JP2003137582A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ母材の製造方法

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JP2003137582A
JP2003137582A JP2001325980A JP2001325980A JP2003137582A JP 2003137582 A JP2003137582 A JP 2003137582A JP 2001325980 A JP2001325980 A JP 2001325980A JP 2001325980 A JP2001325980 A JP 2001325980A JP 2003137582 A JP2003137582 A JP 2003137582A
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optical fiber
flame
fiber preform
glass
hydrogen
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Motonori Nakamura
元宣 中村
Kazuyuki Soma
一之 相馬
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01257Heating devices therefor

Abstract

(57)【要約】 【課題】 延伸又は火研工程におけるOHの生成を抑制
することができる光ファイバ母材の製造方法を提供する
こと。 【解決手段】 VAD法又はOVD法により、回転する
出発ロッドの外周に原料と酸水素火炎との加水分解反応
により生成したガラス微粒子を堆積させ、軸方向に多孔
質母材を形成した後、該多孔質母材を透明ガラス化させ
光ファイバ母材を製造する方法において、延伸工程又は
火炎研磨工程で用いられる酸水素火炎の水素/酸素モル
比を2未満とすることを特徴とする光ファイバ母材の製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は低OHの光ファイバ
母材の製造方法、特に延伸又は火研工程におけるOHの
生成を抑制することができる光ファイバ母材の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ母材の製造方法としては、例
えば、酸水素火炎中に原材料となるSiCl4 を流し、
火炎加水分解反応によりSiO2 ガラス微粒子を生成さ
せ、コア及びクラッドからなるガラスロッドの周囲に、
該ロッドに対して径方向にガラス微粒子を堆積させるO
VD法やVAD法によりガラス微粒子堆積体(多孔質母
材)を製造し、得られたガラス微粒子堆積体を脱水、透
明ガラス化して光ファイバプリフォームとし、この光フ
ァイバ母材を線引きに適当な形状に延伸し、火炎研磨な
どの表面加工を行って線引き用の光ファイバ母材とする
のが一般的である。
【0003】このような光ファイバ母材の製造方法にお
いては、ガラス微粒子を堆積させるガラスロッドやガラ
ス微粒子堆積体を脱水、透明ガラス化した光ファイバ母
材などのガラス体を取り扱う工程がある。これらのガラ
ス体に異物が付着していたり微細な傷が存在すると、光
ファイバに線引きする際の断線や光ファイバの性能低下
の原因となるため、何らかの方法による清浄化処理が必
要である。従来、このための清浄化処理としては酸水素
火炎を用いてガラス体の表面を研削する火炎研磨法が用
いられており、その改良技術が多数提案されている。
【0004】例えば、ガラス微粒子堆積の前工程である
ガラスロッドの火炎研磨方法としては、火炎研磨用のバ
ーナに加えてガラス微粒子合成用バーナを併用して研磨
効率を高める方法が提案されている(特開平6−564
48号公報)。また、光ファイバプリフォームの段階で
の外径修正、火炎研磨方法としては、自重による破断防
止などを目的としてガラス体を鉛直方向に保持して火炎
研磨を行う方法(特開平5−85763号公報)、付着
異物の検出手段を設けて処理工程中に異物を検出、除去
する方法(特開2000−86263号公報)、火炎研
磨を温度を変えた2段階処理により行い不均一性、曇り
及び歪みのないプリフォームを得る方法(特開2000
−319031号公報)、延伸又は火炎研磨などの火炎
処理工程において、温度降下匂配を調整することにより
ガラス微粒子の再付着を抑制する方法(特開2001−
39727号公報)などが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これら公知の方法にお
いて、特に、円柱状の出発ロッドの外周に出発ロッドよ
り屈折率の低いガラスを被覆し、コアとクラッドよりプ
リフォームを作り、これを線引きして光ファイバを製造
する際に、出発ロッドを火炎研磨する方法(特開昭48
−73522号公報)とかコアとクラッドの一部からな
る光ファイバ中間母材の外周にガラス微粒子堆積体を形
成する際に出発ロッドの外周を火炎研磨しつつガラス微
粒子堆積体を堆積する方法(特開昭48−73522号
公報)が提案されたが、火炎研磨工程又はその前に行わ
れる延伸工程のいずれかの工程における酸水素炎の水素
/酸素モル比の変動によって得られる光ファイバのOH
含量が大きな影響を受けるという問題が生じた。そこ
で、本発明は酸水素火炎中の上記水素/酸素モル比を特
定することによりH2 O及びH2 のガラス中への拡散を
抑制し、それにより得られる光ファイバのOHロスを低
減することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の各
発明及び態様によって達成される。 (1)VAD法又はOVD法により、回転する出発ロッ
ドの外周に原料と酸水素火炎との加水分解反応により生
成したガラス微粒子を堆積させ、軸方向に多孔質母材を
形成した後、該多孔質母材を透明ガラス化させ光ファイ
バ母材を製造する方法において、延伸工程又は火炎研磨
工程で用いられる酸水素火炎の水素/酸素モル比を2未
満とすることを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
【0007】(2)該延伸工程をガラス軟化点以上18
00℃以下の温度で行うことを特徴とする上記(1)に
記載された光ファイバ母材の製造方法。 (3)該火炎研磨工程を1200℃以上1700℃以下
の温度で行うことを特徴とする上記(1)又は(2)に
記載された光ファイバ母材の製造方法。
【0008】(4)該延伸工程における水素/酸素モル
比を1〜1.9とすることを特徴とする上記(1)又は
(2)に記載された光ファイバ母材の製造方法。 (5)該火炎研磨における水素/酸素モル比を1.2〜
1.9とすることを特徴とする上記(1)又は(3)に
記載された光ファイバ母材の製造方法。
【0009】本発明者らは、上記したVAD法又はOV
D法による光ファイバガラス母材の製造方法において、
延伸工程又は火炎研磨工程(以下火研ということがあ
る)で水素過剰の火炎を用いるとガラス中により多くの
水素が入りガラス中の欠陥と結合してSi−OHを形成
し、OHロスを発生する事実を発見した。
【化1】 SiCl4 等の原料ガスの供給量を一定に保ち、水素及
び酸素の供給量を変化させて、OHロスを結果を判断す
るための指標として最適の水素/酸素モル比を求めたと
ころ、該モル比を2未満とすることが好ましいことが分
かった。そこで、本発明においては、分子が小さいため
拡散速度が大きい余剰の水素量を低減させることで延伸
又は火研工程におけるH2 O分子、H2 分子のガラス中
への拡散を抑制し、それによりOHロスの発生を抑える
ことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい一実施形態
を示す。図1に示されるような一般的なVAD法によ
り、コアあるいはコアとクラッドの一部からなるコア母
材を準備する。図1において1はコア用バーナ、2はク
ラッド用バーナ、3はコア母材、4はガラス微粒子合成
用火炎を示す。このコア母材は一般的に、VAD法によ
り合成した後、脱水・焼結して合成する。これ以外にも
MCVD法、あるいはOVD法等一般的な方法で合成し
たものである。この母材は一般的にはこの後の工程で都
合のよい外径に一旦延伸する。
【0011】こうして合成されたコア母材の両端にダミ
ーロッドを溶融接続し、得られたコア母材(場合によっ
ては片方にのみダミーロッドを接続する場合もある)を
図2に示すように火炎研磨する。火炎研磨は通常ガラス
表面が1200〜1700℃(好ましくは1400〜1
600℃)になるように酸水素火炎温度を調整し、母材
表面を加熱処理する。この際コア母材との接続点に近い
ダミーロッドの一部も火炎研磨する。図2で1はコアロ
ッド、2はダミーロッド、3は火炎研磨用バーナ、4は
火炎、5はチャックを示す。ダミーロッドの火炎研磨は
この後の工程で外周にクラッドが被覆される部分を火炎
研磨するのが好ましい。
【0012】火炎研磨した後、母材を図3又は図4に示
されるように縦型あるいは横型のVAD装置、またはO
VD装置にセットし、両端にダミー棒を接続したコア母
材の外周に多孔質状のクラッドガラスを堆積させる。こ
のとき、両端部の外径が変化している部分はダミーロッ
ドに掛かるようにすることでコア母材のクラッド外径は
一定になり、有効にコア母材を使用することができる。
図3で、1はコア母材、2はダミー棒、3は支持棒、4
はバーナ、5は火炎、6は母材を示し、図4で1はコア
母材、2はダミーロッド、3はバーナ、4は火炎、5は
チャック、6は母材を表す。
【0013】外周に多孔質ガラスを堆積した母材は、次
に焼結炉にセットし、熱処理を行う。熱処理はコア母材
に含まれるクラッドの厚さにもよるが、脱水と透明化を
行う場合と、透明化のみを行う場合がある。脱水を行う
場合は合成したクラッド部まで伝搬する光が伝送するよ
うな場合で、最初に準備したコア母材が光の伝送する範
囲をカバーしている場合には脱水は必要ない。脱水処理
をすることにより、多孔質ガラス中のOH基を減少で
き、伝送損失を低減することが可能である。脱水は通常
1000〜1200℃程度の多孔質体が熱で収縮しない
温度で熱処理する。透明化は1500〜1650℃程度
の温度で熱処理を行うことにより透明化を行う。こうし
て光ファイバ用ガラス母材を合成することができる。ガ
ラス母材は適当な外径に延伸してから加熱溶融して12
5μmのファイバに線引することにより通信用などに用
いられる高性能の光ファイバを得ることができる。な
お、線引は延伸せずに焼結した母材をそのまま線引きし
てもかまわない。
【0014】本発明の光ファイバガラス母材の製造方法
によると、上記した延伸工程又は火研工程における酸水
素炎の形成を水素ガス及び酸素ガスの供給量を、水素ガ
スを酸素ガスと同量ないし2倍容積量と制御しながら行
うのが好ましい。すなわち、水素/酸素モル比が2未
満、好ましくは延伸工程では1〜1.9、火研工程では
1.2〜1.9の範囲に維持することにより、ガラス微
粒子堆積体の割れを防止するとともに、OHロスを減少
することが可能となる。
【0015】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
るがこれにより限定されるものではない。 (実施例1)図1に示されるようなVAD法でコアとク
ラッドを含むコア母材を合成した。この母材を焼結炉で
1200℃で熱処理し、次いで1500℃で加熱するこ
とにより透明なガラス母材を製造した。この母材を外径
20mmに延伸し、更に両端に外径20mmのダミーロ
ッドを接続した。上記の延伸工程は、表1に示されるよ
うに水素供給量(l/分)と酸素供給量(l/分)を変
化させて所定の水素/酸素モル比が得られるようにし
た。延伸後、火研を水素/酸素=60/50で行い、ガ
ラス微粒子の堆積、焼結を経て光ファイバ母材を得た。
その後、線引して光ファイバを得て波長1.38μにお
けるOHロス(mdB/km)を測定した。その結果、
延伸工程での酸水素火炎に対する水素、酸素の供給量
は、水素/酸素モル比を1〜1.9の範囲が保たれるよ
うにするのが良いことが分かった。この範囲であれば、
延伸が可能でOHロスも低く良好な光ファイバ母材を得
ることができた。
【0016】
【表1】
【0017】(実施例2)実施例1において、延伸工程
の特定条件を除いて水素流量60SLM、酸素流量40
SLMで行ったほかは同一の操作を繰り返し、延伸後、
両端にダミー棒を接続した後、条件を変えてロッドの表
面を酸水素火炎で加熱して火炎研磨を行った。水素,酸
素供給量等を表2に示されるとおりとした。次いで、ガ
ラス微粒子堆積後、焼結工程を経て光ファイバ母材を得
た。その後、線引して光ファイバを得て、その波長1.
38μmにおけるOHロス(mdB/km)を測定し
た。その結果、火研工程での酸水素火炎に対する水素、
酸素供給量は、水素/酸素、モル比を1.2〜1.9の
範囲が保たれるようにするのが良いことが分かった。こ
の範囲であれば、クラックもなくOHロスの低い良好な
光ファイバ母材を得ることができた。ただし火研処理速
度は従来の場合と比べて若干低下することが確認され
た。酸水素火炎の水素/酸素モル比と得られた光ファイ
バ波長1.38μmにおけるOHロス(mdB/km)
との関係を図5に示す。
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】本発明によりOVD法又はVAD法を用
いてコアあるいはコアとクラッドの一部からなるコア母
材の両端にダミー棒を接続し、このコア母材の外周にダ
ミー棒の一部も含めてクラッド用ガラスを形成する方法
で、延伸工程又は火炎研磨工程で用いられる酸水素火炎
の水素/酸素モル比を特定することでガラス微粒子堆積
体の割れ(スス割れ)の発生を防止すると共に特にクラ
ッドガラス合成前の火炎研磨で光ファイバのOHロスを
減少し、伝送ロスを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係るコア母材のVAD法による
製造形態を示す概念図である。
【図2】図2は本発明の方法を実施する一具体化例の概
念図である。
【図3】図3は本発明によりVAD法でクラッドガラス
を合成する構成を示す概念図である。
【図4】図4は本発明によりOVD法でクラッドガラス
を合成する構成を示す概念図である。
【図5】図5は本発明の方法で用いられる酸水素火炎の
水素/酸素モル比と1.38μmにおけるOHロスとの
関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1:コア用バーナ 2:クラッド用バーナ 3:コア母材 4:ガラス微粒子合成用火炎

