JPS632827A - 光ファイバの母材を製造する方法 - Google Patents
光ファイバの母材を製造する方法Info
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-
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- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
- C03B2203/24—Single mode [SM or monomode]
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。
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、光学ｍ維の予成形品ないしブランクを製造す
る方法と、該方法を行うのに使用可能なマンドレルとに
関する。本発明は、特に、単一モードないし単一モデル
の光学ｔａｎの！Ｊ造に（しかしながら、明らかに多モ
ードないし多モデルの光学繊維の製造にも）適用される
。
る方法と、該方法を行うのに使用可能なマンドレルとに
関する。本発明は、特に、単一モードないし単一モデル
の光学ｔａｎの！Ｊ造に（しかしながら、明らかに多モ
ードないし多モデルの光学繊維の製造にも）適用される
。
発明の背景
光学ＩＩＭの予成形品を製造する公知の方法は、下記の
欠点の少なくとも１つを有している。即ち、予成形品か
ら製造される光学１１［１［は、費用を多く要し、およ
び／または良好な幾何学的特性を持たず、および／また
は良好な機械的強さを持たない。
欠点の少なくとも１つを有している。即ち、予成形品か
ら製造される光学１１［１［は、費用を多く要し、およ
び／または良好な幾何学的特性を持たず、および／また
は良好な機械的強さを持たない。
特に、単一モード光学繊維の費用を多く要する予成形品
製造の一方法は、公知であり、これでは、肉厚のあまり
厚くないシリカチューブは、ＭＣＶＤ （改変された化
学薬品蒸気相定着）またはＰＣＶＤ （プラズマ化学薬
品蒸気相定着）により適当なガラス質被覆でその内側面
を被われた後、肉厚シリカチューブに収容される。
製造の一方法は、公知であり、これでは、肉厚のあまり
厚くないシリカチューブは、ＭＣＶＤ （改変された化
学薬品蒸気相定着）またはＰＣＶＤ （プラズマ化学薬
品蒸気相定着）により適当なガラス質被覆でその内側面
を被われた後、肉厚シリカチューブに収容される。
発明の要約
本発明の目的は、特に、安い費用で高い機械的強さを有
する単一モードの光学繊維に導く予成形品を製造する方
法を提供することによって上述の欠点を排除することで
あり、本発明は、好適実施例において良好な幾何学的特
性を有する光学！！雑に導く予成形品を製造するのを可
能にする。
する単一モードの光学繊維に導く予成形品を製造する方
法を提供することによって上述の欠点を排除することで
あり、本発明は、好適実施例において良好な幾何学的特
性を有する光学！！雑に導く予成形品を製造するのを可
能にする。
特に、本発明は、光学ｍＨの予成形品を製造する方法に
関し、該方法は、下記の継続する手順を備えている。即
ち、プラズマトーチを使用する外測定着法によってマン
ドレル上に中空シリカバーを形成し、該バーの内側面が
現われる様にマンドレルを除去し、光学ｔａ雑のコアの
次の形成に使用すべきガラス質被覆を該内側面に定着し
、共に反応することで該被覆を生じ得るイオン化可能な
ガス状化合物の混合物をバーの一端から他端へ連続的に
流通すると共に、該反応を活性化するのに役立つプラズ
マコラムを超高周波カプラーの扶助によってバー内に形
成することにより、またプラズマコラムの端部がバーを
掃く様に超高周波カプラーに供給される電磁力を連続的
かつ漸進的に変更することにより、該′！１１覆の定着
が、実施され、該超高周波カプラーが、移動する地表波
をプラズマコラムに導入可能であり、中空バー内の混合
物の圧力が、約ｉＱ’Ｐａ以下に維持され、これにより
、少なくとも中空バーの内部が、少なくとも約１０００
℃に等しい温度に保たれる。
関し、該方法は、下記の継続する手順を備えている。即
ち、プラズマトーチを使用する外測定着法によってマン
ドレル上に中空シリカバーを形成し、該バーの内側面が
現われる様にマンドレルを除去し、光学ｔａ雑のコアの
次の形成に使用すべきガラス質被覆を該内側面に定着し
、共に反応することで該被覆を生じ得るイオン化可能な
ガス状化合物の混合物をバーの一端から他端へ連続的に
流通すると共に、該反応を活性化するのに役立つプラズ
マコラムを超高周波カプラーの扶助によってバー内に形
成することにより、またプラズマコラムの端部がバーを
掃く様に超高周波カプラーに供給される電磁力を連続的
かつ漸進的に変更することにより、該′！１１覆の定着
が、実施され、該超高周波カプラーが、移動する地表波
をプラズマコラムに導入可能であり、中空バー内の混合
物の圧力が、約ｉＱ’Ｐａ以下に維持され、これにより
