JPS636497B2 - - Google Patents

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JPS636497B2
JPS636497B2 JP55000940A JP94080A JPS636497B2 JP S636497 B2 JPS636497 B2 JP S636497B2 JP 55000940 A JP55000940 A JP 55000940A JP 94080 A JP94080 A JP 94080A JP S636497 B2 JPS636497 B2 JP S636497B2
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JP
Japan
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rod member
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glass
flame
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JP55000940A
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JPS55144442A (en
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Ashune Kuroodo
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KUORUTSU E SHIRUSU
Original Assignee
KUORUTSU E SHIRUSU
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Publication date
Application filed by KUORUTSU E SHIRUSU filed Critical KUORUTSU E SHIRUSU
Publication of JPS55144442A publication Critical patent/JPS55144442A/ja
Publication of JPS636497B2 publication Critical patent/JPS636497B2/ja
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    • 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
    • C03B37/0128—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass
    • C03B37/01291—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass by progressive melting, e.g. melting glass powder during delivery to and adhering the so-formed melt to a target or preform, e.g. the Plasma Oxidation Deposition [POD] process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/01—Other methods of shaping glass by progressive fusion or sintering of powdered glass onto a shaping substrate, i.e. accretion, e.g. plasma oxidation deposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/02—Pure silica glass, e.g. pure fused quartz
