JP2003238190A - 光ファイバ用多孔質母材及びその製造方法 - Google Patents
光ファイバ用多孔質母材及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2003238190A JP2003238190A JP2002035830A JP2002035830A JP2003238190A JP 2003238190 A JP2003238190 A JP 2003238190A JP 2002035830 A JP2002035830 A JP 2002035830A JP 2002035830 A JP2002035830 A JP 2002035830A JP 2003238190 A JP2003238190 A JP 2003238190A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- bulk density
- porous
- core
- core region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/02—Pure silica glass, e.g. pure fused quartz
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ファイバの生産性が良好な光ファイバ用多
孔質母材、及びその光ファイバ用多孔質母材を容易、か
つ、安価に製造する方法を提供するものである。 【解決手段】 本発明に係る光ファイバ用多孔質母材１
８は、ＧｅＯ2とＳｉＯ2とで構成されるコア領域１４の
周りに、ＳｉＯ2単体、又はＳｉＯ2とＳｉＦ或いはＧｅ
Ｏ2とで構成されるクラッド領域１７を有するものであ
って、上記コア領域１４の、外周部１５のかさ密度Ａと
外周部以外１６の平均かさ密度Ｂとの比Ａ／Ｂの値を
２．０以下に形成したものである。
孔質母材、及びその光ファイバ用多孔質母材を容易、か
つ、安価に製造する方法を提供するものである。 【解決手段】 本発明に係る光ファイバ用多孔質母材１
８は、ＧｅＯ2とＳｉＯ2とで構成されるコア領域１４の
周りに、ＳｉＯ2単体、又はＳｉＯ2とＳｉＦ或いはＧｅ
Ｏ2とで構成されるクラッド領域１７を有するものであ
って、上記コア領域１４の、外周部１５のかさ密度Ａと
外周部以外１６の平均かさ密度Ｂとの比Ａ／Ｂの値を
２．０以下に形成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ用多孔
質母材及びその製造方法に係り、特に、ＶＡＤ法を用い
た光ファイバ用多孔質母材及びその製造方法に関するも
のである。
質母材及びその製造方法に係り、特に、ＶＡＤ法を用い
た光ファイバ用多孔質母材及びその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用多孔質母材は光ファイバを
製造するための基材であり、光ファイバ用多孔質母材に
脱水処理及び焼結処理を施して透明ガラス母材を形成
し、その透明ガラス母材の周りに適宜クラッド層を形成
して光ファイバプリフォームを形成し、その光ファイバ
プリフォームを線引きすることで光ファイバが得られ
る。
製造するための基材であり、光ファイバ用多孔質母材に
脱水処理及び焼結処理を施して透明ガラス母材を形成
し、その透明ガラス母材の周りに適宜クラッド層を形成
して光ファイバプリフォームを形成し、その光ファイバ
プリフォームを線引きすることで光ファイバが得られ
る。
【０００３】光ファイバ用多孔質母材の、一般的な製造
方法として、ＶＡＤ法（気相軸付け法）やＯＶＤ法（外
付け法）が挙げられる。
方法として、ＶＡＤ法（気相軸付け法）やＯＶＤ法（外
付け法）が挙げられる。
【０００４】ＶＡＤ法を用いた光ファイバ用多孔質母材
の製造は、図５に示すように、先ず、反応容器５１の上
部に形成した開口５２から、上下動自在に、かつ、軸周
りに回転自在に支持された石英ターゲット棒５３を挿入
する。
の製造は、図５に示すように、先ず、反応容器５１の上
部に形成した開口５２から、上下動自在に、かつ、軸周
りに回転自在に支持された石英ターゲット棒５３を挿入
する。
【０００５】次に、反応容器５１の下部に、反応容器５
１の内部に臨むコア用バーナ６１及びクラッド用バーナ
６２を設け、コア用バーナ６１にガラス原料ガス、ドー
パント原料ガス、水素（燃料ガス）、酸素（助燃性ガ
ス）、不活性ガスなどを供給すると共に、クラッド用バ
ーナ６２に、ガラス原料ガス、水素、酸素などを供給
し、バーナ６１，６２の火炎６１ａ，６２ａ中で加水分
解反応によるガラス微粒子５９ａ，５９ｂを生成する。
１の内部に臨むコア用バーナ６１及びクラッド用バーナ
６２を設け、コア用バーナ６１にガラス原料ガス、ドー
パント原料ガス、水素（燃料ガス）、酸素（助燃性ガ
ス）、不活性ガスなどを供給すると共に、クラッド用バ
ーナ６２に、ガラス原料ガス、水素、酸素などを供給
し、バーナ６１，６２の火炎６１ａ，６２ａ中で加水分
解反応によるガラス微粒子５９ａ，５９ｂを生成する。
【０００６】これらの各ガラス微粒子５９ａ，５９ｂ
を、回転しながら上方に移動する石英ターゲット棒５３
の周りに層状に堆積・成長させて、コア領域５４の周り
にクラッド領域５７を有する光ファイバ用多孔質母材５
