JP2000063147A - Optical fiber preform and its production - Google Patents
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
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- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
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- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材
（プリフォーム）および光ファイバ、特には塩素をドー
プした光ファイバ母材および光ファイバに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical fiber preform and an optical fiber, and more particularly to an optical fiber preform and an optical fiber doped with chlorine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から光ファイバ母材および光ファイ
バの製造方法として、ＶＡＤ法（気相軸付け法）、ＯＶ
Ｄ法（外付け化学気相蒸着法）、ＭＣＶＤ法（内付け化
学気相蒸着法）等がよく知られている。これらの内、Ｖ
ＡＤ法、ＯＶＤ法は、多孔質ガラス母材を製造する方法
であり、これを焼結・脱水してガラス化し光ファイバ母
材を作製している。脱水工程は、ＯＨ基が光ファイバ中
に存在すると、伝送損失の増加の原因になるので、これ
を小さくする目的で行われている。多孔質ガラス母材を
脱水する方法としては、例えば塩素含有不活性ガス雰囲
気下で熱処理する方法がある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for manufacturing an optical fiber preform and an optical fiber, a VAD method (vapor phase axis attaching method), an OV method
D method (external chemical vapor deposition), MCVD method (internal chemical vapor deposition) and the like are well known. Of these, V
The AD method and the OVD method are methods for producing a porous glass preform, and this is sintered and dehydrated to be vitrified to produce an optical fiber preform. If the OH group is present in the optical fiber, the dehydration step causes an increase in transmission loss and is therefore carried out for the purpose of reducing it. As a method of dehydrating the porous glass base material, for example, there is a method of heat treatment in a chlorine-containing inert gas atmosphere.
【０００３】この熱処理の化学反応式は次のようにな
る。
２ＳｉＯＨ ＋ ２Ｃｌ2 → ２ＳｉＣｌ ＋ ２ＨＣｌ ＋ Ｏ2 （１）
２ＳｉＯ2 ＋ Ｃｌ2 → ２ＳｉＯ1.5 Ｃｌ ＋ ０．５Ｏ2 （２）
２Ｈ2 Ｏ ＋ ２Ｃｌ2 → ４ＨＣｌ ＋ Ｏ2 （３）
この反応式からも分かるように、ＳｉＯＨを脱水処理す
ると、塩素がガラス中にドープされることが判る。The chemical reaction formula of this heat treatment is as follows. 2SiOH + 2Cl 2 → 2SiCl + 2HCl + O 2 (1) 2SiO 2 + Cl 2 → 2SiO 1.5 Cl + 0.5O 2 (2) 2H 2 O + 2Cl 2 → 4HCl + O 2 (3) Also from this reaction formula As can be seen, when SiOH is dehydrated, chlorine is doped into the glass.
【０００４】この塩素ドープの効果として、特公平１−
０４０７８２号公報には、ファイバ強度を向上させるた
めに、塩素を光ファイバ表面層にドープする方法が開示
されている。また、特開平３−１１５１３６号公報で
は、第２クラッド部により多くの塩素をドープすること
により、ディプレスト型プロファイルを形成している。
さらに、特許２６５９０６６号公報には、多孔質ガラス
母材製造時に、ふっ素化合物を添加し、屈折率の不整を
低減するという例がある。この例では、多孔質ガラス母
材を脱水するために使用した塩素がコア部ガラス材中に
残留し、屈折率を高めていると述べている。また、特開
平１０−５３４２３号公報では、塩素添加濃度を従来よ
りも高めるため、多孔質ガラス母材を加熱処理して透明
ガラス化する合成シリカガラスの製造を、ＳｉＣｌ4 と
不活性ガスの雰囲気中で行うことによって、屈折率の上
昇と屈折率分布の平坦化を効果的に達成したとしてい
る。The effect of this chlorine doping is as follows:
JP-A-040782 discloses a method of doping chlorine on the surface layer of an optical fiber in order to improve the fiber strength. In Japanese Patent Laid-Open No. 3-115136, a depressed type profile is formed by doping the second clad with more chlorine.
Further, Japanese Patent No. 2659066 discloses an example in which a fluorine compound is added at the time of manufacturing a porous glass base material to reduce the irregularity of the refractive index. In this example, it is stated that chlorine used for dehydrating the porous glass base material remains in the core glass material to increase the refractive index. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-53423, in order to increase the concentration of chlorine to be added, a synthetic silica glass in which a porous glass base material is subjected to a heat treatment to be transparent vitrified is produced in an atmosphere of SiCl 4 and an inert gas. It is said that the increase in the refractive index and the flattening of the refractive index distribution are effectively achieved by carrying out in the inside.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１０−５３４２３号公報に記載された技術では、屈
折率を上げることはできるが、所望の値に制御するのは
極めて困難であり、特にカットオフ波長が所望の値にな
らないことが判ってきた。However, with the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-53423, the refractive index can be increased, but it is extremely difficult to control the refractive index to a desired value, and especially the cut It has been found that the off wavelength does not reach the desired value.
【０００６】そこで、本発明の課題は、このような問題
点に鑑みなされたもので、光ファイバ母材および光ファ
イバの特性、特にカットオフ波長が所望の値に一致する
ものを提供し、ファイバ特性の目標推定計算値と実測値
のずれを防止して、品質の向上と歩留りの向上を図ると
共に操業の安定化を図ることを主たる目的とする。Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide the optical fiber preform and the characteristics of the optical fiber, in particular, those in which the cutoff wavelength matches a desired value. The main purpose is to prevent the deviation between the target estimated calculation value and the actual measurement value of the characteristics, to improve the quality and yield and to stabilize the operation.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載した発明は、石英系光ファ
イバ母材において、径方向の塩素濃度分布が均一である
ことを特徴とする光ファイバ母材である。このように、
石英系光ファイバ母材の径方向の塩素濃度分布が均一で
あると、ファイバ母材のプロファイルの段差をより一層
小さく抑えたものとなり、ファイバ化する際のファイバ
特性の目標推定計算値と実測値がよく一致したものとな
る。さらに所望のカットオフ波長によく一致したものと
なる。In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 of the present invention is characterized in that the chlorine-based optical fiber preform has a uniform radial chlorine concentration distribution. It is an optical fiber preform. in this way,
If the chlorine concentration distribution in the radial direction of the silica-based optical fiber base material is uniform, the step difference in the profile of the fiber base material will be suppressed even smaller, and the target estimated calculation value and actual measurement value of the fiber characteristics when forming a fiber Will be a good match. Further, it is in good agreement with the desired cutoff wavelength.
【０００８】また、本発明の請求項２に記載した発明
は、石英系光ファイバ母材において、径方向の塩素濃度
分布の段差が、塩素濃度として０．１重量％以下の範囲
にあることを特徴とする光ファイバ母材である。このよ
うに、段差の許容範囲を決めれば、ファイバ母材のプロ
ファイルの段差を小さく抑えたものとなり、ファイバ化
する際のファイバ特性の目標推定計算値と実測値がほぼ
一致したものとなる。さらに所望のカットオフ波長によ
く一致したものとなり、ファイバ特性に殆ど影響を与え
ないものである。According to a second aspect of the present invention, in the silica type optical fiber preform, the step difference in the chlorine concentration distribution in the radial direction is within the range of 0.1 wt% or less in terms of chlorine concentration. It is a characteristic optical fiber preform. In this way, if the allowable range of the step difference is determined, the step difference of the profile of the fiber preform is suppressed to be small, and the target estimated calculation value and the actual measurement value of the fiber characteristic when forming the fiber become substantially the same. Further, it is in good agreement with the desired cutoff wavelength, and has little effect on the fiber characteristics.
【０００９】そして、請求項３に記載したように、石英
系光ファイバ母材において、径方向の塩素濃度分布の段
差が、塩素濃度として０．０５重量％以下の範囲にする
ことが好ましい。このように、段差の許容範囲を決めれ
ば、ファイバ母材のプロファイルの段差をより一層小さ
く抑えたものとなり、ファイバ化する際のファイバ特性
の目標推定計算値と実測値が一層よく一致したものとな
る。さらに所望のカットオフ波長によく一致したものと
なり、ファイバ特性に殆ど影響を与えることはない。Further, as described in claim 3, in the silica type optical fiber preform, it is preferable that the level difference of the chlorine concentration distribution in the radial direction is within the range of 0.05 wt% or less as the chlorine concentration. In this way, if the allowable range of the step is determined, the step of the profile of the fiber base material can be further reduced, and the target estimated calculation value of the fiber characteristic when making into a fiber and the actual measurement value are better matched. Become. Further, it is in good agreement with the desired cutoff wavelength, and has almost no influence on the fiber characteristics.
