JP2012086999A - Optical fiber and method for producing glass preform for optical fiber - Google Patents

Optical fiber and method for producing glass preform for optical fiber Download PDF

Info

Publication number
JP2012086999A
JP2012086999A JP2010233929A JP2010233929A JP2012086999A JP 2012086999 A JP2012086999 A JP 2012086999A JP 2010233929 A JP2010233929 A JP 2010233929A JP 2010233929 A JP2010233929 A JP 2010233929A JP 2012086999 A JP2012086999 A JP 2012086999A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
glass
fluorine
optical
core
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.)
Granted
Application number
JP2010233929A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5771943B2 (en
Inventor
Keisho Morita
圭省 森田
Tetsuo Nakamura
哲夫 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2010233929A priority Critical patent/JP5771943B2/en
Publication of JP2012086999A publication Critical patent/JP2012086999A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5771943B2 publication Critical patent/JP5771943B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber in which the transmission loss of the optical fiber can be suppressed to a low level by increasing the concentration of chlorine contained in an optical clad part, and to provide a method for producing a glass preform for the optical fiber.SOLUTION: The optical fiber 1 includes a core 2 and a clad 5. The core 2 is made of quartz glass which does not contain germanium. The clad 5 has an optical clad part 3 located in the outer periphery of the core 2 and a jacket part 4 located in the outer periphery of the optical clad part 3. The optical clad part 3 contains fluorine in an amount of 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less and chlorine in an average concentration of 270 ppm or more and 2,000 ppm or less.

Description

本発明は、コアとクラッドが石英ガラスからなる光ファイバであって、ゲルマニウムを含まないコアとフッ素を含む光学クラッド部とを有する構造の光ファイバ及び光ファイバ用ガラス母材の製造方法に関する。   The present invention relates to an optical fiber having a structure in which a core and a clad are made of quartz glass, each having a core not containing germanium and an optical clad portion containing fluorine, and a method for producing a glass preform for the optical fiber.

石英ガラスの光ファイバを製造する工程では、ガラス微粒子堆積体を形成した後に脱水処理を行い、その後焼結して透明なガラスとすることが行われている。脱水、焼結の処理では、塩素を含むガスの雰囲気中でガラス微粒子堆積体を加熱することにより、光ファイバの伝送損失を低く抑えることができることが知られている。   In the process of manufacturing an optical fiber made of quartz glass, after a glass fine particle deposit is formed, a dehydration treatment is performed, and then sintered to obtain a transparent glass. In the dehydration and sintering processes, it is known that the transmission loss of the optical fiber can be kept low by heating the glass fine particle deposit in an atmosphere of chlorine-containing gas.

2層構造のクラッドを有する光ファイバの母材を製造する方法として、多孔質のコア原層の外周面に多孔質の第1クラッド原層が形成されてなる多孔質ガラス中間体を形成した後に、フッ素化合物が含まれていない塩素系ガス含有の雰囲気ガス中にその多孔質ガラス中間体を配置して焼結し、その焼結により作り出された透明ガラス中間体の外周面に多孔質の第2クラッド原層を形成し、その第2クラッド原層を脱水及び焼結して、透明な光ファイバ用ガラス母材とすることが知られている。そして、第1クラッド原層の脱水時より高い塩素濃度で第2クラッド原層を脱水し、第1クラッド原層の焼結時より高い塩素濃度で第2クラッド原層を焼結することで、第1クラッド部の外周の第2クラッド部に、コアの外周の第1クラッド部よりも高い濃度の塩素を含有させ、第2クラッド部の屈折率を第1クラッド部の屈折率よりも高くすることが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a method of manufacturing an optical fiber preform having a clad having a two-layer structure, after forming a porous glass intermediate body in which a porous first clad original layer is formed on the outer peripheral surface of a porous core original layer The porous glass intermediate is placed and sintered in a chlorine-based gas-containing atmospheric gas that does not contain a fluorine compound, and the porous glass intermediate is created on the outer peripheral surface of the transparent glass intermediate created by the sintering. It is known that a two-cladding original layer is formed, and the second cladding original layer is dehydrated and sintered to form a transparent glass preform for an optical fiber. And dehydrating the second cladding original layer with a higher chlorine concentration than when dehydrating the first cladding original layer, and sintering the second cladding original layer with a higher chlorine concentration than when sintering the first cladding original layer, The second cladding part on the outer periphery of the first cladding part contains chlorine at a higher concentration than the first cladding part on the outer periphery of the core, so that the refractive index of the second cladding part is higher than the refractive index of the first cladding part. It is known (see, for example, Patent Document 1).