８が得られる。堆積・成長に寄与しなかった余剰の各ガ
ラス微粒子５９ａ，５９ｂは、反応容器５１の側面に設
けられた排気孔６０から排出される。
を、回転しながら上方に移動する石英ターゲット棒５３
の周りに層状に堆積・成長させて、コア領域５４の周り
にクラッド領域５７を有する光ファイバ用多孔質母材５
８が得られる。堆積・成長に寄与しなかった余剰の各ガ
ラス微粒子５９ａ，５９ｂは、反応容器５１の側面に設
けられた排気孔６０から排出される。
【０００７】ここで、光ファイバ用多孔質母材の分散特
性の改善のために、コア屈折率分布（プロファイル）の
ステップ化が進められており、コア用バーナとして複数
本のバーナを用いて光ファイバ用多孔質母材の製造を行
っている（特開昭６３−７４９３１号公報など参照）。
性の改善のために、コア屈折率分布（プロファイル）の
ステップ化が進められており、コア用バーナとして複数
本のバーナを用いて光ファイバ用多孔質母材の製造を行
っている（特開昭６３−７４９３１号公報など参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年、光ファイバの生
産性向上のために、光ファイバ用多孔質母材の大径化が
進められている。この場合、光ファイバ用多孔質母材の
耐水素特性が問題となってくる。耐水素特性とは、光フ
ァイバ製造後に、ある水素分圧下で数十時間放置し、Ｏ
Ｈ基による１．３９μｍ帯又は１．５２μｍ帯の伝送損
失増加量などを調べ、信号伝送波長域（１．３１μｍ及
び１．５５μｍ）への影響の大きさを評価したものであ
る。１．３９μｍ帯又は１．５２μｍ帯の伝送損失増加
は、光ファイバが有する構造欠陥の大きさに比例してい
る。
産性向上のために、光ファイバ用多孔質母材の大径化が
進められている。この場合、光ファイバ用多孔質母材の
耐水素特性が問題となってくる。耐水素特性とは、光フ
ァイバ製造後に、ある水素分圧下で数十時間放置し、Ｏ
Ｈ基による１．３９μｍ帯又は１．５２μｍ帯の伝送損
失増加量などを調べ、信号伝送波長域（１．３１μｍ及
び１．５５μｍ）への影響の大きさを評価したものであ
る。１．３９μｍ帯又は１．５２μｍ帯の伝送損失増加
は、光ファイバが有する構造欠陥の大きさに比例してい
る。
【０００９】耐水素特性の向上を図るための従来の方法
として、コア部の平均かさ密度を規定（例えば、０．１
８〜０．２６ｇ／ｃｍ3に規定）する方法が挙げられる
（特開平１０−５３４２９号公報参照）。ここで、”か
さ密度”とは、空孔を含んだ単位体積当たりの重量であ
り、硬さを示している。
として、コア部の平均かさ密度を規定（例えば、０．１
８〜０．２６ｇ／ｃｍ3に規定）する方法が挙げられる
（特開平１０−５３４２９号公報参照）。ここで、”か
さ密度”とは、空孔を含んだ単位体積当たりの重量であ
り、硬さを示している。
【００１０】しかしながら、コア部の平均かさ密度を規
定する従来の方法では、光ファイバ用多孔質母材の外径
がφ１４０ｍｍ程度までは問題がないものの、光ファイ
バ生産性の更なる向上を図るべく、光ファイバ用多孔質
母材の外径を更に大きくすると、コア領域形成時にクラ
ックが発生して製造歩留りが悪化したり、製造設備の改
造・更新（例えば、焼結炉の大型化など）が必要となる
という具合に、コスト低減の妨げになる問題が発生す
る。
定する従来の方法では、光ファイバ用多孔質母材の外径
がφ１４０ｍｍ程度までは問題がないものの、光ファイ
バ生産性の更なる向上を図るべく、光ファイバ用多孔質
母材の外径を更に大きくすると、コア領域形成時にクラ
ックが発生して製造歩留りが悪化したり、製造設備の改
造・更新（例えば、焼結炉の大型化など）が必要となる
という具合に、コスト低減の妨げになる問題が発生す
る。
【００１１】以上の事情を考慮して創案された本発明の
一の目的は、光ファイバの生産性が良好な光ファイバ用
多孔質母材を提供することにある。
一の目的は、光ファイバの生産性が良好な光ファイバ用
多孔質母材を提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、光ファイバの生産性
が良好な光ファイバ用多孔質母材を容易、かつ、安価に
製造する方法を提供することにある。
が良好な光ファイバ用多孔質母材を容易、かつ、安価に
製造する方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係る光ファイバ用多孔質母材は、ＧｅＯ2とＳｉ
Ｏ2とで構成されるコア領域の周りに、ＳｉＯ2単体、又
はＳｉＯ2とＳｉＦ或いはＧｅＯ2とで構成されるクラッ
ド領域を有する光ファイバ用多孔質母材において、上記
コア領域の、外周部のかさ密度と外周部以外の平均かさ
密度との比の値を２．０以下に形成したものである。
発明に係る光ファイバ用多孔質母材は、ＧｅＯ2とＳｉ
Ｏ2とで構成されるコア領域の周りに、ＳｉＯ2単体、又
はＳｉＯ2とＳｉＦ或いはＧｅＯ2とで構成されるクラッ
ド領域を有する光ファイバ用多孔質母材において、上記
コア領域の、外周部のかさ密度と外周部以外の平均かさ
密度との比の値を２．０以下に形成したものである。
【００１４】また、上記コア領域の全体の平均かさ密度
を０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3に形成してもよい。
