JP2000143273A - Production of optical fiber preform - Google Patents

Production of optical fiber preform

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JP2000143273A
JP2000143273A JP10311452A JP31145298A JP2000143273A JP 2000143273 A JP2000143273 A JP 2000143273A JP 10311452 A JP10311452 A JP 10311452A JP 31145298 A JP31145298 A JP 31145298A JP 2000143273 A JP2000143273 A JP 2000143273A
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JP
Japan
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core
burner
optical fiber
sintered
deposited
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Japanese (ja)
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Takaaki Suzuki
孝昭 鈴木
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
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    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • C03B37/01433Reactant delivery systems for delivering and depositing additional reactants as liquids or solutions, e.g. for solution doping of the porous glass preform
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form an optical fiber preform containing desired elements only in the central part of a core with a simple process. SOLUTION: Glass particulates generated from a burner 11 for the core is adhered to the bottom end of a supporting rod 20, by which a core central part 31 is deposited. Only the surface of this core central part 31 is thereafter heated and sintered by burner 12 for sintering and the glass particulates from a burner 13 for the core are adhered to the circumference of this sintered part 32. Further, the glass particulates from a burner 14 for the clad are adhered to the circumference of the core outer peripheral part 33, by which a clad part 34 is deposited. As a result, a porous glass body 30 which is columnar as a whole and is embedded with such cylindrical sintered part 32 as to cover the circumference of the core central part 31 is obtained. Only the core central part 31 is immersed into a solution after end of such VAD process and this soln. is permeated into this part by capillarity so that the solution is penetrated only into the range blocked by the cylindrical sintered part 32, i.e., the inside of the core central part 31.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、線引きして光フ
ァイバを作るための母材となる光ファイバ母材を製造す
る方法に関し、とくに光増幅器型光ファイバを作るため
の母材等の、コアの中心の所定領域にのみ所定の元素を
含む母材を製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber preform which is used as a preform for making an optical fiber by drawing, and more particularly to a method of manufacturing a preform for making an optical amplifier type optical fiber. And a method of manufacturing a base material containing a predetermined element only in a predetermined region at the center of the base material.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバ母材において、コア部あるい
はコア部の中の中心領域にのみ所定の元素を含ませる場
合がある。たとえば、光増幅器型光ファイバ用の母材で
は、エルビウム等の元素がコア部あるいはコア部の中心
領域に含まれている。このような母材を線引きして光フ
ァイバとすると、光増幅作用を持つ光増幅器型光ファイ
バとなる。すなわち、石英系ガラスコアにErやNd等
の希土類元素をドープすると、これらのドーパントが励
起光を吸収して信号光を増幅する作用を果たす。通常、
1.5μm帯光増幅器型光ファイバとしてはコア部に少
なくともErが添加されたものが知られており、また
1.3μm帯光増幅器型光ファイバとしてはコア部にN
dやPd等が添加されたものが知られている。1.5μ
m帯光増幅器型光ファイバはErが添加されていること
から、エルビウムドープ光ファイバと呼ばれている。
2. Description of the Related Art In an optical fiber preform, a predetermined element may be contained only in a core portion or a central region in the core portion. For example, in a preform for an optical amplifier type optical fiber, an element such as erbium is contained in a core portion or a central region of the core portion. When such a base material is drawn to form an optical fiber, an optical amplifier type optical fiber having an optical amplification effect is obtained. That is, when the quartz glass core is doped with a rare earth element such as Er or Nd, these dopants function to absorb the excitation light and amplify the signal light. Normal,
As a 1.5 μm band optical amplifier type optical fiber, one in which at least Er is added to a core portion is known, and as a 1.3 μm band optical amplifier type optical fiber, N is added to a core portion.
Those to which d, Pd, and the like are added are known. 1.5μ
The m-band optical amplifier type optical fiber is called an erbium-doped optical fiber because of the addition of Er.

