JPH04321535A - 石英系光ファイバの製造方法 - Google Patents
石英系光ファイバの製造方法Info
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- JPH04321535A JPH04321535A JP11789091A JP11789091A JPH04321535A JP H04321535 A JPH04321535 A JP H04321535A JP 11789091 A JP11789091 A JP 11789091A JP 11789091 A JP11789091 A JP 11789091A JP H04321535 A JPH04321535 A JP H04321535A
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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
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02718—Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
Landscapes
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コア部ガラスに比較
してクラッド部ガラスの粘度が低い構造を有する石英系
光ファイバプリフォームからファイバを得る方法に関す
るもので、コア−クラッド間の比屈折率差の低下を抑制
してプリフォーム段階において想定したファイバ特性を
有するものを提供する。
してクラッド部ガラスの粘度が低い構造を有する石英系
光ファイバプリフォームからファイバを得る方法に関す
るもので、コア−クラッド間の比屈折率差の低下を抑制
してプリフォーム段階において想定したファイバ特性を
有するものを提供する。
【０００２】
【従来の技術】コア部ガラスに比較してクラッド部ガラ
スの線引き温度における粘度が低い構造を有する石英系
光ファイバとして、例えばコア部がＳｉＯ２、クラッド
部がフッ素ドープＳｉＯ２ からなるものがある。なお
、コア部としては微量の塩素、フッ素をドープしたもの
もある。
スの線引き温度における粘度が低い構造を有する石英系
光ファイバとして、例えばコア部がＳｉＯ２、クラッド
部がフッ素ドープＳｉＯ２ からなるものがある。なお
、コア部としては微量の塩素、フッ素をドープしたもの
もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種のファイバは、
通常同種の組成、構造のプリフォームを溶融線引きして
得ているが、線引き時に線引張力の多くを粘度の高いコ
ア部が負担した状態で冷却され、その後線引張力が解放
されるため断面積の小さなコア部に大きな応力が残留し
てコアの屈折率低下を引起こす。このため、コア−クラ
ッド間の比屈折率差が低下して、プリフォームの段階で
予め想定した特性と線引き後のファイバ特性とに食違い
が発生する。線引張力を抑えることにより残留応力を軽
減することは可能であるが、高速の線引きにおいては低
張力で安定した線引きをすることは難しい。また、プリ
フォームの最外層に粘度の高いガラス層を設け、コアの
屈折率低下を抑える方法（特開昭６４−８６１０４）が
提案されている。しかし、この方法ではファイバの製造
および構造が複雑になるという問題がある。
通常同種の組成、構造のプリフォームを溶融線引きして
得ているが、線引き時に線引張力の多くを粘度の高いコ
ア部が負担した状態で冷却され、その後線引張力が解放
されるため断面積の小さなコア部に大きな応力が残留し
てコアの屈折率低下を引起こす。このため、コア−クラ
ッド間の比屈折率差が低下して、プリフォームの段階で
予め想定した特性と線引き後のファイバ特性とに食違い
が発生する。線引張力を抑えることにより残留応力を軽
減することは可能であるが、高速の線引きにおいては低
張力で安定した線引きをすることは難しい。また、プリ
フォームの最外層に粘度の高いガラス層を設け、コアの
屈折率低下を抑える方法（特開昭６４−８６１０４）が
提案されている。しかし、この方法ではファイバの製造
および構造が複雑になるという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、以上の観点
から、コア−クラッド間の比屈折率差の低下を容易に抑
制しうる方法を提供するもので、その特徴とする請求項
１記載の発明は、コア部ガラスに比較してクラッド部ガ
ラスの粘度が低い構造を有する石英系光ファイバプリフ
ォームを溶融線引きしてファイバ化するに際して、前記
プリフォームのネックダウン直下のファイバを急冷する
ことにある。なお、コア−クラッド間の比屈折率差の低
下は、プリフォームのそれと比較して３％以内とするこ
とが望ましい。その理由は、得られたファイバのカット
オフ波長、モードフィールド径などの特性が予め設定し
た許容範囲内にとどめることができるからである。
から、コア−クラッド間の比屈折率差の低下を容易に抑
制しうる方法を提供するもので、その特徴とする請求項
１記載の発明は、コア部ガラスに比較してクラッド部ガ
ラスの粘度が低い構造を有する石英系光ファイバプリフ
ォームを溶融線引きしてファイバ化するに際して、前記
プリフォームのネックダウン直下のファイバを急冷する
ことにある。なお、コア−クラッド間の比屈折率差の低