を０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3に形成してもよい。
【００１５】以上の構成によれば、コア領域の全体の平
均かさ密度が０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3と高くても、
耐水素特性が良好な光ファイバ用多孔質母材を得ること
ができる。
均かさ密度が０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3と高くても、
耐水素特性が良好な光ファイバ用多孔質母材を得ること
ができる。
【００１６】一方、本発明に係る光ファイバ用多孔質母
材の製造方法は、反応容器内に挿入された複数本のバー
ナに、それぞれガラス原料ガス、水素などを供給して、
各バーナの火炎中で加水分解反応によるガラス微粒子を
生成し、これらの各ガラス微粒子を、反応容器内に設け
られた石英ターゲット棒の周りに層状に堆積・成長させ
て、コア領域の周りにクラッド領域を有する光ファイバ
用多孔質母材を製造する方法において、上記複数本のバ
ーナの内の１本として、上記コア領域の外周部に相応す
る部分を加熱するコア補助バーナを設け、コア領域の、
外周部のかさ密度と外周部以外の平均かさ密度との比の
値が２．０以下となるように、コア補助バーナへの上記
水素の供給量を調整するものである。
材の製造方法は、反応容器内に挿入された複数本のバー
ナに、それぞれガラス原料ガス、水素などを供給して、
各バーナの火炎中で加水分解反応によるガラス微粒子を
生成し、これらの各ガラス微粒子を、反応容器内に設け
られた石英ターゲット棒の周りに層状に堆積・成長させ
て、コア領域の周りにクラッド領域を有する光ファイバ
用多孔質母材を製造する方法において、上記複数本のバ
ーナの内の１本として、上記コア領域の外周部に相応す
る部分を加熱するコア補助バーナを設け、コア領域の、
外周部のかさ密度と外周部以外の平均かさ密度との比の
値が２．０以下となるように、コア補助バーナへの上記
水素の供給量を調整するものである。
【００１７】以上の製造方法によれば、コア領域の全体
の平均かさ密度が０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3と高くて
も、耐水素特性が良好な光ファイバ用多孔質母材を、容
易、かつ、安価に製造することができる。
の平均かさ密度が０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3と高くて
も、耐水素特性が良好な光ファイバ用多孔質母材を、容
易、かつ、安価に製造することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基いて説明する。
を添付図面に基いて説明する。
【００１９】第１の実施の形態に係る光ファイバ用多孔
質母材の横断面図を図１に、図１における光ファイバ用
多孔質母材の、径方向のかさ密度分布を図２に示す。
質母材の横断面図を図１に、図１における光ファイバ用
多孔質母材の、径方向のかさ密度分布を図２に示す。
【００２０】図１、図２に示すように、第１の実施の形
態に係る光ファイバ用多孔質母材１８は、ＧｅＯ2とＳ
ｉＯ2とで構成されるコア領域１４の周りに、ＳｉＯ2単
体、又はＳｉＯ2とＳｉＦ或いはＧｅＯ2とで構成される
クラッド領域１７を有するものであって、コア領域１４
の、外周部１５のかさ密度Ａと外周部以外（以下、中央
部と示す）１６の平均かさ密度Ｂとの比Ａ／Ｂの値を
２．０以下に形成したものである。また、コア領域１４
の全体の平均かさ密度は、０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3
が好ましい。
態に係る光ファイバ用多孔質母材１８は、ＧｅＯ2とＳ
ｉＯ2とで構成されるコア領域１４の周りに、ＳｉＯ2単
体、又はＳｉＯ2とＳｉＦ或いはＧｅＯ2とで構成される
クラッド領域１７を有するものであって、コア領域１４
の、外周部１５のかさ密度Ａと外周部以外（以下、中央
部と示す）１６の平均かさ密度Ｂとの比Ａ／Ｂの値を
２．０以下に形成したものである。また、コア領域１４
の全体の平均かさ密度は、０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3
が好ましい。
【００２１】クラッド領域１７の全体の平均かさ密度
は、特に限定するものではないが、０．２〜０．６ｇ／
ｃｍ3が好ましい。
は、特に限定するものではないが、０．２〜０．６ｇ／
ｃｍ3が好ましい。
【００２２】光ファイバの生産性を向上させるには、そ
の基材である光ファイバ用多孔質母材１８において、あ
る一定の堆積・成長時間当たりに堆積・成長するガラス
重量が多い程有利となる。このガラス重量を多くするた
めには、光ファイバ用多孔質母材１８のかさ密度を高く
する必要がある。
の基材である光ファイバ用多孔質母材１８において、あ
る一定の堆積・成長時間当たりに堆積・成長するガラス
重量が多い程有利となる。このガラス重量を多くするた
めには、光ファイバ用多孔質母材１８のかさ密度を高く
する必要がある。
【００２３】よって、本発明者らは、コア領域１４の平
均かさ密度が、前述した特開平１０−５３４２９号公報
において規定する光ファイバ用多孔質母材のコア領域の
平均かさ密度（０．２６ｇ／ｃｍ3）以上であっても、