、少なくとも中空バーの内部が、少なくとも約１０００
℃に等しい温度に保たれる。
用語の「中空バー」または「軸方向に穿孔されるバー」
は、非常に厚肉のチューブを意味する様に解釈される。
は、非常に厚肉のチューブを意味する様に解釈される。
この外測定着方法は、直接にガラス化されるシリカ定着
物を人聞に高い定着比率で得るのを可能にし、これ等の
方法を実施するのに使用される機械は、非常に簡単であ
る。
物を人聞に高い定着比率で得るのを可能にし、これ等の
方法を実施するのに使用される機械は、非常に簡単であ
る。
ガラス質被覆定着方法は、この様にして得られる利点を
危うくせず、創意に富む方法は、安価な！！！帷へ導く
。更に、該外測定着方法は、高品質のシリカ定着物を得
るのを可能にし、従って、機械的に丈夫なｍ維が得られ
る。
危うくせず、創意に富む方法は、安価な！！！帷へ導く
。更に、該外測定着方法は、高品質のシリカ定着物を得
るのを可能にし、従って、機械的に丈夫なｍ維が得られ
る。
尚、マンドレルに定着されるシリカの著しい厚さに鑑み
、ＭＣＶＤまたはＰＣＶＤは、本発明に使用される方法
（地表波によるプラズマの発生および維持）とは異なり
ガラス質被覆を定着するのを可能にせず、該被覆は、機
械的な変位から解放され、バーの外部との熱交換器を制
限する。
、ＭＣＶＤまたはＰＣＶＤは、本発明に使用される方法
（地表波によるプラズマの発生および維持）とは異なり
ガラス質被覆を定着するのを可能にせず、該被覆は、機
械的な変位から解放され、バーの外部との熱交換器を制
限する。
＃Ｊ ｆｆｉに富む方法の好適実施例によると、マンド
レルは、剛性であり、所与の直径の回転円筒の形状に出
来るだけ適合する。良好に較正された形状で良好な表面
状態を有する該マンドレルは、良好な幾何学的特性を有
する光学繊維を得るのを可能にする。
レルは、剛性であり、所与の直径の回転円筒の形状に出
来るだけ適合する。良好に較正された形状で良好な表面
状態を有する該マンドレルは、良好な幾何学的特性を有
する光学繊維を得るのを可能にする。
ｆｌｌｌ意に富む方法の特別な実施例によると、マンド
レルは、シリカの膨脹係数よりも大きいＷＢ！係数を有
する耐火材料から作られる。
レルは、シリカの膨脹係数よりも大きいＷＢ！係数を有
する耐火材料から作られる。
他の実施例によると、マンドレルは、シリカから作られ
、芯扱きおよび穿孔によって除去される。
、芯扱きおよび穿孔によって除去される。
有利に、特に単一モードの光学繊維の製造のｌこめ、ｆ
！Ａ意に富む方法は、マンドレル除去手順とガラス質被
覆の定着手順との間で中空バーの屈折率にほぼ等しい光
学屈折率を有するバッファ領域を形成する手順を備えて
もよく、該バッファ領域は、得られる光学繊維のコアの
品質を改善する目的で適当なガス状混合物を使用してガ
ラス質被覆と同様な態様で形成される。
！Ａ意に富む方法は、マンドレル除去手順とガラス質被
覆の定着手順との間で中空バーの屈折率にほぼ等しい光
学屈折率を有するバッファ領域を形成する手順を備えて
もよく、該バッファ領域は、得られる光学繊維のコアの
品質を改善する目的で適当なガス状混合物を使用してガ
ラス質被覆と同様な態様で形成される。
好ましくは、中空バーを形成する以前に、２つのシリカ
チューブは、次に形成されるバーの端部が該チューブに
夫々部分的に重なる様な態様で、マンドレルに装着され
る。これは、中空バーが形成される際の中空バーの取扱
いと、ガラス質被覆の定着方法の実施とを容易にする。
チューブは、次に形成されるバーの端部が該チューブに
夫々部分的に重なる様な態様で、マンドレルに装着され
る。これは、中空バーが形成される際の中空バーの取扱
いと、ガラス質被覆の定着方法の実施とを容易にする。
本発明の特別な実施例では、ガラス質被覆の定着の後に
、バーの両端は、２つのチューブの決助によって密封さ
れる。
、バーの両端は、２つのチューブの決助によって密封さ
れる。
本発明は、回転円筒の形状に適合して、その両側に装着
される２つのシリカチューブを有するマンドレルにも関
する。
される２つのシリカチューブを有するマンドレルにも関
する。
好ましくは、マンドレルの対応する端部に面する各チュ
ーブの端部は、拡大部を有している。該拡大部は、最小
の材料損失によって中空バーを形成するのを可能にする
。
ーブの端部は、拡大部を有している。該拡大部は、最小
の材料損失によって中空バーを形成するのを可能にする
。
本発明による方法の実施により、マンドレルは、中空シ
リカバーによって包囲可能であり、該バーの端部は、チ
ューブを部分的に被うか、または重なる。
リカバーによって包囲可能であり、該バーの端部は、チ
ューブを部分的に被うか、または重なる。
本発明は、その実施例に関し添付図面を参照して下記に
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例
第１図は、中空シリカバーを得るのを可能にする装置を
図式的に示す。この装置は、その膨脹係数がシリカの膨
脹係数よりも大きい黒鉛、アルミナまたはセラミックの
様な耐火材料から作られる剛性マンドレル２を備えてい