また、ガラスの屈折率を上昇させるために、多孔質ガラス体を脱水した後、不活性ガスと四塩化珪素の混合ガスからなるガス雰囲気中で透明ガラス化(焼結)を行うことが知られている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2では、2層構造のクラッドを有する光ファイバにおいて外側のクラッドの屈折率を内側のクラッドの屈折率よりも高くする為に、外側のクラッドとなる部分を焼結する際や、フッ素添加クラッド型母材のコアを焼結する際などに四塩化珪素を用いることが記載されている。また、コア材となる多孔質ガラス体を四塩化珪素を用いて脱水することも記載されている。   In addition, in order to increase the refractive index of glass, it is known that after the porous glass body is dehydrated, transparent vitrification (sintering) is performed in a gas atmosphere composed of a mixed gas of an inert gas and silicon tetrachloride. (For example, refer to Patent Document 2). In patent document 2, in order to make the refractive index of the outer cladding higher than the refractive index of the inner cladding in an optical fiber having a two-layered cladding, when adding a fluorine addition It describes that silicon tetrachloride is used when sintering a core of a clad base material. It also describes dehydrating a porous glass body as a core material using silicon tetrachloride.

また、分散シフト光ファイバ用母材を製造する方法において、純石英多孔質ガラス体を、塩素ガス含有雰囲気で脱水処理し、次に四フッ化珪素のみの雰囲気ガスを流しながら加熱してフッ素添加するとともに焼結することで、フッ素添加ガラスのクラッドとなる部分のガラスパイプを作製することが知られている(例えば、特許文献3参照)。   Also, in the method of manufacturing a dispersion-shifted optical fiber preform, a pure quartz porous glass body is dehydrated in an atmosphere containing chlorine gas, and then heated while flowing an atmosphere gas containing only silicon tetrafluoride to add fluorine. In addition, it is known that a glass pipe of a portion that becomes a clad of fluorine-added glass is produced by sintering (see, for example, Patent Document 3).

特開2003−54995号公報JP 2003-54995 A 特開平10−53423号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-53423 特開昭64−87528号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-87528

フッ素を含む石英ガラスの光学クラッド部を有する構造の光ファイバを製造する際、上記のように光ファイバ用ガラス母材の製造過程でフッ素添加パイプを作製し、コアロッドを挿入後コラプスする場合があるが、そのパイプを作製する際に、多孔質ガラス体を塩素で脱水した後にフッ素を添加すると、光ファイバの伝送損失が大きくなる現象が生じることが分かってきている。この際、残留する塩素濃度が低い(例えばEPMAの検出限界以下)ことも分かってきている。   When manufacturing an optical fiber having an optical cladding part of quartz glass containing fluorine, there is a case where a fluorine-added pipe is produced in the process of manufacturing a glass preform for an optical fiber as described above, and then collapsed after inserting a core rod. However, it has been found that, when producing the pipe, if fluorine is added after the porous glass body is dehydrated with chlorine, a phenomenon that the transmission loss of the optical fiber becomes large occurs. At this time, it has also been found that the residual chlorine concentration is low (for example, below the EPMA detection limit).