良好な耐水素特性が得られる条件について鋭意研究を行
った。その結果、図２に示すように、コア領域１４の外
周部１５のかさ密度Ａと中央部１６の平均かさ密度Ｂと
の比（Ａ／Ｂ）の値を２．０以下に制御することで、欠
陥の少ない光ファイバを製造することができるというこ
とを見出した。このことは、多孔質母材１８の径方向の
透明ガラス化速度が重要なポイントになっていることを
意味する。
均かさ密度が、前述した特開平１０−５３４２９号公報
において規定する光ファイバ用多孔質母材のコア領域の
平均かさ密度（０．２６ｇ／ｃｍ3）以上であっても、
良好な耐水素特性が得られる条件について鋭意研究を行
った。その結果、図２に示すように、コア領域１４の外
周部１５のかさ密度Ａと中央部１６の平均かさ密度Ｂと
の比（Ａ／Ｂ）の値を２．０以下に制御することで、欠
陥の少ない光ファイバを製造することができるというこ
とを見出した。このことは、多孔質母材１８の径方向の
透明ガラス化速度が重要なポイントになっていることを
意味する。
【００２４】Ｇｅがドープされているコア領域１４は、
通常、透明ガラス化速度が速いが、かさ密度の高低によ
って透明ガラス化速度に差が生じ、かさ密度が高ければ
高い程、透明ガラス化速度が速くなる。したがって、コ
ア領域１４の、外周部１５のかさ密度Ａと中央部１６の
平均かさ密度Ｂとの比Ａ／Ｂが重要となり、この比の値
を２．０以下に規定した。
通常、透明ガラス化速度が速いが、かさ密度の高低によ
って透明ガラス化速度に差が生じ、かさ密度が高ければ
高い程、透明ガラス化速度が速くなる。したがって、コ
ア領域１４の、外周部１５のかさ密度Ａと中央部１６の
平均かさ密度Ｂとの比Ａ／Ｂが重要となり、この比の値
を２．０以下に規定した。
【００２５】ここで、コア領域１４の、外周部１５のか
さ密度Ａと中央部１６の平均かさ密度Ｂとの比Ａ／Ｂの
値を２．０以下に規定した理由は、この比が２．０を超
えると欠陥が多くなるためである。
さ密度Ａと中央部１６の平均かさ密度Ｂとの比Ａ／Ｂの
値を２．０以下に規定した理由は、この比が２．０を超
えると欠陥が多くなるためである。
【００２６】また、コア領域１４の平均かさ密度を０．
２〜０．４５ｇ／ｃｍ3に規定した理由は、０．２ｇ／
ｃｍ3未満では、コア領域１４の堆積・成長時にコア領
域１４にクラックが入り易くなり、また、０．４５ｇ／
ｃｍ3を超えると、コア領域１４の平均かさ密度とコア
領域１４の外周部１５と隣接するクラッド領域１７のか
さ密度との差が非常に大きくなり、後工程の透明ガラス
化の際に気泡が入り易くなるためである。
２〜０．４５ｇ／ｃｍ3に規定した理由は、０．２ｇ／
ｃｍ3未満では、コア領域１４の堆積・成長時にコア領
域１４にクラックが入り易くなり、また、０．４５ｇ／
ｃｍ3を超えると、コア領域１４の平均かさ密度とコア
領域１４の外周部１５と隣接するクラッド領域１７のか
さ密度との差が非常に大きくなり、後工程の透明ガラス
化の際に気泡が入り易くなるためである。
【００２７】本実施の形態の光ファイバ用多孔質母材１
８によれば、コア領域１４の、外周部１５のかさ密度Ａ
と中央部１６の平均かさ密度Ｂとの比Ａ／Ｂの値が２．
０以下となるように、コア領域１４を形成することで、
コア領域１４の平均かさ密度が０．２〜０．４５ｇ／ｃ
ｍ3と高くても、耐水素特性が良好な光ファイバ用多孔
質母材１８を得ることができる。
８によれば、コア領域１４の、外周部１５のかさ密度Ａ
と中央部１６の平均かさ密度Ｂとの比Ａ／Ｂの値が２．
０以下となるように、コア領域１４を形成することで、
コア領域１４の平均かさ密度が０．２〜０．４５ｇ／ｃ
ｍ3と高くても、耐水素特性が良好な光ファイバ用多孔
質母材１８を得ることができる。
【００２８】また、本実施の形態の光ファイバ用多孔質
母材１８によれば、従来の光ファイバ用多孔質母材と比
較して、コア領域１４の平均かさ密度を高くすること
で、光ファイバ用多孔質母材１８のかさ密度を高くする
ことができるため、その結果、ある一定の堆積・成長時
間当たりに堆積・成長するガラス重量が多くなる。よっ
て、光ファイバ用多孔質母材１８と従来の光ファイバ用
多孔質母材とが同じ径であれば、光ファイバ用多孔質母
材１８の方が、光ファイバの生産性が良好となる。
母材１８によれば、従来の光ファイバ用多孔質母材と比
較して、コア領域１４の平均かさ密度を高くすること
で、光ファイバ用多孔質母材１８のかさ密度を高くする
ことができるため、その結果、ある一定の堆積・成長時
間当たりに堆積・成長するガラス重量が多くなる。よっ
て、光ファイバ用多孔質母材１８と従来の光ファイバ用
多孔質母材とが同じ径であれば、光ファイバ用多孔質母
材１８の方が、光ファイバの生産性が良好となる。
【００２９】さらに、本実施の形態の光ファイバ用多孔
質母材１８によれば、光ファイバの生産性を更に良好に
するための手段として、光ファイバ用多孔質母材１８の
外径を更に大径（例えば、φ１４０ｍｍ以上）に形成す
るのではなく、光ファイバ用多孔質母材１８のかさ密度
を高く形成することで対応しているため、従来の場合の
ように、コア領域の形成時にクラックが発生して製造歩
留りが悪化したり、製造設備の改造・更新が必要となる
といったコスト低減の妨げになる問題が発生することは
ない。
質母材１８によれば、光ファイバの生産性を更に良好に
するための手段として、光ファイバ用多孔質母材１８の
