JPS6348817B2 - - Google Patents

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JPS6348817B2
JPS6348817B2 JP59098126A JP9812684A JPS6348817B2 JP S6348817 B2 JPS6348817 B2 JP S6348817B2 JP 59098126 A JP59098126 A JP 59098126A JP 9812684 A JP9812684 A JP 9812684A JP S6348817 B2 JPS6348817 B2 JP S6348817B2
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JP
Japan
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glass
core
coating resin
glass melt
optical fiber
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JP59098126A
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JPS60246234A (ja
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Teruhisa Kanamori
Shiro Takahashi
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • 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
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/022Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from molten glass in which the resultant product consists of different sorts of glass or is characterised by shape, e.g. hollow fibres, undulated fibres, fibres presenting a rough surface
    • C03B37/023Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres, made by the double crucible technique
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/04Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
    • C03C13/041Non-oxide glass compositions
    • C03C13/042Fluoride glass compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/32Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
    • C03C3/325Fluoride glasses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/80Non-oxide glasses or glass-type compositions
    • C03B2201/82Fluoride glasses, e.g. ZBLAN glass

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はフツ化物光フアイバの製造方法に関
し、さらに詳しくは、均質で長尺で2り、かつ低
損失のフツ化物光フアイバを製造する方法に関す
るものである。
〔発明の背景〕
従来、フツ化物光フアイバの製造では、フアイ
バの線引きはガラス母材をゾーン加熱して線引く
プリフオーム法とガラス融液をノズル孔を通して
線引くるつぼ法が用いられている。
ところで、フツ化物ガラスはガラス化傾向が小
さく、ガラス化時の冷却速度が小さいときには、
結晶化するという傾向があり、またガラスを加熱
してガラス転位温度以上の温度に保持する場合に
も結晶化が進行するという性質がある。このた
め、大型のガラス母材が製造できず、プリフオー
ム法では長尺化が困難であつた。
一方るつぼ法にあつては、結晶化の進行を抑制
するためガラスを融点以上の温度に保持し、ガラ
スの変形温度近傍の温度に保持した線引ノズル部
にそのガラス融液を少量ずつ供給して冷却し、孔
粘性化して線引くという方法が取られている。
しかし、従来のるつぼ法ではガラスの結晶化は
完全に抑制することはできず、均質な光フアイバ
を製造することができなかつた。そのため、損失
値は数千dB/Kmの値にとどまり、それ以上の低損
失化は困難であつた。
〔発明の概要〕
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、
均質で長尺であり、かつ低損失のフツ化物光フア
イバを簡便に製造する方法を提供することを目的
とする。
本発明を概説すれば、本発明によるフツ化物光
フアイバの製造方法は、融点以上に保持したフツ
化物ガラス融液を該ガラスの変形温度近傍の温度
に保持した線引ノズル部に導入して冷却し、高粘
