JPS6364934A - 光フアイバ用母材の製造方法 - Google Patents
光フアイバ用母材の製造方法Info
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- JPS6364934A JPS6364934A JP20581986A JP20581986A JPS6364934A JP S6364934 A JPS6364934 A JP S6364934A JP 20581986 A JP20581986 A JP 20581986A JP 20581986 A JP20581986 A JP 20581986A JP S6364934 A JPS6364934 A JP S6364934A
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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
- C03B37/01271—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 centrifuging
-
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/80—Non-oxide glasses or glass-type compositions
- C03B2201/82—Fluoride glasses, e.g. ZBLAN glass
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は２〜６簡帯の赤外線を伝送することができる、
フッ化物ガラス等の比較的低い融点を持つガラスからな
る光ファイバ用母材の製造方法に関する。
フッ化物ガラス等の比較的低い融点を持つガラスからな
る光ファイバ用母材の製造方法に関する。
従来公知の７フ化物ガラス光ファイバ用母材（プリフォ
ーム）の作製法としては、ビルトインキヤスティング（
ＢｕｉｌｅＬ−１ｎ Ｃａｓｔｉｎｇ ）法、すなわち
黄銅製鋳型にクラッド用ガラス融液をキャスティングし
即座に該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用ガラス融液をキャスティン
グしてコア・クラッドの導波構造を形成する方法〔文献
１：三田均油、エレクトロニクスレターズ、１８巻、１
７０頁（１９８２年〕〕や、ローテーショナルキャステ
ィング（Ｒｏｔａｔｉｏｎａｘ Ｃａｓｔｉｎｇ）法、
すなわち回転する鋳型にクラッド融液分流し込み、生じ
た中空部にコア融液を流し込んでコア・クラッドの導波
構造を形成する方法〔文献２ニドラン他、エレクトロニ
クスレターズ、１８巻、６５７頁（１９８２年）〕があ
る。
ーム）の作製法としては、ビルトインキヤスティング（
ＢｕｉｌｅＬ−１ｎ Ｃａｓｔｉｎｇ ）法、すなわち
黄銅製鋳型にクラッド用ガラス融液をキャスティングし
即座に該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用ガラス融液をキャスティン
グしてコア・クラッドの導波構造を形成する方法〔文献
１：三田均油、エレクトロニクスレターズ、１８巻、１
７０頁（１９８２年〕〕や、ローテーショナルキャステ
ィング（Ｒｏｔａｔｉｏｎａｘ Ｃａｓｔｉｎｇ）法、
すなわち回転する鋳型にクラッド融液分流し込み、生じ
た中空部にコア融液を流し込んでコア・クラッドの導波
構造を形成する方法〔文献２ニドラン他、エレクトロニ
クスレターズ、１８巻、６５７頁（１９８２年）〕があ
る。
従来のこの種の方法で特定の屈折率分布を持つ光ファイ
バ用母材を製造しようとするときは、所定の屈折率を持
つ各ガラス融液を滴下することによっている。そこで、
シングルモードファイバのようにわずかに屈折率と変化
させたい場合や、ＧＩ型ファイバのようになだらかに屈