下は、プリフォームのそれと比較して３％以内とするこ
とが望ましい。その理由は、得られたファイバのカット
オフ波長、モードフィールド径などの特性が予め設定し
た許容範囲内にとどめることができるからである。
【０００５】
【作用】コア部ガラスに比較してクラッド部ガラスの線
引き時の粘度が低い構造を有する石英系ファイバは、線
引き後に直ちに冷却ガスなどにより急冷される。これに
よりファイバ表面の温度が内部に比べ低下してクラッド
表面の粘度が高くなりコアにかかる張力の一部を負担し
、張力が解放された時のコアに残留する応力の軽減が図
られる。このため、コアの屈折率の低下、ひいてはコア
とクラッド間の比屈折率差の低下が抑制されて、予め想
定したプリフォーム段階におけるファイバ特性と比較し
て遜色のないファイバとなる。
引き時の粘度が低い構造を有する石英系ファイバは、線
引き後に直ちに冷却ガスなどにより急冷される。これに
よりファイバ表面の温度が内部に比べ低下してクラッド
表面の粘度が高くなりコアにかかる張力の一部を負担し
、張力が解放された時のコアに残留する応力の軽減が図
られる。このため、コアの屈折率の低下、ひいてはコア
とクラッド間の比屈折率差の低下が抑制されて、予め想
定したプリフォーム段階におけるファイバ特性と比較し
て遜色のないファイバとなる。
【０００６】
【実施例】図１は、この発明方法に用いられる線引き装
置を示したものである。図において、１はＳｉＯ２ か
らなるコア部とその周りに形成されたフッ素ドープＳｉ
Ｏ２ からなるクラッド部とを有する光ファイバプリフ
ォームで、１１は加熱により溶融してテーパ状になった
ネックダウン部、１２は線引きされたファイバである。 ２は加熱炉本体で、ヒータ３と炉心管４を備えていて光
ファイバプリフォーム１を溶融線引きする。５は加熱炉
本体２の底部と一体化された中空円筒状のファイバ冷却
手段で、ネックダウン部１１直下のファイバ１２をただ
ちに強制冷却するためのものである。６はこの中空円筒
状の冷却手段の上部側壁に形成された、外部と内部のフ
ァイバが通される中空部間をつなぐ通路で、例えば冷却
されたＨｅガス供給口７と噴出口８とを備えている。
置を示したものである。図において、１はＳｉＯ２ か
らなるコア部とその周りに形成されたフッ素ドープＳｉ
Ｏ２ からなるクラッド部とを有する光ファイバプリフ
ォームで、１１は加熱により溶融してテーパ状になった
ネックダウン部、１２は線引きされたファイバである。 ２は加熱炉本体で、ヒータ３と炉心管４を備えていて光
ファイバプリフォーム１を溶融線引きする。５は加熱炉
本体２の底部と一体化された中空円筒状のファイバ冷却
手段で、ネックダウン部１１直下のファイバ１２をただ
ちに強制冷却するためのものである。６はこの中空円筒
状の冷却手段の上部側壁に形成された、外部と内部のフ
ァイバが通される中空部間をつなぐ通路で、例えば冷却
されたＨｅガス供給口７と噴出口８とを備えている。
【０００７】以上の構成において、溶融線引きされたフ
ァイバ１２は冷却手段５内に導かれ冷却ガス供給口７か
ら通路６を経て噴出口８から噴出する冷却ガスによって
強制的に冷却される。これにより、先にファイバ表面、
すなわちクラッド表面の粘度が高くなり、この粘度が高
くなった部分でコアにかかる張力の一部を負担しつつ線
引きがなされる。その後、ファイバにかかる張力は解放
されることとなるが、線引き時にかかるコアへの張力が
予め軽減されているので、結果としてコアに残留する応
力が軽減されたこととなりコアの屈折率低下は抑制され
たものとなる。得られたファイバは、コア−クラッド間
の比屈折率差がプリフォーム段階におけるそれと比較し
て差異が少なく、カットオフ波長、モードフィールド径
などの特性は予め想定したものの許容範囲内のものであ
る。
ァイバ１２は冷却手段５内に導かれ冷却ガス供給口７か
ら通路６を経て噴出口８から噴出する冷却ガスによって
強制的に冷却される。これにより、先にファイバ表面、
すなわちクラッド表面の粘度が高くなり、この粘度が高
くなった部分でコアにかかる張力の一部を負担しつつ線
引きがなされる。その後、ファイバにかかる張力は解放
されることとなるが、線引き時にかかるコアへの張力が
予め軽減されているので、結果としてコアに残留する応
力が軽減されたこととなりコアの屈折率低下は抑制され
たものとなる。得られたファイバは、コア−クラッド間
の比屈折率差がプリフォーム段階におけるそれと比較し
て差異が少なく、カットオフ波長、モードフィールド径
などの特性は予め想定したものの許容範囲内のものであ
る。
【０００８】（具体例）コアが純粋ＳｉＯ２ 、クラッ
ドがフッ素ドープＳｉＯ２ からなり、両者の比屈折率
差が０．３５％の石英系ファイバプリフォームを図１の
装置を用いて線引速度３００ｍ／分、張力８０ｇでファ
イバ化し、その上にＵＶ樹脂をコートした。得られたフ
ァィバの比屈折率差は０．３４５％であった。なお、冷
却ガスとしては、２０℃のＨｅガスを毎分２リットルの
割合で流した。得られたファイバの特性であるカットオ
フ波長は、１．４９μｍ、モードフィールド径は１０．
３０μｍであり、プリフォーム段階において想定したカ
ットオフ波長１．５０μｍ、モードフィールド径１０．
１９μｍと比較して許容範囲内といえるものであつた。 因みに、上と同一のプリフォームを冷却ガスを流さずに
ファイバ化したときの比屈折率差は０．３２％と大きく
低下したものであった。このファイバのカットオフ波長