【００１０】この場合、請求項４に記載ように、前記径
方向の塩素濃度分布の段差が、コア部とクラッドとの界
面に在るものとすることができる。このように、本発明
は特にコア部（以下、コアロッドということがある）と
クラッドとの界面にある塩素濃度の段差を小さくしてフ
ァイバ特性を所望のものとすることができる。In this case, as described in claim 4, the step of the chlorine concentration distribution in the radial direction can be present at the interface between the core portion and the clad. As described above, the present invention can reduce the step of chlorine concentration at the interface between the core portion (hereinafter, sometimes referred to as a core rod) and the clad to obtain desired fiber characteristics.
【００１１】さらに、請求項５に記載したように、前記
径方向の塩素濃度分布において、コア部の径／径方向段
差位置の比が１／３〜１であることが好ましい。本発明
は、特にこのような範囲内に段差位置がある光ファイバ
母材において、塩素濃度の段差を小さくしてファイバ特
性を向上させるのに有益である。Further, as described in claim 5, in the radial chlorine concentration distribution, it is preferable that the ratio of the diameter of the core portion / the radial step position is 1/3 to 1. The present invention is particularly useful for improving the fiber characteristics by reducing the chlorine concentration step difference in the optical fiber preform having the step position within such a range.
【００１２】本発明の請求項６に記載した発明は、前記
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載した光フ
ァイバ母材から作製されることを特徴とする光ファイバ
である。このように、前記特性を有する光ファイバ母材
を延伸して製造した光ファイバであるから、光ファイバ
母材と同様、所望の特性を有する光ファイバとなる。The invention described in claim 6 of the present invention is an optical fiber manufactured from the optical fiber preform described in any one of claims 1 to 5. Thus, since the optical fiber is produced by stretching the optical fiber preform having the above-mentioned characteristics, it becomes an optical fiber having desired characteristics like the optical fiber preform.
【００１３】そして、本発明の請求項７に記載した発明
は、石英系光ファイバ母材を製造する方法において、径
方向の塩素濃度分布の段差が、塩素濃度として０．１重
量％以下の範囲になるように作製することを特徴とする
光ファイバ母材の製造方法である。このような製造方法
であれば、所望の特性を有する光ファイバ母材を得るこ
とができる。According to a seventh aspect of the present invention, in the method for producing a silica-based optical fiber preform, the step of radial chlorine concentration distribution is within a range of 0.1 wt% or less in terms of chlorine concentration. The method for producing an optical fiber preform is characterized in that With such a manufacturing method, an optical fiber preform having desired properties can be obtained.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明するが、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。ここで、図４（ａ）は、本発明で使
用した光ファイバ母材を形成するコアロッド製造装置、
図４（ｂ）は焼結反応炉、図４（ｃ）はクラッド製造装
置の構成例を示す概要図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto. Here, FIG. 4A is a core rod manufacturing apparatus for forming the optical fiber preform used in the present invention,
FIG. 4B is a schematic diagram showing a configuration example of a sintering reaction furnace and FIG. 4C is a configuration example of a clad manufacturing apparatus.
【００１５】本発明のような所望のファイバ特性を有す
る光ファイバ母材の製造装置としては、例えばＶＡＤ法
（気相軸付け法）によるガラス母材（プリフォーム）の
製造装置によって製造することができる。この装置は、
例えば図４（ａ）に示すように、基材としての石英基材
（コア）３が挿入されるチャンバ４と排気管と、前記石
英基材３の下端のターゲット部に先端を向けて配置され
るコア用バーナ１を備えており、このバーナ１に、光フ
ァイバ母材の原料となる四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4 ）、
屈折率を制御するためのドーパントとしての四塩化ゲル
マニウム（ＧｅＣｌ4 ）等の原料ラインとか、酸水素火
炎用のＨ2 ガス、Ｏ2 ガス等のガスラインが接続されて
いる。また、石英基材３の側面に向けて配置される第１
クラッド用バーナ２を備え、四塩化ケイ素ガスと酸水素
ガスラインに接続されている。As an apparatus for producing an optical fiber preform having desired fiber characteristics as in the present invention, for example, an apparatus for producing a glass preform (preform) by the VAD method (vapor phase axial attachment method) can be used. it can. This device
For example, as shown in FIG. 4 (a), a chamber 4 into which a quartz base material (core) 3 as a base material is inserted, an exhaust pipe, and a distal end of the quartz base material 3 which faces the target portion. The burner 1 for the core is provided, and the burner 1 includes silicon tetrachloride (SiCl 4 ) which is a raw material of the optical fiber preform.