外径を更に大径（例えば、φ１４０ｍｍ以上）に形成す
るのではなく、光ファイバ用多孔質母材１８のかさ密度
を高く形成することで対応しているため、従来の場合の
ように、コア領域の形成時にクラックが発生して製造歩
留りが悪化したり、製造設備の改造・更新が必要となる
といったコスト低減の妨げになる問題が発生することは
ない。
【００３０】次に、本実施の形態に係る光ファイバ用多
孔質母材の製造方法を、添付図面に基づいて説明する。
孔質母材の製造方法を、添付図面に基づいて説明する。
【００３１】第１の実施の形態に係る光ファイバ用多孔
質母材の製造装置の一例を示す概略図を図３に、図３に
おける要部Ａの拡大図を図４に示す。尚、図３，図４に
おいて、図１，図２，図５と同様の部材には同じ符号を
付しており、詳細な説明は省略する。
質母材の製造装置の一例を示す概略図を図３に、図３に
おける要部Ａの拡大図を図４に示す。尚、図３，図４に
おいて、図１，図２，図５と同様の部材には同じ符号を
付しており、詳細な説明は省略する。
【００３２】本実施の形態に係る光ファイバ用多孔質母
材の製造は、図３、図４に示すように、先ず、反応容器
５１の上部に形成した開口５２から、上下動自在に、か
つ、軸周りに回転自在に支持された石英ターゲット棒５
３を挿入する。
材の製造は、図３、図４に示すように、先ず、反応容器
５１の上部に形成した開口５２から、上下動自在に、か
つ、軸周りに回転自在に支持された石英ターゲット棒５
３を挿入する。
【００３３】次に、反応容器５１の下部に、反応容器５
１の内部に臨むコア用バーナ４１、コア補助バーナ４
２、及びクラッド用バーナ４３，４４を設け、コア用バ
ーナ４１にガラス原料ガス、ドーパント原料ガス、水素
ガス（燃料ガス）、酸素ガス（助燃性ガス）、不活性ガ
スなどを供給すると共に、コア補助バーナ４２及びクラ
ッド用バーナ４３，４４に、ガラス原料ガス、水素ガ
ス、酸素ガス、不活性ガスなどを供給し、バーナ４１〜
４４の火炎４１ａ〜４１ｄ中で加水分解反応によるガラ
ス微粒子３９ａ〜３９ｄを生成する。この時、コア領域
１４の、外周部１５のかさ密度Ａと中央部１６の平均か
さ密度Ｂとの比Ａ／Ｂの値が２．０以下となるように、
外周部１５のかさ密度Ａを制御すべく、コア補助バーナ
４２への水素ガスの供給量を調整する。
１の内部に臨むコア用バーナ４１、コア補助バーナ４
２、及びクラッド用バーナ４３，４４を設け、コア用バ
ーナ４１にガラス原料ガス、ドーパント原料ガス、水素
ガス（燃料ガス）、酸素ガス（助燃性ガス）、不活性ガ
スなどを供給すると共に、コア補助バーナ４２及びクラ
ッド用バーナ４３，４４に、ガラス原料ガス、水素ガ
ス、酸素ガス、不活性ガスなどを供給し、バーナ４１〜
４４の火炎４１ａ〜４１ｄ中で加水分解反応によるガラ
ス微粒子３９ａ〜３９ｄを生成する。この時、コア領域
１４の、外周部１５のかさ密度Ａと中央部１６の平均か
さ密度Ｂとの比Ａ／Ｂの値が２．０以下となるように、
外周部１５のかさ密度Ａを制御すべく、コア補助バーナ
４２への水素ガスの供給量を調整する。
【００３４】これらの各ガラス微粒子３９ａ〜３９ｄ
を、回転しながら上方に移動する石英ターゲット棒５３
の周りに層状に堆積・成長させて、コア領域１４の周り
にクラッド領域１７を有する光ファイバ用多孔質母材１
８が得られる。堆積・成長に寄与しなかった余剰の各ガ
ラス微粒子３９ａ〜３９ｄは、反応容器５１の側面に設
けられた排気孔６０から排出される。
を、回転しながら上方に移動する石英ターゲット棒５３
の周りに層状に堆積・成長させて、コア領域１４の周り
にクラッド領域１７を有する光ファイバ用多孔質母材１
８が得られる。堆積・成長に寄与しなかった余剰の各ガ
ラス微粒子３９ａ〜３９ｄは、反応容器５１の側面に設
けられた排気孔６０から排出される。
【００３５】ここで、ガラス原料ガスとしては、例え
ば、ＳｉＣｌ4、ＳｉＨＣｌ3等のＳｉ塩化物が挙げられ
る。また、ドーパント原料ガスとしては、ＧｅＣｌ4等
が挙げられる。また、火炎形成のための燃料ガスとして
は、水素ガスの他に、ＣＨ4ガス、Ｃ2Ｈ6ガス、Ｃ3Ｈ8
ガス等の炭化水素化合物ガスなどを用いることも好まし
い。また、助燃性ガスとしては、酸素ガスが好ましい
が、空気などのＯ2を含むガスであってもよい。
ば、ＳｉＣｌ4、ＳｉＨＣｌ3等のＳｉ塩化物が挙げられ
る。また、ドーパント原料ガスとしては、ＧｅＣｌ4等
が挙げられる。また、火炎形成のための燃料ガスとして
は、水素ガスの他に、ＣＨ4ガス、Ｃ2Ｈ6ガス、Ｃ3Ｈ8
ガス等の炭化水素化合物ガスなどを用いることも好まし
い。また、助燃性ガスとしては、酸素ガスが好ましい
が、空気などのＯ2を含むガスであってもよい。
【００３６】本実施の形態の製造方法によれば、既設の
製造装置を用いて、コア補助バーナ４２への水素ガスの
供給量を調整するだけで、前述した光ファイバ用多孔質
母材１８を得ることができるため、製造が容易であり、
また、製造装置の設備更新を行う必要がないことから、
光ファイバの生産性が良好な光ファイバ用多孔質母材１
８を、容易、かつ、安価に製造することができる。
製造装置を用いて、コア補助バーナ４２への水素ガスの
供給量を調整するだけで、前述した光ファイバ用多孔質
母材１８を得ることができるため、製造が容易であり、
また、製造装置の設備更新を行う必要がないことから、
光ファイバの生産性が良好な光ファイバ用多孔質母材１
