NO308524B1 - FremgangsmÕte for fremstilling av et glassemne for anvendelse ved fremstilling av optiske fibre - Google Patents

FremgangsmÕte for fremstilling av et glassemne for anvendelse ved fremstilling av optiske fibre Download PDF

Info

Publication number
NO308524B1
NO308524B1 NO920724A NO920724A NO308524B1 NO 308524 B1 NO308524 B1 NO 308524B1 NO 920724 A NO920724 A NO 920724A NO 920724 A NO920724 A NO 920724A NO 308524 B1 NO308524 B1 NO 308524B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
glass
rod
tube
production
glass tube
Prior art date
Application number
NO920724A
Other languages
English (en)
Other versions
NO920724D0 (no
NO920724L (no
Inventor
Masumi Ito
Hiroo Kanamori
Toshio Danzuka
Hiroshi Yokota
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries filed Critical Sumitomo Electric Industries
Publication of NO920724D0 publication Critical patent/NO920724D0/no
Publication of NO920724L publication Critical patent/NO920724L/no
Publication of NO308524B1 publication Critical patent/NO308524B1/no

Links

Classifications

    • 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
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01248Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing by collapsing without drawing
    • 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
    • C03B37/10Non-chemical treatment
    • C03B37/14Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
    • 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
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture 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
    • 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
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01257Heating devices therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/40Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn
    • C03B2201/42Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn doped with titanium

