光纤母材的制造方法及光纤母材技术

本发明专利技术涉及在容器内配置包含芯用SiO2系玻璃的棒，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到前述容器内，前述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造在该包含芯用SiO2系玻璃的棒的外周具有SiO2包层的光纤母材的方法及光纤母材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光纤母材的制造方法及光纤母材
本专利技术涉及具有芯部和包层部的光纤的母材，特别是涉及具有内部具有许多空孔、空隙等特殊结构的光纤母材的制造方法及光纤母材。
技术介绍
随着光纤的技术进步，具有特殊结构的光纤得以实现。作为上述具有特殊结构的光纤，有图18所示的光纤。图18的(a)的空孔辅助光纤、图18的(b)的光子晶体型光纤、以及图18的(c)的多芯光纤。这些光纤的光纤母材与通常的光纤相比，是经过复杂且非常费工夫费成本的多个加工处理工序制造而成的。即，关于上述空孔辅助光纤，首先通过VAD法(气相轴向沉积法:VaperphaseAxialDepositionmethod)在母材的中心形成芯材30、在其外周形成包层31A，从而制造第一母材。接着，在该第一母材的芯30外周的包层31A内，通过于该母材的长度方向使用钻头、超声波进行机械切削而开多个贯通孔32，加工成带贯通孔的第一母材。然后，经过上述带贯通孔的第一母材的洗涤、脱水、干燥工序而完成空孔辅助光纤母材，拉拔该母材从而制造空孔辅助光纤。关于光子晶体型光纤，首先通过VAD法制造石英玻璃母材31B。然后，通过如上所述的机械切削，在石英玻璃母材31B中于其长度方向开几十个以上的贯通孔32而加工成带贯通孔的石英玻璃母材。然后，经过带贯通孔的石英玻璃母材的洗涤、脱水、干燥、加热工序而完成光子晶体型光纤母材，拉拔该母材从而制造光子晶体型光纤。作为光子晶体型光纤的其它制造方法，还可以使用拉拔多根玻璃细管的捆束物而光纤化的方法。关于多芯光纤，首先通过VAD法制造由SiO2棒形成的第一母材31C。接着，在该第一母材31C隔着规定间隔通过上述机械切削开沿着长度方向的多个贯通孔，从而加工成带贯通孔的母材。该工序后，经过带贯通孔的母材的洗涤、脱水、干燥、加热工序，在上述贯通孔中插入在其它工序中预先制造的芯母材301～307，将该芯母材301～307与贯通孔的内表面熔接，从而能够得到实心的多芯光纤母材。然后，拉拔该多芯光纤母材从而制造多芯光纤。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-040637号公报专利文献2：日本特开2003-342031号公报专利文献3：日本特开2003-342032号公报专利文献4：日本特开2004-339004号公报专利文献5：日本特开2005-263576号公报专利文献6：日本特开2006-044950号公报专利文献7：日本特开2006-069871号公报专利文献8：日本特开2007-072251号公报专利文献9：日本特开2008-310034号公报专利文献10：日本特开2009-149470号公报专利文献11：日本特开2010-173917号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如此，上述特殊结构的光纤在光纤母材的制造工序的阶段都必须经过复杂且非常费工夫费成本的多个加工处理。进一步难题在于上述加工工序中附加有光损耗因素。另外，还存在难以高精度地控制光纤母材的芯径、外径的尺寸的问题。为了实现空孔辅助光纤、光子晶体型光纤，必须进行下述工序：在通过VAD法制造的光纤母材的长度方向精密地、机械地开多个贯通孔的工序，和该贯通孔的内表面的研磨工序，开有上述贯通孔的母材的脱水工序。为了实现多芯光纤，必须进行下述工序：机械地开多个贯通孔后，该贯通孔的内表面的研磨工序，和向这些贯通孔内插入芯棒材(芯母材)并将该芯棒材与贯通孔的内表面熔接的熔接工序。这些多个工序需要极大的成本。接着成为问题的是在各工序中附加光损耗因素。光损耗因素有，例如贯通孔的内表面的粗糙引起的散射损耗的诱因、杂质对贯通孔的内表面的附着引起的吸收损耗的诱因、杂质对芯棒外周的附着引起的吸收损耗的诱因等。由于附加光损耗因素，在形成光纤的阶段中光损耗增大。进一步问题在于，通过使用钻头、超声波的机械切削，来从玻璃端面部起在长度方向开尺寸精度良好的贯通孔并不容易。另外，通过在开贯通孔后进行的、对贯通孔的内表面进行研磨、蚀刻，来提高该贯通孔的尺寸精度或者降低内表面的粗糙的操作也非常费工夫。总之，由于难以在长光纤母材的长度方向以高尺寸精度开表面粗糙小、真直度和真圆度高的贯通孔，因此难以以低散射损耗实现长的光纤。此外，上述通过VAD法制造的空孔辅助光纤、光子晶体型光纤、多芯光纤的光纤母材还存在难以精度良好地控制其芯径、外径的问题。如此，现有的空孔辅助光纤、光子晶体型光纤、多芯光纤的母材在散射损耗、表面粗糙度、尺寸精度方面存在很多问题。另外，由于通过生产率极低的方法制造，因此光纤的价格变得非常昂贵。进而，难以高尺寸精度地控制光纤的外径、芯径、以及外径与芯径之比、芯间隔、贯通孔的内径、贯通孔的间隔等光纤的结构参数，再现性低。因此，本专利技术的目的在于，提供可以解决前述现有的各种问题的光纤母材。用于解决问题的方案本申请的第一专利技术为光纤母材的制造方法的专利技术。具体而言，一种光纤母材的制造方法，其中，在容器内的中心配置包含芯用SiO2系玻璃的棒，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到前述容器内，前述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，从其固化体脱离前述容器，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造在该包含芯用SiO2系玻璃的棒的外周具有SiO2包层的光纤母材。在此，“含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液”指的是，例如含有二氧化硅粉末、蒸馏水、分散剂、固化性树脂的玻璃原料溶液。在上述制造方法中，以包围配置于前述容器的前述包含芯用SiO2系玻璃的棒的外周的方式在该容器内配置多根金属棒后，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到前述容器内，从前述固化体脱离前述容器及前述金属棒，由此在前述SiO2包层形成多个空孔为宜。另外，本专利技术的光纤母材的制造方法为，在前述容器以希望间隔配置前述包含芯用SiO2系玻璃的棒的状态下，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到前述容器内，前述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，从其固化体脱离前述容器，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造多芯光纤用光纤母材的方法。