A raw material line such as germanium tetrachloride (GeCl 4 ) as a dopant for controlling the refractive index or a gas line such as H 2 gas or O 2 gas for oxyhydrogen flame is connected. In addition, the first that is arranged toward the side surface of the quartz base material 3
A clad burner 2 is provided and is connected to the silicon tetrachloride gas and oxyhydrogen gas lines.
【００１６】そしてこのような装置により、石英基材３
を回転させつつターゲット部に向けてバーナ１とバーナ
２から原料とガスを吹き付け、火炎加水分解反応を起こ
させてターゲット部の表面にすす状の反応生成物（Ｓｉ
Ｏ2 ）を軸方向に堆積させて行くと共に、石英基材３を
引上げて、屈折率の高いコアと屈折率の低い第１クラッ
ドから成る多孔質ガラス母材（コアロッド）５を製造す
る。The quartz base material 3 is formed by such an apparatus.
The raw material and the gas are blown from the burner 1 and the burner 2 toward the target portion while rotating, and a flame hydrolysis reaction is caused to occur, soot-like reaction products (Si
O 2 ) is deposited in the axial direction and the quartz base material 3 is pulled up to manufacture a porous glass base material (core rod) 5 including a core having a high refractive index and a first cladding having a low refractive index.
【００１７】次に、図４（ｂ）に示したように、この多
孔質ガラス母材（コアロッド）５を不活性ガス、塩素ガ
スの混合ガス導入管および排気管と加熱装置６を備えた
焼結反応炉７内に入れ、塩素ガス濃度６．５モル％の雰
囲気下１５２０℃に加熱して脱水・焼結し、塩素をドー
プして透明ガラス化し、ガラスロッド（コアロッド）８
を作製する。Next, as shown in FIG. 4B, the porous glass base material (core rod) 5 is fired with an inert gas / chlorine gas mixed gas introduction pipe, an exhaust pipe and a heating device 6. The glass rod (core rod) 8 was placed in a sintering reaction furnace 7, heated to 1520 ° C. in an atmosphere with a chlorine gas concentration of 6.5 mol%, dehydrated and sintered, and doped with chlorine to form a transparent glass.
To make.
【００１８】次いで、このガラスロッド８を、ＳｉＣｌ
4 ガスと酸水素火炎が供給される第２クラッド用バーナ
９と排気管を有する図４（ｃ）に示したクラッド製造装
置１０に装着し、ＯＶＤ法によりバーナ９を左右に移動
させながら、このガラスロッド８の上に、所望のファイ
バ特性が得られように予め堆積する多孔質微粒子量を推
定計算して第２クラッドを形成させる。その後この第２
クラッド付きガラスロッド１１を再度図４（ｂ）に示し
た焼結反応炉７に装着し、塩素ガス濃度が１６モル％で
ある不活性ガス、塩素ガスの混合ガス雰囲気下に１４７
０℃で脱水・焼結し、塩素をドープして透明ガラス化
し、光ファイバ母材を製造する。Then, the glass rod 8 is replaced with SiCl
The gas is attached to the clad manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 4C having the second clad burner 9 to which 4 gas and oxyhydrogen flame are supplied and the exhaust pipe, and the burner 9 is moved left and right by the OVD method. The second clad is formed on the glass rod 8 by estimating and calculating the amount of porous fine particles deposited in advance so as to obtain desired fiber characteristics. Then this second
The glass rod 11 with a clad was attached again to the sintering reaction furnace 7 shown in FIG. 4 (b), and 147 was placed under a mixed gas atmosphere of an inert gas and a chlorine gas having a chlorine gas concentration of 16 mol%.
Dehydrated and sintered at 0 ° C., doped with chlorine to form transparent glass, and an optical fiber preform is manufactured.