８を、容易、かつ、安価に製造することができる。
【００３７】以上、本発明の実施の形態は、上述した実
施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のもの
が想定されることは言うまでもない。
施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のもの
が想定されることは言うまでもない。
【００３８】
【実施例】（実施例１）図３、図４に示した製造装置を
用い、外径がφ１６０ｍｍの光ファイバ用多孔質母材を
作製する。
用い、外径がφ１６０ｍｍの光ファイバ用多孔質母材を
作製する。
【００３９】この時、コア用バーナ４１に供給する各ガ
スの供給量は、ＳｉＣｌ4（ガラス原料ガス）を２．０g
/min、ＧｅＣｌ4（ドーパント原料ガス）を１００ml/mi
n、水素（燃料ガス）を５．０l/min、Ａｒ（不活性ガ
ス）を１．０l/min、酸素（助燃性ガス）を１０l/minと
した。また、コア補助バーナ４２に供給する各ガスの供
給量は、ＳｉＣｌ4を１．０g/min、水素を７．０l/mi
n、Ａｒを１．５l/min、酸素を１２l/minとした。
スの供給量は、ＳｉＣｌ4（ガラス原料ガス）を２．０g
/min、ＧｅＣｌ4（ドーパント原料ガス）を１００ml/mi
n、水素（燃料ガス）を５．０l/min、Ａｒ（不活性ガ
ス）を１．０l/min、酸素（助燃性ガス）を１０l/minと
した。また、コア補助バーナ４２に供給する各ガスの供
給量は、ＳｉＣｌ4を１．０g/min、水素を７．０l/mi
n、Ａｒを１．５l/min、酸素を１２l/minとした。
【００４０】一方、クラッド用バーナ４３に供給する各
ガスの供給量は、ＳｉＣｌ4を５．０g/min、水素を１０
l/min、Ａｒを２．０l/min、酸素を２０l/minとした。
また、クラッド用バーナ４４に供給する各ガスの供給量
は、ＳｉＣｌ4を１０g/min、水素を３０l/min、Ａｒを
３．０l/min、酸素を３０l/minとした。
ガスの供給量は、ＳｉＣｌ4を５．０g/min、水素を１０
l/min、Ａｒを２．０l/min、酸素を２０l/minとした。
また、クラッド用バーナ４４に供給する各ガスの供給量
は、ＳｉＣｌ4を１０g/min、水素を３０l/min、Ａｒを
３．０l/min、酸素を３０l/minとした。
【００４１】（比較例１）コア補助バーナ４２に供給す
る水素の供給量を８．０l/minとする以外は、実施例１
と同様にして光ファイバ用多孔質母材を作製する。
る水素の供給量を８．０l/minとする以外は、実施例１
と同様にして光ファイバ用多孔質母材を作製する。
【００４２】（比較例２）コア補助バーナ４２に供給す
る水素の供給量を９．０l/minとする以外は、実施例１
と同様にして光ファイバ用多孔質母材を作製する。
る水素の供給量を９．０l/minとする以外は、実施例１
と同様にして光ファイバ用多孔質母材を作製する。
【００４３】（比較例３）コア補助バーナ４２に供給す
る水素の供給量を１０．０l/minとする以外は、実施例
１と同様にして光ファイバ用多孔質母材を作製する。
る水素の供給量を１０．０l/minとする以外は、実施例
１と同様にして光ファイバ用多孔質母材を作製する。
【００４４】実施例１及び比較例１〜３の各光ファイバ
用多孔質母材の、コア領域における平均かさ密度、コア
領域における外周部のかさ密度Ａ、コア領域における中
央部の平均かさ密度Ｂ、及びＡ／Ｂ比を表１に示す。
用多孔質母材の、コア領域における平均かさ密度、コア
領域における外周部のかさ密度Ａ、コア領域における中
央部の平均かさ密度Ｂ、及びＡ／Ｂ比を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】次に、各光ファイバ用多孔質母材をＣｌ2
雰囲気中で加熱して脱水処理を行い、これらの脱水後の
各母材に、脱水処理温度よりも高温の焼結処理を施して
透明ガラス母材を作製する。これらの各透明ガラス母材
の周りに、更に所定厚のクラッド層を堆積・成長させ、
光ファイバプリフォームを作製する。これらの各光ファ
イバプリフォームを溶融して線引き紡糸を行い、外径φ
０．１２５ｍｍの光ファイバ（光ファイバ径としては標
準的な値）を得た。
雰囲気中で加熱して脱水処理を行い、これらの脱水後の
各母材に、脱水処理温度よりも高温の焼結処理を施して
透明ガラス母材を作製する。これらの各透明ガラス母材
の周りに、更に所定厚のクラッド層を堆積・成長させ、
光ファイバプリフォームを作製する。これらの各光ファ
イバプリフォームを溶融して線引き紡糸を行い、外径φ
０．１２５ｍｍの光ファイバ（光ファイバ径としては標
準的な値）を得た。
【００４７】得られた各光ファイバに対して耐水素試験
を行い、耐水素特性の評価を行った。ここで、耐水素試
験は、各光ファイバを、常温下、１００％水素雰囲気
に、３０時間曝すものであり、耐水素特性の評価は、耐
水素試験前後の分光特性により行った。
を行い、耐水素特性の評価を行った。ここで、耐水素試
験は、各光ファイバを、常温下、１００％水素雰囲気
に、３０時間曝すものであり、耐水素特性の評価は、耐
水素試験前後の分光特性により行った。
【００４８】実施例１の光ファイバ用多孔質母材を用い
た光ファイバは、ＯＨ基による１．３９μｍ帯の伝送損
失増加量は０．１ｄＢ／ｋｍ以下、また、１．５２μｍ