る。マンドレル２は、完全な回転円筒の形状に可能な限
り適合し、非常に良好な表面状態と、精密な直径とを有
している。
図式的に示す。この装置は、その膨脹係数がシリカの膨
脹係数よりも大きい黒鉛、アルミナまたはセラミックの
様な耐火材料から作られる剛性マンドレル２を備えてい
る。マンドレル２は、完全な回転円筒の形状に可能な限
り適合し、非常に良好な表面状態と、精密な直径とを有
している。
例えば、２０履の直径と、０．０１ｍの公差とを有する
マンドレルを使用することは可能である（これは、公差
が０．０１ミクロン以下の直径をそのコアが有する光学
繊維を得ることを可能にする）。
マンドレルを使用することは可能である（これは、公差
が０．０１ミクロン以下の直径をそのコアが有する光学
繊維を得ることを可能にする）。
マンドレル２は、ガラス製造旋盤の様なＮ密な澄械にお
いて均等な回転運動を行い得る２つのジョー４．６の間
に保持される。２つのシリカチューブ８，１０は、マン
ドレルに正確に嵌合され、２つのジョーの間でマンドレ
ルの両側からマンドレル２上を夫々摺動する。例えば、
２０ｍの内径と、２６ｍ５＋の外径とを有する２ ０
ｃｔｘの長さのチューブが使用される。
いて均等な回転運動を行い得る２つのジョー４．６の間
に保持される。２つのシリカチューブ８，１０は、マン
ドレルに正確に嵌合され、２つのジョーの間でマンドレ
ルの両側からマンドレル２上を夫々摺動する。例えば、
２０ｍの内径と、２６ｍ５＋の外径とを有する２ ０
ｃｔｘの長さのチューブが使用される。
シリカチューブ８．１０は、製造すべぎ予成形品の有用
長さに１＃１１１または２ｍ内でほぼ等しい距離だけ分
離される。該装置は、ドープなしシリカバー１４を製造
するのが所望のときに粒子ずつのプラズマトーチによっ
て構成されるか、またはドープ入りシリカパーを製造す
るのが所望のときに標準プラズマトーチによって構成さ
れる装置１２をも含む。
長さに１＃１１１または２ｍ内でほぼ等しい距離だけ分
離される。該装置は、ドープなしシリカバー１４を製造
するのが所望のときに粒子ずつのプラズマトーチによっ
て構成されるか、またはドープ入りシリカパーを製造す
るのが所望のときに標準プラズマトーチによって構成さ
れる装置１２をも含む。
均等に回転するマンドレル２により、プラズマトーチ１
２は、該マンドレルの軸線に平行な並進運動を行うと共
に、バーの所定の厚さに依存して２つのチューブ８，１
０の間で幾つかの外方運動および戻り運動を行い、従っ
て、バーは、次第に形成される。バー１４の長さは、バ
ーのｍ肴を可能にする共に、プラズマトーチの変位方向
の反転による現象を１ＩｉＩＪ御するのを可能にする様
に、２つのチューブの間の距離を僅かに越える。
２は、該マンドレルの軸線に平行な並進運動を行うと共
に、バーの所定の厚さに依存して２つのチューブ８，１
０の間で幾つかの外方運動および戻り運動を行い、従っ
て、バーは、次第に形成される。バー１４の長さは、バ
ーのｍ肴を可能にする共に、プラズマトーチの変位方向
の反転による現象を１ＩｉＩＪ御するのを可能にする様
に、２つのチューブの間の距離を僅かに越える。
得られる中空パーの外径および長さく第２図）は、明ら
かに、所望の光学ｍＭ生産能力の関数として選択される
。例えば、５０ｍ＋の直径および７５ｍの長さは、１２
５ミクロンの直径のＩＢ雑の約１００ＫＪＲの能力を有
する予成形品を得るのを可能にする（直径２０ｍのマン
ドレルに対して）。
かに、所望の光学ｍＭ生産能力の関数として選択される
。例えば、５０ｍ＋の直径および７５ｍの長さは、１２
５ミクロンの直径のＩＢ雑の約１００ＫＪＲの能力を有
する予成形品を得るのを可能にする（直径２０ｍのマン
ドレルに対して）。
上述の様に、中空バーは、製造すべき繊維の性質の関数
としてドープ入りシリカまたはドープなしシリカによっ
て構成されてもよい。剛性の完全に較正されたマンドレ
ルを使用することにより、バーの半径方向の同心状の成
長を保証し、従って、バーから製造される光学１１ＡＨ
の優れた幾何学的品質を保証することが可能である。
としてドープ入りシリカまたはドープなしシリカによっ
て構成されてもよい。剛性の完全に較正されたマンドレ
ルを使用することにより、バーの半径方向の同心状の成
長を保証し、従って、バーから製造される光学１１ＡＨ
の優れた幾何学的品質を保証することが可能である。
更に、使用される定着法の結果、直接にガラス化するシ
リカの成長は、成形の際のバーの形状を精密にｉｌＪ
６１１するのを可能にし、従って、該バーの所望の直径
および規則正しさが得られる。
リカの成長は、成形の際のバーの形状を精密にｉｌＪ
６１１するのを可能にし、従って、該バーの所望の直径
および規則正しさが得られる。
ドープなしシリカパーを製造するための「粒子ずつのプ
ラズマトーチ」工程の使用は、約５ｇ／分から１０グ／
分までの成長速度を可能にする。
ラズマトーチ」工程の使用は、約５ｇ／分から１０グ／
分までの成長速度を可能にする。
上述の様にドープ入りシリカバーを形成することが所望
であれば、例えば弗素ドープを可能にする標準プラズマ