Landscapes

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

Description

Oppfinnelsens område
Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av et glassemne for anvendelse ved fremstilling av en optisk fiber med lavt transmisjonstap.
Teknikkens stand
Som én av metodene for fremstilling av et glassemne for en optisk fiber er det kjent en "stav-i-rør"-metode som omfatter at en stav innføres som kjernemateriale i et glassrør som tjener som et kledningsmateriale og har en lavere brytningsindeks enn kjernematerialet, og hvor disse smeltes og sammenføyes. Da glassemnet fremstilt ved stav-i-rør-metoden er tilbøyelig til å ha defekter på grenseflaten mellom kjernematerialet og klednings-materialet, har den optiske fiber fremstilt av emnet stort transmisjonstap.
For å løse dette problem ved stav-i-rør-metoden, foreslås det i japansk patentpublikasjon nr. 34938/1989 en fremgangsmåte som omfatter at en glasstav innføres som kjernemateriale i et glassrør som tjener som kledningsmateriale, en kompositt av staven og røret monteres på en glassdreiebenk, og kompositten oppvarmes med en oksygen-hydrogenbrenner for å krympe røret, hvorved røret og staven smeltes og sammenføyes. Ved denne metode føres oksygen-hydrogenbrenneren fra én ende av kompositten til den andre, og en gass, f.eks. en halogengass, strømmer inn i rommet mellom staven og røret. Ved denne metode kan imidlertid bobler bli tilbake på grenseflaten mellom glassrøret og glasstaven for et fremstilt emne, slik at en optisk fiber fremstilt av et slikt emne ikke har tilstrekkelig mekanisk styrke og slik at transmisjonstapet blir uheldig påvirket.
Oppsummering av oppfinnelsen
Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret stav-i-rør-metode for fremstilling av et glassemne for anvendelse ved fremstilling av en optisk fiber.
Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en stav-i-rør-metode ved hjelp av hvilken dannelsen av bobler på grenseflaten mellom glasstaven og glassrøret kan unngås.
Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for fremstilling av et glassemne for anvendelse ved fremstilling av en optisk fiber, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at den omfatter de trinn
at en glasstav som inneholder et metalloksiddopingsmiddel hvis fordeling er slik at det omfatter glasstavens omkretsoverflate, innføres som kjernemateriale i et glassrør som tjener som kledningsmateriale og har en lavere brytningsindeks enn kjernematerialet, og
at kompositten av glasstaven og glassrøret oppvarmes fra utsiden mens en blandet gass som omfatter en halogenholdig gass valgt fra CF4, SF6eller Cl2og oksygengass med en konsentrasjon på 20-80 volum%, får strømme i rommet mellom glasstaven og glassrøret for å smelte disse sammen for fremstilling av glassemnet.
Kortfattet beskrivelse av tegningene
På tegningene viser fig. 1 et snittriss av et eksempel på et apparat for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte, og fig. 2 er et diagram som viser antallet av bobler og transmisjonstapet med varierende oksygenkonsentrasjon i den blandede gass som fylles i rommet mellom glasstaven og glassrøret ifølge eksemplet.
Nærmere beskrivelse av oppfinnelsen
Den foreliggende fremgangsmåte kan utføres under i det vesentlige de samme betingelser som betingelsene ved utførelsen av den tradisjonelle stav-i-rør-metode, bortsett fra at den blandede gass får strømme inn i rommet mellom glasstaven og glass-røret under sammensmelting av disse ved oppvarming.
Glasstaven vil som kjernemateriale vanligvis bestå av et kvartsglass som inneholder et dopingsmiddel, så som Ge eller Ti, som øker kjernematerialets brytningsindeks. Et slikt dopingsmiddel foreligger i form av et oksid, f.eks. Ge02eller Ti02. Når kompositten av glasstaven og glassrøret oppvarmes og smeltes sammen, bør kvartsglasset være tilstrekkelig myknet. Kompositten blir derfor oppvarmet ved en temperatur på 1900 "C eller høyere. Ved en så høy temperatur blir metalloksidet redusert. I tilfelle av Ge02som eksempel vil gassformig GeO og molekylært oksygen bli dannet i overensstemmelse med følgende reaksj onslikning:
Slike gasser som dannes under sammenføyningen, blir oppfanget på grenseflaten mellom kjernematerialet og klednings-materialet under dannelse av bobler. Den halogenholdige gass påskynder ovenstående reduksjonsreaksjon. For å undertrykke denne reaksjon, anvendes oksygengass i henhold til den foreliggende oppfinnelse.
Den blandede gass som skal ifylles, har en oksygenkonsentrasjon på 20-80 volum%. Når oksygeninnholdet er mindre enn 20 volum%, kan bobler bli dannet på grenseflaten. Når oksygeninnholdet er større enn 80 volum%, blir vann eller fuktighet på glassoverflåtene ikke fjernet tilstrekkelig fordi det er mangel på halogeninnhold, slik at den ferdigfremstilte optiske fiber vil ha øket transmisjonstap på grunn av hydroksylgrupper i fiberen.
Eksempler på den halogenholdige gass er rent halogen, så som fluor- og klorgasser, eller forbindelser som inneholder et halogenatom, så som CF4eller SF6etc.
Trykket i rommet mellom glasstaven og glassrøret blir fortrinnsvis holdt redusert, for eksempel rundt 300 mmHg, under sammensmeltingen av disse. Ved det reduserte trykk blir krymp-ingen av glassrøret påskyndet.
I henhold til en foretrukken utførelsesform blir minst én, fortrinnsvis begge, av glassrørets innervegg og glasstavens omkretsoverflate etset før smelting. Glassoverflaten blir etset med flussyre inntil en dybde på 10-200 pm.
Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart under henvis-ning til tegningene.
Fig. 1 viser et snittriss av et eksempel på et apparat anvendt ved stav-i-rør-metoden ifølge den foreliggende oppfinnelse, hvor tallene 1, 2 og 3 betyr henholdsvis en glasstav som kjernemateriale, et glassrør som kledningsmateriale og støtte-glassrør. Glasstaven og glassrøret blir fortrinnsvis fremstilt ved hjelp av VAD-metoden. Ved begge ender av glassrøret 2 tilkoples respektive hjelpeglassrør ved smelting, og disse blir vertikalt opphengt ved hjelp av f.eks. kjokser 11 og beveget opp og ned ved hjelp av en løftemekanisme 12. Glassrøret 2 anbringes i det innvendige kammer til en oppvarmingsovn 13. Ovnen 13 har et ringoppvarmingselement 14, en varmeisolator 15 og et muffelrør 16 som hindrer avsetning av forurensninger som frigjøres fra varmeelementet og isolatoren over på glassemnet.
Glasstaven 1 innføres i glassrøret 2, og glassstavens 1 nedre ende understøttes av en støttestav 17. Begge de frie ender av støtterørene 3 er forsynt med hetteredskaper 18, 18' for å opprettholde en spesifikk atmosfære eller et spesifikt trykk i rørene. Den nedre redskap 18 understøtter glassstaven 1 via støttestaven 17. Den blandede gass blir tilført til rommet mellom glasstaven 1 og glassrøret 3 fra en gasstilførselsledning ved at en øvre ventil 19 åpnes. Deretter blir den øvre ende av glass-røret 2 i hvilket glasstaven 1 er anbrakt, beveget til nivået for ringoppvarmingselementet 14, hvorved glassrøret 2 blir oppvarmet og myknet fra den øvre ende og krymper på grunn av overflatespen-ning og trykkforskjell mellom glassrørets 2 innside og utside, slik at glassrøret og glasstaven blir smeltet sammen. Under slike betingelser blir kompositten av glassrøret og glasstaven løftet opp og smeltet sammen i langsgående retning for å avslutte smeltesammenbindingen mellom glasstaven og glassrøret, og under denne sammensmelting blir gassen i rommet mellom glass-staven 1 og røret 2 fjernet via et apparat 20 for behandling av bruktgass.
Eksempel
Det ble benyttet en glasstav som kjernemateriale som inneholdt homogent fordelt germanium og hadde en ensartet bryt-ningsindeksprofil i glasstaven, og et glassrør som kledningsmateriale som var laget av rent kvartsglass. Disse ble montert i apparatet på fig. 1. Rommet mellom glassstaven og glassrøret ble fylt med en blandet gass av klorgass og oksygengass -i forskjellige volumforhold fra en gasstilførselsledning med ventiler 19 og et apparat 20 for behandling av bruktgass. Deretter ble kompositten av glasstaven og røret oppvarmet fra sin øvre ende og sammensmeltet for fremstilling av et glassemne.
Resultatene er vist på fig. 2.
Når oksygenkonsentrasjonen i den blandede gass var 50 volum% eller høyere, ble ingen bobler dannet. Ved en oksygenkonsentrasjon på 20 volum% ble bare to bobler pr. meter dannet.
En optisk fiber fremstilt av glassemnet som var fremstilt slik som beskrevet ovenfor, hadde et lavt transmisjonstap på 0,35 dB/km ved en bølgelengde på 1,3 um og ved en oksygenkonsentrasjon på 80 volum% eller lavere, men ved en oksygenkonsentrasjon som var høyere enn 80 volum%, økte transmisjonstapet sterkt. Det benyttede oksygenkonsentrasjons-område er derfor 20-80 volum%, i hvilket antallet av bobler er lite og transmisjonstapet lavt.