【００１９】次に、上記の方法で製造した光ファイバ母
材について、塩素濃度分布を測定したところ、図１に示
したように径方向全域において約２０００ｐｐｍで、ほ
ぼ平滑な分布状態を示していた。特に、コアロッドと第
２クラッド（第１クラッドと第２クラッド）に塩素濃度
の段差が殆ど無く、コアと第１クラッドとの界面に小さ
な段差が存在するのみであった。Next, the chlorine concentration distribution of the optical fiber preform manufactured by the above method was measured. As a result, as shown in FIG. 1, the chlorine concentration distribution was about 2000 ppm in the entire radial direction, showing a substantially smooth distribution state. . In particular, there was almost no difference in chlorine concentration between the core rod and the second cladding (first cladding and second cladding), and there was only a small difference in the interface between the core and the first cladding.
【００２０】別に、脱水焼結時の塩素濃度（第１クラッ
ド：２モル％、第２クラッド：７モル％）を変えて光フ
ァイバ母材を製造し、塩素濃度分布を測定したところ、
図２（ｂ）のように、第１クラッド／第２クラッド間に
１０００ｐｐｍ（０．１重量％）を越える段差を有する
ものとなり、コアと第１クラッドとの間にも大きな段差
を有するものとなった。屈折率分布においても、図２
（ａ）のようにコアロッド／クラッド界面に段差を持つ
ものとなった。Separately, the optical fiber preform was manufactured by changing the chlorine concentration (first clad: 2 mol%, second clad: 7 mol%) during dehydration sintering, and the chlorine concentration distribution was measured.
As shown in FIG. 2B, the step difference between the first clad and the second clad exceeds 1000 ppm (0.1 wt%), and the step difference between the core and the first clad is large. became. Also in the refractive index distribution, FIG.
As shown in (a), there was a step at the core rod / clad interface.
【００２１】以上の結果から、塩素濃度（ｐｐｍ）と屈
折率（ｎ）の関係を求めると、次式のようになる。
△ｎCl ＝ １×１０-7／Ｃｌ（mass ｐｐｍ）
例えば、塩素濃度段差が１０００ｐｐｍあるとすると、
上式から屈折率差に換算して０．０００１あることにな
る。５００ｐｐｍならば０．００００５になる。この数
値を図３のカットオフ波長（λC ）と屈折率の段差（△
ｎCl）の関係図に当てはめてみると、塩素濃度差が１０
００ｐｐｍある時は、無い時に比べてカットオフ波長が
約５０ｎｍも大きくなってしまう。５００ｐｐｍの時
は、約２５ｎｍズレる。From the above results, the relation between the chlorine concentration (ppm) and the refractive index (n) is calculated as follows. Δn Cl = 1 × 10 −7 / Cl (mass ppm) For example, if the chlorine concentration difference is 1000 ppm,
From the above equation, it is 0.0001 in terms of the difference in refractive index. If it is 500 ppm, it becomes 0.00005. This numerical value is used as the cutoff wavelength (λ C ) and the step of the refractive index (Δ
n Cl ), the chlorine concentration difference is 10
When it is 00 ppm, the cutoff wavelength is about 50 nm larger than when it is not. At 500 ppm, there is a deviation of about 25 nm.
【００２２】従って、塩素濃度の段差がゼロであること
がより好ましいが、所望特性からのズレとして許容可能
な範囲としては、屈折率の段差が０．０００１、塩素濃
度差にして１０００ｐｐｍ（＝０．１重量％）以下、好
ましくは、屈折率の段差が０．００００５、塩素濃度差
にして５００ｐｐｍ（０．０５重量％）以下とするのが
よい。Therefore, it is more preferable that the step of chlorine concentration is zero, but as a range allowable as a deviation from the desired characteristics, the step of refractive index is 0.0001 and the difference in chlorine concentration is 1000 ppm (= 0). 0.1 wt%) or less, preferably, the difference in refractive index is 0.00005, and the chlorine concentration difference is 500 ppm (0.05 wt%) or less.
【００２３】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention, and has any similar effect to the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
ファイバ母材の径方向の塩素濃度を均一化することによ
り、光ファイバ母材のプロファイルの段差を極めて小さ
く抑えることができ、光ファイバ化する際のファイバ特
性の目標推定計算値と製品分析値とがよく一致するよう
になり、所望のファイバ特性を有するファイバを容易に
得ることができると共に、歩留りと生産性の向上を図る
ことができる。さらに、プロファイルに段差があると所
望のカットオフ波長よりも少々大きめのカットオフ波長
になる傾向が見られたが、塩素を径方向に均一にドープ
することにより所望のカットオフ波長とよく一致するよ
うになり、高歩留りと高生産性の達成に寄与している。As described above, according to the present invention, by making the chlorine concentration in the radial direction of the optical fiber preform uniform, the step difference in the profile of the optical fiber preform can be suppressed to an extremely small level. The target estimated calculation value of the fiber characteristic when making it into a fiber and the product analysis value are in good agreement, and it is possible to easily obtain the fiber having the desired fiber characteristic and to improve the yield and the productivity. You can Furthermore, when there was a step in the profile, there was a tendency that the cutoff wavelength was slightly larger than the desired cutoff wavelength, but by uniformly doping chlorine in the radial direction, the cutoff wavelength agrees well with the desired cutoff wavelength. This has contributed to the achievement of high yield and high productivity.