トーチ工程が使用される。従って、そのシースが弗素ド
ープされそのコアが純粋のシリカであるｌ！維を得るこ
とが可能であり、該ｔｉ維は、１．３ミクロンから１．
５５ミクロンまでの限られた細まりに鑑みて最大の関心
のあるものである。
であれば、例えば弗素ドープを可能にする標準プラズマ
トーチ工程が使用される。従って、そのシースが弗素ド
ープされそのコアが純粋のシリカであるｌ！維を得るこ
とが可能であり、該ｔｉ維は、１．３ミクロンから１．
５５ミクロンまでの限られた細まりに鑑みて最大の関心
のあるものである。
上述の例では、マンドレルは、２０ｊ＊の直径を有し、
バーの厚さは、７５ｃＪＩの良さに対して１５履である
。例えば直径２０ｊＩＩＩのマンドレルと、光学Ｉ１１
の約２００／ｃｉ＋の生産能力を与える６０ｊ＊の外径
および１ｍの長さを有するバー、または直径１６１Ｍ１
のマンドレルと、４０αから６０αの長さに対して４６
ａ＊の外径を有するバーとの他の製造の例が可能である
。
バーの厚さは、７５ｃＪＩの良さに対して１５履である
。例えば直径２０ｊＩＩＩのマンドレルと、光学Ｉ１１
の約２００／ｃｉ＋の生産能力を与える６０ｊ＊の外径
および１ｍの長さを有するバー、または直径１６１Ｍ１
のマンドレルと、４０αから６０αの長さに対して４６
ａ＊の外径を有するバーとの他の製造の例が可能である
。
本発明の特定の実施例では、上述の２つの方法を組合わ
すことが可能である。例えば約０．５９／分から１ｇ／
分までの成長速度によるプラズマトーチ定着機での弗素
ドープのシリカ定着物と、例えば３び７分から１Ｃ１／
分の成長速度による粒子ずつの定着機での純粋なシリカ
定着物とを組合わすことが可能である。
すことが可能である。例えば約０．５９／分から１ｇ／
分までの成長速度によるプラズマトーチ定着機での弗素
ドープのシリカ定着物と、例えば３び７分から１Ｃ１／
分の成長速度による粒子ずつの定着機での純粋なシリカ
定着物とを組合わすことが可能である。
バー１４が製作されると、バー１４は、第１図に示され
る装置からマンドレルと共に除去される（第２図）。次
に、マンドレルが除去され（第３図）、これは、マンド
レルを構成する材料の膨脹係数がシリカの屈服係数より
も高いことによって問題を生じない。シリカの定着が高
温で行われるため、バーが冷却するとき、マンドレルが
シリカよりも多く収縮して、間隙がバーとマンドレルと
の間に形成され、これは、マンドレルを引抜（のをＩｉ
Ｔ能に７６゜ 耐火材料から作られるマンドレルを使用する代りに、純
粋なシリカマンドレルを使用することが可能であり、次
に、該マンドレルは、中空バー１４の所望の内径を得る
ために芯抜きおよび研削によって除去される。
る装置からマンドレルと共に除去される（第２図）。次
に、マンドレルが除去され（第３図）、これは、マンド
レルを構成する材料の膨脹係数がシリカの屈服係数より
も高いことによって問題を生じない。シリカの定着が高
温で行われるため、バーが冷却するとき、マンドレルが
シリカよりも多く収縮して、間隙がバーとマンドレルと
の間に形成され、これは、マンドレルを引抜（のをＩｉ
Ｔ能に７６゜ 耐火材料から作られるマンドレルを使用する代りに、純
粋なシリカマンドレルを使用することが可能であり、次
に、該マンドレルは、中空バー１４の所望の内径を得る
ために芯抜きおよび研削によって除去される。
チューブ８．１０の使用は、プラズマトープの外方およ
び戻りの各’；’！！動ひ誘起される現象をυ制御す゛
るのを可能にし、形成されるバーの次の取扱いを容易に
する。該チ、ｌ−ブの使用は、下記で認められる他の利
点を保証づる。
び戻りの各’；’！！動ひ誘起される現象をυ制御す゛
るのを可能にし、形成されるバーの次の取扱いを容易に
する。該チ、ｌ−ブの使用は、下記で認められる他の利
点を保証づる。
チューブ８．１０は、筒中な円筒形チューブでもよいが
、有利な実施例では、各チューブは、拡大部１６を有し
てもよい（第４図）。該拡大部【ユ、各チューブ８また
は１０の一端に配ｒ＋され、次に、該チューブは、２つ
の拡大部がマンドレルの端部に向って夫々向きを換える
様に、マンドレルに装着される。
、有利な実施例では、各チューブは、拡大部１６を有し
てもよい（第４図）。該拡大部【ユ、各チューブ８また
は１０の一端に配ｒ＋され、次に、該チューブは、２つ
の拡大部がマンドレルの端部に向って夫々向きを換える
様に、マンドレルに装着される。
第４図に認められる様に、チューブの軸線のまわりに回
転の対称を有する該拡大部は、断面において例えばチュ
ーブの一部の方向へ該軸線に対して傾斜する辺が続く該
軸線に平すな線分によって追従されチューブの軸線に垂
直にその残部に向って方向を変える辺を右する輪郭を備
えている。
転の対称を有する該拡大部は、断面において例えばチュ
ーブの一部の方向へ該軸線に対して傾斜する辺が続く該
軸線に平すな線分によって追従されチューブの軸線に垂
直にその残部に向って方向を変える辺を右する輪郭を備
えている。
拡大部の使用は、中空バーを形成するのを可能にすると
