JPS6054935A - 光ファイバ用プリフォ−ムロッドの製造方法 - Google Patents
光ファイバ用プリフォ−ムロッドの製造方法Info
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- JPS6054935A JPS6054935A JP58162298A JP16229883A JPS6054935A JP S6054935 A JPS6054935 A JP S6054935A JP 58162298 A JP58162298 A JP 58162298A JP 16229883 A JP16229883 A JP 16229883A JP S6054935 A JPS6054935 A JP S6054935A
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Classifications
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- C03C—CHEMICAL 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
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は、低屈折率ドーパントを含むクラ−２ド郁を有
する光フアイバ用プリフォームロッドの製造方法に関す
る。
する光フアイバ用プリフォームロッドの製造方法に関す
る。
（発明の技術的背景とその問題点）
従来、石英系ガラスロッドから成るコア部上に低屈折率
ドーパントとしてのＢ２０３（酸化ポロン）やＦ（フッ
素）を含むスートを吹き付ける外付は法や前記ロッドを
低屈折率ドーパントを含む石英管でジャケットするロッ
ドインチューブ方等により屈折率の小さいクラッド部を
有するプリフォームロッドを製造することが行われてい
る。
ドーパントとしてのＢ２０３（酸化ポロン）やＦ（フッ
素）を含むスートを吹き付ける外付は法や前記ロッドを
低屈折率ドーパントを含む石英管でジャケットするロッ
ドインチューブ方等により屈折率の小さいクラッド部を
有するプリフォームロッドを製造することが行われてい
る。
しかし、クラッド部にＢ２Ｏ３やＦの如き低屈折率ドー
パントを添加すると、クラッド部の熱膨張率がコア部の
それより大きくなることから、作成中若しくは得られた
プリフォームロッドの表面に熱膨張率の差により引張応
力が働き、クラックが生じてしまうことがある。
パントを添加すると、クラッド部の熱膨張率がコア部の
それより大きくなることから、作成中若しくは得られた
プリフォームロッドの表面に熱膨張率の差により引張応
力が働き、クラックが生じてしまうことがある。
ところで、石英ファイバの内部応力は次式（＋）〜（３
）により示すことができる。
）により示すことができる。
Σｒｒ＝（ΔＴ−Ｅ ／ １− ｃｒ ） （ｂ” ｆ
： α（ｒ）・ｒ ｄ ｒ−Ｉ／ｒ’■、’ｃｘ（ｒ）
−ｒ ｄ ｒ） ”−−−−−（１）Σ ００ ＝ （
Δ Ｔ−Ｅ ／ １−ｃｒ）（１／ｂ”Ｊ：ａ（ｒ）、
ｒ ｄ ｒ＋ １／ ｒ２ｆ：ａ（ｒ）−ｒ ｄ ｒ
−ａ（ｒ） ｒ２） −−（２）Σｚｚ＝（ΔＴ−Ｅ
／ １−ｃｒ ）（２／ ’＆ ｆ：ａ（ｒ）−ｒ ｄ
ｒ−α（ｒ）’ｔ −−−−−−−−−−−−−（３
）但し、上記式中、Σｒｒ、Σθθ、Σｚｚは円柱座標
におけるｒ、θ、２の各方向の応力、ｂはファイバ径、
ΔＴは温度変化量、Ｅはヤング率、σはポアソン比、α
は線膨張係数をそれぞれ示している。
： α（ｒ）・ｒ ｄ ｒ−Ｉ／ｒ’■、’ｃｘ（ｒ）
−ｒ ｄ ｒ） ”−−−−−（１）Σ ００ ＝ （
Δ Ｔ−Ｅ ／ １−ｃｒ）（１／ｂ”Ｊ：ａ（ｒ）、
ｒ ｄ ｒ＋ １／ ｒ２ｆ：ａ（ｒ）−ｒ ｄ ｒ
−ａ（ｒ） ｒ２） −−（２）Σｚｚ＝（ΔＴ−Ｅ
／ １−ｃｒ ）（２／ ’＆ ｆ：ａ（ｒ）−ｒ ｄ
ｒ−α（ｒ）’ｔ −−−−−−−−−−−−−（３
）但し、上記式中、Σｒｒ、Σθθ、Σｚｚは円柱座標
におけるｒ、θ、２の各方向の応力、ｂはファイバ径、
ΔＴは温度変化量、Ｅはヤング率、σはポアソン比、α
は線膨張係数をそれぞれ示している。
さて、上述のドーパントが松加されているクラッド部を
有するプリフォームロッドにより＃５１図（Ａ）に示す
