JPS63291829A - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
光ファイバの製造方法Info
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- JPS63291829A JPS63291829A JP12950187A JP12950187A JPS63291829A JP S63291829 A JPS63291829 A JP S63291829A JP 12950187 A JP12950187 A JP 12950187A JP 12950187 A JP12950187 A JP 12950187A JP S63291829 A JPS63291829 A JP S63291829A
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Classifications
-
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- 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
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
- C03B37/01248—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing by collapsing without drawing
-
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- C03B37/01211—Manufacture 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、石英ガラスを主成分とする光ファイバを製
造する方法に関する。
造する方法に関する。
現在最も多く製造されている通信用光ファイバは、石英
ガラスを主成分とするものである。このような光ファイ
バを製造する方法として、従来より、中実化工程により
中実な光ファイバ母材を作製し、この母材を線引きして
ファイバ化する方法が知られている。すなわち、まず、
第：！、３ Ａに示すように、光ファイバのコア（ある
いはコアの全部とクラッドの一部）となるべき中実なガ
ラス棒１を、中空なガラスパイプ２の中に挿入し、第３
図Ｂのようにその両端をガラス旋盤のチャックなどで把
持して回転させながら、バーナ３を用いて外表面を加熱
し、ガラス棒１とガラスパイプ２との空隙をつぶして中
実化（コラプス）する。 このとき、真空ポンプを用いてガラスパイプ２内を真空
に排気することが行われる。こうして、ガラスパイプ２
の内外の圧力差によってガラスパイプ２を速やかにつぶ
すのである。 また、別の方法では、ガラス棒１とガラスパイプ２との
空隙内に通常の空気やガスを満たしたままコラプスを行
っている。この場合、一般的な注意として空隙内に満た
ず気体は塵埃などを含まないように適当なフィルタを通
した後のものを使用することになる。
ガラスを主成分とするものである。このような光ファイ
バを製造する方法として、従来より、中実化工程により
中実な光ファイバ母材を作製し、この母材を線引きして
ファイバ化する方法が知られている。すなわち、まず、
第：！、３ Ａに示すように、光ファイバのコア（ある
いはコアの全部とクラッドの一部）となるべき中実なガ
ラス棒１を、中空なガラスパイプ２の中に挿入し、第３
図Ｂのようにその両端をガラス旋盤のチャックなどで把
持して回転させながら、バーナ３を用いて外表面を加熱
し、ガラス棒１とガラスパイプ２との空隙をつぶして中
実化（コラプス）する。 このとき、真空ポンプを用いてガラスパイプ２内を真空
に排気することが行われる。こうして、ガラスパイプ２
の内外の圧力差によってガラスパイプ２を速やかにつぶ
すのである。 また、別の方法では、ガラス棒１とガラスパイプ２との
空隙内に通常の空気やガスを満たしたままコラプスを行
っている。この場合、一般的な注意として空隙内に満た
ず気体は塵埃などを含まないように適当なフィルタを通
した後のものを使用することになる。
しかしながら、上記のような従来の製造方法では、最初