共に、最小の材料損失を可能にしく中空バーは、ブユー
プの軸線に垂ｒｉな２辺の閂に形成される）、各拡大部
は、バーの伸張またはｕ＆紺の形成の次の操作の出発点
を構成し、これは、繊維の製造の際の幾つかの補助操作
および該製造の際の材料の損失を低減づる。更に、該拡
大部により。
共に、最小の材料損失を可能にしく中空バーは、ブユー
プの軸線に垂ｒｉな２辺の閂に形成される）、各拡大部
は、バーの伸張またはｕ＆紺の形成の次の操作の出発点
を構成し、これは、繊維の製造の際の幾つかの補助操作
および該製造の際の材料の損失を低減づる。更に、該拡
大部により。
シリカ定着物の一層良好な均質性が存在する。
第５図μ、得られた中空バーの内側面へのガラス１１シ
リカ被覆の定着に使用Ｊべき装置を示ｊ０該Ｈ置は、地
表波によって形成されるプラズマで活性化される化学薬
品誌気相定着を行い、この目的のために例えばサーファ
ガイド（５ＩＩＲＦＡＧＵ［ＯＥ ）型の超高周波カプ
ラー１８を有している。チューブ８．１０は、第５図の
装置に右利に使用され、超高周波カプラー１８は、これ
等のチューブの内の１つ、例えばチューブ８を包囲し、
これは、周知の妥当な寸法を有するカプラーを製作する
のを可能にし、該カプラーの位置は、有利にガラス質被
覆の有用な定着領域の外側である。
リカ被覆の定着に使用Ｊべき装置を示ｊ０該Ｈ置は、地
表波によって形成されるプラズマで活性化される化学薬
品誌気相定着を行い、この目的のために例えばサーファ
ガイド（５ＩＩＲＦＡＧＵ［ＯＥ ）型の超高周波カプ
ラー１８を有している。チューブ８．１０は、第５図の
装置に右利に使用され、超高周波カプラー１８は、これ
等のチューブの内の１つ、例えばチューブ８を包囲し、
これは、周知の妥当な寸法を有するカプラーを製作する
のを可能にし、該カプラーの位置は、有利にガラス質被
覆の有用な定着領域の外側である。
管状端部継手２０．２２は、チューブ８，１０を夫々保
持するために設けられる。また、第５図の装置は、純粋
なシリカ被覆を得る目的で酸素および四塩化シリコン蒸
気によって形成される適当なガス状混合物、または弗素
ドープのシリカ被覆を得ることが所望であれば弗素ある
いは弗素の誘導体の微量添加物を添加される該混合物を
端部継手２２（カプラーから最も遠い）を経て注入する
装置２４を備えている。ゲルマニウムのドープは、該混
合物へのＧｅＣ１４の痕跡の添加を必要とする。
持するために設けられる。また、第５図の装置は、純粋
なシリカ被覆を得る目的で酸素および四塩化シリコン蒸
気によって形成される適当なガス状混合物、または弗素
ドープのシリカ被覆を得ることが所望であれば弗素ある
いは弗素の誘導体の微量添加物を添加される該混合物を
端部継手２２（カプラーから最も遠い）を経て注入する
装置２４を備えている。ゲルマニウムのドープは、該混
合物へのＧｅＣ１４の痕跡の添加を必要とする。
また、第５図の装置は、端部継手２ｏを経てガス状混合
物を吸引するボンピング装置２６を備えている。
物を吸引するボンピング装置２６を備えている。
ガス状混合物が中空バー１４内を循環するとぎ、プラズ
マコラム２８は、カプラー１８によって発生され移動す
る地表波によってチューブ内に形成される。かブラー１
８は、導波管３２を経て可変パワーのマイクロ波発振器
３０によって付勢される。ガラス質被覆３４は、発振器
３０のパワーを変更することによって得られ、これは、
コラム２８の交代する長さ変化に導き、従って、中空バ
ー１４の一端から他端への該コラムの前面３６の変位へ
導く。ドープ入りまたはドープなしのシリカ定着は、プ
ラズマコラムの前面に一致して行われ、従って、バー内
のプラズマコラムの１つの外方および戻りの移動の際、
２つの要素的ガラス質被覆は、バー内に定着され、全て
の装本的被覆は、ガラス質被覆３４を構成する。
マコラム２８は、カプラー１８によって発生され移動す
る地表波によってチューブ内に形成される。かブラー１
８は、導波管３２を経て可変パワーのマイクロ波発振器
３０によって付勢される。ガラス質被覆３４は、発振器
３０のパワーを変更することによって得られ、これは、
コラム２８の交代する長さ変化に導き、従って、中空バ
ー１４の一端から他端への該コラムの前面３６の変位へ
導く。ドープ入りまたはドープなしのシリカ定着は、プ
ラズマコラムの前面に一致して行われ、従って、バー内
のプラズマコラムの１つの外方および戻りの移動の際、
２つの要素的ガラス質被覆は、バー内に定着され、全て
の装本的被覆は、ガラス質被覆３４を構成する。
内部のドープ入りまたはドープなしのシリカ定着は、優
れた効率ないし歩留り（純粋な３１０２に対して約１０
０％で、ゲルマニウムドープのＳ ｉ Ｏ２に対して約
８０％）と、中空バー内の圧力、該バーの温度、ガス状
混合物の流量および発振器のパワーに依存する速度とで
行われる。
れた効率ないし歩留り（純粋な３１０２に対して約１０
０％で、ゲルマニウムドープのＳ ｉ Ｏ２に対して約
８０％）と、中空バー内の圧力、該バーの温度、ガス状
混合物の流量および発振器のパワーに依存する速度とで
行われる。
ガラス質被覆の定着が行われる中空バーの内部は、少な
