ素化を行ない、次に850
℃で２時間加熱溶融した。
次にキヤステイングの手順を第１図〜第４図に
基づいて述べる。
基づいて述べる。
第１図はここで使用する鋳型の一具体例を示す
側面図、第２図は第１図の−線における断面
図である。この鋳型Ｍは、三つ割りになつた鋳型
外枠１の上下をリング３，３′によつて締め付け
て、内部に中空部４を形成したものであり、中空
部４の上端は若干開き加減のろう斗状に形成され
ている。２，２′，２″は鋳型外枠の分割体であ
る。この鋳型Ｍを第３図イに示すように500℃に
予加熱した黄銅板５上に立て、上部よりクラツド
用るつぼ６からクラツド融液を黄銅製鋳型の中空
部４に流し込み、さらにこのクラツド融液の上部
に第３図ロに示すようにコア用金るつぼ７からコ
ア融液を流し込んで積重ねる。この後に、第３図
ハに示すように室温の黄銅板８を予め予加熱した
黄銅板５に隣接させておき、鋳型１を黄銅板５上
から矢印Ａのように黄銅板８上にスライドさせ
て、鋳型Ｍの低部より未固化の中央部ガラス融液
を黄銅板５および８の隙間に流し落とした。この
際に、クラツド融液の鋳型Ｍ内面に接している周
側の部分は固化し、未固化の中央部が流出するた
めに上部のつぎ足したコア融液も同時に中央部を
通つて流れ落ち、最後に第３図ニに示すように鋳
型Ｍを矢印Ｂの如く黄銅板８上にスライドさせる
ことにより流出をとめられて、クラツド９および
コア１０を有する導波構造をもつ母材１１が形成
された。
側面図、第２図は第１図の−線における断面
図である。この鋳型Ｍは、三つ割りになつた鋳型
外枠１の上下をリング３，３′によつて締め付け
て、内部に中空部４を形成したものであり、中空
部４の上端は若干開き加減のろう斗状に形成され
ている。２，２′，２″は鋳型外枠の分割体であ
る。この鋳型Ｍを第３図イに示すように500℃に
予加熱した黄銅板５上に立て、上部よりクラツド
用るつぼ６からクラツド融液を黄銅製鋳型の中空
部４に流し込み、さらにこのクラツド融液の上部
に第３図ロに示すようにコア用金るつぼ７からコ
ア融液を流し込んで積重ねる。この後に、第３図
ハに示すように室温の黄銅板８を予め予加熱した
黄銅板５に隣接させておき、鋳型１を黄銅板５上
から矢印Ａのように黄銅板８上にスライドさせ
て、鋳型Ｍの低部より未固化の中央部ガラス融液
を黄銅板５および８の隙間に流し落とした。この
際に、クラツド融液の鋳型Ｍ内面に接している周
側の部分は固化し、未固化の中央部が流出するた
めに上部のつぎ足したコア融液も同時に中央部を
通つて流れ落ち、最後に第３図ニに示すように鋳
型Ｍを矢印Ｂの如く黄銅板８上にスライドさせる
ことにより流出をとめられて、クラツド９および
コア１０を有する導波構造をもつ母材１１が形成
された。
次に、鋳型Ｍ及び上記の母材１１を260℃のア
ニール炉中でアニールしながら、第３図ホに示す
ようにリング３，３′をはずし、三つ割りの鋳型
外枠１を分割し、第３図ヘに示すような母材１１
を取り出して炉冷し室温まで冷却した。
ニール炉中でアニールしながら、第３図ホに示す
ようにリング３，３′をはずし、三つ割りの鋳型
外枠１を分割し、第３図ヘに示すような母材１１
を取り出して炉冷し室温まで冷却した。
得られた母材１１のクラツド９の外径は８mm
φ、コア１０の径は２mmφ、全長は200mmであつ
た。コア−クラツド外径比は１：４で全長にわた
り極めて安定しており、コア−クラツド外径比の
乱れは±10％以内であつた。この母材１１にテフ
ロンFEPチユーブをジヤケツトし、360℃で帯溶
融して線引き、500ｍのフアイバを得た。このフ
アイバのクラツド外径は147μｍ、コア径は36.75
μｍであり、比屈折率差は0.17％であつた。ま
た、得られたフアイバでは、全長にわたり結晶の
発生は特に見られず、伝送損失も2.12μｍで
10dB／Km以下と比較的低損失な値が得られてい
る。
φ、コア１０の径は２mmφ、全長は200mmであつ
た。コア−クラツド外径比は１：４で全長にわた
り極めて安定しており、コア−クラツド外径比の
乱れは±10％以内であつた。この母材１１にテフ
ロンFEPチユーブをジヤケツトし、360℃で帯溶
融して線引き、500ｍのフアイバを得た。このフ
アイバのクラツド外径は147μｍ、コア径は36.75
μｍであり、比屈折率差は0.17％であつた。ま
た、得られたフアイバでは、全長にわたり結晶の
発生は特に見られず、伝送損失も2.12μｍで
10dB／Km以下と比較的低損失な値が得られてい
る。
実施例 ２
実施例１と同様に、組成が58.6モル％ZrF4（75
ｇ）−30.7モル％BaF2（41.25ｇ）−3.7モル％
GdF3（6.12ｇ）−７モル％AlF3（2.955ｇ）より