のガラス棒の表面やガラスパイプの内面に汚れや傷が存
在していると、その部分が核となってその後の加熱によ
るコラプス工程において中実な光ファイバ母村内に泡が
発生するという問題がある。このような泡は、コラプス
前にガラス棒とガラスパイプとの空隙内に含まれていた
ガスが、ガラス棒表面やガラスパイプ内面の傷に取り込
まれたまま残留したものであったりする。また、ガラス
棒表面やガラスパイプ内面に有機物が付着していると、
これが高温で酸化することにより水分や二酸化炭素に変
わり、これがガラス棒とガラスパイプの境界に残留して
泡となることもある。これら光ファイバ母材に残留する
泡は、母材を線引きしてファイバにした後もガラス内に
長く引き延ばされて残ったり、あるいは線引き炉の熱で
膨張して光ファイバの寸法や形状を変化させたり、さら
には光ファイバ中を伝播する光を外部に散乱させたりし
て伝送損失を悪化させる。 特に上記のように真空に排気する場合には、確かにコラ
プス時間は比較的短くすむが、ガラスパイプをつぶす力
は主としてガラスパイプ内外の圧力差に依存することが
大きいためガラスパイプの温度が十分に高くなっていな
いという事情から、ガラス棒表面やガラスパイプ内面の
傷が熱によって再び滑らかな自由表面に戻る可能性がほ
とんどなく、泡が発生する確率が高くなっている。この
方法によると、通常の例では、１２５μｍの直径の光フ
ァイバについてその長さ３ｋｍ当り１箇所に泡が存在す
ることが確認されている。 この発明は、泡の発生を防ぎ、低損失な光ファイバを作
製することができる、光ファイバの製造方法を提供する
ことを目的とする。
のガラス棒の表面やガラスパイプの内面に汚れや傷が存
在していると、その部分が核となってその後の加熱によ
るコラプス工程において中実な光ファイバ母村内に泡が
発生するという問題がある。このような泡は、コラプス
前にガラス棒とガラスパイプとの空隙内に含まれていた
ガスが、ガラス棒表面やガラスパイプ内面の傷に取り込
まれたまま残留したものであったりする。また、ガラス
棒表面やガラスパイプ内面に有機物が付着していると、
これが高温で酸化することにより水分や二酸化炭素に変
わり、これがガラス棒とガラスパイプの境界に残留して
泡となることもある。これら光ファイバ母材に残留する
泡は、母材を線引きしてファイバにした後もガラス内に
長く引き延ばされて残ったり、あるいは線引き炉の熱で
膨張して光ファイバの寸法や形状を変化させたり、さら
には光ファイバ中を伝播する光を外部に散乱させたりし
て伝送損失を悪化させる。 特に上記のように真空に排気する場合には、確かにコラ
プス時間は比較的短くすむが、ガラスパイプをつぶす力
は主としてガラスパイプ内外の圧力差に依存することが
大きいためガラスパイプの温度が十分に高くなっていな
いという事情から、ガラス棒表面やガラスパイプ内面の
傷が熱によって再び滑らかな自由表面に戻る可能性がほ
とんどなく、泡が発生する確率が高くなっている。この
方法によると、通常の例では、１２５μｍの直径の光フ
ァイバについてその長さ３ｋｍ当り１箇所に泡が存在す
ることが確認されている。 この発明は、泡の発生を防ぎ、低損失な光ファイバを作
製することができる、光ファイバの製造方法を提供する
ことを目的とする。
この発明による光ファイバの製造方法は、中空ガラスパ
イプの内部にガラス棒を挿入し、両者の間の空隙に、ヘ
リウムガスや水素ガスなどの、ガラス中の拡散速度が大
きいガスを満たしながら該ガラスパイプの外表面から加
熱して該空隙をつぶして中実化し、中実な光ファイバ母
材を作製する中実化工程と、該中実な光ファイバ母材を
線引きしてファイバ化する線引き工程とを有することを
特徴とする。
イプの内部にガラス棒を挿入し、両者の間の空隙に、ヘ
リウムガスや水素ガスなどの、ガラス中の拡散速度が大
きいガスを満たしながら該ガラスパイプの外表面から加
熱して該空隙をつぶして中実化し、中実な光ファイバ母
材を作製する中実化工程と、該中実な光ファイバ母材を
線引きしてファイバ化する線引き工程とを有することを
特徴とする。
ヘリウムや水素などのガスは、石英ガラス中での拡散速
度が非常に大きい、たとえば酸素や窒素などのガスと比
較してみると、２桁程大きい。そのため、気泡として１
旦ガラス中に閉じ込められたとしても、急速にガラス中
に拡散していき、気泡の直径は速やかに小さくなり、結