上記のように、脱水及び焼結時に用いる塩素ガスの濃度を高めることで、透明ガラス化後の残留塩素濃度を高める方法が知られているが、これは屈折率を上げることを目的としており、伝送損失に着目したものではない。そして、フッ素添加パイプを作製する場合は、フッ素を添加することにより屈折率を下げているため、屈折率を上げる効果を持つ塩素ガスの濃度を高めることは困難である。
また、上記のように屈折率を上げるために四塩化珪素を用いて焼結を行うことも知られているが、その対象は、コア、2層のクラッドの外側クラッドを透明化する場合であり、フッ素を添加して屈折率を低くする内側クラッド(光学クラッド部)を対象とするものではない。
As mentioned above, by increasing the concentration of chlorine gas used during dehydration and sintering, a method of increasing the residual chlorine concentration after transparent vitrification is known, but this is intended to increase the refractive index, It does not focus on transmission loss. And when producing a fluorine addition pipe, since the refractive index is lowered by adding fluorine, it is difficult to increase the concentration of chlorine gas having the effect of increasing the refractive index.
It is also known to perform sintering using silicon tetrachloride in order to increase the refractive index as described above, but the object is to make the outer clad of the core and the two-layer clad transparent. This is not intended for the inner cladding (optical cladding) in which fluorine is added to lower the refractive index.

本発明は、コアとクラッドが石英ガラスからなり、ゲルマニウムを含まないコアとフッ素を含む光学クラッド部とを有する光ファイバについて、光学クラッド部に含まれる塩素濃度を多くして光ファイバの伝送損失を低く抑えることができる光ファイバ及び光ファイバ用ガラス母材の製造方法を提供することを目的としている。   The present invention relates to an optical fiber having a core and a clad made of quartz glass, a core not containing germanium and an optical clad part containing fluorine, and increasing the chlorine concentration contained in the optical clad part to reduce the transmission loss of the optical fiber. It aims at providing the manufacturing method of the optical fiber which can be restrained low, and the glass preform | base_material for optical fibers.

上記課題を解決することのできる本発明に係る光ファイバは、コアとクラッドからなる石英系の光ファイバであって、
前記コアはゲルマニウムを含まない石英ガラスからなり、
前記クラッドは、前記コアの外周に位置する光学クラッド部と、前記光学クラッド部の外周に位置するジャケット部を有し、
前記光学クラッド部は、フッ素を0.45質量%以上1.50質量%以下含有するとともに、塩素を平均濃度270ppm以上2000ppm以下含有することを特徴とする。
なお、「ゲルマニウムを含まない石英ガラス」とは、純シリカからなる石英ガラスであり、ゲルマニウムを含まないもの(その他の元素(K,Cl,Fなど)が微量含まれていても良い)を指す。
An optical fiber according to the present invention capable of solving the above problems is a silica-based optical fiber comprising a core and a cladding,
The core is made of quartz glass not containing germanium,
The clad has an optical clad portion located on the outer circumference of the core, and a jacket portion located on the outer circumference of the optical clad portion,
The optical clad part contains 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less of fluorine, and contains chlorine in an average concentration of 270 ppm or more and 2000 ppm or less.
The “quartz glass not containing germanium” refers to a quartz glass made of pure silica and does not contain germanium (other elements (K, Cl, F, etc.) may be contained in a small amount). .

本発明に係る光ファイバは、波長1550nmにおける伝送損失が、0.176dB/km以下であることが好ましい。   The optical fiber according to the present invention preferably has a transmission loss at a wavelength of 1550 nm of 0.176 dB / km or less.

本発明に係る光ファイバにおいて、前記光学クラッド部は、四塩化珪素を用いて脱水処理された石英ガラスであることが好ましい。   In the optical fiber according to the present invention, it is preferable that the optical cladding is quartz glass dehydrated using silicon tetrachloride.