性化したのち、線引いてフアイバ化するフツ化物
光フアイバの製造方法において、該高粘性化した
ガラス融液に被覆樹脂材を被覆しながら線引きす
ることを特徴とするものである。
本発明によるフツ化物光フアイバの製造方法に
よれば、線引時のガラスのネツクダウンを軟化し
た被覆樹脂中で形成するためガラス構成成分の揮
発が生じることがなくなり、表面の結晶化が防止
され、このため均質で長尺であり、かつ低損失の
フツ化物光フアイバを製造できるという利点があ
る。
〔発明の具体的説明〕
本発明をさらに詳しく説明する。
本発明によるフツ化物光フアイバの製造方法に
よれば、融点以上に保持したフツ化物ガラス融液
を該ガラスの変形温度近傍の温度に保持した線引
ノズル部に導入して冷却し、高粘性化したのち、
線引いてフアイバ化するに際し、前記高粘性化し
たガラス融液に被覆樹脂材を被覆しながら線引き
し、フアイバ化するものであるが、このような被
覆樹脂材としては、前記ガラス融液と反応せず、
かつ表面よりガラス構成成分が蒸発しないような
樹脂であれば基本的にいかなるものでもよい。た
とえば4フツ化エチレン―6フツ化プロピレン共
重合体(テフロンFEP)、4フツ化エチレン―エ
チレン共重合体、4フツ化エチレン―パーフロロ
アルキルビニルエーテル共重合体などの弗素系樹
脂を用いることができる。
このように線引き時に被覆樹脂材をガラス融液
に被覆するものであるが、このようにガラス融液
に被覆材を被覆することにより、ガラスのネツク
ダウンを軟化した被覆樹脂中で形成することにな
り、ネツクダウン表面からのガラス構成成分の揮
発が生じず、表面の結晶化が防止できる。したが
つて、ネツクダウンをガス雰囲気中で形成してい
た従来の方法に比べると光フアイバの均質姓は格
段に向上し、低損失の光フアイバが容易に製造で
きる。
また、ガラス傾向の小さいガラス組成を有する
ガラス融液を用いるときには、大きな冷却速度が
必要となる。この場合、冷却され高粘度化したガ
ラス融液への樹脂被覆材の被覆および線引きフア
イバ化に先立つて、ガラス融液を1気圧以上に加
圧された密閉された空間に露出させて、温度勾配
を急峻にすることにより、良好なフツ化物光フア
イバを製造することが可能になる。前記空間は1
気圧以上に保持されているので融液表面からのガ
ラス構成成分の揮発は防止できる。このためガラ
ス化傾向の小さいガラス組成においても均質で低
損失の光フアイバが容易にえられる。ここでの雰
囲気ガスとしては乾燥不活性ガスあるいは乾燥
HFガス、乾燥F2ガスなどが適当である。
次ぎに本発明のフツ化物光フアイバの製造方法
を実施するための装置について説明する。
第1図は本発明の方法を実施するための装置の
概略図であり、図中、1はコア用ガラス融液、2
はクラツド用ガラス融液、3はコア用加圧るつ
ぼ、4はクラツド用加圧るつぼ、5はコア用加圧
ガス供給口、6はクラツド用加圧ガス供給口、7
はコア・クラツドガラス融液供給二重パイプ、8
は二重ノズル口、9は被覆樹脂用ノズル口、10
は断熱壁、11はフアイバ、12はフアイバ巻き
取り用ホビン、13はコア・クラツドガラス溶融
炉、14は被覆樹脂押出機、15は被覆樹脂加熱
炉、16は冷媒冷却機、17は冷媒輸送ポンプ、
18は冷媒加熱機、19は冷媒、20は被覆樹脂
材である。
この第1図より明らかなように、本発明の方法
を実施するための装置は、コア用ガラス融液1お
よびクラツド用ガラス融液2を貯蔵しておくため
のコア用加圧るつぼ3およびクラツド用加圧るつ
ぼ4を有し、このコア用加圧るつぼ3およびクラ
ツド用加圧るつぼ4はそれぞれコア用加圧ガス供
給口、クラツド用加圧ガス供給口6よりの加圧ガ
スにより加圧されるようになつている。
このようなコア用ガラス融液1およびクラツド
用ガラス融液2は、前記加圧ガス供給口5,6よ
りの加圧ガスにより、二重管構造を有するコア・
クラツドガラス融液供給二重パイプ7を介して二
重ノズル口8に達するようになつている。この二
重ノズル口8の下流部には前記ガラス融液を被覆
するための被覆樹脂用ノズル口9が設けられ、こ
の被覆樹脂用ノズル口9は断熱壁10で画成され
た空間内に開口している。この被覆樹脂用ノズル
口9より排出されたフアイバ11はフアイバ巻き
取りボビン12に巻き取られる。
前記コア用ガラス融液1およびクラツド用ガラ
ス融液2はコア・クラツドガラス溶融炉13によ
り溶融状態に保持されるようになつている。
被覆樹脂押出機14は前記被覆樹脂用ノズル口
9と連通しており、被覆樹脂加熱炉15で加熱さ
れ軟化した被覆樹脂材20を前記被覆樹脂用ノズ
ル口9方向に押し出し、二重ノズル口8より排出
される高粘度化ガラス融液を前記被覆樹脂用ノズ
ル口9において被覆するようになつている。
また、前記二重ノズル口8の周囲には、この二
重ノズル口8を冷却するための冷却装置部が設け
られており、この冷却装置部は冷媒冷却機16、
冷媒輸送ポンプ17および冷媒加熱機18よりな
り、冷媒19を循環させて前記ノズル口8を冷却
可能なようになつている。
このような装置において、フツ化物光フアイバ
を製造するには、冷媒輸送ポンプ17および冷媒
加熱機18により冷媒19の流量と温度を調節し
てコア・クラツド用ガラス融液供給二重パイプ7
の先端部をガラスの変形温度近傍に保持するとと
もに、押出機14と被覆樹脂加熱炉15により被
覆樹脂材20を加熱させ、前記軟化した被覆樹脂
材20を被覆樹脂用ノズル口9より押し出す。
一方、コア加圧るつぼ3およびクラツド用加圧
るつぼ4中のコア用ガラス融液1およびクラツド
ガラス融液4はコア・クラツドガラス融解炉13
により加熱されており、融液状態を保持するよう
になつている。コア用加圧ガス供給口5とクラツ