【0003】これらエルビウムドープ光ファイバ等の光
増幅器型光ファイバでは、励起光を吸収して信号光を増
幅するが、その信号光の増幅が行われるために最低限必
要とされる励起光強度が存在し、その値をしきい値と呼
んでいる。励起光強度がこのしきい値よりも小さい場合
には、エルビウムイオンの励起が不十分であることから
信号光は増幅されず、逆に吸収されてしまう。ところ
が、シングルモード光ファイバ中の励起光強度は、半径
方向において中心部が高く、周辺にいくにしたがって低
くなる形をしている。そのため、図3の屈折率分布に示
すように、周辺のクラッド領域52より比屈折率差が高
くなっているコア領域51のなかの中心領域53にのみ
エルビウムやアルミニウム等を添加する必要がある。
In these optical amplifier type optical fibers such as erbium-doped optical fibers, the signal light is amplified by absorbing the pump light. However, the minimum required pump light intensity is required to amplify the signal light. Exists and its value is called the threshold. If the excitation light intensity is smaller than this threshold value, the signal light is not amplified and conversely absorbed because the excitation of erbium ions is insufficient. However, the excitation light intensity in the single-mode optical fiber has a shape that is higher at the center in the radial direction and becomes lower toward the periphery. Therefore, as shown in the refractive index distribution of FIG. 3, it is necessary to add erbium, aluminum, or the like only to the central region 53 in the core region 51 having a higher relative refractive index difference than the peripheral cladding region 52.

【0004】そこで、従来では、まずVAD法でコアの
中心部となる多孔質スートを堆積し、つぎに液浸法によ
り、この多孔質スートにEr等の希土類元素を染み込ま
せ、その後、焼結・透明ガラス化し、そのガラス母材に
外付け法によってコア外周部およびクラッド部を堆積
し、これを脱水・焼結して、線引き用の光ファイバ母材
を作るようにしている。
[0004] Therefore, conventionally, a porous soot serving as a central portion of a core is first deposited by a VAD method, and then a rare earth element such as Er is impregnated into the porous soot by a liquid immersion method. -Transparent vitrification, an outer peripheral portion of the core and a clad portion are deposited on the glass base material by an external method, and this is dehydrated and sintered to produce an optical fiber base material for drawing.

【0005】また、MCVD法(内付け法)を用いてコ
ア部を堆積した後、液浸法により、この内側のコア部に
Er等の希土類元素を染み込ませ、その後、焼結し、さ
らに中実化して光ファイバ母材を得る方法も考えられて
いる。
Further, after depositing a core portion by using the MCVD method (internal mounting method), a rare earth element such as Er is impregnated into the inner core portion by a liquid immersion method, and thereafter, sintering is performed. A method of realizing the optical fiber preform by realizing it is also considered.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
VAD法と液浸法とを組み合わせた製造方法では、コア
部を、その中心部と外周部の2段階に分けて堆積する必
要があって、工程が複雑であり、またコア中心部とコア
外周部との界面に気泡が発生しやすく、安定に製造でき
ない等の、問題がある。すなわち、コア中心部を一旦堆
積した後、液浸し、透明ガラス化した上で、その周囲に
コア外周部を堆積するので、コア中心部とコア外周部と
の界面が外気にさらされて塵埃などの不純物の混入の機
会が増え、その結果、焼結後のガラス母材においてその
界面での気泡や割れ等が発生しやすくなる。
However, in the conventional manufacturing method combining the VAD method and the liquid immersion method, it is necessary to deposit the core portion in two stages, that is, the central portion and the outer peripheral portion. There are problems that the process is complicated, that air bubbles are easily generated at the interface between the core central portion and the core outer peripheral portion, and that stable production cannot be achieved. In other words, after the core central portion is once deposited, it is immersed in liquid, transparent vitrified, and then the core outer peripheral portion is deposited therearound. As a result, the glass base material after sintering tends to generate bubbles, cracks, and the like at its interface.

【0007】MCVD法と液浸法とを組み合わせた製造
方法では、光ファイバ化したときの偏波特性が良好でな
いという問題がある。つまり、この製造方法では、最終
工程で中実化することになるが、真円に中実化すること
は困難であり、そのためコア部が楕円になってしまう。
その結果、光ファイバとなったときにコアの非円形性か
ら偏波特性が悪いという問題を生じる。
The manufacturing method combining the MCVD method and the liquid immersion method has a problem that the polarization characteristics when formed into an optical fiber are not good. That is, in this manufacturing method, although the solidification is performed in the final step, it is difficult to solidify the solid shape into a perfect circle, so that the core portion becomes elliptical.
As a result, when the optical fiber is used, there is a problem that the polarization characteristic is poor due to the non-circularity of the core.