Claims (1)

  1. Fremgangsmåte for fremstilling av et glassemne for anvendelse ved fremstilling av en optisk fiber, KARAKTERISERT VED at den omfatter de trinn
    at en glasstav (1) som inneholder et metalloksiddopingsmiddel hvis fordeling er slik at det omfatter glasstavens omkretsoverflate, innføres som kjernemateriale i et glassrør (2) som tjener som kledningsmateriale og har en lavere brytningsindeks enn kj ernematerialet, og at kompositten av glasstaven (1) og glassrøret (2) oppvarmes fra utsiden mens en blandet gass som omfatter en halogenholdig gass valgt fra CF4, SF6eller Cl2og oksygengass med en konsentrasjon på 20-80 volum%, får strømme i rommet mellom glasstaven og glass-røret for å smelte disse sammen for fremstilling av glassemnet.
NO920724A 1991-02-25 1992-02-24 FremgangsmÕte for fremstilling av et glassemne for anvendelse ved fremstilling av optiske fibre NO308524B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3029869A JPH04270132A (ja) 1991-02-25 1991-02-25 光ファイバ用ガラス母材の製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO920724D0 NO920724D0 (no) 1992-02-24
NO920724L NO920724L (no) 1992-08-26
NO308524B1 true NO308524B1 (no) 2000-09-25

Family

ID=12287980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO920724A NO308524B1 (no) 1991-02-25 1992-02-24 FremgangsmÕte for fremstilling av et glassemne for anvendelse ved fremstilling av optiske fibre

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0501429B1 (no)
JP (1) JPH04270132A (no)
KR (1) KR950004058B1 (no)
AU (1) AU649519B2 (no)
DE (1) DE69212017T2 (no)
FI (1) FI96944C (no)
NO (1) NO308524B1 (no)
TW (1) TW198002B (no)
ZA (1) ZA921271B (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0177088B1 (ko) * 1993-11-29 1999-05-15 김광호 단일모드 광섬유 1차 모재 오버크래딩 방법 및 장치
US5917109A (en) 1994-12-20 1999-06-29 Corning Incorporated Method of making optical fiber having depressed index core region
CA2161939A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-21 George E. Berkey Method of making optical fiber having depressed index core region
KR0184481B1 (ko) * 1996-06-10 1999-05-15 김광호 광섬유 제조장치의 고생산성 광섬유 인출장치 및 그 인출방법
DE69815853T2 (de) * 1997-03-27 2003-12-24 Samsung Electronics Co Ltd Vorrichtung und verfahren zum ummanteln eines vorformstabes für optische fasern und verfahren zum ziehen von optischen fasern
EP1005659B1 (en) * 1997-08-19 2006-03-29 Prysmian Cavi e Sistemi Energia S.r.l. Method of and apparatus for manufacturing an optical fiber preform
US6105396A (en) * 1998-07-14 2000-08-22 Lucent Technologies Inc. Method of making a large MCVD single mode fiber preform by varying internal pressure to control preform straightness
JP3819614B2 (ja) * 1998-10-16 2006-09-13 信越石英株式会社 光ファイバ用石英ガラス母材の製造方法
US6446468B1 (en) * 2000-08-01 2002-09-10 Fitel Usa Corp. Process for fabricating optical fiber involving overcladding during sintering
NL1025476C2 (nl) * 2004-02-12 2005-08-15 Draka Fibre Technology Bv Werkwijze ter vervaardiging van een vormdeel voor optische vezels.
WO2007059336A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Nextrom Oy Method and apparatus for manufacturing water-free optical fiber preforms
US9212082B2 (en) 2012-12-26 2015-12-15 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg System and method for fabricating optical fiber preform and optical fiber
CN108083628B (zh) * 2016-11-22 2022-07-26 贺利氏石英北美有限责任公司 用于制造玻璃预成型件的向上塌缩工艺和设备
EP3683195A1 (en) * 2019-01-15 2020-07-22 Heraeus Quartz North America LLC Automated large outside diameter preform tipping process