ように、Ｓ＋０２から成るコア２と、Ｂ２０．及びＦを
含む５ｉ０２から成るクラッド３とを有する石英ファイ
バｌを作成すると、熱膨張率の差にて生ずるその内部応
力は上記式から明らかなように、コア２で第１図（１３
）に示すように圧縮応力として、又クラッド３で同図に
示すように引張応力としてそれぞれ作用する。従って、
ファイバはその表面に漱小な傷が４＝Ｉされるだけでも
この傷から破断が進行し、短期間で断線してしまう。
有するプリフォームロッドにより＃５１図（Ａ）に示す
ように、Ｓ＋０２から成るコア２と、Ｂ２０．及びＦを
含む５ｉ０２から成るクラッド３とを有する石英ファイ
バｌを作成すると、熱膨張率の差にて生ずるその内部応
力は上記式から明らかなように、コア２で第１図（１３
）に示すように圧縮応力として、又クラッド３で同図に
示すように引張応力としてそれぞれ作用する。従って、
ファイバはその表面に漱小な傷が４＝Ｉされるだけでも
この傷から破断が進行し、短期間で断線してしまう。
（発明の目的）
本発明の目的は、クラックが殆ど生ずることがない上に
強度的に優れた光ファイバがｆｕｔられるプリフォーム
ロッドを製造することができる方法を提供することにあ
る。
強度的に優れた光ファイバがｆｕｔられるプリフォーム
ロッドを製造することができる方法を提供することにあ
る。
（発明の概要）
本発明は、石英コア部周面に設けた低屈折率ドーパント
を含む熱膨張率の大きいクラッド部の周面に、熱膨張率
の小さいガラス層を設けたことを特徴とする。
を含む熱膨張率の大きいクラッド部の周面に、熱膨張率
の小さいガラス層を設けたことを特徴とする。
（発明の実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
先ず、外径１２１１１１のコア部となる石英製ガラスロ
ッドを用意し、このガラスロッドをガラス旋盤に固定し
た。そして、このガラスロッドを１分間に数十回転の速
度で回転すると共に移動バーナにＦを含む５ｉＣｕａ（
四塩化ケイ素）ガスと酸素及び水素ガスとを送給し、こ
のバーナからＦを含む５ｉ０２スートをロッドに吹き付
けた。移動バーナはロッドの軸方向に沿った移動を１５
ｃ＋ｓ／＋ｗｉｎの速度で繰り返すので、ロッド上には
Ｆを含むクラッド部としての５ｉ０２層が径方向に順次
成長する。
ッドを用意し、このガラスロッドをガラス旋盤に固定し
た。そして、このガラスロッドを１分間に数十回転の速
度で回転すると共に移動バーナにＦを含む５ｉＣｕａ（
四塩化ケイ素）ガスと酸素及び水素ガスとを送給し、こ
のバーナからＦを含む５ｉ０２スートをロッドに吹き付
けた。移動バーナはロッドの軸方向に沿った移動を１５
ｃ＋ｓ／＋ｗｉｎの速度で繰り返すので、ロッド上には
Ｆを含むクラッド部としての５ｉ０２層が径方向に順次
成長する。
このようにして、外付は法によりＦを含むＳｉＯ２クラ
ッド部を２腸鵬の厚さでロッド」二に成長させた後は移
動バーナに酸素及び水素ガスのみを送給すると共にこの
バーナをｌθ層腸／ｗｉｎの速度で移動させ、クラッド
部表面を２０００℃の温度で火炎研磨し、プリフォーム
ロッドを作成した。
ッド部を２腸鵬の厚さでロッド」二に成長させた後は移
動バーナに酸素及び水素ガスのみを送給すると共にこの
バーナをｌθ層腸／ｗｉｎの速度で移動させ、クラッド
部表面を２０００℃の温度で火炎研磨し、プリフォーム
ロッドを作成した。
この得られたプリフォームロッドの屈折率分布を調べた
ところ、第３図に示すように、コア部となる石英製ガラ
スロッドの屈折率とクラッド部の最外層における屈折率
とは同一になっていた。これは、」二記バーナによる火
炎研磨によりクラッド部周面のドーパン）Ｆが蒸発し、
クラッド部周面に石英ガラス層が形成されたことによる
。尚、この石英ガラス層は約０．２１の厚さで形成され
ていた。
ところ、第３図に示すように、コア部となる石英製ガラ
スロッドの屈折率とクラッド部の最外層における屈折率
とは同一になっていた。これは、」二記バーナによる火
炎研磨によりクラッド部周面のドーパン）Ｆが蒸発し、
クラッド部周面に石英ガラス層が形成されたことによる
。尚、この石英ガラス層は約０．２１の厚さで形成され
ていた。
さて、石英ガラス層は、ドーパンｌ−Ｆを含まない純石
英のみであることから、その熱膨張率はクラッド部のそ
れＪ：りも小さい。従って、本発明に係るプリフォーム
