JP2006096608A - Method for producing glass preform - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、出発材をその軸回りに回転させつつ、前記出発材の長手方向にバーナを相対移動させる動作を前記出発材の径方向に複数回繰り返し、四塩化ケイ素と屈折率調整用添加物と燃焼ガスを前記バーナに導入して火炎を発生させ、ガラス微粒子を生成し、前記ガラス微粒子を前記出発材の外側に複数層堆積させた後、堆積した前記ガラス微粒子を加熱して焼結させるガラス母材を製造するガラス母材の製造方法に関する。 The present invention repeats the operation of rotating the starting material around its axis and relatively moving the burner in the longitudinal direction of the starting material a plurality of times in the radial direction of the starting material, silicon tetrachloride and an additive for adjusting the refractive index. And a combustion gas are introduced into the burner to generate a flame to generate glass fine particles. After the glass fine particles are deposited in a plurality of layers on the outside of the starting material, the deposited glass fine particles are heated and sintered. The present invention relates to a glass base material manufacturing method for manufacturing a glass base material.
通信用の光ファイバの一例として、複数のモードが伝搬するマルチモード光ファイバが用いられている。マルチモード光ファイバの主な屈折率分布の種別は、ステップインデックス(SI)と、グレーディドインデックス(GI)との2種類がある。このうち、GI型の光ファイバは、コアの中心部が最も高い屈折率を有し、半径方向の外側に向かって次第に低屈折率になる屈折率分布を持っており、伝送する光信号の広がり(モード分散)を抑える構造となっている。 As an example of a communication optical fiber, a multimode optical fiber in which a plurality of modes propagates is used. There are two main types of refractive index distribution of a multimode optical fiber: a step index (SI) and a graded index (GI). Among these, the GI type optical fiber has a refractive index distribution in which the central portion of the core has the highest refractive index and gradually decreases toward the outside in the radial direction, and the spread of the optical signal to be transmitted (Mode dispersion) is suppressed.
このようなGI型の屈折率分布を得るための光ファイバ母材を製造する方法として、例えばOVD法が用いられている。OVD法は、長尺状の出発材の周囲にガラス微粒子(これをススと呼ぶ)を層状に堆積させ、ガラス微粒子の堆積体を形成するものである。得られたガラス微粒子堆積体は、出発材を除去し、焼結や中実化を行うことにより透明なガラス体となる。このガラス体は、そのまま光ファイバ母材となるか、または、他のガラス体と組み合わせて光ファイバ母材となる。 For example, an OVD method is used as a method of manufacturing an optical fiber preform for obtaining such a GI type refractive index profile. In the OVD method, glass fine particles (referred to as soot) are deposited in a layer around a long starting material to form a glass fine particle deposit. The obtained glass fine particle deposit body becomes a transparent glass body by removing the starting material and sintering or solidifying. This glass body becomes an optical fiber preform as it is, or becomes an optical fiber preform in combination with other glass bodies.
このOVD法によりGI型の屈折率分布を形成するには、出発材に対してガラス微粒子を堆積させる際に、ガラスの屈折率を高める屈折率調整用添加物(例えばゲルマニウム)をガラス微粒子に含ませ、堆積体の形成に従ってその含有量を次第に少なくしていく。すなわち、出発材に近い箇所では屈折率調整用添加物を多く含ませて高い屈折率のガラス微粒子を堆積させ、遠い箇所では屈折率調整用添加物の含有量を減らして低い屈折率のガラス微粒子を堆積させる。これにより、半径方向の外側に向かって次第に低屈折率になる屈折率分布を形成する。このようなOVD法を用いたGI型のマルチモード光ファイバ母材を製造する方法は、種々の文献に開示されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to form a GI-type refractive index distribution by this OVD method, a glass fine particle contains a refractive index adjusting additive (for example, germanium) that increases the refractive index of glass when glass fine particles are deposited on a starting material. However, the content is gradually reduced according to the formation of the deposit. That is, high refractive index glass particles are deposited by adding a large amount of refractive index adjusting additive at a location close to the starting material, and low refractive index glass fine particles are reduced at a distant location by reducing the content of the refractive index adjusting additive. To deposit. As a result, a refractive index distribution that gradually decreases toward the outside in the radial direction is formed. Methods for manufacturing such a GI type multimode optical fiber preform using the OVD method are disclosed in various documents (see, for example, Patent Document 1).