【図１】本発明の光ファイバ母材における径方向塩素濃
度分布を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing radial chlorine concentration distribution in an optical fiber preform of the present invention.
【図２】従来の光ファイバ母材および光ファイバにおけ
る屈折率分布あるいは径方向塩素濃度分布を示すグラフ
である。
（ａ）屈折率分布、（ｂ）塩素濃度分布。FIG. 2 is a graph showing a refractive index distribution or radial chlorine concentration distribution in a conventional optical fiber preform and an optical fiber. (A) Refractive index distribution, (b) Chlorine concentration distribution.
【図３】屈折率の段差とカットオフ波長との関係を示す
グラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the step of the refractive index and the cutoff wavelength.
【図４】本発明で使用した光ファイバ母材製造装置の構
成例を示す概要図である。
（ａ）コアロッド製造装置、（ｂ）焼結反応炉、（ｃ）
クラッド製造装置。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical fiber preform manufacturing apparatus used in the present invention. (A) Core rod manufacturing apparatus, (b) Sintering reaction furnace, (c)
Clad manufacturing equipment.
１…コア用バーナ、２…第１クラッド用バーナ、３…石
英基材（コア）、４…チャンバ、５…多孔質ガラス母
材、６…加熱装置、７…焼結反応炉、８…ガラスロッド
（コアロッド）、９…第２クラッド用バーナ、１０…ク
ラッド製造装置、１１…第２クラッド付きガラスロッ
ド。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Burner for core, 2 ... Burner for 1st clad, 3 ... Quartz base material (core), 4 ... Chamber, 5 ... Porous glass base material, 6 ... Heating device, 7 ... Sintering reaction furnace, 8 ... Glass Rod (core rod), 9 ... Burner for second clad, 10 ... Clad manufacturing apparatus, 11 ... Glass rod with second clad.
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年８月１２日（１９９９．８．１
２）[Submission date] August 12, 1999 (1999.8.1
2)
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
【請求項４】 前記径方向の塩素濃度分布において、コ
アの径／径方向段差位置の径の比が１／３〜１であるこ
とを特徴とする請求項２または請求項３に記載した光フ
ァイバ母材。 4. The chlorine concentration distribution in the radial direction, co
Optical fiber preform according to claim 2 or claim 3 ratio of diameters of / radial stepped position of A is characterized by a 1 / 3-1.
【請求項５】 前記請求項１ないし請求項４のいずれか
１項に記載した光ファイバ母材から作製されることを特
徴とする光ファイバ。 5. An optical fiber, characterized in that it is made from an optical fiber preform as set forth in any one of the claims 1 to 4.