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/10—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • C03B2203/26—Parabolic or graded index [GRIN] core profile

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は光波ガイド（光フアイバ）を製作する
ために準備された中間素材製品であるプリフオー
ムをガラス粉末の溶着堆積作用と延伸操作により
製作する方法に関するものである。このプリフオ
ームはその芯部を構成するコア部とこれを取り巻
く複数種類の化学物質成分から成る組成物の堆積
層がその混合比率を変えて複数層に亘つて形成さ
れ、これによつて内部から半径方向外部にいたる
堆積層の屈折率が漸次減小するように変化する構
成をもつものである。このようなプリフオームの
製作方法は既にいくつか存在している。それ故こ
のようなプリフオームをイオン交換方法によりプ
リフオーム断面の半径外方にいたる屈折率の変化
が一つの勾配をもつように変化させることも公知
である。このイオン交換方法には幾多の困難性が
伴なう。即ちイオン交換方法は極めて薄い厚みに
しか製作することができずこのために屈折率勾配
の調節操作が極めて困難となる。更に光の散乱現
象と吸収作用に基因して生ずる光の減衰性を増大
する因子をなす不純物を内包せしめるという欠点
をもつ。 またトーチ火焔中でガラス物質の気化混合物を
加水分解させることによりプリフオームを製作す
ることも公知である。この火焔加水分解方法は例
えば火焔中にシリコンとチタニウムとからなる各
ハロゲン化合物を含む成分組成混合体を投与する
ものであり、この場合これらの各化合物質成分は
酸素または酸素化合物によつて酸化される。この
反応によつてシリコンとチタニウムの各酸化物粒
子は火焔によつて加熱されたプリフオーム上に堆
積される。このとき気化混合物の成分比率組成を
漸次変化させることにより、その化学的成分組成
が半径方向に変化するごとき被覆部がコア上に得
られる。この方法は有用ではあるがしかし種々の
欠点をもつている。即ち堆積された各層は数十マ
イクロメータ程度の薄い層であり、それ故全長、
全周に亘つて均質なガラス層を得るためにはその
堆積された酸化粒子を部分的に溶融させて均質化
する必要がある。他方において規則正しい堆積層
をうるためには該プリフオームを構成すべき出発
コア棒体の表面を精密に機械加工することが必要
となる。 仏国特許第2178175号に係る他の方法はガラス
原料による複数の層を堆積させるものである。こ
の各堆積層は事実上円筒形状をなす出発部材の表
面上に段階的に半径方向に変化するガラス成分組
成物をもつている。この方法は簡単に触れただけ
で詳しくは述べてないが、火焔中においてガラス
物質気化混合体を加水分解して堆積せしめるとい
う普遍化した加水分解方法によるものと考えら
れ、そのため上述のものと同じ欠点を有してい
る。また別の仏国特許第2253723号には管又は棒
体等の円筒状支持体上にガラス粉末を投射する方
法が述べられているが、この方法は高屈折率の光
波ガイド（光フアイバ）を製造するためのプリフ
オーム製作方法に限定されている。この技術は複
雑にすぎるものであり、即ちこの方法は特殊な装
置を必要とするばかりでなく、投射すべきガラス
粉末の粒子サイズが余りにも微粒であるため該プ
リフオーム上に堆積層を施こす前後において微細
なガラス粉末による汚染を回避するために種々の
設備が必要となる。 一般的に言えばこれまでの方法は非常に粒子サ
イズの小さい微粉末ガラス組成物を火焔軸線方向
に沿わせて火焔中に送り込むものであつて、これ
によつて堆積された層の厚みと組織の均一化を可
能な限度において達成しようとしている。これら
従来の方法は各層の厚みが非常に薄いので、充分
な厚みの被覆を得ようとするには幾層にも及ぶ多
数の堆積層を繰返し作る必要があるので長時間を
要し経費も高くなる。これらの方法によつて製作
されたプリフオームはいずれの場合においても中
位程度の長さ寸法のものしか得られなかつたので
極めて長尺の連続した光波ガイドを製作すること