帯の吸収ピークは発生せず、耐水素特性が良好であっ
た。
た光ファイバは、ＯＨ基による１．３９μｍ帯の伝送損
失増加量は０．１ｄＢ／ｋｍ以下、また、１．５２μｍ
帯の吸収ピークは発生せず、耐水素特性が良好であっ
た。
【００４９】これに対して、比較例１〜３の各光ファイ
バ用多孔質母材を用いた光ファイバは、ＯＨ基による
１．３９μｍ帯の伝送損失増加量がそれぞれ０．２、
０．３、０．４ｄＢ／ｋｍ、また、１．５２μｍ帯の伝
送損失増加量がそれぞれ０．００７、０．０５、０．１
ｄＢ／ｋｍであり、比較例１は耐水素特性がやや良好で
あったものの、比較例２，３は耐水素特性が良好でなか
った。
バ用多孔質母材を用いた光ファイバは、ＯＨ基による
１．３９μｍ帯の伝送損失増加量がそれぞれ０．２、
０．３、０．４ｄＢ／ｋｍ、また、１．５２μｍ帯の伝
送損失増加量がそれぞれ０．００７、０．０５、０．１
ｄＢ／ｋｍであり、比較例１は耐水素特性がやや良好で
あったものの、比較例２，３は耐水素特性が良好でなか
った。
【００５０】以上より、Ａ／Ｂの値が２．０よりも大き
な光ファイバ用多孔質母材を用いた光ファイバは、良好
な耐水素特性が得られなかった。また、コア補助バーナ
に供給する水素量を調整することにより、コア領域の外
周部のかさ密度Ａを制御することができ、その結果、Ａ
／Ｂの値を制御することが可能であることが確認でき
た。
な光ファイバ用多孔質母材を用いた光ファイバは、良好
な耐水素特性が得られなかった。また、コア補助バーナ
に供給する水素量を調整することにより、コア領域の外
周部のかさ密度Ａを制御することができ、その結果、Ａ
／Ｂの値を制御することが可能であることが確認でき
た。
【００５１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。 （１） コア領域の周りにクラッド領域を有する光ファ
イバ用多孔質母材において、コア領域の、外周部のかさ
密度と外周部以外の平均かさ密度との比の値を２．０以
下に形成することで、耐水素特性が良好な光ファイバ用
多孔質母材を得ることができる。 （２） 光ファイバの生産性が良好な光ファイバ用多孔
質母材を、容易、かつ、安価に製造することができる。
な優れた効果を発揮する。 （１） コア領域の周りにクラッド領域を有する光ファ
イバ用多孔質母材において、コア領域の、外周部のかさ
密度と外周部以外の平均かさ密度との比の値を２．０以
下に形成することで、耐水素特性が良好な光ファイバ用
多孔質母材を得ることができる。 （２） 光ファイバの生産性が良好な光ファイバ用多孔
質母材を、容易、かつ、安価に製造することができる。
【図１】第１の実施の形態に係る光ファイバ用多孔質母
材の横断面図である。
材の横断面図である。
【図２】図１における光ファイバ用多孔質母材の、径方
向のかさ密度分布を示す図である。
向のかさ密度分布を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る光ファイバ用多孔質母
材の製造装置の一例を示す概略図である。
材の製造装置の一例を示す概略図である。
【図４】図３における要部Ａの拡大図である。
【図５】ＶＡＤ法を用いた従来の光ファイバ用多孔質母
材の製造装置の概略図である。
材の製造装置の概略図である。
１４ コア領域
１５ 外周部
１６ 中央部（コア領域の外周部以外）
１７ クラッド領域
１８ 光ファイバ用多孔質母材
３９ａ〜３９ｄ ガラス微粒子
４１ コア用バーナ（バーナ）
４２ コア補助バーナ（バーナ）
４３，４４ クラッド用バーナ （バーナ）
４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａ 火炎
５１ 反応容器
５３ 石英ターゲット棒
Ａ 外周部のかさ密度
Ｂ 中央部の平均かさ密度
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岡 太一
東京都千代田区大手町一丁目６番１号 日
立電線株式会社内
Ｆターム(参考） 4G021 EA01 EB11 EB14
Claims (3)
- 【請求項１】 ＧｅＯ2とＳｉＯ2とで構成されるコア領
域の周りに、ＳｉＯ 2単体、又はＳｉＯ2とＳｉＦ或いは
ＧｅＯ2とで構成されるクラッド領域を有する光ファイ
バ用多孔質母材において、上記コア領域の、外周部のか
さ密度と外周部以外の平均かさ密度との比の値を２．０
以下に形成したことを特徴とする光ファイバ用多孔質母
材。 - 【請求項２】 上記コア領域の全体の平均かさ密度を
０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3に形成した請求項１記載の
光ファイバ用多孔質母材。 - 【請求項３】 反応容器内に挿入された複数本のバーナ
に、それぞれガラス原料ガス、水素などを供給して、各
バーナの火炎中で加水分解反応によるガラス微粒子を生
成し、これらの各ガラス微粒子を、反応容器内に設けら
れた石英ターゲット棒の周りに層状に堆積・成長させ
て、コア領域の周りにクラッド領域を有する光ファイバ
用多孔質母材を製造する方法において、上記複数本のバ
ーナの内の１本として、上記コア領域の外周部に相応す
る部分を加熱するコア補助バーナを設け、コア領域の、
外周部のかさ密度と外周部以外の平均かさ密度との比の
値が２．０以下となるように、コア補助バーナへの上記