进而，本专利技术的光纤母材的制造方法为，在容器内的中心及其周围隔着规定间隔配置多根金属棒，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到前述容器内，前述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，从其固化体脱离前述容器及前述金属棒，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造在SiO2包层的中心及其周围具有多个空孔的光纤母材的方法。进而，本专利技术的光纤母材的制造方法为，在容器内的中心的周围隔着规定间隔配置多根金属棒，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到前述容器内，前述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，从其固化体脱离前述容器及前述金属棒，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造在SiO2包层的中心的周围具有多个空孔的光纤母材的方法。对于该制造方法而言，与上述制造方法不同，在所得到的光纤母材的包层的中心没有空孔。另外，本专利技术的光纤母材的制造方法为，在外形及内截面为圆形的第一容器内的中心，配置外形为圆形且内截面为四边形、或者外形为四边形且内截面为圆形、并且内截面具有至少三个与外形近接的近接部的第二容器，在前述第二容器内的中心配置包含芯用SiO2系玻璃的棒，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤母材的制造方法，其中，在容器内的中心配置包含芯用SiO2系玻璃的棒，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到所述容器内，所述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，从其固化体脱离所述容器，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造在该包含芯用SiO2系玻璃的棒的外周具有SiO2包层的光纤母材。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.19 JP 2012-0093821.一种光纤母材的制造方法，其中，在容器内的中心配置包含芯用SiO2系玻璃的棒，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到所述容器内，所述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，从其固化体脱离所述容器，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造在该包含芯用SiO2系玻璃的棒的外周具有SiO2包层的光纤母材。2.根据权利要求1所述的光纤母材的制造方法，其特征在于，以包围配置于所述容器的所述包含芯用SiO2系玻璃的棒的外周的方式在该容器内配置多根金属棒后，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到所述容器内，从所述固化体脱离所述容器及所述金属棒，由此在所述SiO2包层形成多个空孔。3.一种光纤母材的制造方法，其中，在容器内隔着规定间隔配置多根包含芯用SiO2系玻璃的棒，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到所述容器内，所述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，从其固化体脱离所述容器，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造多芯光纤用光纤母材。4.一种光纤母材的制造方法，其中，在容器内的中心及其周围隔着规定间隔配置多根金属棒，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到所述容器内，所述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，从其固化体脱离所述容器及所述金属棒，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造在SiO2包层的中心及其周围具有多个空孔的光纤母材。5.一种光纤母材的制造方法，其中，在容器内的中心的周围隔着规定间隔配置多根金属棒，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到所述容器内，所述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，从其固化体脱离所述容器及所述金属棒，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造在SiO2包层的中心的周围具有多个空孔的光纤母材。6.一种光纤母材的制造方法，其中，在外形及内截面为圆形的第一容器内的中心，配置外形为圆形且内截面为四边形、或者外形为四边形且内截面为圆形、并且内截面具有至少三个与外形近接的近接部的第二容器，在所述第二容器内的中心配置包含芯用SiO2系玻璃的棒，将含有固化性树脂的包层用SiO2玻璃原料溶液和固化剂注入到所述第一容器与所述第二容器之间、以及所述第二容器内，所述玻璃原料溶液通过自固化反应固化后，从其固化体脱离所述第一容器及所述第二容器，对该固化体进行干燥，在氯气中进行加热，由此制造光纤母材。7.一种光纤母材，其特征在于，其具有包含芯用SiO2系玻璃的棒、和覆盖该棒外周的SiO2包层，所述SiO2包层为由含有固化性树脂的液体状态的包层用SiO2玻璃原料溶液固化而形成的层，所述包含芯用SiO2系玻璃的棒的外周面与所述SiO2包层密合，这些所述包含芯用SiO2系玻璃的棒与所述SiO2包层的界面的表面粗糙度小于0.2μm。8.根据权利要求7所述的光纤母材，其特征在于，其具有以包围所述包含芯用SiO2系玻璃的棒的外周的方式配置于所述SiO2包层的、通过脱模形成的多个空孔。9.一种光纤母材，其特征在于，其具有隔着规定间隔配置在SiO2包层的中心及其周围的多个空孔，所述空孔通过脱模而形成；所述SiO2包层为通过自固化反应使含有固化性树脂的SiO2玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：井本克之，石井太，
申请(专利权)人：湖北工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP