JPS63190741A - フツ化物光フアイバ母材の作製方法 - Google Patents

フツ化物光フアイバ母材の作製方法

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JPS63190741A
JPS63190741A JP2220087A JP2220087A JPS63190741A JP S63190741 A JPS63190741 A JP S63190741A JP 2220087 A JP2220087 A JP 2220087A JP 2220087 A JP2220087 A JP 2220087A JP S63190741 A JPS63190741 A JP S63190741A
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茂樹 坂口
Teruhisa Kanamori
金森 照寿
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01265Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt
    • C03B37/01274Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt by extrusion or drawing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
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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】 〔発明の産業上利用分野〕 本発明はフッ化物光ファイバ母材の作製方法、さらに詳
細には寸法精度の高いフッ化物光ファイバ母材を連続的
に作製する方法に関するものである。
〔発明の従来技術〕
ZrF Aを主成分とするフッ化物光ファイバは石英系
光ファイバを凌ぐ0.01dB/kIm以下の伝送損失
を有することが期待されている。フッ化物は一般にイオ
ン結合性が強いためガラス形成能が酸化物ガラスに比べ
て著しく低く、その合成に当たっては固相のガラス原料
バッチの溶融とそれに続く急冷が不可欠である。同時に
、急冷時においてコア/クラッドの導波構造を形成する
必要があり、急冷法はフッ化物光ファイバ母材作製にお
ける重要な技術的ポイントとなっている。
従来、ガラス融液の急冷には円筒状の金属製鋳型を用い
、ここに融液を流し込み急冷固化する方法がとられてい
る。また導波構造を形成するために特殊なキャスティン
グ法が考案されている。
その代表的な方法には、ビルドインキヤスティング法お
よび回転キャスティング法がある。前者では、まずクラ
ッドとなるべきガラス融液を円筒状金属製鋳型にキャス
ティングし、直ちに鋳型を引っ繰り返して中心部の未硬
化の部分を流出させ、これによってできた空洞部にコア
用融液を流し込むものである。また後者では、クランド
用融液をキャスティングした後直ちに鋳型を高速回転さ
せてガラス管を成形し、その内部にコア融液を流し込む
ものである。
〔発明が解決すべき問題点〕
このような方法においては、寸法制御性や長尺化の点な
どから多くの制約があった。例えば、ビルドインキヤス
ティング法では、冷却条件からコアがテーパ状になるこ
と、また、回転キャスティングでは細径コアができない
こと、さらに鋳型という制約により長尺化は本質的に困
難であった。
このように光ファイバとしての導波構造を精度よく制御
することができず、また、長尺母材の作製には全く対応
できないものであった。
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、導波構造
に係わる寸法精度の制御性および結晶化防止のための充
分な冷却速度を確保した連続的なフッ化物光ファイバ母
材の作製方法を提供することを目的とする。
〔問題を解決するための手段〕
本発明は、融点(TJり以上に保持したフッ化物ガラス
融液を加圧して、ガラス転移温度(TO)近傍で結晶化
温度(Tc )以下の温度に保持したノズルを通過させ
て連続的に急冷固化させることを最も主要な特徴とする
従来の技術では、融液を鋳型に流し込むことで固化させ
るのに対し、ノズル部を通過させることで連続的にガラ
ス化成形する点が異なる。
本発明によるフッ化物光ファイバ母材の作製方法を第1
図に示した具体例に沿って説明する。
第1図はフッ化物光ファイバ母材の作製方法を実施する
ための装置の一例の概略図であるが、この図より明らか
なように、前記光ファイバ母材の作製装置は、コア用ガ
ラス融液1aおよびクラッド用ガラス融液1bを保持す
るるつぼ部4とこれに連続している冷却用のノズル部3
を有している。そして、前記るつぼ部4の内部は二重構
造になっており、前記コア用ガラス融液1aは、内部る
つぼ5に保持されている。
その温度分布を第1図右側に示す。
前記るつぼ部4で融点T、以上の温度TMまたノズル部
でガラス転移温度To近傍で結晶化温度Tc以下の温度
TNに設定する。ガス圧などの適当な方法で前記ガラス
融液1aおよび1bを加圧してノズル部3へ供給する。
前記ノズル部3の温度がガラス転移温度To近傍でない
場合、冷却に時間がかかり、後述のノズル部3の長さし
を長くする必要が生じ、またガラス融液に負荷する圧力
Pも大きくする必要を生じるからである。また、結晶化
温度Tc以下であるのは、前記ガラス融液の結晶化を防
止するためである。
ガラス融液1a、1bはノズル部3でコア用ガラス融液
1aを中心にしてこのコアを覆うようにクラッド用ガラ
ス融液1bが形成される。そして、このノズル部3を通
過することで冷却される。ガラス変形温度Td  (T
oとTc0間にある)まで冷却されるとき、ノズル部半
径r、長さし、押し出し速度Vとし、半径方向の温度分
布が実質的に無視できるとすると、 2     7M−TN      α(ここでρニガ
与ス密度、Cp:比熱、αニガラス−ノズル間の熱伝達
率)で示される。
このとき必要な加圧力ΔPは、 となる、また、ガラス融液がTMからTNまで冷却され
る際の平均冷却速度Rは次式となる。
例えば、r −0,5am、Td−300℃、TM=6
00℃、TN=250℃、α−0,01cal /5−
cd”c、ρ=4.6 g /am3、Cp −0,1
8cal 7g ’cとすると、直径11mのフッ化物
ガラス母材を作成するにはL =40.28 V (a
m)            (41ΔP =12.9
V”  (kg/cj) 77−10’ poise 
(5)R=223 / r  (’C/l1in ) 
        (6)となる。
即ち、加圧力1kg/ca!程度、数ωのノズルを用い
てLocrn/min程の速度でフッ化物ガラス母材が
得られ、その際の冷却速度も400℃/l1lin程度
と極めて高い。フッ化物ガラスの臨界冷却速度(融液の
冷却時に結晶析出を生じさせない最小の冷却速度)は数
10℃/1IIinであるから、充分な冷却速度がとれ
る。このように本方法によれば充分な冷却速度を確保し
ながら、鋳型を用いることなく連続的にフッ化物母材が
作成でき°るのである。
実施例1 58(モル%、以下同じ) ZrF a  32BaF
 e−4LaF3 4AIF3組成のガラス母材作成を
行った。
TM=600℃、TN=280℃、[、=5cm、r=
0.5 amとしてV =5 am/lll1nで作成
した。加圧力は0.8kg /c−であった。母材は、
直径11、長さ45ca+の母材が得られた。この時の
直径の変動は土0.8鶴以内であった。
実施例2 58ZrF  4  32BaF  t   4LaF
3 4AIF3  2PbFsコア、58ZrF 4 
34BaF t  4LaF3クランドのガラス組成と
して内部るつぼ5の出口径を4鰭とし、実施例1と同じ
条件で母材を作成した。得られた母材は直径1c11、
長さ40cmの母材が得られた。この時コア/クラツド
径比の変動はほぼ全長にわたって3%以内の変動であっ
た。
〔発明の効果〕
以上説明したように、融点以上に保持したガラス融液を
冷却ノズルで連続的に冷却するものであるから、結晶化
することなく連続的に母材を作成できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のフッ化物ガラス母材の作製方法を実施
するための装置の一例の概略図である。 la・・・コアガラス融液、1b・・・タランドガラス
融液、2 ・・・母材、3 ・・・ノズル部、4 ・・
・るつぼ部、5 ・・・内部るつぼ、出願人代理人  
雨 宮  正 季 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)融点(T_l)以上の温度に保持されたフッ化物
    ガラス融液を加圧してガラス転移温度(To)近傍で結
    晶化温度(Tc)以下の温度に保持されたノズル内を連
    続的に通過させることを特徴とするフッ化物光ファイバ
    母材の作製方法。
JP2220087A 1987-02-02 1987-02-02 フツ化物光フアイバ母材の作製方法 Expired - Fee Related JPH0729804B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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