はできなかつた。 本発明は簡単でかつ経済的な方法を採用するこ
とにより、従来の困難性を克服し乃至はこれを低
減することを目的とするものである。光波ガイド
を延伸方法により製造するための中間製品である
プリフオームを製作しようとする本発明に係るこ
の方法はプリフオームのコアを構成すべき棒体部
材上にこれを取り巻くガラス成分組成が半径外方
に向つて変化する被覆部分を有するプリフオーム
の製作方法に係り、上記プリフオームのコアを構
成する棒体部材の屈折率はその外側周面に堆積さ
れた被覆部分のいずれの堆積層より大なる屈折率
を有する。このプリフオームは第１の組織体であ
るプリフオームのコア部を構成する出発棒体部材
から出発して、この外周表面上にプラズマトーチ
を施こし、半径方向にガラス成分組成が変化する
複数個の堆積層を形成せしめたものである。この
場合各ガラス粉末組成物はプラズマトーチの火焔
軸線の横方向から重力利用による自然落下放出に
より火焔上に供給され、該火焔中で溶融状態に加
熱されたガラス液滴は棒体部材全周表面に亘つて
投射されて所定の層厚みになるまで堆積され、各
堆積工程の完了後その都度、堆積棒体部材は被覆
された直径が初めの直径値またはそれに近似した
直径値になるまで延伸され、この堆積作用と延伸
成形作用は各層について継続して行なわれる。本
発明による方法は超微粉ガラス粉末の使用による
汚染の被害を最大限に回避しつつ、均質なガラス
層から成る長尺のプリフオームを直接的かつ迅速
に製作しうる長所を有する。 一つの実施例において、プリフオームのコアを
構成する最初の出発棒体部材は往復する併進運動
とこれに回転運動を組合せて駆動されるように設
備したプリフオーム保持器上に取付けられ、かつ
高周波電力源によつて稼動するプラズマトーチの
火焔中におかれる。これらの並進運動と回転運動
の速度は棒体全表面上に規則正しい堆積層が得ら
れるように調節可能である。このプリフオーム保
持器自体はプラズマトーチの火焔放射頭に対して
漸進的に遠ざかり或は近づくことができるように
駆動することのできる更にもう一つの案内レール
上に取付けられる。該トーチの火焔放射軸線は棒
体部材の回転軸線に対し直角をなす。上記プラズ
マトーチの上方に設備されたガラス粉末分配装置
によりガラス粉末は火焔の放射軸線方向に対しそ
の横方向上方からトーチ火焔中に向つて重力作用
による自然落下により供給される。該火焔中に便
乗して溶融状態になつたガラス粉末組成物の液滴
は棒体部材の加熱された表面上に吹付けられこれ
によつて直接的に均質なガラス状堆積層が所定の
堆積厚みになるまで形成される。当初の直径が
D0で長さがL0なる円柱状の出発棒体部材上に屈
折率を減少せしめる性質をもつドープ物質を含む
混合組成比率C1から成る第一のガラス成分組成
物層が堆積され、この屈折率n1は最初の出発棒体
部材の屈折率n0より小さい。この第１堆積層の規
定厚みはl1である。従つて出発棒体部材の直径は
D1＝D0＋2l1なる直径値となるが、このD1なる直
径もをつ棒体部材はその直径値が当初の直径値
D0に極近するかまたはD0に達するまで加熱作用
をうけつつ延伸される。このようにして延伸され
た棒状部材上に更に、同じドープ物質を含む異な
る混合組成比率C2なる第二ガラス粉末組成物層
が堆積され、その層厚みはl2でかつその屈折率n2
はn1より小である。次いで該棒体部材は再び延伸
作用をうけてその直径値がD0に極近の値乃至は
D0値に至るまで延伸される。この操作はＰ回例
えば10回繰返される。この操作が終了したとき、
プリフオーム最内部コアに屈折率n0を有し、その
外部半径方向にn1、n2、…npなる屈折率をもつ一
連の堆積層群から成る被覆部分を有するプリフオ
ームが得られる。このようにして得られたプリフ
オームは段階的に変化する屈折率を有する形式の
ものとなる。 しかしながらドープ物質を含むガラス粉末組成
物の混合組成比率C1、C2、…Cppを比較的小さい
混合比率差を持つように規則正しく充分接近せし
めることは可能であり、このようなことは容易に
推考しうるものである。更にガラス粉末の堆積作
用と堆積された棒体部材の延伸操作が極めて高温
の状態で実施されることを考慮するならば、この
高温状態は二つの隣接する堆積層間におけるドー