【0008】この発明は、上記に鑑み、工程が簡単であ
りながら、コアの中心の所定領域にのみ所定の元素を含
む光ファイバ母材を製造することができ、しかもそれか
ら作る光ファイバの特性が良好となるような、光ファイ
バ母材の製造方法を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention can manufacture an optical fiber preform containing a predetermined element only in a predetermined region at the center of a core while simplifying the process, and furthermore, the characteristics of an optical fiber made therefrom are improved. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an optical fiber preform that can be excellent.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による光ファイバ母材の製造方法において
は、少なくとも3本のバーナを上下方向に配列し、最下
方の第1のバーナから生じるガラス微粒子を回転する支
持棒の最下端にコア中心部として堆積させ、この堆積し
たコア中心部表面を、その第1のバーナの上方に位置す
る第2のバーナで焼結し、さらにその第2のバーナの上
方に位置する第3のバーナから生じるガラス微粒子を、
上記の表面が焼結させられたコア中心部の周囲の外周部
に堆積させることによって上記支持棒の下端に円柱状の
多孔質ガラス母材を成長させるVAD工程と、該円柱状
の多孔質ガラス母材を、その下端から突出する上記のコ
ア中心部のみ所望の溶液に浸してその溶液をコア中心部
にのみ染み込ませる液浸工程とを備えることが特徴とな
っている。
In order to achieve the above object, in a method of manufacturing an optical fiber preform according to the present invention, at least three burners are vertically arranged, and the first burner is arranged at a lowermost position. The resulting glass fine particles are deposited as a core center at the lowermost end of the rotating support rod, and the surface of the deposited core center is sintered by a second burner located above the first burner, and further sintered. Glass fine particles generated from a third burner located above the second burner,
A VAD step of growing a columnar porous glass preform at the lower end of the support rod by depositing the surface on the outer periphery around the center of the sintered core, and the columnar porous glass A liquid immersion step of immersing the base material in a desired solution only in the central portion of the core protruding from the lower end thereof and soaking the solution only in the central portion of the core.

【0010】VAD法と液浸法とを組み合わせたものと
なっているが、VAD法により一度に少なくともコア部
の全体を堆積する(つまりコア部のみ、あるいはコア部
の全体に加えてコア部外周のクラッド部も堆積する)。
そして、コア部は、2つのバーナからのガラス微粒子
を、それぞれコア中心部、コア外周部として堆積させ、
それら2つのバーナの中間に置かれたバーナによってコ
ア中心部の表面を焼結する。これにより、コア中心部が
堆積されると、ただちにその表面が焼結され、その焼結
されたコア中心部の表面にコア外周部が堆積されること
になる。こうして、支持棒の下端に円柱状の多孔質ガラ
ス母材が成長していく。
Although the VAD method and the liquid immersion method are combined, at least the entire core portion is deposited at a time by the VAD method (that is, only the core portion, or in addition to the entire core portion, the outer periphery of the core portion). Is also deposited).
Then, the core portion deposits glass fine particles from the two burners as a core central portion and a core outer peripheral portion, respectively.
The surface in the center of the core is sintered by a burner placed between the two burners. As a result, as soon as the core central portion is deposited, the surface thereof is sintered, and the core outer peripheral portion is deposited on the surface of the sintered core central portion. Thus, the columnar porous glass base material grows at the lower end of the support rod.