くとも約１０００℃に等しい温度、例えば１０００℃と
１２００℃との間の温度に加熱されねばならない。この
目的のため、第５図に示す装置は、炉３３を有し、中空
バーは、該炉内にあって、端部チューブ８．１０は、該
炉を越えて突出し、該炉は、所望の温度に到達可能であ
る。
くとも約１０００℃に等しい温度、例えば１０００℃と
１２００℃との間の温度に加熱されねばならない。この
目的のため、第５図に示す装置は、炉３３を有し、中空
バーは、該炉内にあって、端部チューブ８．１０は、該
炉を越えて突出し、該炉は、所望の温度に到達可能であ
る。
ガス状混合物は、例えば１０Ｐａと２５００Ｐａとの間
の圧力を中空バー内に維持する様なり様で注入される。
の圧力を中空バー内に維持する様なり様で注入される。
例えば、約０と１０ Ｋ１１ｚとの間の変調周波数によ
って約Ｏと３ＫＷとの２つの値の間で発振器のパワーを
変更することが可能である。
って約Ｏと３ＫＷとの２つの値の間で発振器のパワーを
変更することが可能である。
第５図に示す装置を使用して、約０．’ｌ／分から０．
５ｇ／分の満足すべき比率でガラス質被覆の定着を容易
に得ることが可能である。特に、単一モードの光学Ｕ＆
維を製造する場合には、定着比率は、定着すべきガラス
質被覆の低品質に鑑みて、重要な要素ではない。
５ｇ／分の満足すべき比率でガラス質被覆の定着を容易
に得ることが可能である。特に、単一モードの光学Ｕ＆
維を製造する場合には、定着比率は、定着すべきガラス
質被覆の低品質に鑑みて、重要な要素ではない。
第６図は、内側ガラス質被覆３４を右する中空バーを図
式的に示す。
式的に示す。
特に、単一モードの光学繊維を装造する場合には、全体
にわたって良好な品質を有するコアを該繊維に得る目的
で、実際のコアの形成に意図されるガラス質被覆と中空
バーとの間に図示されないバッファ領域を形成すること
は、有利である。該バッファ領域は、中空バーが純粋な
シリカであるときにシリカであり、中空バーがドープ入
すシリ力であるときにドープ入すシリカである。
にわたって良好な品質を有するコアを該繊維に得る目的
で、実際のコアの形成に意図されるガラス質被覆と中空
バーとの間に図示されないバッファ領域を形成すること
は、有利である。該バッファ領域は、中空バーが純粋な
シリカであるときにシリカであり、中空バーがドープ入
すシリ力であるときにドープ入すシリカである。
バッファ層は、ガラス買被ｖ！３４に先立って該被覆と
同様な態様で（適当なガス状混合物によって）、中空バ
ーが第５図の装置内にあるときに形成される。
同様な態様で（適当なガス状混合物によって）、中空バ
ーが第５図の装置内にあるときに形成される。
第７図は、バッファ層を有する中空バーから得られた光
学ｔｉｌｆｔを断面の形状で示す。該繊維は、光学シー
ス３７と、コア３８と、バッファ層４０とを有している
。中空バーに対応するバッファ層の厚さは、シースが１
２５ミクロンの外径を有しコアが約８ミクロンから１０
ミクロンまでの直径を有する！Ｉ雑に対して、第７図の
１１Ｍバッファ層４０が約１４ミクロンから１５ミクロ
ンまでの外径を有する様な態様で選定される。
学ｔｉｌｆｔを断面の形状で示す。該繊維は、光学シー
ス３７と、コア３８と、バッファ層４０とを有している
。中空バーに対応するバッファ層の厚さは、シースが１
２５ミクロンの外径を有しコアが約８ミクロンから１０
ミクロンまでの直径を有する！Ｉ雑に対して、第７図の
１１Ｍバッファ層４０が約１４ミクロンから１５ミクロ
ンまでの外径を有する様な態様で選定される。
上述の様に、バッファ層の性質は、製造すべきｍＮに所
望の光学屈折率の線図に依存する。例えば、バッファ層
は、シースが弗素ドープのシリカでコアが純粋なシリカ
である繊維に対して弗素ドープのシリカであり、−方、
シースが純粋なシリカでコアがゲルマニウムドープのシ
リカである繊維に対して純粋なシリカである。例えば、
仕上げられた光学繊維に対して、内部定着物が８ミクロ
ンの直径を有するコアおよび３ミクロンの厚さのバッフ
ァ領域に相当すれば、該定着物は、１００触のｌＩ維の
材料の約３５グラムに相当し、従って、直径２０ｍの孔
を有する中空バー内の約０．３５麿の定着厚さに相当す
る。０．３ｇ／分の定着比率では、これは、１２０分の
定着、即ち、１時間に約５０−の繊維に相当する。
望の光学屈折率の線図に依存する。例えば、バッファ層
は、シースが弗素ドープのシリカでコアが純粋なシリカ
である繊維に対して弗素ドープのシリカであり、−方、
シースが純粋なシリカでコアがゲルマニウムドープのシ
リカである繊維に対して純粋なシリカである。例えば、
仕上げられた光学繊維に対して、内部定着物が８ミクロ
ンの直径を有するコアおよび３ミクロンの厚さのバッフ
ァ領域に相当すれば、該定着物は、１００触のｌＩ維の
材料の約３５グラムに相当し、従って、直径２０ｍの孔
を有する中空バー内の約０．３５麿の定着厚さに相当す
る。０．３ｇ／分の定着比率では、これは、１２０分の
定着、即ち、１時間に約５０−の繊維に相当する。
ガラス質被覆（および恐らくはバッファ層）の定着の前