プ物質の拡散作用を効果的にするから上記隣接す
る堆積層間に漸進的な組織の遷移作用が確保され
る。 プリフオームの製作は最後に最外層を形成する
最終的な一つのガラス質堆積層によつて仕上げさ
れるが、この最後の最外層組成物は前述したｐ個
の堆積層群とは異質のものであり外部保護層の役
目をもつように形成される。 本発明に係る方法に関する実施例を二つの実施
例を掲げ添付図面を参照して以下詳細に説明す
る。 ガラス粉末組成物の供給分配装置は第４図に示
され該分配装置は第１図の右側上方位置に示した
漏斗６の上部に設置されたものである。堆積用ガ
ラス粉末を装填したホツパ９が回転円板７の上方
に配置されている。ガラス粉末の粒子径は75μｍ
乃至300μｍの範囲のもので好ましくは75μｍ乃至
125μｍの範囲のものである。 上記の回転円板７は垂直軸１８を介してその下
方部に取付けた溝付きプーリ１９によつて回転さ
れこの溝付きプーリ１９は更に変速装置８をもつ
電動機によりベルト２０を介して回転駆動され
る。上記ホツパ９の下部には小径の排出管１７が
下向きに突出して形成され、該排出管１７の下端
は回転円板７の表面上方の数ミリメータの所に位
置決めされている。ガラス粉末は該回転円板７上
に円錐体状の堆積粉体を作るようにホツパ９から
供給される。上記ホツパ９の排出管に対面する回
転円板上の反対側には回転円板７の上表面の極め
て近くに固定的に配置した粉体掻取り部材２１が
取付けられ、該掻取り部材２１によつて掻取られ
たガラス粉末は漏斗６内に押しやられる。ホツパ
９から回転円板７上に引渡される粉体量は該回転
円板の回転速度によつて調節される。上述した漏
斗６はまた第１図の略図に示されており、この漏
斗６は透明なシリカ製の落下供給管として形成し
た曲管５の頂部に取付けられ、該曲管５の下側部
分は水平方向に対し下方に向つて所定の傾斜角度
に曲げられた曲管部分を有する。この曲管部分の
長さは200mm乃至500mmで、水平に対し30゜乃至60゜
の角度好ましくは45゜の角度に傾斜している。こ
の曲管５に形成した曲管部分はガラス粉末粒子の
落下速度を減少せしめる目的を有し、粒子群の曲
管離脱速度を毎秒１メートル程度に限定せしめる
ものである。 加熱源は誘導型プラズマ発生機１によるもの
で、これは高圧高周波電流（２メガヘルツで10キ
ロボルト）を送り出す電力供給装置から成る。こ
の高周波電流は透明なシリカ製火焔放射管３の全
周面を螺旋状に包囲し、かつその内部に循環水を
循環せしめる銅製冷却管により構成された電気的
誘導素子２を貫流する。高周波電力の使用とプラ
ズマ生成ガスの利用のために上記シリカ製火焔放
射管３の直径は40mm乃至60mmのものが選ばれる。
この火焔放射管３は循環水によつて冷却された金
属製支持部材４によつて支持される。この支持部
材４はまた火焔放射管３内にプラズマ火焔生成用
ガスの導入口としての役割も果している。使用さ
れたプラズマ火焔生成用ガス体は例えばアルゴ
ン、窒素、酸素またはそれらの混合物である。こ
れらの導入されるガス体は減圧弁とガス計量器を
具備した高圧ボンベから供給されるが、第１図に
は図示していない。空気は酸素と窒素とから成る
特別に望ましい混合物の例示であり、これは図示
にない空気清浄器と乾燥塔を経て圧縮機から供給
される。電気誘導的プラズマ火焔が生成される火
焔放射管は棒体部材１０の回転軸線に垂直な直立
平面内で種々の方向配置を採ることができる。 第１図において、火焔放射管３は説明を容易に
するため水平向きに描かれている。漏斗６の曲管
５の曲管部分下端と棒体部材１０とシリカ製放射
管３の出口との間の相互関係配置が第２図に示さ
れている。特に好ましい配置は曲管５の下部傾斜
角度α＝45゜、曲管５の下端落下口から火焔中心
線に至る垂直距離ａ＝10mm、放射管３の出口から
曲管５の下端落下口までの水平距離ｂ＝30mm、放
射管３の出口から棒体部材までの水平距離ｌ＝
150mmの調節値によつて得られる。 プラズマ火焔中に自然落下作用により供給され
るガラス粒子は棒体部材の堆積表面上に吸着可能
な溶融された微細な液滴状態を呈して火焔によつ
て運ばれる。水平向きに置かれた棒体部材１０の
長手方向軸線は所定の定常運動状態を保持しなが