【0011】こうして成長した円柱状の多孔質ガラス母
材では、その下端からコア中心部が突出しているので、
その突出したコア中心部のみを、所望の溶液に浸してそ
の溶液を染み込ます。このコア中心部は多孔質ガラス体
であるが、その表面が焼結されていて嵩密度の高い部分
となっているので、コア中心部に染み込んだ溶液は、そ
の嵩密度の高い部分を超えて染み込んいくことはなく、
コア中心部にのみ染み込むことになる。そのため、コア
部の中心部にのみEr等をドープすることを容易に行う
ことができる。
In the columnar porous glass base material thus grown, the center of the core protrudes from the lower end thereof.
Only the center of the protruding core is soaked in the desired solution. Although the center of the core is a porous glass body, the surface of the core is sintered to form a portion having a high bulk density, so that the solution permeating the center of the core exceeds the portion having a high bulk density. It does not penetrate,
It will penetrate only into the core. Therefore, it is possible to easily dope only the central portion of the core portion with Er or the like.

【0012】そのため、従来のVAD法と液浸法とを組
み合わせた製造方法に比べて、コア部を一回のVAD工
程で作成することができるので、工程が簡単であり、し
かもコア中心部とコア外周部との間に塵埃が混入したり
気泡が生じたりすることがなくなって、優れた特性の光
ファイバ母材を得ることができる。従来のMCVD法と
液浸法とを組み合わせた製造方法と比べても、非円形の
コア部を作ってしまう可能性の高い中実化工程を行わな
いことから、特性の優れた光ファイバ母材を容易に製造
できる、と言える。
As a result, the core can be formed in a single VAD process as compared with the conventional manufacturing method combining the VAD method and the liquid immersion method, so that the process is simple and the core portion can be easily formed. Dust is not mixed with the outer periphery of the core and bubbles are not generated, and an optical fiber preform having excellent characteristics can be obtained. Compared with the conventional manufacturing method combining the MCVD method and the liquid immersion method, an optical fiber preform having excellent characteristics because it does not perform a solidification process that is likely to produce a non-circular core portion. Can be easily manufactured.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。まず、図1
に示すようにVAD法により、コア部とクラッド部の一
部を含む円柱状の多孔質ガラス体30を支持棒20の下
端に成長させる。そのため、支持棒20の下端付近に、
4本のバーナ11〜14を上下方向に配列させる。最下
方のバーナ11と下から3番目のバーナ13はコア部を
形成するためのバーナであり、一番上のバーナ14はク
ラッド部を形成するためのバーナである。すなわち、バ
ーナ11、13には、酸水素火炎形成用の水素ガス・酸
素ガス、ガラス原料たる四塩化珪素、ドーパント用の四
塩化ゲルマニウムが導入されて、二酸化珪素と二酸化ゲ
ルマニウムの微粒子(ガラス微粒子)が生成される。バ
ーナ14には、酸水素火炎形成用の水素ガス・酸素ガ
ス、ガラス原料たる四塩化珪素が導入されて、二酸化珪
素の微粒子(ガラス微粒子)が生成される。下から2番
目に配置されたバーナ12は、単なる加熱用のバーナで
ある焼結用バーナであって、水素ガス・酸素ガスが導入
されて加熱用の火炎が形成される。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, FIG.
As shown in FIG. 5, a columnar porous glass body 30 including a core part and a part of a clad part is grown at the lower end of the support rod 20 by the VAD method. Therefore, near the lower end of the support rod 20,
Four burners 11 to 14 are vertically arranged. The lowermost burner 11 and the third burner 13 from the bottom are burners for forming a core portion, and the uppermost burner 14 is a burner for forming a clad portion. That is, hydrogen gas / oxygen gas for forming an oxyhydrogen flame, silicon tetrachloride as a glass material, and germanium tetrachloride as a dopant are introduced into the burners 11 and 13, and fine particles (glass fine particles) of silicon dioxide and germanium dioxide are introduced. Is generated. Hydrogen gas / oxygen gas for forming an oxyhydrogen flame and silicon tetrachloride as a glass material are introduced into the burner 14 to generate silicon dioxide fine particles (glass fine particles). The burner 12 disposed second from the bottom is a sintering burner that is a mere sintering burner, in which hydrogen gas / oxygen gas is introduced to form a heating flame.