に、１つの装置（第１図）から他の装置（第５図）への
中空バーの移転の際に該バーの内側面に生じ得る任意の
汚染を排除する目的で、弗素化合物を含有するガス状混
合物を中空バーの内部に流通することにより第５図に示
す装置を使用して該内側面にプラズマエツチングを行う
ことが可能である。次に、ガラス買被Ｔｌ１（および生
じ得るバッファ被覆）を定着する操作は、該エツチング
に直ぐ続いて行われ、中空バーの分解または取扱いを必
要としない。
に、１つの装置（第１図）から他の装置（第５図）への
中空バーの移転の際に該バーの内側面に生じ得る任意の
汚染を排除する目的で、弗素化合物を含有するガス状混
合物を中空バーの内部に流通することにより第５図に示
す装置を使用して該内側面にプラズマエツチングを行う
ことが可能である。次に、ガラス買被Ｔｌ１（および生
じ得るバッファ被覆）を定着する操作は、該エツチング
に直ぐ続いて行われ、中空バーの分解または取扱いを必
要としない。
ガラス質被覆が定着されると、中空バーは、第５図の装
置から除去され、端部チューブ８．１０は、汚染または
水分の侵入に抗して中空バーの内部を保護する様に密封
される（第８図）。
置から除去され、端部チューブ８．１０は、汚染または
水分の侵入に抗して中空バーの内部を保護する様に密封
される（第８図）。
これは、予成形品を与え、次に、該予成形品は、如何な
る中間収縮操作もなしに直接に４ａｍ化可能である。該
予成形品の繊維形成は、中空バーの真空密封によって容
易になり得る。
る中間収縮操作もなしに直接に４ａｍ化可能である。該
予成形品の繊維形成は、中空バーの真空密封によって容
易になり得る。
ガラス質被覆のゲルマニウムドーピングの場合には、収
縮の際のゲルマニウムの蒸発を防止する目的で、密封の
際に僅かな酸素圧力を維持することは、可能である。
縮の際のゲルマニウムの蒸発を防止する目的で、密封の
際に僅かな酸素圧力を維持することは、可能である。
予成形品の直接の繊維形成の代りに、第１図に、例えば
外径３９．５ａｍの低減された寸法を有するバーを得る
ために収縮機において予成形品を予伸張収縮することは
、可能であり、これは、特定のｍ維形成装置に対して一
層有利であり得る（第９図）。
外径３９．５ａｍの低減された寸法を有するバーを得る
ために収縮機において予成形品を予伸張収縮することは
、可能であり、これは、特定のｍ維形成装置に対して一
層有利であり得る（第９図）。
第１０図は、本発明によって得られる予成形品から製造
可能な光学繊維の屈折率の絵図を示す。
可能な光学繊維の屈折率の絵図を示す。
該光学１１１１は、屈折率の急変を有し、光学シース（
線図の領域４２）は、純粋なシリカであり、コア＜ａ図
の領域４４）は、ゲルマニウムドープのシリカである。
線図の領域４２）は、純粋なシリカであり、コア＜ａ図
の領域４４）は、ゲルマニウムドープのシリカである。
他の構造では、光学シース４６は、弗素ドープのシリカ
であり、−方、コア４８は、純粋なシリカである（第１
１図）。
であり、−方、コア４８は、純粋なシリカである（第１
１図）。
他の屈折率線図は、可能であり、ガラス質被覆の定着の
際に中空バーに送入されるガス状混合物の組成を適当に
変更することによって得られる。
際に中空バーに送入されるガス状混合物の組成を適当に
変更することによって得られる。
認められる様に、本発明で使用されるマンドレルは、幾
何学的高精度を有する中空バーを得るのを可能にする。
何学的高精度を有する中空バーを得るのを可能にする。
更に、単一モードの光学繊維を製造する場合には、この
とき、内部定着物が限られた厚さのもので非拘束の定着
比率で作られるため、得られる繊維のコアは、非常に良
好に心出しされ、従って、得られるＩＩ雑の幾何学的品
質は、公知の予成形品製造工程における様な複雑な操作
とは完全に無関係である。
とき、内部定着物が限られた厚さのもので非拘束の定着
比率で作られるため、得られる繊維のコアは、非常に良
好に心出しされ、従って、得られるＩＩ雑の幾何学的品
質は、公知の予成形品製造工程における様な複雑な操作
とは完全に無関係である。
コアの心出しは、簡単な結合方法による単一モードの繊
維の使用に対して重要な要素であり、本発明の方法によ
って得られる心出し精度（０，１ミクロン）は、該結合
方法を実施するのを可能にする。
維の使用に対して重要な要素であり、本発明の方法によ
って得られる心出し精度（０，１ミクロン）は、該結合
方法を実施するのを可能にする。
第１図は本発明に使用される外測定着法を実施する装置
の図式的な図、第２図は該定着法によってマンドレルの
まわりに形成される中空シリカバーの図式的な図、第３
図はマンドレルを除去された中空バーの図式的な図、第
４図は中空シリカバーの形成に先立って第２図に示すマ
ンドレルに装着すべきシリカチューブの特別な実施例の
図式的な図、第５図は中空バーの内側面へのガラス質被
覆を定着するために本発明で使用される方法を実施する
装置の特別な実施例の図式的な図、第６図はガラス質被
覆を有するバーの図式的な図、第７図は、本発明によっ