ところで、GI型のマルチモード光ファイバにおいてモード分散を抑えるための理想的な屈折率分布は、コアの中心をピークとしたα乗分布形状をなすものである。そのため、ガラス微粒子を堆積させる際に含有させる屈折率調整用添加物の量を、そのα乗分布に合わせて適切に調節することが重要である。 By the way, an ideal refractive index distribution for suppressing mode dispersion in a GI type multimode optical fiber has an α power distribution shape having a peak at the center of the core. Therefore, it is important to appropriately adjust the amount of the refractive index adjusting additive to be contained when depositing the glass fine particles in accordance with the α power distribution.
しかしながら、ガラス微粒子が堆積されていき、ガラス微粒子堆積体の径が除々に太くなるにつれ、ガラス微粒子を堆積させる反応容器内の気流状態や温度等の製造条件は刻々と変化する。また、OVD法を実施する機材の劣化等により、各ロット間での製造条件も異なってしまう。そのため、バーナに導入する屈折率調整用添加物の量を単純にα乗分布に沿って調節するだけでは、GI型の理想的な屈折率分布を有するマルチモード光ファイバ母材を安定して得ることが難しかった。 However, as the glass fine particles are deposited and the diameter of the glass fine particle deposit is gradually increased, the production conditions such as the air flow state and temperature in the reaction vessel in which the glass fine particles are deposited change every moment. In addition, due to deterioration of the equipment that implements the OVD method, the manufacturing conditions for each lot also differ. Therefore, a multimode optical fiber preform having an ideal refractive index distribution of GI type can be stably obtained by simply adjusting the amount of the refractive index adjusting additive introduced into the burner along the α power distribution. It was difficult.
本発明は、GI型のマルチモード光ファイバに要求される屈折率分布を精度良く形成することのできるマルチモード光ファイバ母材の製造方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a method for producing a multimode optical fiber preform that can accurately form a refractive index distribution required for a GI type multimode optical fiber.
上記目的を達成するために、本発明に係るガラス母材の製造方法は、四塩化ケイ素と屈折率調整用添加物と燃焼ガスをバーナに導入して火炎を発生させ、ガラス微粒子を生成し、軸回りに回転する出発材の長手方向に前記バーナを相対移動させることでガラス微粒子堆積層を形成し、その動作を複数回繰り返すことで前記出発材の外側に複数層のガラス微粒子堆積層を形成してガラス微粒子堆積体を形成した後、前記ガラス微粒子堆積体を加熱して焼結させるガラス母材を製造するガラス母材の製造方法であって、グレーディド型の屈折率分布となるように層単位で屈折率を変化させて各層のガラス微粒子の生成堆積条件を設定し、その記録を残し、ガラス母材を製造し、その屈折率分布を測定し、目標とする屈折率分布と比較し、実際の屈折率分布が前記目標とする屈折率分布と相異する場合、屈折率分布が相異する層のガラス微粒子生成堆積時の製造条件を前記目標とする屈折率分布に近づくような製造条件に修正し、ガラス母材を製造することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a method for producing a glass base material according to the present invention generates silicon flame by introducing silicon tetrachloride, a refractive index adjusting additive and a combustion gas into a burner, and generates glass fine particles. A glass particulate deposition layer is formed by relatively moving the burner in the longitudinal direction of the starting material rotating around the axis, and a plurality of glass particulate deposition layers are formed outside the starting material by repeating the operation a plurality of times. A glass base material manufacturing method for manufacturing a glass base material for heating and sintering the glass microparticle stack after forming the glass microparticle stack so as to have a graded refractive index distribution Change the refractive index for each layer, set the generation and deposition conditions for the glass particles in each layer, leave a record, manufacture the glass base material, measure its refractive index distribution, and compare it with the target refractive index distribution. The actual crook If the refractive index distribution is different from the target refractive index distribution, the manufacturing conditions for the generation and deposition of the glass fine particles of the layers having different refractive index distributions are modified so as to approach the target refractive index distribution. It is characterized by manufacturing a glass base material.
また、本発明に係るガラス母材の製造方法は、各層毎の目標屈折率と測定屈折率との差をグレーディド型屈折率分布の部分の最大屈折率差の1%以下とするこが望ましい。 In the method for producing a glass base material according to the present invention, it is desirable that the difference between the target refractive index and the measured refractive index for each layer be 1% or less of the maximum refractive index difference in the graded refractive index distribution portion. .
また、本発明に係るガラス母材の製造方法は、各層毎の目標屈折率に近似する複数層の測定屈折率におけるそれぞれの屈折率調整用添加物の添加量の条件から内挿近似により新たな製造条件となる屈折率調整用添加物の添加量を求めることが望ましい。 Further, the glass base material manufacturing method according to the present invention is new by interpolation approximation from the condition of the amount of each refractive index adjustment additive in the measured refractive index of a plurality of layers approximating the target refractive index for each layer. It is desirable to obtain the addition amount of the refractive index adjusting additive as a manufacturing condition.
また、本発明に係るガラス母材の製造方法は、各層毎の目標屈折率との差が1%以内の測定屈折率におけるそれぞれの屈折率調整用添加物の添加量の平均値を新たな製造条件となる屈折率調整用添加物の添加量とすることが望ましい。 Moreover, the manufacturing method of the glass base material which concerns on this invention newly produces the average value of the addition amount of each refractive index adjustment additive in the measurement refractive index in which the difference with the target refractive index for every layer is less than 1%. It is desirable to set the addition amount of the refractive index adjusting additive as a condition.
本発明の光ファイバ母材の製造方法によれば、以前に製造した光ファイバ母材の各層ごとの測定屈折率をフィードバックした製造条件にて新たな光ファイバ母材を製造するので、各層毎の屈折率を目標屈折率に精度良く合わせることができる。これにより、反応容器内の気流状態や製造条件などに左右されることなく、正確なフィードバックにより目標屈折率分布に極めて近似した屈折率分布を有するマルチモード光ファイバ母材を製造することができる。 According to the method for manufacturing an optical fiber preform of the present invention, a new optical fiber preform is manufactured under manufacturing conditions in which the measured refractive index of each layer of the previously manufactured optical fiber preform is fed back. The refractive index can be accurately adjusted to the target refractive index. This makes it possible to manufacture a multimode optical fiber preform having a refractive index distribution that is very close to the target refractive index distribution by accurate feedback without being influenced by the air flow state in the reaction vessel, the manufacturing conditions, or the like.
以下、本発明に係るガラス母材の製造方法の一例として、マルチモード光ファイバ母材の製造方法を用い、この実施形態を図面を参照して説明する。
図1に、本発明に係るマルチモード光ファイバ母材の製造方法を実施することのできる製造装置を示す。
Hereinafter, as an example of a glass base material manufacturing method according to the present invention, a multi-mode optical fiber base material manufacturing method will be used, and this embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a manufacturing apparatus capable of carrying out a method for manufacturing a multimode optical fiber preform according to the present invention.
図1に示す製造装置1は、所謂OVD法により、反応容器2の内側の空間内でマンドレル4に対してガラス微粒子を堆積させるものである。
反応容器2は、ガラス微粒子を生成して堆積させる際の高温の環境条件においても、塩素ガス等による腐食が極めて起こりにくい、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、ニッケル、ニッケル合金等の材料を用いて形成されている。
A manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 deposits glass fine particles on a mandrel 4 in a space inside a
The
反応容器2の中には、垂直方向に昇降可能な把持具3が収容されている。この把持具3は、出発材である長尺状のマンドレル4の上端を把持して、マンドレル4を垂直方向に支持している。また、把持具3は、支持したマンドレル4をその軸回りに回転させることができる。マンドレル4は、アルミナ、カーボン、シリカのうち何れかの材質で形成されている。また、マンドレル4は、断面外形は真円に近いことが望ましく、全体構成としては中空の円筒形状であっても中実の円柱形状であっても良い。