らプラズマトーチ火焔の軸線に対して直角に交わ
る。上記棒体部材１０は該軸線周りの回転運動と
該軸線に平行な往復並進運動並びに棒体部材の軸
線に直交する方向に並進運動を受ける。従つて棒
体部材上には三重的運動が付与される。この複合
的運動を行なわせるために、棒体部材１０の両端
は通常使用されるガラス棒回転旋盤１４上に設備
した両側チヤツク１５，１５により掴持される。
この旋盤１４自体の下側には４個の車輪２２が取
付けられ、この車輪２２は水平面内において棒体
部材１０の軸線に直交する２本の案内レール１３
上に置かれて併進運動するように駆動される。更
に、該案内レール１３は移動台車１２上に取付け
られこの移動台車１２自体が更に棒体部材１０の
軸線に平行に設けた水平面内の案内レール１１上
を往復併進運動をするように駆動される。 上記の各運動はそれぞれ別個に設置された可変
速電動機によつて駆動されるが、第３図には示さ
れていない。棒体部材１０の回転速度はその直径
に従つて毎分10乃至100回転の範囲で変化し、ま
た案内レール１１に沿つて起される平行的並進運
動の移動速度は１分間に付き10mm乃至100mmの範
囲で変化する。第３図に示してない光学測定機器
によつて棒体部材直径の進展状況が連続的に測定
され、その光学的検出部が上記電動機を駆動し、
直交する案内レール１３上にある旋盤１４の移動
運動を制御する。 各層が堆積される毎にその都度、棒体部材１０
は延伸操作を受けてその直径値が当初の直径に近
い値か乃至はその値に達するまで延伸される。こ
の延伸作用は例えば仏国特許第108060号に記載し
た方法に係る電気制御式旋盤によつて実施される
か、または水素−酸素混合物又はプロパン−酸素
混合物を導びき入れるようにした環状トーチを利
用するガラス棒回転旋盤上において実施すること
ができる。 例 １ これまでよく知られた当該技術の方法による
と、高純度の各化合物質成分のガラス粉末組成物
を用いて、それらの混合組成比率を異にする複数
種類のガラス組成物群が選択される。重量％で表
示する混合比を異にするガラス粉末組成物は次の
ようなものである。
【表】 これらのガラス原料は気密の容器内において粒
子サイズが75乃至125μｍに粉砕され、次いで空
気中の水分により犯されないように45℃の貯蔵オ
ーブン内に貯蔵される。そして当初に長さ１ｍ、
直径45.7mmの非常に純度の高い円柱状の出発部材
であるシリカ製棒体部材が準備される。該棒体部
材の両端部には通常品質のシリカ製部材で長さ
300mmで直径90mmの把持端部１６が溶着される。
第３図において、この把持端部１６はガラス棒回
転旋盤１４のチヤツク１５内に緊締掴持される。
このような長い把持端部１６を使用したのはプリ
フオーム製作に対し純度の高いシリカ棒体部材１
０全長の凡てを有効に利用するためである。純粋
なシリカ製棒体部材１０は300mm乃至はそれ以上
離れて置かれたプラズマトーチ火焔により漸進的
に約５分間加熱され、シリカ棒体部材１０の回転
速度は毎分30回転で併進往復の移動速度は毎分
250mmである。このとき前述した各部材間の関係
配置距離は次のように設定される。即ちｌ＝100
mm、ａ＝40mm、ｂ＝20mm、α＝45゜である。C1の
混合比率組成物に係るガラス粉末の供給速度は１
時間当り300グラムである。このとき最初の堆積
層厚みが1.3mmに達したとき操作は中止される。
次いで該シリカ棒体部材１０の直径は延伸操作に
よつて初めの直径値にまで延伸成形され、そのと
きの長さは1.12ｍに等しい。第２番目に堆積され
るC2なる混合比率の各成分をもつ組成物の第２
層の厚みは1.15mmに等しい。このとき施こされた
第２の延伸成形操作後の棒体部材１０の長さは
1.24ｍとなる。第３番目に堆積されるC3なる混合
比率成分をもつ組成物の第３層の厚みは1.1mmに
され、次いで生ずる延伸操作後における棒体長は
1.36ｍになる。最後の混合比率成分をもつ組成物
C4の層厚みは1.1mmに堆積され延伸成形された棒
体部材の長さは1.50ｍに達する。 このようにして成形されたプリフオームは最後
に種々の理由から通常品質のガラス性シリカ層が
その最外側に被覆される。該最終的に最外層に被
覆されるシリカ堆積層は外部の化学的腐蝕作用か