【0014】バーナ11からのガラス微粒子が支持棒2
0の下端に付着し、コア中心部31が堆積する。支持棒
20は回転させられており、かつそのコア中心部31の
成長に合わせて引き上げられるので、コア中心部31は
円柱状に成長していくことになる。こうしてコア中心部
31が成長していくとき、その最下端の成長端を除いた
部分(その上方部分)が焼結用バーナ12の火炎にさら
される。そのため、円柱状のコア中心部31の表面部分
が焼結されて嵩密度が高い焼結部32が形成されること
になる。
The fine glass particles from the burner 11 are
The core central part 31 adheres to the lower end of the zero. Since the support rod 20 is rotated and pulled up in accordance with the growth of the core central part 31, the core central part 31 grows in a columnar shape. When the core central portion 31 grows in this manner, the portion excluding the lowermost growth end (the upper portion thereof) is exposed to the flame of the sintering burner 12. Therefore, the surface portion of the columnar core central portion 31 is sintered to form a sintered portion 32 having a high bulk density.

【0015】この焼結用バーナ12の上方には、コア用
バーナ13が配置されているので、これからのガラス微
粒子がこのコア中心部31の表面の焼結部32上に付着
してコア外周部33が形成される。さらにこのコア用バ
ーナ13の上方にクラッド用バーナ14が配置され、こ
れからのガラス微粒子がコア外周部33の表面に付着し
てクラッド部34が形成される。
Since the core burner 13 is disposed above the sintering burner 12, glass particles from the core burner 13 adhere to the sintering portion 32 on the surface of the core center portion 31 and the outer peripheral portion of the core. 33 are formed. Further, a clad burner 14 is disposed above the core burner 13, and glass particles from the clad burner 14 adhere to the surface of the core outer peripheral portion 33 to form a clad portion 34.

【0016】こうして、全体として円柱状となった多孔
質ガラス体30が軸方向に成長していくとき、その中心
に位置するコア中心部31の周囲に円筒状の焼結部32
が埋め込まれたようになる。また、先端(下端)は、図
示のように、コア中心部31、コア外周部33、クラッ
ド部34が階段状となって下方に突出するような形状と
なる。
When the porous glass body 30 having a columnar shape as a whole grows in the axial direction, a cylindrical sintered portion 32 is formed around a core center portion 31 located at the center of the porous glass body 30.
Will be embedded. Further, as shown in the figure, the tip (lower end) has a shape in which the core central portion 31, the core outer peripheral portion 33, and the clad portion 34 are stepped and project downward.

【0017】つぎに、このようにして作られた多孔質ガ
ラス体30を図2に示すように溶液40に浸す。すなわ
ち、エルビウムやアルミニウムの希土類等の水溶液40
に、多孔質ガラス体30の下端のコア中心部31を浸し
て、水溶液40をこのコア中心部31から毛管現象によ
り上方に浸透させる。コア中心部31が最も下方に突出
しているため、このコア中心部31のみを溶液40に浸
すことができる。このコア中心部31の周囲は嵩密度の
高い焼結部32で被われているため、このコア中心部3
1に浸透した溶液40は、この焼結部32を超えて周囲
に浸透していくことはなく、コア中心部31にとどま
る。その結果、コア中心部31にのみエルビウムやアル
ミニウムがドープされた多孔質ガラス体30を得ること
ができる。
Next, the porous glass body 30 thus produced is immersed in a solution 40 as shown in FIG. That is, an aqueous solution 40 of a rare earth such as erbium or aluminum is used.
Then, the core central portion 31 at the lower end of the porous glass body 30 is immersed, and the aqueous solution 40 penetrates upward from the core central portion 31 by capillary action. Since the core central portion 31 projects most downward, only the core central portion 31 can be immersed in the solution 40. Since the periphery of the core central portion 31 is covered with the sintered portion 32 having a high bulk density, the core central portion 3
The solution 40 that has permeated into 1 does not permeate beyond this sintered portion 32 and stays in the core central portion 31. As a result, a porous glass body 30 in which only the core central portion 31 is doped with erbium or aluminum can be obtained.