【請求項６】 石英系光ファイバ母材を製造する方法に
おいて、コア部と第２クラッドとの界面に在る径方向の
塩素濃度分布の段差が、塩素濃度として０．１重量％以
下の範囲になるように作製することを特徴とする光ファ
イバ母材の製造方法。 6. The method for producing a silica-based optical fiber preform, wherein the difference in the radial chlorine concentration distribution at the interface between the core and the second cladding is within a range of 0.1 wt% or less in terms of chlorine concentration. A method for manufacturing an optical fiber preform, characterized in that
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００７[Correction target item name] 0007
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載した発明は、少なくともコ
ア部と第２クラッドを有する石英系光ファイバ母材にお
いて、径方向の塩素濃度分布が均一であることを特徴と
する光ファイバ母材である。このように、石英系光ファ
イバ母材の径方向の塩素濃度分布が均一であると、ファ
イバ母材のプロファイルの段差をより一層小さく抑えた
ものとなり、ファイバ化する際のファイバ特性の目標推
定計算値と実測値がよく一致したものとなる。さらに所
望のカットオフ波長によく一致したものとなる。In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 of the present invention is at least
A silica-based optical fiber preform having an a-portion and a second cladding, wherein the chlorine concentration distribution in the radial direction is uniform. In this way, if the chlorine concentration distribution in the radial direction of the silica-based optical fiber preform is uniform, the step difference in the profile of the fiber preform is further reduced, and the target estimation calculation of the fiber characteristics when forming the fiber is performed. The value and the measured value are in good agreement. Further, it is in good agreement with the desired cutoff wavelength.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００８[Correction target item name] 0008
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００８】また、本発明の請求項２に記載した発明
は、石英系光ファイバ母材において、コア部と第２クラ
ッドとの界面に在る径方向の塩素濃度分布の段差が、塩
素濃度として０．１重量％以下の範囲にあることを特徴
とする光ファイバ母材である。このように、段差の許容
範囲を決めれば、ファイバ母材のプロファイルの段差を
小さく抑えたものとなり、ファイバ化する際のファイバ
特性の目標推定計算値と実測値がほぼ一致したものとな
る。さらに所望のカットオフ波長によく一致したものと
なり、ファイバ特性に殆ど影響を与えないものである。According to a second aspect of the present invention, in the silica-based optical fiber preform, the core portion and the second crystal are formed.
The optical fiber preform is characterized in that the difference in the radial chlorine concentration distribution at the interface with the pad is in the range of 0.1 wt% or less in terms of chlorine concentration. As described above, if the allowable range of the step is determined, the step of the profile of the fiber preform is suppressed to be small, and the target estimated calculation value and the actual measurement value of the fiber characteristic when forming the fiber are substantially the same. Further, it is in good agreement with the desired cutoff wavelength, and has little effect on the fiber characteristics.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００９[Correction target item name] 0009
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００９】そして、請求項３に記載したように、石英
系光ファイバ母材において、コア部と第２クラッドとの
界面に在る径方向の塩素濃度分布の段差が、塩素濃度と
して０．０５重量％以下の範囲にすることが好ましい。
このように、段差の許容範囲を決めれば、ファイバ母材
のプロファイルの段差をより一層小さく抑えたものとな
り、ファイバ化する際のファイバ特性の目標推定計算値
と実測値が一層よく一致したものとなる。さらに所望の
カットオフ波長によく一致したものとなり、ファイバ特
性に殆ど影響を与えることはない。Further, as described in claim 3, in the silica optical fiber preform, the core portion and the second cladding are
It is preferable that the difference in the radial chlorine concentration distribution at the interface is within a range of 0.05 wt% or less in terms of chlorine concentration.
In this way, if the allowable range of the step is determined, the step of the profile of the fiber base material can be further reduced, and the target estimated calculation value of the fiber characteristic when making into a fiber and the actual measurement value are better matched. Become. Further, it is in good agreement with the desired cutoff wavelength, and has almost no influence on the fiber characteristics.
【手続補正５】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１０[Correction target item name] 0010
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１０】この場合、請求項２または請求項３に記載
したように、前記径方向の塩素濃度分布の段差が、コア
部とクラッドとの界面に在るものとすることができる。
このように、本発明は特にコア部（以下、コアロッドと
いうことがある）と第２クラッドとの界面にある塩素濃
度の段差を小さくしてファイバ特性を所望のものとする
ことができる。In this case, claim 2 or claim 3
As described above, the step of the chlorine concentration distribution in the radial direction can be present at the interface between the core and the clad.
As described above, the present invention can reduce the chlorine concentration difference at the interface between the core portion (hereinafter, sometimes referred to as a core rod) and the second cladding to obtain desired fiber characteristics.
【手続補正６】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１１[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１１】さらに、請求項４に記載したように、前記
径方向の塩素濃度分布において、コアの径／径方向段差
位置の径の比が１／３〜１であることが好ましい。本発
明は、特にこのような範囲内に段差位置がある光ファイ
バ母材において、塩素濃度の段差を小さくしてファイバ
特性を向上させるのに有益である。Furthermore, as described in claim 4, in chlorine concentration distribution in the radial direction, it is preferable ratio of the diameters of / radial stepped position of the core is 1 / 3-1. The present invention is particularly useful for improving the fiber characteristics by reducing the chlorine concentration step difference in the optical fiber preform having the step position within such a range.