、モードフィールド径の特性は１．４３μｍ、１０．４
９μｍであり、プリフォーム段階において想定した特性
の許容範囲を超えたものであった。
ドがフッ素ドープＳｉＯ２ からなり、両者の比屈折率
差が０．３５％の石英系ファイバプリフォームを図１の
装置を用いて線引速度３００ｍ／分、張力８０ｇでファ
イバ化し、その上にＵＶ樹脂をコートした。得られたフ
ァィバの比屈折率差は０．３４５％であった。なお、冷
却ガスとしては、２０℃のＨｅガスを毎分２リットルの
割合で流した。得られたファイバの特性であるカットオ
フ波長は、１．４９μｍ、モードフィールド径は１０．
３０μｍであり、プリフォーム段階において想定したカ
ットオフ波長１．５０μｍ、モードフィールド径１０．
１９μｍと比較して許容範囲内といえるものであつた。 因みに、上と同一のプリフォームを冷却ガスを流さずに
ファイバ化したときの比屈折率差は０．３２％と大きく
低下したものであった。このファイバのカットオフ波長
、モードフィールド径の特性は１．４３μｍ、１０．４
９μｍであり、プリフォーム段階において想定した特性
の許容範囲を超えたものであった。
【０００９】
【発明の効果】この発明方法は、以上のように線引き時
の粘度が中心のコア部よりも外側部が小さな光ファイバ
プリフォームを線引きする際に、線引き直後のファイバ
を強制的に冷却する方法であるので、ファイバ表面の粘
度がコアよりも先に高くなりコアにかかる張力を一部負
担し、結果として張力が解放された時のコアに残留する
応力が軽減され、もってコアの屈折率低下が抑制され、
予め設定したプリフォーム段階におけるコア−クラッド
間の比屈折率差の変動の小さなファイバを得ることがで
きる。
の粘度が中心のコア部よりも外側部が小さな光ファイバ
プリフォームを線引きする際に、線引き直後のファイバ
を強制的に冷却する方法であるので、ファイバ表面の粘
度がコアよりも先に高くなりコアにかかる張力を一部負
担し、結果として張力が解放された時のコアに残留する
応力が軽減され、もってコアの屈折率低下が抑制され、
予め設定したプリフォーム段階におけるコア−クラッド
間の比屈折率差の変動の小さなファイバを得ることがで
きる。
【図１】この発明方法に用いられる装置の説明図である
。
。
１ 光ファイバプリフォーム
２ 加熱炉本体
３ ヒータ
４ 炉心管
５ 中空円筒状のファイバ冷却手段
６ 通路
７ 冷却ガス供給口
８ 冷却ガス噴出口
１１ ネックダウン部
１２ ファイバ
Claims (2)
- 【請求項１】 コア部ガラスに比較してクラッド部ガ
ラスの粘度が低い構造を有する石英系光ファイバプリフ
ォームを溶融線引きしてファイバ化するに際して、前記
プリフォームのネックダウン直下のファイバを急冷する
ことにより、コア−クラッド間の比屈折率差の低下を抑
制することを特徴とする石英系光ファイバの製造方法。 - 【請求項２】 コア−クラッド間の比屈折率差の低下
を３％以内とすることを特徴とする請求項１記載の石英
系光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11789091A JPH04321535A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 石英系光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11789091A JPH04321535A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 石英系光ファイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321535A true JPH04321535A (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=14722759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11789091A Pending JPH04321535A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 石英系光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04321535A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5637130A (en) * | 1993-07-13 | 1997-06-10 | Sumitomo Electric Industries, Inc. | Method and furnace for drawing optical fibers |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP11789091A patent/JPH04321535A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5637130A (en) * | 1993-07-13 | 1997-06-10 | Sumitomo Electric Industries, Inc. | Method and furnace for drawing optical fibers |
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