【0018】この多孔質ガラス体30を乾燥させた後、
脱水(OH基除去)し、全体を焼結して透明ガラス化す
る。その後、この母材の周囲に外付け法によって厚いク
ラッド部を形成する。この母材を脱水し、焼結して透明
ガラス化した後、線引きしてファイバ化すれば光ファイ
バが得られる。この光ファイバは、コアの中心領域にエ
ルビウム等がドープされており、励起光強度がしきい値
よりも小さいコア周辺部にはエルビウム等はドープされ
ていないため、コア周辺部で信号光が吸収されてしまう
ことがなく、信号光の増幅が良好に行われる光増幅器型
光ファイバとして用いることができる。
After drying the porous glass body 30,
After dehydration (removal of OH groups), the whole is sintered to form a transparent glass. Thereafter, a thick clad portion is formed around the base material by an external method. An optical fiber can be obtained by dehydrating, sintering, and vitrifying the base material, and then drawing the fiber to form a fiber. In this optical fiber, erbium or the like is doped in the central region of the core, and erbium or the like is not doped in the periphery of the core where the excitation light intensity is smaller than the threshold value, so that the signal light is absorbed in the periphery of the core. The optical fiber can be used as an optical amplifier-type optical fiber in which signal light is favorably amplified without being performed.

【0019】なお、上記では、4本のバーナ11〜14
を用いて3層に堆積しているが、さらに多数のバーナを
用いてさらに多くの層を堆積し、クラッド部まで全部成
長させることもできるし、逆に、バーナ14は取り除
き、バーナ11とバーナ13のみでコアの中心部31と
外周部33のみを堆積するようにもできる。後者の場
合、クラッド部を付ける必要があるので、上記と同様に
液浸した後、乾燥させ、脱水・焼結し、その周囲に外付
け法によりクラッド部を堆積させることになる。液浸す
る溶液はエルビウムやアルミニウムを含むもののみに限
らないし、作る光ファイバもエルビウムドープ光ファイ
バに限らない。その他、この発明の趣旨を逸脱しない範
囲で種々に変更することは可能である。さらに、この発
明は、コア外周部が省略された多孔質ガラス体、つまり
上記の例で言えば多孔質ガラス体30がコア部31とク
ラッド部34とからなる構造のものである場合に、その
コア部31にのみ所定の元素を浸透させるようにした光
ファイバ母材の製造方法にも適用することができる。
In the above description, the four burners 11 to 14
Is used to deposit three layers, but it is also possible to deposit more layers using a larger number of burners and grow the entire layer up to the clad portion. Conversely, the burner 14 is removed, and the burner 11 and the burner 11 are removed. 13, only the central portion 31 and the outer peripheral portion 33 of the core can be deposited. In the latter case, it is necessary to attach a clad part. Therefore, after immersion in the same manner as described above, drying, dehydration and sintering are performed, and a clad part is deposited around the periphery by an external method. The solution to be immersed is not limited to one containing erbium or aluminum, and the optical fiber to be made is not limited to erbium-doped optical fiber. In addition, various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. Further, the present invention provides a porous glass body having a core outer peripheral portion omitted, that is, in the case where the porous glass body 30 in the above example has a structure including a core portion 31 and a clad portion 34, The present invention can also be applied to a method of manufacturing an optical fiber preform in which a predetermined element is permeated only into the core portion 31.

【0020】[0020]

【実施例】さらに、具体的な実施例について詳細に説明
する。図1のように4本のバーナ11〜14を用いてV
AD法により多孔質ガラス体30を作った。コア用バー
ナ11によって、二酸化ゲルマニウムが10mol添加
された二酸化珪素のコア中心部31を堆積した。このコ
ア中心部31をバーナ12によって加熱し、その表面の
みを焼結し、ガラス化した。コア用バーナ13によって
も、同様に、二酸化ゲルマニウムが10mol添加され
た二酸化珪素の微粒子を生成して、これをコア中心部3
1のガラス化した焼結部32の外周に堆積し、さらにバ
ーナ14によってその外周にクラッド部34の一部を堆
積した。これらバーナ11〜14の各々での流量条件は
表1に示す通りである。なお、四塩化珪素および四塩化
ゲルマニウムの供給についてはベーキング法を用いてい
る。このようなVADプロセスにより、直径200m
m、長さ4000mmの多孔質ガラス体30を得た。
EXAMPLES Further, specific examples will be described in detail. As shown in FIG. 1, V is controlled by using four burners 11 to 14.
A porous glass body 30 was made by the AD method. The core burner 11 deposited a core portion 31 of silicon dioxide to which 10 mol of germanium dioxide was added. The core central part 31 was heated by the burner 12, and only its surface was sintered and vitrified. Similarly, the core burner 13 generates fine particles of silicon dioxide to which 10 mol of germanium dioxide is added, and the fine particles are formed in the core central portion 3.
No. 1 was deposited on the outer periphery of the vitrified sintered portion 32, and a part of the clad portion 34 was further deposited on the outer periphery by the burner 14. The flow conditions in each of these burners 11 to 14 are as shown in Table 1. The baking method is used for supplying silicon tetrachloride and germanium tetrachloride. With such a VAD process, a diameter of 200 m
m and a porous glass body 30 having a length of 4000 mm.