なるクラツド用混合物に51ｇのNH4F・HFを秤
量混合し、乳鉢で粉砕混合した。また組成が
60.48モル％ZrF4（25ｇ）−31.68モル％BaF2
（13.74ｇ）−3.84モル％GdF3（2.04ｇ）−４モル％
AlF3（0.644ｇ）のコア用混合物に24ｇの
NH4F・HFを秤量混合し乳鉢で粉砕混合した。
各混合物を二つの金るつぼに各々導入し、電気炉
を用いて400℃で30分間加熱し、原料の完全なフ
ツ素化を行ない、次に850℃で２時間加熱溶融し
た。
ｇ）−30.7モル％BaF2（41.25ｇ）−3.7モル％
GdF3（6.12ｇ）−７モル％AlF3（2.955ｇ）より
なるクラツド用混合物に51ｇのNH4F・HFを秤
量混合し、乳鉢で粉砕混合した。また組成が
60.48モル％ZrF4（25ｇ）−31.68モル％BaF2
（13.74ｇ）−3.84モル％GdF3（2.04ｇ）−４モル％
AlF3（0.644ｇ）のコア用混合物に24ｇの
NH4F・HFを秤量混合し乳鉢で粉砕混合した。
各混合物を二つの金るつぼに各々導入し、電気炉
を用いて400℃で30分間加熱し、原料の完全なフ
ツ素化を行ない、次に850℃で２時間加熱溶融し
た。
キヤステイングは実施例１と同様に行なつた
が、鋳型低部より未固化の中央部ガラス融液を流
し落とす際に本実施例では、前記実施例のように
二つの黄銅板の隙間に流し落とすかわりに、第４
図および第５図に示すように８φの中空穴１３を
くり抜いた黄銅板１２の上に黄銅製鋳型Ｍを矢印
Ｃの如く移動し、底部より未固化の中央部ガラス
融液を８φの中空穴１３に流し落とした。その
後、実施例１と同様にして得られたものをアニー
ルし室温まで冷却して、クラツド外径10mmφ、コ
ア外径２mmφ、全長400mmの母材を得た。この母
材を線引きして得られたフアイバの全長は1.7Km
であり、従来のフツ化物フアイバに比べ大巾に長
尺化できることがわかつた。また、鋳型中空部の
内径を大きくし、鋳型中空部の長さを長く設定す
れば、本発明の製造方法では母材の大型化は比較
的容易にできることがわかつた。
が、鋳型低部より未固化の中央部ガラス融液を流
し落とす際に本実施例では、前記実施例のように
二つの黄銅板の隙間に流し落とすかわりに、第４
図および第５図に示すように８φの中空穴１３を
くり抜いた黄銅板１２の上に黄銅製鋳型Ｍを矢印
Ｃの如く移動し、底部より未固化の中央部ガラス
融液を８φの中空穴１３に流し落とした。その
後、実施例１と同様にして得られたものをアニー
ルし室温まで冷却して、クラツド外径10mmφ、コ
ア外径２mmφ、全長400mmの母材を得た。この母
材を線引きして得られたフアイバの全長は1.7Km
であり、従来のフツ化物フアイバに比べ大巾に長
尺化できることがわかつた。また、鋳型中空部の
内径を大きくし、鋳型中空部の長さを長く設定す
れば、本発明の製造方法では母材の大型化は比較
的容易にできることがわかつた。
なお、本発明はWO3−TeO2等の重金属酸化物
や通常の多成分酸化物ガラス、あるいはカルコゲ
ナイドガラス、塩化物や臭化物等のハライドガラ
スにも適用可能であることがわかつた。
や通常の多成分酸化物ガラス、あるいはカルコゲ
ナイドガラス、塩化物や臭化物等のハライドガラ
スにも適用可能であることがわかつた。
以上説明したように、本発明の光フアイバ母材
の製造方法によれば、コア−クラツド融液が融液
状態で接して粘性差により落下中に導波構造を形
成するため、プリフオーム全長に渡り結晶発生を
十分に抑えることが可能でコア−クラツド比を安
定になし得、かつ長尺フアイバ用の大型プリフオ
ームが安定して得られ、したがつて低損失−長尺
フツ化物光フアイバ母材の作製に適用できる利点
がある。
の製造方法によれば、コア−クラツド融液が融液
状態で接して粘性差により落下中に導波構造を形
成するため、プリフオーム全長に渡り結晶発生を
十分に抑えることが可能でコア−クラツド比を安
定になし得、かつ長尺フアイバ用の大型プリフオ
ームが安定して得られ、したがつて低損失−長尺
フツ化物光フアイバ母材の作製に適用できる利点
がある。
また本発明は、フツ化物ガラスのみならず、白
金るつぼで溶融可能なガラスであれば、酸化物ガ
ラスやカルコゲナイドガラス及び他のハライドガ
ラスにも適用できるという利点がある。
金るつぼで溶融可能なガラスであれば、酸化物ガ
ラスやカルコゲナイドガラス及び他のハライドガ
ラスにも適用できるという利点がある。
第１図は本発明の実施に用いた鋳型の一例を示
す側面図、第２図は第１図の−線における断
面図、第３図イ〜ヘは本発明の光フアイバ母材製
造方法の手順を説明するための図、第４図は本発
明の光フアイバ母材製造方法の他の変形例を説明