ロッドにおいては、その周面に圧縮応力が作用するので
、クラックが殆ど生じることがなく、また生じたクラッ
クが成長し、進行することもない。
英のみであることから、その熱膨張率はクラッド部のそ
れＪ：りも小さい。従って、本発明に係るプリフォーム
ロッドにおいては、その周面に圧縮応力が作用するので
、クラックが殆ど生じることがなく、また生じたクラッ
クが成長し、進行することもない。
石英ガラス層を有する本発明のプリフォームロッドによ
り、第２図（Ａ）に示すように、Ｓｉ０２から成るコア
５と、Ｆを含む５ｉ０２から成るクラッド６及び石英ガ
ラス層７を有する石英ファイバ４を作成すると、前記し
た式から明らかなように、内部応力はコア５で第２図（
Ｂ）に示すように圧縮応力として、又クラッド６で引張
応力として、更に石英ガラス層７で圧縮応力としてそれ
ぞれ作用する。従って、ファイバ４表面に微小な傷が千
１されてもこの傷が進行することはない。
り、第２図（Ａ）に示すように、Ｓｉ０２から成るコア
５と、Ｆを含む５ｉ０２から成るクラッド６及び石英ガ
ラス層７を有する石英ファイバ４を作成すると、前記し
た式から明らかなように、内部応力はコア５で第２図（
Ｂ）に示すように圧縮応力として、又クラッド６で引張
応力として、更に石英ガラス層７で圧縮応力としてそれ
ぞれ作用する。従って、ファイバ４表面に微小な傷が千
１されてもこの傷が進行することはない。
」二記実施例において、クラッド部周面に石英ガラス管
をジャケットし、プリフォームロッドの周面に圧縮応力
を作用させるようにしてもよい。イロし、ジャケット管
を別個に必要とするので、その分だけ材ｔＳ費が嵩む。
をジャケットし、プリフォームロッドの周面に圧縮応力
を作用させるようにしてもよい。イロし、ジャケット管
を別個に必要とするので、その分だけ材ｔＳ費が嵩む。
また、クラッド部周面に、更に、二酸化ケイ素のみのス
ート、即ちドーパントを含まないスートを吹き付けてガ
ラス層を形成するようにしてもよい。この場合にはバー
ナへの送給すべきスーｉ・原料を変える必要がある。
ート、即ちドーパントを含まないスートを吹き付けてガ
ラス層を形成するようにしてもよい。この場合にはバー
ナへの送給すべきスーｉ・原料を変える必要がある。
尚、上記実施例では外付は法により作成したプリフォー
ムロッドにガラス層を形成したが、ロッドインチューブ
Ｖ：により作成したプリフォームロッドにガラス層を形
成することでも同一の効果が得られる。
ムロッドにガラス層を形成したが、ロッドインチューブ
Ｖ：により作成したプリフォームロッドにガラス層を形
成することでも同一の効果が得られる。
（発明の効果）
本発明によれば、外伺は法やロッドインチューブ法にて
作」戊した低屈折率ドーパントを含むクラッド部周面に
、該クラッド部よりも熱膨張率の小さいガラス層を設け
たことで、プリフォームロッドの周面に熱膨張率の差に
より引張応力ではなく圧縮応力を作用させることができ
る。従って、クラックが殆ど生じることのないプリフォ
ームロッドが得られる上にこのロッドを用いることで表
面に圧縮応力が作用する光ファイバを製造することがで
きるので、機械的強度の優れた信頼性を有する光ファイ
バを提供することができる。
作」戊した低屈折率ドーパントを含むクラッド部周面に
、該クラッド部よりも熱膨張率の小さいガラス層を設け
たことで、プリフォームロッドの周面に熱膨張率の差に
より引張応力ではなく圧縮応力を作用させることができ
る。従って、クラックが殆ど生じることのないプリフォ
ームロッドが得られる上にこのロッドを用いることで表
面に圧縮応力が作用する光ファイバを製造することがで
きるので、機械的強度の優れた信頼性を有する光ファイ
バを提供することができる。
また、上記ガラス層を設けることで、クラッド部のドー
パントであるＦが空気中の水分と反応１７てｆ（Ｆとな
ることを有効に１１１１ ＋ｌ−できるので、ロッド若
しくはファイバが溶けることもなくなる。
パントであるＦが空気中の水分と反応１７てｆ（Ｆとな
ることを有効に１１１１ ＋ｌ−できるので、ロッド若
しくはファイバが溶けることもなくなる。
第１図（Ａ）、（Ｂ）は従来のプリフォームロッドによ
り作成した光ファイバの断面図とその内部応力を示す図
、第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発明方法に係るプリフォー