水素の供給量を調整することを特徴とする光ファイバ用
多孔質母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002035830A JP2003238190A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 光ファイバ用多孔質母材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002035830A JP2003238190A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 光ファイバ用多孔質母材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003238190A true JP2003238190A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=27777907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002035830A Pending JP2003238190A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 光ファイバ用多孔質母材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003238190A (ja) |
-
2002
- 2002-02-13 JP JP2002035830A patent/JP2003238190A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200339465A1 (en) | Method for manufacturing optical fiber preform, optical fiber preform, method for manufacturing optical fiber, and optical fiber | |
| JP2003054995A (ja) | 光ファイバ母材およびその製造方法および光ファイバ | |
| JP3675579B2 (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 | |
| JPH0764578B2 (ja) | シングルモード光フアイバ用母材の製造方法 | |
| EP1505039B1 (en) | Method of manufacturing an optical fiber preform | |
| JP2002047027A (ja) | 光ファイバ用プリフォーム及びシングルモード光ファイバ | |
| JP7286587B2 (ja) | 光ファイバ母材 | |
| JP2003206152A (ja) | 光ファイバ、光ファイバ母材およびそれらの製造方法 | |
| JP2003238190A (ja) | 光ファイバ用多孔質母材及びその製造方法 | |
| CN113716861A (zh) | 一种采用外气相沉积法制备弯曲不敏感光纤的方法 | |
| JP2001335339A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| US20030209516A1 (en) | Optical fiber preform manufacture using improved VAD | |
| TW200427640A (en) | Glass freform for optic fiber of reducing absorption due to oh group and manufacturing method thereof | |
| JP2002003235A (ja) | ガラス母材製造方法、ガラス母材、及び光ファイバ | |
| JPS60251142A (ja) | 光フアイバ用母材の製造方法 | |
| JP3798190B2 (ja) | デュアルコア形分散シフト光ファイバ用ガラス母材の製造方法 | |
| JP3137849B2 (ja) | 分散シフト光ファイバ用母材の製法 | |
| KR100762611B1 (ko) | 광섬유 모재의 제조 방법 및 이를 이용한 광섬유의 제조방법 | |
| JPH0986948A (ja) | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 | |
| JP3998228B2 (ja) | 光ファイバ多孔質母材、光ファイバガラス母材並びにこれらの製造方法 | |
| JP2017043512A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法、光ファイバの製造方法およびレンズの製造方法 | |
| JP4419339B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JP3569910B2 (ja) | 光ファイバの製造方法 | |
| JP2022014883A (ja) | 光ファイバ母材 | |
| JP3953855B2 (ja) | 多孔質母材の製造方法 |