ド用加圧ガス供給口6を通して、前記コア用ガス
融液1およびクラツド用ガラス融液2の表面を加
圧し、それらをコア・クラツドガラス融液供給二
重パイプ7を介して二重ノズル8より押し出す。
このとき、コア・クラツドガラス供給二重パイプ
7の先端部において、コア・クラツドガラス融液
はガラス変形温度近傍まで冷却され高粘度化す
る。この高粘度化したコア・クラツドガラスを軟
化した前記被覆材20とともに二重ノズル口8と
被覆樹脂用ノズル口9より下流方向に引つ張つて
軟化した被覆樹脂中でネツクダウンを形成し、線
引いてフアイバ化する。
第2図は本発明の方法を実施するための他の装
置の概略図であり、図中、第1図と同一の符合は
同様の部材を示す。また、21はガス密閉容器、
22はコツク、23は二重ノズルを示す。
この装置においては、二重パイプ7と二重ノズ
ル23の間にガス密閉容器21が設けられてお
り、コア・クラツドガラス融液はこの密閉容器2
1で形成される空間に露出するようになつてい
る。この密閉容器21は1気圧以上に保持されて
おり、この圧力は前記1気圧より、前記コア用加
圧ガス供給口5およびクラツド用加圧ガス供給口
6に印加する圧力の間に設定する。
このような構造を採ることにより、温度勾配を
より急峻とすることができるとともに、1気圧以
上に加圧した密閉容器21内に露出させるので、
融液表面からガラス構成成分が揮発する心配がな
いという利点を有する。このためガラス化傾向の
小さいガラス組成においても均質で低損失の光フ
アイバが容易にえられる。
次に実施例に付いて説明する。
実施例 1 第1図に示した本発明の方法を実施するための
装置を用いて、コア用ガラスが60ZrF4―32BaF2
―5GdF3―3AlF3(モル%)ガラス、クラツド用
ガラスが60ZrF4―30BaF2―4GdF3―6AlF3(モル
%)、被覆樹脂材がテフロンFEPよりなるフツ化
物光フアイバ(コア径50μm、外径300μm、被覆
樹脂厚50μm、長さ5Km、損失20dB/Km〔波長
2.4μm)〕を下記の条件により製造した。
コア・クラツドガラス融液炉温度 900℃ コアガラス融液加圧ガス圧 1.02atm クラツドガラス融液加圧ガス圧 1.02atm 二重ノズル口径 1.2〜3mmφ 被覆樹脂用ノズル口径 5mmφ 被覆樹脂加熱炉温度 360℃ 被覆樹脂押出速度 1c.c./min 冷媒温度 320℃ 冷媒流量 1.5/min 線引速度 20m/min 実施例 2 第2図に示した本発明の方法を実施するための
装置を用い、コア用ガラスが50ZrF4―20BaF2
4GdF3―3AlF3(モル%)ガラス、クラツド用ガ
ラスが50ZrF4―20BaF2―4GdF3―6AlF3―20LiF
(モル%)、被覆樹脂材がテフロンFEPよりなる
フツ化物光フアイバ(コア径50μm、外径300μ
m、被覆樹脂厚50μm、長さ5Km、損失30dB/Km
〔波長2.4μm〕)を下記の条件により製造した。
コア・クラツドガラス融液炉温度 90℃ コアガラス融液加圧ガス圧 1.04atm クラツドガラス融液加圧ガス圧 1.04atm 二重ノズル口径 1.2〜3mmφ ガス密閉容器圧力 1.02atm 被覆樹脂用ノズル口径 5mmφ 被覆樹脂加熱炉温度 300℃ 被覆樹脂押出速度 1c.c./min 冷媒温度 260℃ 冷媒流量 1.5/min 線引速度 20m/min 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によるフツ化物光フ
アイバの製造方法によれば、長尺で低損失のフツ
化物光フアイバが容易に製造できる。しらがつて
1〜3μmの波長の赤外光を用いる光通信が可能
になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるフツ化物光フアイバの製
造方法を実施するための装置の概略図、第2図は
本発明によるフツ化物光フアイバの製造方法を実
施するための他の装置の概略図である。 1…コア用が融液、2…クラツド用ガス融液、
3…コア用加圧るつぼ、4…クラツド用加圧るつ
ぼ、5…コア用加圧ガス供給口、6…クラツド用
加圧ガス供給口、7…コア・クラツドガス融液供
給二重パイプ、8…二重ノズル口、9…被覆樹脂
用ノズル口、10…断熱壁、11…フアイバ、1
2…フアイバ巻き取りボビン、13……コア・ク
ラツドガス溶融炉、14…被覆樹脂押出機、15
…被覆樹脂加熱炉、16…冷媒冷却機、17…冷
媒輸送ポンプ、18…冷媒加熱機、19…冷媒、
20…被覆樹脂材、21…密閉容器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 融点以上に保持したフツ化物ガラス融液を該
    ガラスの変形温度近傍の温度に保持したノズル部
    に導入して冷却し、高粘性化したのち、線引いて
    フアイバ化するフツ化物光フアイバの製造方法に
    おいて、該冷却し高粘性化したガラス融液に被覆
    樹脂材を被覆しながら線引きすることを特徴とす
    るフツ化物光フアイバの製造方法。 2 前記冷却は、前記ガラス融液を1気圧以上の
    圧に保持した密閉空間に露出させた後、前記ノズ
    ル部に導くことにより行われることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のフツ化物光フアイバ
    の製造方法。
JP59098126A 1984-05-16 1984-05-16 フツ化物光フアイバの製造方法 Granted JPS60246234A (ja)

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