A holding tool 3 that can be moved up and down in the vertical direction is housed in the
また、反応容器2の中には、ガラス微粒子生成用のバーナ5が設けられている。バーナ5は、ガスを吹き出す複数のポートを有しており、そのポートからそれぞれ燃焼ガスとガラス原料ガスを吹き出し、燃焼ガスの燃焼により生じる酸水素火炎中においてガラス原料を加水分解反応させて、ガラス微粒子を生成するものである。また、バーナ5は、生成したガラス微粒子をマンドレル4に堆積させるように、マンドレル4に向けて横方向に配置されている。
Further, a
燃焼ガスには、水素(H2)と酸素(O2)が含まれる。ガラス原料ガスには、四塩化ケイ素(SiCl4)が含まれ、そこに適宜屈折率調整用添加物を含有させる。屈折率調整用添加物はシリカガラスの屈折率を上げるものが用いられ、例えば、ゲルマニウム、リン、ボロン等が用いられる。本実施形態では、屈折率調整用添加物としてゲルマニウムを用いるが、これをバーナ5に導入する際には、四塩化ゲルマニウム(GeCl4)のガスを導入する。ガラス原料ガスとして四塩化ケイ素と四塩化ゲルマニウムを用いた場合には、シリカ(SiO2)と二酸化ゲルマニウム(GeO2)を主成分とするガラス微粒子が、バーナ5の火炎中で生成される。
The combustion gas contains hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ). The glass raw material gas contains silicon tetrachloride (SiCl 4 ), and appropriately contains an additive for adjusting the refractive index. As the additive for adjusting the refractive index, an additive for increasing the refractive index of silica glass is used. For example, germanium, phosphorus, boron, or the like is used. In this embodiment, germanium is used as an additive for adjusting the refractive index. When this is introduced into the
また、反応容器2は、バーナ5と対向する位置に排気口7を備えており、マンドレル4に堆積されなかった余剰のガラス微粒子を含む内部の排気ガスが排気口7から排気管8をとおり送り出される。
Further, the
バーナ5へ各種ガスを導入するガス管14は、バーナ5へ導入するガスの流量を調節する流量調節器(MFC)16を備えており、流量調節器16には、制御用コンピュータ13が接続されている。
この制御用コンピュータ13には、設定器15が接続されており、制御用コンピュータ13は、設定器15にて設定された設定値に基づいて、流量調節器16に制御信号を出力し、バーナ5へ導入する各種ガスの流量を調節する。
The
A
上記構成の製造装置1によってマルチモード光ファイバ母材を製造する場合は、まず、把持具3によって反応容器2内に吊り下げたマンドレル4をその軸回りに回転させる。そして、バーナ5に四塩化ケイ素と四塩化ゲルマニウム、水素、酸素を導入し、回転しているマンドレル4に向かって、酸水素火炎を発生させる。酸水素火炎中では、加水分解反応より二酸化ゲルマニウムが含まれたガラス微粒子が生成される。さらに、マンドレル4を、軸回りに回転させながら、長手方向に昇降させて往復移動させる。なお、本実施形態ではバーナ5を固定してマンドレル4を移動させる態様としたが、これとは逆にバーナ5をマンドレル4の長手方向に移動させることで、バーナ5とマンドレル4とを相対移動させても良い。
When a multimode optical fiber preform is manufactured by the manufacturing apparatus 1 having the above configuration, first, the mandrel 4 suspended in the
このように、バーナ5からガラス微粒子を生成して、マンドレル4を回転させつつその長手方向に往復移動させることで、生成されたガラス微粒子をマンドレル4の周囲に層状に堆積させて、ガラス微粒子堆積体6を形成していく。その後、マンドレル4を取り除いて焼結・透明化させ、例えばフッ素ガスにより内面に気相エッチングを施し、さらに中実化することによりマルチモード光ファイバ母材とされる。
In this way, glass fine particles are generated from the
ここで、上記製造装置1では、マンドレル4に対してガラス微粒子を堆積させる際に、設定器15からの設定値に基づいて、制御用コンピュータ13が流量調節器16を制御することにより、バーナ5へ供給する屈折率調整用添加物の添加量が各層毎にα乗分布に沿って調節され、屈折率調整用添加物が堆積体の形成に従ってその含有量が各層毎に次第に少なくされる。したがって、マンドレル4に近い箇所では屈折率調整用添加物が多く含まれて高い屈折率のガラス微粒子が堆積され、遠い箇所では屈折率調整用添加物の含有量が減らされて低い屈折率のガラス微粒子が堆積される。これにより、半径方向の外側に向かって次第に低屈折率になる屈折率分布、すなわちグレーディド型の屈折率分布を有するマルチモード光ファイバ母材が製造される。
Here, in the manufacturing apparatus 1, when the glass particles are deposited on the mandrel 4, the
ところが、ガラス微粒子が堆積されていき、ガラス微粒子堆積体6の径が除々に太くなるにつれ、ガラス微粒子を堆積させる反応容器2内の気流状態や温度等の製造条件が刻々と変化する。また、OVD法を実施する機材の劣化等により、各ロット間での製造条件も異なってしまう。そのため、バーナ5に導入する屈折率調整用添加物の量を単純にα乗分布に沿って調節するだけでは、GI型の理想的な屈折率分布を有するマルチモード光ファイバ母材を安定して得ることが難しい。
However, as the glass fine particles are deposited and the diameter of the glass
このため、本実施形態のマルチモード光ファイバ母材の製造方法では、次のように光ファイバ母材を製造している。 For this reason, in the manufacturing method of the multimode optical fiber preform of this embodiment, the optical fiber preform is manufactured as follows.