果的に気泡がなくなってしまう。 実際に、通常の空気、酸素、窒素などとヘリウムや水素
などとを用いて実験してみても、この差は歴然と現れる
。
度が非常に大きい、たとえば酸素や窒素などのガスと比
較してみると、２桁程大きい。そのため、気泡として１
旦ガラス中に閉じ込められたとしても、急速にガラス中
に拡散していき、気泡の直径は速やかに小さくなり、結
果的に気泡がなくなってしまう。 実際に、通常の空気、酸素、窒素などとヘリウムや水素
などとを用いて実験してみても、この差は歴然と現れる
。
この発明の一実施例では、いわゆるＶＡＤ法を用いて、
グレーデッド型光ファイバのコアとなるべきガラス棒を
作製した。このガラス棒の外径は５０ａｍであった。こ
のガラス棒を加熱延伸して外径約１６＋ａｍのガラス棒
を得た。他方、別の工程により、外径約２８＋ｗｍ、内
径的１８ｍｍの石英ガラスパイプを作製した。この石英
ガラスパイプは光ファイバのクラッドとなるべきガラス
として使用する。 次に第１図のように、ガラス旋盤などの適当な装置を用
いて、ガラス棒１をガラスパイプ２内に挿入した後、一
方の端部（図では左端）からガラスパイプ２とその中の
ガラス棒１との空隙にヘリラムガスを供給しながら、バ
ーナ３によりガラスパイプ２の外表面を加熱しガラスパ
イプ２の他端（図では右端）を爆着しコラプスしてこの
空隙を閉塞する。そして、引き続いてガラス棒１及びガ
ラスパイプ２を一体に回転させながらバーナ３を左方向
にトラバースさせてコラプスを左方向に順次行っていく
。このとき、ヘリウムガスの流量は、コラプス開始前は
数１００５ｃｃｎ＋程度で十分であり、コラプスが開始
されればガラス棒１とガラスパイプ２の間の空隙は閉じ
てしまうため殆ど流す必要はなくなる。このとき圧力を
かけすぎると、ガラスパイプ２内の圧力が高まってコラ
プスが行われなくなる。 こうして、ヘリウムガスを供給しながらコラプスを行っ
ているので、ヘリウムガスのガラス中での拡散速度が酸
素や窒素などのガスと比較して２桁程度大きいことから
、コラプス中に一旦気泡としてガラス中に閉じ込められ
たとしても急速にガラス中に拡散していくので、気泡の
径は速やかに小さくなり、結果的に気泡がなくなってし
まう。 第２図は第２の実施例を示すものである。この実施例で
は、コラプス工程と線引き工程とが同時に行われている
。すなわち、第２図において、垂直に配されたガラスパ
イプ２内にガラス棒１が挿入されているが、このガラス
パイプ２は上端が中空保持具４により保持されて吊り下
げられている。 中空保持具４とガラスパイプ２の外面との間には、バッ
キング４１が挿入されている。この中空保持具４のガス
供給口４２からヘリウムガスが供給され、ガラス棒１と
ガラスパイプ２との空隙内にヘリウムガスが満たされる
ようにされている。バッキング４１はガラスパイプ２と
中空保持具４の間からヘリウムガスがもれないようにす
るためである。また、ガラス棒１とガラスパイプ２との
空隙内のヘリウムガスの圧力が高くなり過ぎないよう、
ガスをリークさせるためガスリーク口４３が設けられて
いる。 この中空保持具４は送り出し装置５のレバー５１に連結
されており、下方向に徐々に送り出されるようになって
いる。 ガラス棒１及びガラスパイプ２の下端は、加熱炉６中に
挿入されており、発熱体によって外側から加熱される。 この加熱によってガラスパイプ２が溶融することにより
ガラス棒１とガラスパイプ２との間の空隙がつぶれ、コ
ラプスがなされる。 そして、この溶融した下端は引き取り機７により引かれ
るので、線引き・ファイバ化が同時に行われることにな
る。 この第２の実施例の場合も、コラプス及び線引きの工程
においてガラス棒１とガラスパイプ２との間の空隙内に
ガラス中の拡散速度が高いヘリウムガスが満たされるた
め、線引きされて得られる光ファイバ中に残留する気泡
をほぼ完全になくすことができる。 なお、ガラス棒１とガラスパイプ２との間の空隙中に満
たすガスは、ガラスに対する拡散速度の大きいものであ
ればよいので、他に水素ガスなどを使用することができ
る。
グレーデッド型光ファイバのコアとなるべきガラス棒を
作製した。このガラス棒の外径は５０ａｍであった。こ
のガラス棒を加熱延伸して外径約１６＋ａｍのガラス棒
を得た。他方、別の工程により、外径約２８＋ｗｍ、内
径的１８ｍｍの石英ガラスパイプを作製した。この石英