折率を変化させたい場合には、ガラス融液の組成をわず
かに変えて屈折率差をつけていた。しかしｉから原料の
調製方法によシ各ガラス融液の屈折率が所定値からずれ
たシするため、光７アイパ用母材の屈折率分布の調製が
困難であるという問題があった。
バ用母材を製造しようとするときは、所定の屈折率を持
つ各ガラス融液を滴下することによっている。そこで、
シングルモードファイバのようにわずかに屈折率と変化
させたい場合や、ＧＩ型ファイバのようになだらかに屈
折率を変化させたい場合には、ガラス融液の組成をわず
かに変えて屈折率差をつけていた。しかしｉから原料の
調製方法によシ各ガラス融液の屈折率が所定値からずれ
たシするため、光７アイパ用母材の屈折率分布の調製が
困難であるという問題があった。
本発明は従来法における上記問題点を解決して、キャス
ティング法を利用して、より精密な屈折率分布調製が可
能で、均質で太径な光ファイバ用母材を結晶化を生じる
ことなく容易に製造しうる方法分提供せんとするもので
ある。
ティング法を利用して、より精密な屈折率分布調製が可
能で、均質で太径な光ファイバ用母材を結晶化を生じる
ことなく容易に製造しうる方法分提供せんとするもので
ある。
本発明者らは上記したローテーショナルキャスティング
法の改良について検討を重ねた結果、回転する鋳型の中
空部に、供給量を調整したガラス融液を滴下すると同時
に、該中空部にｉ景及び流量比を調整した不活性気体及
び塩素系気体を送りこむことによりガラス融液の屈折率
を微小調整する方法を考えつき、これによシ光ファイバ
用母材を作製したところ、非常に屈折率分布制御が容易
で、しかも大径・均質のものが得られることを見出した
。
法の改良について検討を重ねた結果、回転する鋳型の中
空部に、供給量を調整したガラス融液を滴下すると同時
に、該中空部にｉ景及び流量比を調整した不活性気体及
び塩素系気体を送りこむことによりガラス融液の屈折率
を微小調整する方法を考えつき、これによシ光ファイバ
用母材を作製したところ、非常に屈折率分布制御が容易
で、しかも大径・均質のものが得られることを見出した
。
すなわち、本発明は円柱形中空部を有し分割可能な構造
とした鋳型を高速で回転させながら、該中空部にクラッ
ド用ガラス融液を流し込むことによシ管状のクラッド部
ガラスを成形した後直ちにコア用ガラス融液を供給量を
制御しながら上記管状クラッド部ガラスの中空部に滴下
し、同時（各流量を制御した不活性気体及び塩素系気体
からなる混合気体を該管状クラッドガラス中空部に送シ
コア部ガラスを成形することを特徴とする光ファイバ用
母材の製造方法である。
とした鋳型を高速で回転させながら、該中空部にクラッ
ド用ガラス融液を流し込むことによシ管状のクラッド部
ガラスを成形した後直ちにコア用ガラス融液を供給量を
制御しながら上記管状クラッド部ガラスの中空部に滴下
し、同時（各流量を制御した不活性気体及び塩素系気体
からなる混合気体を該管状クラッドガラス中空部に送シ
コア部ガラスを成形することを特徴とする光ファイバ用
母材の製造方法である。
以下図面を参照して本発明を説明する。
第１図は本発明の１実施例の概略説明図であって、１は
例えば第２図及び第３図に縦断面図及びｘｘ′面横断面
図を示すような黄銅製鋳型であって、外枠分割体２及び
２′として示される複数個（この場合は２個）に分割可
能な縦割れ構造を有し、凸凹の留め金３及び３′で分割
体２及び２′を密着させると、鋳型１内部には円筒状中
空部４が形成される。鋳型１を鋳型用加熱部（この場合
は誘導加熱用コイル）５の中央に設置し、鋳型中心軸の
回−シに高速回転できるよう、モーター６の回転軸７に
接続する。鋳型１の上部には中空部４内の雰囲気が逃げ
られないようなＭ８゛をかぶせる。蓋８にはクラッド用
ガラス融液が溶融されているるつぼ９及びコア用ガラス
融液が溶融されているるつぼ１０に各々連通するノズル
１１及び１２、更に不活性気体及び塩素系気体からなる