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 VAD法又はOVD法により、回転する
    出発ロッドの外周に原料と酸水素火炎との加水分解反応
    により生成したガラス微粒子を堆積させ、軸方向に多孔
    質母材を形成した後、該多孔質母材を透明ガラス化させ
    光ファイバ母材を製造する方法において、延伸工程又は
    火炎研磨工程で用いられる酸水素火炎の水素/酸素モル
    比を2未満とすることを特徴とする光ファイバ母材の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 該延伸工程をガラス軟化点以上1800
    ℃以下の温度で行うことを特徴とする請求項1に記載さ
    れた光ファイバ母材の製造方法。
  3. 【請求項3】 該火炎研磨工程を1200℃以上170
    0℃以下の温度で行うことを特徴とする請求項1又は2
    に記載された光ファイバ母材の製造方法。
  4. 【請求項4】 該延伸工程における水素/酸素モル比を
    1〜1.9とすることを特徴とする請求項1又は2に記
    載された光ファイバ母材の製造方法。
  5. 【請求項5】 該火炎研磨における水素/酸素モル比を
    1.2〜1.9とすることを特徴とする請求項1又は3
    に記載された光ファイバ母材の製造方法。
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JP2005289747A (ja) * 2004-04-01 2005-10-20 Fujikura Ltd ガラスロッドの火炎研磨方法、光ファイバの製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005289747A (ja) * 2004-04-01 2005-10-20 Fujikura Ltd ガラスロッドの火炎研磨方法、光ファイバの製造方法
JP4498802B2 (ja) * 2004-04-01 2010-07-07 株式会社フジクラ ガラスロッドの火炎研磨方法、光ファイバの製造方法

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