(1)まず、各層毎に屈折率調整用添加物の量を変化させた製造条件により所定のプロファイルAの光ファイバ母材を予め製造する。 (1) First, an optical fiber preform having a predetermined profile A is manufactured in advance under manufacturing conditions in which the amount of the refractive index adjusting additive is changed for each layer.
(2)得られたプロファイルAの光ファイバ母材の屈折率を、図2に示すように、製造時の形成層毎に分割して測定する。
なお、光ファイバ母材を線引きした光ファイバの屈折率を測定しても良い。
(2) As shown in FIG. 2, the refractive index of the obtained optical fiber preform of profile A is divided for each formation layer at the time of manufacture and measured.
Note that the refractive index of an optical fiber obtained by drawing an optical fiber preform may be measured.
(3)次に、各層毎の測定屈折率を、新たに製造するマルチモード光ファイバ母材のα乗分布の屈折率分布である目標プロファイルの層毎の目標屈折率に合わせた製造条件を割り出す。
例えば、プロファイルAの各層毎の測定屈折率における製造条件1〜9を、新たに製造する目標プロファイルに合わせて、製造条件1,1,2,2,3,4,5,7,9とする。
(3) Next, a manufacturing condition in which the measured refractive index of each layer is matched with the target refractive index of each layer of the target profile which is the refractive index distribution of the α power distribution of the newly manufactured multimode optical fiber preform is determined. .
For example, the manufacturing conditions 1 to 9 in the measured refractive index for each layer of the profile A are set to the
(4)その後、この求めた製造条件にて、前述した手順にて光ファイバ母材を製造する。
これにより、得られた光ファイバ母材は、目標プロファイルに極めて近似した屈折率分布とされる。
(4) Thereafter, an optical fiber preform is manufactured according to the above-described procedure under the determined manufacturing conditions.
As a result, the obtained optical fiber preform has a refractive index distribution very close to the target profile.
このように、上記マルチモード光ファイバ母材の製造方法によれば、以前に製造した光ファイバ母材の各層ごとの測定屈折率をフィードバックした製造条件にて新たな光ファイバ母材を製造するので、各層毎の屈折率を目標屈折率に精度良く合わせることができる。これにより、反応容器2内の気流状態や製造条件などに左右されることなく、正確なフィードバックにより目標屈折率分布に極めて近似した屈折率分布を有するマルチモード光ファイバ母材を製造することができる。
また、グレーディト型の屈折率分布となるように層単位で屈折率を変化させて各層のガラス微粒子の生成堆積条件を設定し、その記録を残し、ガラス母材を製造し、その屈折率分布を測定し、目標とする屈折率分布と比較し、実際の屈折率分布が目標とする屈折率分布と相異する場合、屈折率分布が相異する層のガラス微粒子生成堆積時の製造条件を目標とする屈折率分布に近づくような製造条件に修正しているので、目標屈折率分布に極めて近似した屈折率分布を有するガラス母材を製造することができる。
As described above, according to the method of manufacturing the multimode optical fiber preform, a new optical fiber preform is manufactured under the manufacturing conditions in which the measured refractive index of each layer of the optical fiber preform manufactured previously is fed back. The refractive index of each layer can be accurately adjusted to the target refractive index. As a result, a multimode optical fiber preform having a refractive index distribution that is very close to the target refractive index distribution can be manufactured by accurate feedback without being influenced by the air flow state in the
In addition, the refractive index is changed in units of layers so as to obtain a graded refractive index distribution, the conditions for generating and depositing glass fine particles in each layer are set, the record is left, a glass base material is manufactured, and the refractive index distribution is determined. Measure and compare with the target refractive index distribution. If the actual refractive index distribution is different from the target refractive index distribution, target the manufacturing conditions for the generation and deposition of glass particles in the layers with different refractive index distributions. Therefore, a glass base material having a refractive index distribution very close to the target refractive index distribution can be manufactured.