ガラスパイプは光ファイバのクラッドとなるべきガラス
として使用する。 次に第１図のように、ガラス旋盤などの適当な装置を用
いて、ガラス棒１をガラスパイプ２内に挿入した後、一
方の端部（図では左端）からガラスパイプ２とその中の
ガラス棒１との空隙にヘリラムガスを供給しながら、バ
ーナ３によりガラスパイプ２の外表面を加熱しガラスパ
イプ２の他端（図では右端）を爆着しコラプスしてこの
空隙を閉塞する。そして、引き続いてガラス棒１及びガ
ラスパイプ２を一体に回転させながらバーナ３を左方向
にトラバースさせてコラプスを左方向に順次行っていく
。このとき、ヘリウムガスの流量は、コラプス開始前は
数１００５ｃｃｎ＋程度で十分であり、コラプスが開始
されればガラス棒１とガラスパイプ２の間の空隙は閉じ
てしまうため殆ど流す必要はなくなる。このとき圧力を
かけすぎると、ガラスパイプ２内の圧力が高まってコラ
プスが行われなくなる。 こうして、ヘリウムガスを供給しながらコラプスを行っ
ているので、ヘリウムガスのガラス中での拡散速度が酸
素や窒素などのガスと比較して２桁程度大きいことから
、コラプス中に一旦気泡としてガラス中に閉じ込められ
たとしても急速にガラス中に拡散していくので、気泡の
径は速やかに小さくなり、結果的に気泡がなくなってし
まう。 第２図は第２の実施例を示すものである。この実施例で
は、コラプス工程と線引き工程とが同時に行われている
。すなわち、第２図において、垂直に配されたガラスパ
イプ２内にガラス棒１が挿入されているが、このガラス
パイプ２は上端が中空保持具４により保持されて吊り下
げられている。 中空保持具４とガラスパイプ２の外面との間には、バッ
キング４１が挿入されている。この中空保持具４のガス
供給口４２からヘリウムガスが供給され、ガラス棒１と
ガラスパイプ２との空隙内にヘリウムガスが満たされる
ようにされている。バッキング４１はガラスパイプ２と
中空保持具４の間からヘリウムガスがもれないようにす
るためである。また、ガラス棒１とガラスパイプ２との
空隙内のヘリウムガスの圧力が高くなり過ぎないよう、
ガスをリークさせるためガスリーク口４３が設けられて
いる。 この中空保持具４は送り出し装置５のレバー５１に連結
されており、下方向に徐々に送り出されるようになって
いる。 ガラス棒１及びガラスパイプ２の下端は、加熱炉６中に
挿入されており、発熱体によって外側から加熱される。 この加熱によってガラスパイプ２が溶融することにより
ガラス棒１とガラスパイプ２との間の空隙がつぶれ、コ
ラプスがなされる。 そして、この溶融した下端は引き取り機７により引かれ
るので、線引き・ファイバ化が同時に行われることにな
る。 この第２の実施例の場合も、コラプス及び線引きの工程
においてガラス棒１とガラスパイプ２との間の空隙内に
ガラス中の拡散速度が高いヘリウムガスが満たされるた
め、線引きされて得られる光ファイバ中に残留する気泡
をほぼ完全になくすことができる。 なお、ガラス棒１とガラスパイプ２との間の空隙中に満
たすガスは、ガラスに対する拡散速度の大きいものであ
ればよいので、他に水素ガスなどを使用することができ
る。
この発明の光ファイバの製造方法によれば、ガラス棒を
ガラスパイプに挿入し、これをコラプスして中実な光フ
ァイバ母材を作る際に、泡の発生をほぼ完全に抑えるこ
とができ、泡のない、損失の小さな光ファイバを容易に
製造できる。
ガラスパイプに挿入し、これをコラプスして中実な光フ
ァイバ母材を作る際に、泡の発生をほぼ完全に抑えるこ
とができ、泡のない、損失の小さな光ファイバを容易に
製造できる。
第１図はこの発明の一実施例の模式的な斜視図、第２図
は他の実施例の模式的な断面図、第３図Ａ、Ｂは従来例
の模式的な斜視図である。 １・・・ガラス棒、２・・・ガラスパイプ、３・・・バ
ーナ、４・・・中空保持具、４１・・・バッキング、４
２・・・ヘリウムガス供給口、４３・・・ガスリーク口
、５・・・送り出し装置、５１・・・レバー、６・・・
加熱炉、６１・・・発熱体、７・・・引き取り機。
は他の実施例の模式的な断面図、第３図Ａ、Ｂは従来例
の模式的な斜視図である。 １・・・ガラス棒、２・・・ガラスパイプ、３・・・バ
ーナ、４・・・中空保持具、４１・・・バッキング、４
２・・・ヘリウムガス供給口、４３・・・ガスリーク口
、５・・・送り出し装置、５１・・・レバー、６・・・