【表1】 なお、単位SLM(Standard Litre Minutes)は標準状
態での流量:リットル/分であり、単位SCCM(Stan
dard CC Minutes)は標準状態での流量:cc/分であ
る。
[Table 1] The unit SLM (Standard Litere Minutes) is a flow rate in a standard state: liter / minute, and the unit SCCM (Stan
dard CC Minutes) is the standard flow rate: cc / min.

【0021】こうして得た多孔質ガラス体30を、図2
に示すようにコア中心部31のみが溶液40に浸るよう
にして、液浸した。この溶液40は、三塩化エルビウム
と三塩化アルミニウムとを含む水溶液とし、これに24
時間液浸した。その後、室温から120°Cまで、温度
を段階的に上昇させる方法により、72時間かけて、乾
燥処理を行った。この乾燥処理後の多孔質ガラス体30
を、塩素ガス雰囲気中で脱水し、ヘリウムガス雰囲気中
で加熱して焼結し透明ガラス化した。この透明ガラスの
母材には、泡やひび割れ等の存在は認められず、外観は
良好であった。この透明ガラス母材を線引きしてファイ
バ化した。こうして得た光ファイバは、変換効率92%
という高効率なエルビウムドープ光ファイバとなった。
このエルビウムドープ光ファイバの偏波分散(PMD)
は0.2ps/√km(ピコセカンド/ルートキロメー
トル)と良好であった。
The porous glass body 30 thus obtained is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, only the core central portion 31 was immersed in the solution 40 so as to be immersed. The solution 40 is an aqueous solution containing erbium trichloride and aluminum trichloride.
Immersion time. Thereafter, a drying process was performed for 72 hours by a method of gradually increasing the temperature from room temperature to 120 ° C. The porous glass body 30 after this drying treatment
Was dehydrated in a chlorine gas atmosphere, heated and sintered in a helium gas atmosphere to form a transparent glass. The base material of the transparent glass did not show any bubbles or cracks, and had a good appearance. The transparent glass base material was drawn into a fiber. The optical fiber thus obtained has a conversion efficiency of 92%.
This resulted in a highly efficient erbium-doped optical fiber.
Polarization dispersion (PMD) of this erbium-doped optical fiber
Was as good as 0.2 ps / km (picoseconds / route kilometer).

【0022】[0022]