特に、各層毎の目標屈折率と測定屈折率との差をグレーディド型屈折率分布の部分の最大屈折率差の1%以下とすることにより、さらに高精度に目標屈折率分布に近似したマルチモード光ファイバ母材を得ることができる。 In particular, the difference between the target refractive index of each layer and the measured refractive index is set to 1% or less of the maximum refractive index difference of the graded refractive index distribution portion, so that a multi-layer that approximates the target refractive index distribution with higher accuracy can be obtained. A mode optical fiber preform can be obtained.
なお、各層毎の目標屈折率に近似する複数層の測定屈折率におけるそれぞれの屈折率調整添加物添加量の条件から内挿近似により新たな製造条件となる屈折率調整用添加物の添加量を求めることもできる。
また、各層毎の目標屈折率との差が1%以内の測定屈折率におけるそれぞれの屈折率調整添加物添加量の平均値を新たな製造条件となる屈折率調整用添加物の添加量とすることもできる。
It should be noted that the addition amount of the refractive index adjustment additive that becomes a new production condition by interpolation approximation from the condition of the respective refractive index adjustment additive addition amount in the measurement refractive index of the plurality of layers approximating the target refractive index for each layer. You can ask for it.
Further, the average value of the addition amounts of the refractive index adjustment additives at the measured refractive index within 1% of the target refractive index for each layer is used as the addition amount of the refractive index adjustment additive as a new production condition. You can also.
なお、新たな製造条件として用いる測定データとしては、一つ前に製造した光ファイバ母材のものに限らず、以前に製造した複数の光ファイバ母材のものを用いても良い。
また、上記実施形態では、以前に製造した光ファイバ母材と同一プロファイルのものに限らず、各種のプロファイルの光ファイバ母材を製造する場合に適応可能であるのは勿論である。
Note that the measurement data used as the new manufacturing conditions is not limited to the optical fiber preform manufactured immediately before, but may be a plurality of optical fiber preforms manufactured previously.
Further, the above embodiment is not limited to the one having the same profile as that of the optical fiber preform manufactured before, but can be applied to the case of manufacturing optical fiber preforms having various profiles.
四塩化ゲルマニウムからなる屈折率調整用添加物の添加量を各層毎に調節し、半径方向の外側に向かって次第に低屈折率となる屈折率分布を目標屈折率分布として基準光ファイバ母材を製造した。
次いで、この製造した基準光ファイバ母材の屈折率を測定し、この測定データを各層毎に分割し、目標プロファイルに基づいて、測定した層毎の測定屈折率を用いて製造条件を割り出し、この製造条件にて四塩化ゲルマニウムからなる屈折率調整用添加物の添加量を各層毎に調節しながら新規光ファイバ母材を製造した。
このようにして得られた新規光ファイバ母材の屈折率分布を測定し、径方向の各位置での目標屈折率との差分を計算し、その評価を行った。
Adjust the amount of refractive index adjustment additive consisting of germanium tetrachloride for each layer, and manufacture a reference optical fiber preform with the refractive index distribution that gradually decreases in the radial direction as the target refractive index distribution. did.
Next, the refractive index of the manufactured reference optical fiber preform is measured, the measurement data is divided for each layer, and the manufacturing conditions are determined using the measured refractive index of each layer based on the target profile. A new optical fiber preform was manufactured while adjusting the addition amount of the refractive index adjusting additive made of germanium tetrachloride under the manufacturing conditions for each layer.
The refractive index distribution of the new optical fiber preform thus obtained was measured, and the difference from the target refractive index at each radial position was calculated and evaluated.
なお、光ファイバ母材は、以下の手順に沿って成形した。
(1)堆積体の表面温度を±7℃以内に保ちつつ、ガラス微粒子をカーボン製のマンドレルに堆積させてガラス微粒子堆積体を形成する。
(2)ガラス微粒子堆積体からマンドレルを引き抜き、ヘリウム(He)雰囲気で焼結・透明化させ、パイプ状のガラス焼結体を成形する。
(3)ガラス焼結体の内面にフッ素ガスにより気相エッチングを施し、コラプス法により中実化する。
The optical fiber preform was molded according to the following procedure.