加熱炉、６１・・・発熱体、７・・・引き取り機。
Claims (4)
- （１）中空ガラスパイプの内部にガラス棒を挿入し、両
者の間の空隙にガラス中の拡散速度が大きいガスを満た
しながら該ガラスパイプの外表面から加熱して該空隙を
つぶして中実化し、中実な光ファイバ母材を作製する中
実化工程と、該中実な光ファイバ母材を線引きしてファ
イバ化する線引き工程とを有することを特徴とする光フ
ァイバの製造方法。 - （２）上記の中実化工程においてガラスパイプとガラス
棒との間の空隙に満たすガスとしてヘリウムガスを用い
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファ
イバの製造方法。 - （３）上記の中実化工程においてガラスパイプとガラス
棒との間の空隙に満たすガスとして水素ガスを用いたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ
の製造方法。 - （４）上記の中実化工程と線引き工程とを同時に行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12950187A JPS63291829A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12950187A JPS63291829A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 光ファイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63291829A true JPS63291829A (ja) | 1988-11-29 |
Family
ID=15011043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12950187A Pending JPS63291829A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63291829A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5615050A (en) * | 1993-09-02 | 1997-03-25 | International Business Machines Corporation | Optical system with reduced focus spot size |
| NL1025476C2 (nl) * | 2004-02-12 | 2005-08-15 | Draka Fibre Technology Bv | Werkwijze ter vervaardiging van een vormdeel voor optische vezels. |
| EP1598322A1 (en) * | 2004-05-15 | 2005-11-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for overcladding glass rod |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742570A (en) * | 1980-08-22 | 1982-03-10 | Kurosaki Refractories Co | Refractories for nonferrous metal manufacture |
| JPS61136933A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | イメ−ジフアイバ母材の製造方法 |
| JPS627129A (ja) * | 1985-07-03 | 1987-01-14 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 露光方法及びフォトリソグラフィ装置 |
-
1987
- 1987-05-25 JP JP12950187A patent/JPS63291829A/ja active Pending
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