【手続補正７】[Procedure Amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１２[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１２】本発明の請求項５に記載した発明は、前記
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載した光フ
ァイバ母材から作製されることを特徴とする光ファイバ
である。このように、前記特性を有する光ファイバ母材
を延伸して製造した光ファイバであるから、光ファイバ
母材と同様、所望の特性を有する光ファイバとなる。[0012] invention as set forth in claim 5 of the present invention is an optical fiber, characterized in that it is made from an optical fiber preform as set forth in any one of the claims 1 to 4. Thus, since the optical fiber is produced by stretching the optical fiber preform having the above-mentioned characteristics, it becomes an optical fiber having desired characteristics like the optical fiber preform.
【手続補正８】[Procedure Amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１３[Correction target item name] 0013
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１３】そして、本発明の請求項６に記載した発明
は、石英系光ファイバ母材を製造する方法において、コ
ア部と第２クラッドとの界面に在る径方向の塩素濃度分
布の段差が、塩素濃度として０．１重量％以下の範囲に
なるように作製することを特徴とする光ファイバ母材の
製造方法である。このような製造方法であれば、所望の
特性を有する光ファイバ母材を得ることができる。[0013] Then, the invention is described in claim 6 of the present invention, a process for preparing a silica-based optical fiber preform, co
Manufacturing of an optical fiber preform characterized in that the step of radial chlorine concentration distribution at the interface between the part (a) and the second clad is produced so that the chlorine concentration is within a range of 0.1% by weight or less. Is the way. With such a manufacturing method, an optical fiber preform having desired properties can be obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神尾 剛 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 (72)発明者 島田 忠克 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Ｆターム(参考） 4G021 CA13 EA01 EB06 4G062 AA06 BB02 LA03 LA10 LB10 MM04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Tsuyoshi Kamio 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu Gakuin Co., Ltd. Gunma Office (72) Inventor Tadakatsu Shimada 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu Gaku Kogyo Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory (72) Inventor Hideo Hirasawa 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu Gaku Kogyo Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory F-term (reference) 4G021 CA13 EA01 EB06 4G062 AA06 BB02 LA03 LA10 LB10 MM04
Claims (7)
の塩素濃度分布が均一であることを特徴とする光ファイ
バ母材。1. A silica-based optical fiber preform, wherein the chlorine concentration distribution in the radial direction is uniform.
の塩素濃度分布の段差が、塩素濃度として０．１重量％
以下の範囲にあることを特徴とする光ファイバ母材。2. A quartz optical fiber preform, wherein a step in the chlorine concentration distribution in the radial direction has a chlorine concentration of 0.1% by weight.
An optical fiber preform characterized by being in the following range.
の塩素濃度分布の段差が、塩素濃度として０．０５重量
％以下の範囲にあることを特徴とする光ファイバ母材。3. A silica-based optical fiber preform, wherein the step of the chlorine concentration distribution in the radial direction is in the range of 0.05 wt% or less in terms of chlorine concentration.
ア部とクラッドとの界面に在ることを特徴とする請求項
２または請求項３に記載した光ファイバ母材。4. The optical fiber preform according to claim 2 or 3, wherein the step of the chlorine concentration distribution in the radial direction is present at the interface between the core and the clad.
ア部の径／径方向段差位置の比が１／３〜１であること
を特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に
記載した光ファイバ母材。5. The chlorine concentration distribution in the radial direction, wherein the ratio of the diameter of the core portion / the step position in the radial direction is 1/3 to 1, and any one of claims 2 to 4 is characterized. The optical fiber preform described in.
１項に記載した光ファイバ母材から作製されることを特
徴とする光ファイバ。6. An optical fiber manufactured from the optical fiber preform according to any one of claims 1 to 5.
おいて、径方向の塩素濃度分布の段差が、塩素濃度とし
て０．１重量％以下の範囲になるように作製することを
特徴とする光ファイバ母材の製造方法。7. A method for producing a silica-based optical fiber preform, characterized in that the step of the chlorine concentration distribution in the radial direction is produced so that the chlorine concentration is within a range of 0.1% by weight or less. Manufacturing method of fiber preform.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10237997A JP2000063147A (en) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | Optical fiber preform and its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10237997A JP2000063147A (en) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | Optical fiber preform and its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000063147A true JP2000063147A (en) | 2000-02-29 |
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ID=17023601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP10237997A Pending JP2000063147A (en) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | Optical fiber preform and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000063147A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-08-10 JP JP10237997A patent/JP2000063147A/en active Pending
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