らプリフオームを保護し、かつ該プリフオームを
より一そう小径のロツトに加工する期間中並びに
該ロツトを光フアイバに紡糸する期間中に蒸発作
用により組成物質が失なわれないようにするため
である。更に最外層のシリカ層は内部に層状に堆
積した種々のガラス組成物間の熱膨張率の差によ
りフアイバの最外層を緊張状態下においてフアイ
バの機械的強度を増強せしめることにも役立たし
める。最外側の被覆シリカ層は上述した方法によ
つて粒子サイズが250μｍ台の粉末によつて堆積
される。このシリカ粉末の供給は１時間当り750
グラムの堆積速度をもつように調整される。本例
示において毎回の堆積延伸操作はプリフオームの
直径が80mmに達したとき停止される。最終的には
出発棒状部材上に1.025mmの厚みをもつ４個の組
成物C1、C2、C3、C4の内部層と17.5mmの厚みをも
つガラス性シリカの最外層によつて成形されたプ
リフオームが得られ、その長さは1.5ｍで直径が
36.8mmで、かつその最内部に高純度のシリカ製コ
ア部を含む長尺のプリフオームが得られる。 このプリフオームの理論的構成が第５図に図解
されている。 現実にはプリフオームが受ける継続的な延伸作
用のために層状を成す組成物相互間には拡散現象
を生じて層間の半径方向に組成物成分比率の変化
が起り、この変化は実際上半径方向に連続的に移
行する。プリフオームに関する真の組成物成分の
比率分布構造は第６図に図示したものに極めて近
いものである。このようにして得られたプリフオ
ームの重量は16.6Kgであり、この場合理論的には
直径200μｍ、長さ160Kmのフアイバ延伸が可能に
なる。実際にはこのようなプリフオームから単一
のフアイバ紡糸操作によつて長さ50Kmのフアイバ
を製作することが可能である。 例 ２ 極めて高純度の化学的物質成分として精製され
たSiO2−B2O2の二成分組成系に係る10種類のガ
ラス成分混合組成物が準備される。該系列の最内
層と最外層のガラス組成物はC1とC10であり、こ
の重量％は次のようなものである。即ち最内層組
成物の成分混合割合はSiO2＝98％、B2O3＝２％
であり、かつ最外層組成物の成分混合割合は
SiO2＝80％、B2O3＝20％である。その他のガラ
ス組成物群はSiO2とB2O3の各％を２％宛変化さ
せて得られる中間的組成物である。 再びこゝでもプリフオームのコアを構成するシ
リカ製の出発棒体部材が準備され、これは極めて
純度が高くかつその長さが１ｍで直径は50mmであ
る。その調整は前掲した例１と同様に実施され
る。堆積された各層の厚みは表２に列記される。
【表】 各層の堆積後、該棒体部材はその直径が最初の
直径値に極近するか乃至はその値になるまで延伸
成形操作を受ける。各堆積後に得られた棒体部材
の全長を記載するまでもなく、その長さは該ガラ
ス棒成形用旋盤ベツトの全長によつて制約をうけ
ることは明らかである。従つて上記のプリフオー
ムを二つに切断することは二つの継続的な堆積作
用期間において必要となる。その結果生ずる中間
のプリフオームは当初に選ばれた堆積物質の順序
を考慮してその場合別個に独立して処理される。 例１におけるごとく、プリフオームの製作は通
常品質のガラス性シリカ層を最外側に被覆するこ
とにより仕上操作が完了する。このようにして、
最終的に製作されたプリフオームは10個の層即ち
2.25mmの厚みをもつC1からC10の各組成物群と15
mmの厚みをもつガラス性シリカ最外層によつて包
囲されかつその中心部に直径５mmの高純度のシリ
カ製コア部を形成せしめることによつて構成され
る。 前述の例示におけるように、引続き生ずる延伸
作用は隣接する堆積層間に組成比率の拡散作用を
生ずる。この結果は第７図に初めの四つの層につ
いて図示したごとく半径方向において組成物成分
比率が連続的であつて而も理論的に好ましい拠物
曲線状の変化屈折率をもつプリフオームが得られ
る。 これらの例示は本発明を説明する上で掲記した
だけであつてこれに限定されるものでないことは
容易に理解されるものであり、また選択された組
成物成分たる化合物質成分の性質や堆積層群の厚
みや組成物群の数に関しても本発明の特許請求の
範囲記載内において適宜に変更しうること勿論で