て製造されるバーから得られる光学ｍ維の図式的な断面
図、第８図は端部を密封された第６図に示すバーの図式
的な図、第９図は予伸張収縮を受けるバーの図式的な図
、第１０図、第１１図は本発明によって製造された予成
形品から得られる光学繊維の光学屈折率の線図を示す。 ２・・・剛性マンドレル、８，１０・・・シリカチュー
ブ、１２・・・プラズマトーチ、１４川シリカバー、１
６・・・拡大部、１８・・・超高周波カプラー、２８・
・・プラズマコラム、３４・・・ガラス質被覆、３６・
・・コラムの前面、３８・・・コア、４ｏ・・・バッフ
ァ層。
の図式的な図、第２図は該定着法によってマンドレルの
まわりに形成される中空シリカバーの図式的な図、第３
図はマンドレルを除去された中空バーの図式的な図、第
４図は中空シリカバーの形成に先立って第２図に示すマ
ンドレルに装着すべきシリカチューブの特別な実施例の
図式的な図、第５図は中空バーの内側面へのガラス質被
覆を定着するために本発明で使用される方法を実施する
装置の特別な実施例の図式的な図、第６図はガラス質被
覆を有するバーの図式的な図、第７図は、本発明によっ
て製造されるバーから得られる光学ｍ維の図式的な断面
図、第８図は端部を密封された第６図に示すバーの図式
的な図、第９図は予伸張収縮を受けるバーの図式的な図
、第１０図、第１１図は本発明によって製造された予成
形品から得られる光学繊維の光学屈折率の線図を示す。 ２・・・剛性マンドレル、８，１０・・・シリカチュー
ブ、１２・・・プラズマトーチ、１４川シリカバー、１
６・・・拡大部、１８・・・超高周波カプラー、２８・
・・プラズマコラム、３４・・・ガラス質被覆、３６・
・・コラムの前面、３８・・・コア、４ｏ・・・バッフ
ァ層。
Claims (11)
- （１）光学繊維の予成形品を製造する方法において、プ
ラズマトーチを使用する外測定着法によつてマンドレル
上に中空シリカバーを形成し、該バーの内側面が現われ
る様に該マンドレルを除去し、前記光学繊維のコアの次
の形成に使用すべきガラス質被覆を該内側面に定着し、
共に反応することによつて該被覆を生じ得るイオン化可
能なガス状化合物の混合物を前記バーの一端から他端へ
連続的に流通すると共に、該反応を活性化するのに役立
つプラズマコラムを超高周波カプラーの扶助で該バー内
に形成することにより、また、該プラズマコラムの端部
が該バーを掃く様に該超高周波カプラに供給される電磁
力を連続的かつ漸進的に変更することにより、該被覆の
定着が、実施され、該超高周波カプラーが、移動する地
表波を該プラズマコラムに導入可能であり、前記中空バ
ー内の前記混合物の圧力が、約１０＾４Ｐａ以下に維持
され、これにより、少なくとも該中空バーの内部が、少
なくとも約１０００℃に等しい温度に保たれる手順を備
える方法。 - （２）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記マンドレルが、剛性であり、所与の直径を有する回転
円筒の形状に出来るだけ適合される方法。 - （３）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記マンドレルが、シリカの膨脹係数よりも大きい膨脹係
数を有する耐火材料から作られる方法。 - （４）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記マンドレルが、シリカから作られ、芯抜きおよび研削
によつて除去される方法。 - （５）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記マンドレル除去手順と前記ガラス質被覆定着手順との
間に前記中空バーの屈折率にほぼ等しい光学屈折率を有
するバッファ領域を形成する手順をも備え、該バッファ
領域が、適当なガス状混合物によつて該ガラス質被覆と
同様な態様において形成される方法。 - （６）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記中空バーを形成する以前に、次に形成されるバーの端
部がシリカチューブを夫々部分的に被う様な態様で、２
つのシリカチューブが、前記マンドレルに装着される方
法。 - （７）特許請求の範囲第６項に記載の方法において、前
記ガラス質被覆の定着の後で、前記バーの両端が、前記
２つのチューブの扶助で密封される方法。 - （８）回転円筒の形状に適合し、その両側でそれに装着
される２つのシリカチューブを有するマンドレル。 - （９）特許請求の範囲第８項に記載のマンドレルにおい
て、該マンドレルの対応する端部に面する前記各チュー
ブの端部が、拡大部を有するマンドレル。 - （１０）特許請求の範囲第８項に記載のマンドレルにお
いて、該マンドレルが、中空シリカバーによつて包囲さ
れ、該バーの端部が、前記チューブを部分的に被うマン
ドレル。 - （１１）特許請求の範囲第１項に記載の方法の単一モー
ドの光学繊維の製造への適用。
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