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5852935B2 (ja) * 1978-11-20 1983-11-26 三菱マテリアル株式会社 光伝送用素材の製造方法
JPS5924092B2 (ja) * 1978-12-29 1984-06-07 三菱マテリアル株式会社 光フアイバ母材の製造法
GB2148875B (en) * 1983-10-24 1987-01-28 Standard Telephones Cables Ltd Optical fibre preform manufacture
JPS61117126A (ja) * 1984-11-13 1986-06-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ用母材の製造方法
JPS61227938A (ja) * 1985-04-03 1986-10-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ用母材の製造方法
JPS6236035A (ja) * 1985-04-18 1987-02-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ母材の製造方法
US5059230A (en) * 1990-01-22 1991-10-22 At&T Bell Laboratories Fabrication of doped filament optical fibers

Also Published As

Publication number Publication date
AU649519B2 (en) 1994-05-26
NO920724D0 (no) 1992-02-24
ZA921271B (en) 1993-04-28
EP0501429A1 (en) 1992-09-02
NO920724L (no) 1992-08-26
DE69212017T2 (de) 1996-12-19
DE69212017D1 (de) 1996-08-14
FI920784A (fi) 1992-08-26
KR950004058B1 (ko) 1995-04-25
AU1118992A (en) 1992-08-27
FI96944C (fi) 1996-09-25
TW198002B (no) 1993-01-11
EP0501429B1 (en) 1996-07-10
KR920016363A (ko) 1992-09-24
FI920784A0 (fi) 1992-02-24
FI96944B (fi) 1996-06-14
JPH04270132A (ja) 1992-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2054873C (en) Method of making polarization retaining fiber
CN1791559B (zh) 光纤及光纤制造方法
NO308524B1 (no) FremgangsmÕte for fremstilling av et glassemne for anvendelse ved fremstilling av optiske fibre
US6584808B1 (en) Method of manufacturing an optical fiber preform by collapsing a tube onto a rod
NO161730B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av en gjenstand av glass, hvorav i det minste en del er dopet med fluor.
US4504297A (en) Optical fiber preform manufacturing method
EP0176263A2 (en) Optical fiber
US4693738A (en) Method for producing glass preform for optical fiber
JP5242007B2 (ja) 光ファイバの製造方法
NO155487B (no) Fremgangsmaate til fremstilling av en glassgjenstand med stor renhet.
EP0164127B1 (en) Method for producing glass preform for optical fibers
CN113716856B (zh) 光纤预制棒的制造设备、方法及光纤预制棒
JPH051221B2 (no)
CN1022681C (zh) 用于单模光纤的纤维预制棒的制造方法
JPH0442340B2 (no)
KR20000035123A (ko) 광파이버모재용 석영유리관, 그 제조방법 및 이 모재용 석영유리관을 사용한 광파이버용 모재
JP4565221B2 (ja) 光ファイバ用母材
CN113248131B (zh) 光纤预制棒及其制造设备和制备方法
JPH01148725A (ja) 光フアイバ用母材の製造方法
KR20050118564A (ko) 1383나노미터에서 낮은 수산기 손실을 갖는 싱글모드 광섬유용 모재의 제조 방법
JPH0710580A (ja) 光ファイバ母材の製造方法
JP2003212559A (ja) ガラス母材の製造方法
JPS63291832A (ja) 光ファイバ母材の製造方法及び装置
JPS61136933A (ja) イメ−ジフアイバ母材の製造方法
JPS63315531A (ja) 光ファイバ母材の製造方法