ムロッドにより作成した光ファイバの断面図とその内部
応力を示す図、第３図は本発明方法に係るプリフォーム
ロッドの屈折率分布図である。 ■、４−−−−一石英ファイバ、 ２．５−一−−−コア、 ３．６−−−−−クラツド、 ７−−−−−−−石英ガラス層。 第１図 第２図
り作成した光ファイバの断面図とその内部応力を示す図
、第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発明方法に係るプリフォー
ムロッドにより作成した光ファイバの断面図とその内部
応力を示す図、第３図は本発明方法に係るプリフォーム
ロッドの屈折率分布図である。 ■、４−−−−一石英ファイバ、 ２．５−一−−−コア、 ３．６−−−−−クラツド、 ７−−−−−−−石英ガラス層。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、石英コア部周面に、低屈折率ドーパントを含む熱膨
張率の大きいクラッド部を形成する光フアイバ用プリフ
ォームロッドの製造方法であって、前記クラッド部周面
に、該クラッド部よりも熱膨張率の小さい石英ガラス層
を設けることを特徴とする光フアイバ用プリフォームロ
ッドの製造方法２、前記クラッド部周面を火炎研磨して
前記低屈折率ドーパントを蒸発させ、前記クラッド部周
面に石英ガラス層を形成することを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の光フアイバ用プリフォームロッド
の製造方法。 ３、前記クラッド部周面に、二酸化ケイ素のみから成る
スートを吹き付け、石英ガラス層を形成することを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の光フアイバ用プリ
フォームロッドの製造方法。 ４、前記クラッド部周面に石英ガラス管をジャケットす
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光フ
ァイバ用ブリフォームロッドノ製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58162298A JPS6054935A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 光ファイバ用プリフォ−ムロッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58162298A JPS6054935A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 光ファイバ用プリフォ−ムロッドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6054935A true JPS6054935A (ja) | 1985-03-29 |
Family
ID=15751834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58162298A Pending JPS6054935A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 光ファイバ用プリフォ−ムロッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054935A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0360124U (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-13 |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP58162298A patent/JPS6054935A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0360124U (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-13 |
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