混合気体が送られるノズル１５が取シ付けである。なお
１４は加熱手段である。又、鋳型１の下部には鋳型下端
の穴と嵌合する上下に可動の栓１５及び前記混合気体の
排気用配管１６を有する治具１７が取り付けられている
。
例えば第２図及び第３図に縦断面図及びｘｘ′面横断面
図を示すような黄銅製鋳型であって、外枠分割体２及び
２′として示される複数個（この場合は２個）に分割可
能な縦割れ構造を有し、凸凹の留め金３及び３′で分割
体２及び２′を密着させると、鋳型１内部には円筒状中
空部４が形成される。鋳型１を鋳型用加熱部（この場合
は誘導加熱用コイル）５の中央に設置し、鋳型中心軸の
回−シに高速回転できるよう、モーター６の回転軸７に
接続する。鋳型１の上部には中空部４内の雰囲気が逃げ
られないようなＭ８゛をかぶせる。蓋８にはクラッド用
ガラス融液が溶融されているるつぼ９及びコア用ガラス
融液が溶融されているるつぼ１０に各々連通するノズル
１１及び１２、更に不活性気体及び塩素系気体からなる
混合気体が送られるノズル１５が取シ付けである。なお
１４は加熱手段である。又、鋳型１の下部には鋳型下端
の穴と嵌合する上下に可動の栓１５及び前記混合気体の
排気用配管１６を有する治具１７が取り付けられている
。
以上のような宿成によって鋳型１をモーター６によシ回
転させながら、中空部４内に供給量を制御しつつガラス
融液を滴下し、かつ流量及び流量比を制御した不活性気
体及び塩素系気体と送る。
転させながら、中空部４内に供給量を制御しつつガラス
融液を滴下し、かつ流量及び流量比を制御した不活性気
体及び塩素系気体と送る。
塩素系気体を流量制御しつつ送ることによυ、塩素のガ
ラス融液中への拡散度を微小制御してガラス中の塩素濃
度が制御できるので、ガラス融液の屈折率を微小調整で
きる。このよう表塩素系気体としては例えばＯｒ、、Ｃ
ｏ／いＯＦＦ、等が用いられる。
ラス融液中への拡散度を微小制御してガラス中の塩素濃
度が制御できるので、ガラス融液の屈折率を微小調整で
きる。このよう表塩素系気体としては例えばＯｒ、、Ｃ
ｏ／いＯＦＦ、等が用いられる。
また不活性気体及び塩素系気体の流量をコントロールす
るととでガラスの冷却速度を一定にするととができ結晶
化防止、ガラスの均質化ができるに加え、塩素系気体は
上記の屈折率調整の作用の他に脱水、酸素除去作用並び
に結晶化抑制の作用がある。
るととでガラスの冷却速度を一定にするととができ結晶
化防止、ガラスの均質化ができるに加え、塩素系気体は
上記の屈折率調整の作用の他に脱水、酸素除去作用並び
に結晶化抑制の作用がある。
従って本発明の方法によシ屈折率分布を精密に制御され
た均質で大径の光ファイバ用母材を結晶化々〈製造する
ことができる。
た均質で大径の光ファイバ用母材を結晶化々〈製造する
ことができる。
なお、以上の説明では２個に分割しうる縦割れ構造の鋳
型を例にして説明したが、これに限定されるものではな
く、製造した光ファイバ用母材を非破壊で損傷なく取シ
出し得る構造であればよい。
型を例にして説明したが、これに限定されるものではな
く、製造した光ファイバ用母材を非破壊で損傷なく取シ
出し得る構造であればよい。
実施例
組成が５９２モル％、ＺｒＦ３（２５ｆ）−５１，０モ
ル％ＢａＦ、（ＩＫ７５Ｆ）−五８モル％ ＧｅＬＦ。
ル％ＢａＦ、（ＩＫ７５Ｆ）−五８モル％ ＧｅＬＦ。
（２ＩＩＬ４？）−６モルチムｚＦ、（ｏ、９ａ５ｒ）
から成るクラッド用混合物と乳鉢で粉砕混合し、金るつ
ぼに導入しその上に１０ｔのＮＥＩ、ＦＨＦを秤量して
のせた。金るつぼにふたをし、電気炉を用いて８５０℃
にて２時間加熱し溶融した。これと並行して組成が６α
４８モルチＺｒ１Ｆ４（２５？）−！Ｓ １．６８モル
％ Ｂａ’？、（１五８ ｆ ）−五８４モル％ｏａｙ
ｓ（２ｔ ） −ａモルチムｔｙ、（α６４４ｆ）から
成るコア用混合物を乳鉢で粉砕混合し、金るつぼに導入