【比較例】比較のため、VAD法によりコア中心部とな
る二酸化ゲルマニウム添加二酸化珪素の多孔質ガラス体
を堆積し、この多孔質ガラス体をエルビウムとアルミニ
ウムとを含むアルコール溶液に浸した。その後、脱水
し、さらにフッ素添加雰囲気中で焼結処理して、エルビ
ウムが0.01重量%、アルミニウムが0.5重量%添
加された透明ガラスの母材を得た。この母材はコアの中
心部のみを構成するものなので、これの周囲に、所定の
倍率となるように、二酸化ゲルマニウム添加二酸化珪素
の多孔質ガラス体をコア外周部として堆積した。これを
焼結して透明ガラス化したが、最初のVAD工程で得た
コア中心部と後の外付け工程で設けたコア外周部との界
面に泡が発生してしまい、コア用の透明ガラス母材とし
て使用できるものは得られなかった。
COMPARATIVE EXAMPLE For comparison, a porous glass body of germanium dioxide-added silicon dioxide serving as a core center was deposited by a VAD method, and this porous glass body was immersed in an alcohol solution containing erbium and aluminum. Thereafter, the substrate was dehydrated and sintered in a fluorine-added atmosphere to obtain a transparent glass base material to which 0.01% by weight of erbium and 0.5% by weight of aluminum were added. Since this base material constitutes only the central portion of the core, a porous glass body of germanium dioxide-added silicon dioxide was deposited around the core as the outer peripheral portion at a predetermined magnification. This was sintered and turned into a transparent glass, but bubbles were generated at the interface between the core central part obtained in the first VAD step and the core outer peripheral part provided in the subsequent external step, and the transparent glass for the core was formed. No material usable as a base material was obtained.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の光ファ
イバ母材の製造方法によれば、コアの中心部にのみ所望
の元素を含む光ファイバ母材を簡単な工程で、良好な歩
留まりで作ることができる。しかもその母材から作った
光ファイバは優れた特性を持ち、信頼性も高いものとな
る。
As described above, according to the method for manufacturing an optical fiber preform of the present invention, an optical fiber preform containing a desired element only in the central portion of a core can be produced in a simple process with a good yield. Can be made. Moreover, the optical fiber made from the base material has excellent characteristics and high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の形態にかかるVADプロセス
を示す模式図。
FIG. 1 is a schematic view showing a VAD process according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態にかかる液浸プロセスを示す模式
図。
FIG. 2 is a schematic view showing a liquid immersion process according to the embodiment.

【図3】屈折率分布を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing a refractive index distribution.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 コア中心部堆積用バーナ 12 焼結用バーナ 13 コア外周部堆積用バーナ 14 クラッド部堆積用バーナ 20 支持棒 30 多孔質ガラス体 31 コア中心部 32 焼結部 33 コア外周部 34 クラッド部 40 溶液 51 コア領域 52 クラッド領域 53 中心領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Burner for core central part deposition 12 Burner for sintering 13 Burner for core peripheral part deposition 14 Burner for cladding part deposition 20 Support rod 30 Porous glass body 31 Core central part 32 Sintering part 33 Core peripheral part 34 Cladding part 40 Solution 51 core region 52 cladding region 53 central region

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも3本のバーナを上下方向に配
列し、最下方の第1のバーナから生じるガラス微粒子を
回転する支持棒の最下端にコア中心部として堆積させ、
この堆積したコア中心部表面を、その第1のバーナの上
方に位置する第2のバーナで焼結し、さらにその第2の
バーナの上方に位置する第3のバーナから生じるガラス
微粒子を、上記の表面が焼結させられたコア中心部の周
囲の外周部に堆積させることによって上記支持棒の下端
に円柱状の多孔質ガラス母材を成長させるVAD工程
と、該円柱状の多孔質ガラス母材を、その下端から突出
する上記のコア中心部のみ所望の溶液に浸してその溶液
をコア中心部にのみ染み込ませる液浸工程とを備えるこ
とを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
At least three burners are vertically arranged, and glass fine particles generated from a lowermost first burner are deposited at a lowermost end of a rotating support rod as a core center,
The deposited core central surface is sintered by a second burner located above the first burner, and the glass fine particles generated from the third burner located above the second burner are separated by the above-mentioned method. A VAD process of growing a cylindrical porous glass preform at the lower end of the support rod by depositing the outer periphery of the core around the center of the sintered core; and a columnar porous glass preform. A method of immersing the material in a desired solution only in the central portion of the core protruding from the lower end thereof, and impregnating the solution only in the central portion of the core.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009509354A (en) * 2005-09-22 2009-03-05 ファイバー オプティクス リサーチ センター オブ ザ ルシアン アカデミー オブ サイエンス Amplifying optical fiber operating at a wavelength in the range of 1000 to 1700 nm, its manufacturing method, and fiber laser

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JP2009509354A (en) * 2005-09-22 2009-03-05 ファイバー オプティクス リサーチ センター オブ ザ ルシアン アカデミー オブ サイエンス Amplifying optical fiber operating at a wavelength in the range of 1000 to 1700 nm, its manufacturing method, and fiber laser

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