するための側面図である。 Ｍ……鋳型、１……鋳型外枠、２，２′，２″…
…鋳型外枠分割体、３，３′……リング、４……
中空部、５……黄銅板、６……クラツド用金るつ
ぼ、７……コア用金るつぼ、８……黄銅板、９…
…クラツド部、１０……コア部、１１……光フア
イバ母材、１２……黄銅板、１３……中空穴。
す側面図、第２図は第１図の−線における断
面図、第３図イ〜ヘは本発明の光フアイバ母材製
造方法の手順を説明するための図、第４図は本発
明の光フアイバ母材製造方法の他の変形例を説明
するための側面図である。 Ｍ……鋳型、１……鋳型外枠、２，２′，２″…
…鋳型外枠分割体、３，３′……リング、４……
中空部、５……黄銅板、６……クラツド用金るつ
ぼ、７……コア用金るつぼ、８……黄銅板、９…
…クラツド部、１０……コア部、１１……光フア
イバ母材、１２……黄銅板、１３……中空穴。
Claims (1)
- １ 半金属製あるいは金属製の鋳型に溶融したク
ラツドガラス用原料を流し込み、その融液の上部
にコアガラス用原料を流し込んで鋳型内をガラス
融液で充填する第一工程と、前記第一工程の後
に、鋳型の低部より未固化ガラス融液を流し出し
コア−クラツドの導波構造を有する母材を得る第
２工程とを有することを特徴とする光フアイバ母
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21307484A JPS6191032A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21307484A JPS6191032A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191032A JPS6191032A (ja) | 1986-05-09 |
| JPS6245181B2 true JPS6245181B2 (ja) | 1987-09-25 |
Family
ID=16633108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21307484A Granted JPS6191032A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6191032A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230312391A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | China Jiliang University | Molding device and molding method for optical fiber preform |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2541964B2 (ja) * | 1987-03-05 | 1996-10-09 | マツダ株式会社 | Ｖ型エンジンの吸気装置 |
| FR2750129B1 (fr) * | 1996-06-20 | 1998-07-31 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de fabrication d'une preforme de fibre optique en verre fluore |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP21307484A patent/JPS6191032A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230312391A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | China Jiliang University | Molding device and molding method for optical fiber preform |
| US11970420B2 (en) * | 2022-03-30 | 2024-04-30 | China Jiliang University | Molding device and molding method for optical fiber preform |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6191032A (ja) | 1986-05-09 |
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