しその上に１０１ＦのＮＨ４ＦＨＩＦを秤量しのせた。
から成るクラッド用混合物と乳鉢で粉砕混合し、金るつ
ぼに導入しその上に１０ｔのＮＥＩ、ＦＨＦを秤量して
のせた。金るつぼにふたをし、電気炉を用いて８５０℃
にて２時間加熱し溶融した。これと並行して組成が６α
４８モルチＺｒ１Ｆ４（２５？）−！Ｓ １．６８モル
％ Ｂａ’？、（１五８ ｆ ）−五８４モル％ｏａｙ
ｓ（２ｔ ） −ａモルチムｔｙ、（α６４４ｆ）から
成るコア用混合物を乳鉢で粉砕混合し、金るつぼに導入
しその上に１０１ＦのＮＨ４ＦＨＩＦを秤量しのせた。
金るつぼにふたをし電気炉を用いて８５０℃にて２時間
加熱し溶融した。なお、各原料に載置されたＮＥＴ、Ｆ
ＨＦは、フッ化剤として作用して、原料中の酸素を除去
したり、るつぼ付近の雰囲気中の酸素と原料との反応を
防ぐ。第３図に示したような装置を用いて黄銅製の鋳型
を２６０℃で加熱し、鋳型の下端に栓をした状態で上記
クラッド用ガラス融液を流し込んだ後直ちに鋳型を回転
させ始め、回転数２００ Ｏｒｐｍにした。次に鋳型下
端の栓を下げて、るつぼ内の圧力により流量が制御され
るコア用ガラス溶液をるつぼノズルの先端から鋳型上部
に滴下させ、同時にＮ、 、 Ｏｒ、 、ＱＣ／、気体
の各流量を制御しながら下表のように鋳型中空部に送っ
た。
加熱し溶融した。なお、各原料に載置されたＮＥＴ、Ｆ
ＨＦは、フッ化剤として作用して、原料中の酸素を除去
したり、るつぼ付近の雰囲気中の酸素と原料との反応を
防ぐ。第３図に示したような装置を用いて黄銅製の鋳型
を２６０℃で加熱し、鋳型の下端に栓をした状態で上記
クラッド用ガラス融液を流し込んだ後直ちに鋳型を回転
させ始め、回転数２００ Ｏｒｐｍにした。次に鋳型下
端の栓を下げて、るつぼ内の圧力により流量が制御され
るコア用ガラス溶液をるつぼノズルの先端から鋳型上部
に滴下させ、同時にＮ、 、 Ｏｒ、 、ＱＣ／、気体
の各流量を制御しながら下表のように鋳型中空部に送っ
た。
表
すなわち滴下量は１秒間３滴ぐらいで開始して次第に減
少し、混合気体の方は開始時はＮ、ガスのみを１０−／
分送が次第にこれを減する一方、ＣｔＲ及びＣａｔ４ガ
スは次第に増量させて混合気体の総流量は常に１０−７
分を保って行った。
少し、混合気体の方は開始時はＮ、ガスのみを１０−／
分送が次第にこれを減する一方、ＣｔＲ及びＣａｔ４ガ
スは次第に増量させて混合気体の総流量は常に１０−７
分を保って行った。
鋳型中空部がガラス融液で中実化される直前に滴下を止
め、しばらくして混合気体も止めて、２６０℃で５０時
間アニールし、その後２４時間かけて室温に戻した。そ
の結果、クラッドガラスの外径が１２ｍで、内径’ｔ、
５ｍの中空部をもつコア径は外径４１１ｍである、長さ
１２０１１１１の母材が得られた。この母材を線引きし
て得た光ファイバのコアとクラッドの比屈折率差はα２
２チであり、コア部屈折率分布は第４図のようななめら
かな形状をしていた。このような形状の屈折率分布は従
来法では得られなかったものである。
め、しばらくして混合気体も止めて、２６０℃で５０時
間アニールし、その後２４時間かけて室温に戻した。そ
の結果、クラッドガラスの外径が１２ｍで、内径’ｔ、
５ｍの中空部をもつコア径は外径４１１ｍである、長さ
１２０１１１１の母材が得られた。この母材を線引きし
て得た光ファイバのコアとクラッドの比屈折率差はα２
２チであり、コア部屈折率分布は第４図のようななめら
かな形状をしていた。このような形状の屈折率分布は従
来法では得られなかったものである。
〔発明の効果〕
本発明の製造方法は、従来この種のキャスティング法で
は製造することが困難であった、なめらかに変化するよ
うな屈折率分布をもつ大きな結晶化がｆ’Ｌとんど生じ
ることなく、容易に作製できる利点がある。
は製造することが困難であった、なめらかに変化するよ
うな屈折率分布をもつ大きな結晶化がｆ’Ｌとんど生じ
ることなく、容易に作製できる利点がある。