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図はプラズマトーチの断面図を略図的に示
すと共に粉末ガラス供給分配装置の一部を略図的
に示したものであり、第２図はプラズマトーチの
火焔放射頭とガラス粉末供給分配装置と棒体部材
との相互関係位置を断面図にして示した説明図、
第３図は棒体部材に種々の運動を付与するための
組立装置を直立断面で示した略図、第４図はガラ
ス粉末供給分配装置の上方部分を示す略図的断面
図、第５図は製作されたプリフオームの構成を略
図的に示す線図、第６図は例１に従つて製作され
たプリフオームの実際の構成を略図的に図形化し
た線図、第７図は例２に従つて製作されたプリフ
オームの実際の構成を略図的に図形化した線図を
示す。 １……プラズマ電力供給装置、２……電気誘導
素子、３……シリカ製プラズマトーチ放射管、４
……金属製支持部材、５……曲管、６……漏斗、
７……回転円板、９……ガラス粉末ホツパ、１０
……棒体部材、１１，１３……案内レール、１２
……移動台車、１４……回転旋盤。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ プリフオームのコアを構成する棒体部材上に
    ガラス成分組成比を異にする複数個の組成物層を
    プラズマトーチにより堆積させることにより、前
    記棒体部材の屈折率より小でかつ半径方向に漸次
    減小する屈折率をもつ被覆層を前記棒体部材を包
    囲して形成される光波ガイド用プリフオームの製
    作方法であつて、 前記の各組成物層の堆積・成形工程は組成物を
    構成する混合ガラス粉末を前記プラズマトーチの
    火焔軸線の横方向から重力作用により該火焔中
    に、落下供給し、溶融状態のガラス粉末組成物を
    棒体全周表面上に投射して所定の層厚みとなるま
    で堆積せしめる段階と次いで該堆積後の棒体部材
    を当初の棒体部材直径値又はそれに近い直径値に
    いたるまで延伸成形する段階とを含んで形成さ
    れ、前記出発棒体部材に対するすべての異なる組
    成物の前記堆積成形工程は高屈折率をもつ組成物
    の順序に従つて各層の堆積延伸工程完了毎にその
    都度継続して施されるようにしたことを特徴とす
    る光波ガイド用プリフオームの製作方法。 ２ 前記重力作用により落下供給された組成物の
    粉末ガラス粒子の大きさは75μｍ乃至300μｍの範
    囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載の光波ガイド用プリフオームの製作方法。 ３ 前記落下供給されたガラス粉末組成物は
    SiO2−B2O3なる二成分系から成ることを特徴と
    する特許請求の範囲第２項記載の光波ガイド用プ
    リフオームの製作方法。 ４ 前記粉末状態で落下供給されたSiO2−B2O3
    なる二成分系粉末組成物はその一成分SiO2が少
    くも80％重量を含んで混合されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第３項記載の光波ガイド用
    プリフオームの製作方法。 ５ 前記堆積延伸被覆層の外側を最終的に被覆す
    るために落下供給されるガラス粉末はシリカであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
    ４項までのいずれかに記載の光波ガイド用プリフ
    オームの製作方法。 ６ プリフオームのコア部を構成する前記棒体部
    材は高純度のシリカにより成形されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項まで
    のいずれかに記載の光波ガイド用プリフオームの
    製作方法。
JP94080A 1979-01-10 1980-01-10 Manufacture of light wave guiding preform Granted JPS55144442A (en)

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