(1) While maintaining the surface temperature of the deposit within ± 7 ° C., the glass particulates are deposited on a carbon mandrel to form a glass particulate deposit.
(2) Pull out the mandrel from the glass particulate deposit and sinter and clarify in a helium (He) atmosphere to form a pipe-like glass sintered body.
(3) Vapor phase etching is performed on the inner surface of the glass sintered body with fluorine gas and solidified by a collapse method.
その結果を図3及び図4に示す。
図3は、基準光ファイバ母材の屈折率分布を示すグラフ図であり、図4は、割り出した製造条件にて製造した新規光ファイバ母材の屈折率分布を示すグラフ図である。
図3からわかるように、基準光ファイバ母材は、例えば、ガラス微粒子を堆積させる反応容器内の気流状態や温度等の製造条件の変化、各機材の劣化、焼結・透明化の際に導入したヘリウムあるいはフッ素ガスによる気相エッチングなどの影響により、目標とする屈折率分布に対して得られた屈折率分布が、特に内周側及び外周側にて大きくずれ、理想屈折率との差分は、±0.045%であった。
The results are shown in FIGS.
FIG. 3 is a graph showing the refractive index distribution of the reference optical fiber preform, and FIG. 4 is a graph showing the refractive index distribution of the new optical fiber preform manufactured under the determined manufacturing conditions.
As can be seen from FIG. 3, the reference optical fiber preform is introduced when, for example, the manufacturing conditions such as the air flow state and temperature in the reaction vessel in which the glass particles are deposited, the deterioration of each equipment, the sintering / transparency, etc. The refractive index distribution obtained with respect to the target refractive index distribution is greatly deviated particularly on the inner and outer peripheral sides due to the influence of gas phase etching with helium or fluorine gas, and the difference from the ideal refractive index is ± 0.045%.
これに対して、この基準光ファイバ母材の屈折率分布を基準として製造した新規光ファイバ母材では、図4に示すように、目標とする屈折率分布に対して得られた屈折率分布がほとんど一致し、理想屈折率との差分は、±0.010%に低減された。 On the other hand, in the new optical fiber preform manufactured with reference to the refractive index distribution of the reference optical fiber preform, as shown in FIG. Almost identical, the difference from the ideal refractive index was reduced to ± 0.010%.
1 製造装置
2 反応容器
3 把持具
4 マンドレル(出発材)
5 バーナ
6 ガラス微粒子堆積体
7 排気口
8 排気管
13 制御用コンピュータ
14 ガス管
15 設定器
16 流量調節器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5
Claims (4)
各層毎の目標屈折率と測定屈折率との差をグレーディド型屈折率分布の部分の最大屈折率差の1%以下とすることを特徴とするガラス母材の製造方法。 It is a manufacturing method of the glass base material of Claim 1,
A method for producing a glass base material, characterized in that a difference between a target refractive index and a measured refractive index for each layer is 1% or less of a maximum refractive index difference in a graded refractive index distribution portion.
各層毎の目標屈折率に近似する複数層の測定屈折率におけるそれぞれの屈折率調整用添加物の添加量の条件から内挿近似により新たな製造条件となる屈折率調整用添加物の添加量を求めることを特徴とするガラス母材の製造方法。 It is a manufacturing method of the glass base material according to claim 1 or 2,
The amount of addition of the refractive index adjustment additive, which becomes a new manufacturing condition by interpolation approximation, from the condition of the addition amount of each refractive index adjustment additive in the measured refractive index of multiple layers approximating the target refractive index for each layer A method for producing a glass base material characterized in that it is obtained.
各層毎の目標屈折率との差が1%以内の測定屈折率におけるそれぞれの屈折率調整用添加物の添加量の平均値を新たな製造条件となる屈折率調整用添加物の添加量とすることを特徴とするガラス母材の製造方法。 It is a manufacturing method of the glass base material according to claim 1 or 2,
The average value of the addition amounts of the respective refractive index adjustment additives at the measured refractive index within a difference of 1% with respect to the target refractive index for each layer is used as the addition amount of the refractive index adjustment additive as a new production condition. A method for producing a glass base material.
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