従ってグレーティドインデックス型フッ化物ガラス光フ
ァイバ母材、特に分散特性などを考慮して設計された屈
折率分布分もつフッ化物ガラス光ファイバ母材の製造に
利用して大いに効果がある。このような７フ化物ガラス
光ファイバは２〜６ｍ帯の赤外線伝送用ファイバとして
利用できる。またフッ化物ガラス以外に比較的低融点を
持つガラスからなる光ファイバ用母材の製造に用いて有
利である。
ァイバ母材、特に分散特性などを考慮して設計された屈
折率分布分もつフッ化物ガラス光ファイバ母材の製造に
利用して大いに効果がある。このような７フ化物ガラス
光ファイバは２〜６ｍ帯の赤外線伝送用ファイバとして
利用できる。またフッ化物ガラス以外に比較的低融点を
持つガラスからなる光ファイバ用母材の製造に用いて有
利である。
第１図は本発明の実施態様を示す概略の説明図であり、
第２図及び第３図は本発明に用いる分割可能な鋳型構造
を説明する縦断面及び第２図のＸ−１面での横断面図で
ある。 第４図は本発明の実施例で得た光ファイバ母材を線引し
て光ファイバとしたものの径方向屈折率分布を示すグラ
フである。 第４図 圧祈令 イ杢方向
第２図及び第３図は本発明に用いる分割可能な鋳型構造
を説明する縦断面及び第２図のＸ−１面での横断面図で
ある。 第４図は本発明の実施例で得た光ファイバ母材を線引し
て光ファイバとしたものの径方向屈折率分布を示すグラ
フである。 第４図 圧祈令 イ杢方向
Claims (1)
- 円柱形中空部を有し分割可能な構造とした鋳型を高速で
回転させながら、該中空部にクラッド用ガラス融液を流
し込むことにより管状のクラッド部ガラスを成形した後
直ちにコア用ガラス融液を供給量を制御しながら上記管
状クラッド部ガラスの中空部に滴下し、同時に各流量を
制御した不活性気体及び塩素系気体からなる混合気体を
該管状クラッドガラス中空部に送りコア部ガラスを成形
することを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20581986A JPS6364934A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20581986A JPS6364934A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6364934A true JPS6364934A (ja) | 1988-03-23 |
Family
ID=16513224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20581986A Pending JPS6364934A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6364934A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0326401A2 (en) * | 1988-01-29 | 1989-08-02 | Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing preform for fluoride glass fiber |
-
1986
- 1986-09-03 JP JP20581986A patent/JPS6364934A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0326401A2 (en) * | 1988-01-29 | 1989-08-02 | Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing preform for fluoride glass fiber |
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