上記課題を解決することのできる本発明に係る光ファイバ用ガラス母材の製造方法は、ゲルマニウムを含まない石英ガラスからなり光ファイバのコアとなるコア材を、中心部が穿孔されて光ファイバの光学クラッド部となるフッ素添加パイプ材の前記中心部に挿入して、前記コア材と前記フッ素添加パイプ材とを加熱一体化させ、その外周に光ファイバのジャケット部となるガラスを形成して光ファイバ用ガラス母材を製造する方法であって、
ガラス微粒子堆積体を四塩化珪素を用いて脱水処理し、その後フッ素添加ガスの雰囲気中で焼結した後、中心部を穿孔して前記フッ素添加パイプ材を形成し、
前記脱水処理は、前記ガラス微粒子堆積体の全ての部分において、脱水処理中の最高温度Tが1110℃以上であり、脱水作用が働く温度Teff以上になる時間の合計Δtが100分以上である条件を満たし、
形成した前記フッ素添加パイプ材を、フッ素を0.45質量%以上1.50質量%以下含有するとともに、塩素を平均濃度270ppm以上2000ppm以下含有するものとすることを特徴とする。
The method for manufacturing a glass preform for an optical fiber according to the present invention that can solve the above-described problem is a method of manufacturing an optical fiber by drilling a core material that is made of silica glass that does not contain germanium and is a core of an optical fiber. The core material and the fluorine-added pipe material are integrated by heating and inserted into the central portion of the fluorine-added pipe material to be an optical clad portion, and a glass to be a jacket portion of an optical fiber is formed on the outer periphery of the core. A method of manufacturing a fiber glass preform,
The glass fine particle deposit is dehydrated using silicon tetrachloride, and then sintered in an atmosphere of a fluorine-added gas, and then the center is perforated to form the fluorine-added pipe material,
The dehydration treatment in all parts of the glass particles deposit, not less than ℃ Maximum temperature T A in the dehydration process is 1110, a total of Δt time be more than the temperature T eff that acts dewatering action over 100 minutes Meet certain conditions,
The fluorine-added pipe material thus formed is characterized in that it contains 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less of fluorine, and contains chlorine in an average concentration of 270 ppm or more and 2000 ppm or less.

本発明に係る光ファイバ用ガラス母材の製造方法において、前記脱水処理時の前記ガラス微粒子堆積体の嵩密度が0.19g/cm以上0.6g/cm以下であることが好ましい。 In the method for producing a glass preform for an optical fiber according to the present invention, it is preferable that a bulk density of the glass fine particle deposit during the dehydration treatment is 0.19 g / cm 3 or more and 0.6 g / cm 3 or less.

本発明の光ファイバは、ゲルマニウムを含まないコアとフッ素を含む光学クラッド部とを有する石英ガラスの光ファイバであり、光学クラッド部のフッ素の含有量が0.45質量%以上1.50質量%以下である。このフッ素含有量により、ゲルマニウムを含まないコアに対して必要な比屈折率差が得られる。さらに、光学クラッド部が塩素を平均濃度270ppm以上2000ppm以下含有することにより、伝送損失が少ない光ファイバとすることができる。
本発明の光ファイバの製造方法によれば、光ファイバの光学クラッド部となるフッ素添加パイプ材を作製する際の脱水処理を、四塩化珪素を用いるとともに最高温度Tが1110℃以上、脱水作用を100分以上働かせる条件とすることで、フッ素添加パイプ材を、フッ素が0.45質量%以上1.50質量%以下含有するとともに、塩素が平均濃度270ppm以上2000ppm以下含有するものにできる。これにより、ゲルマニウムを含まないコアとフッ素を含む光学クラッド部とを有する構造で、伝送損失が少ない光ファイバを得ることができる。
The optical fiber of the present invention is a quartz glass optical fiber having a core not containing germanium and an optical cladding portion containing fluorine, and the fluorine content of the optical cladding portion is 0.45 mass% or more and 1.50 mass%. It is as follows. This fluorine content provides the necessary relative refractive index difference for the core that does not contain germanium. Furthermore, when the optical clad part contains chlorine in an average concentration of 270 ppm or more and 2000 ppm or less, an optical fiber with little transmission loss can be obtained.
According to the manufacturing method for the optical fiber of the present invention, the dehydration process of making the fluoridation pipe material as the optical cladding of the optical fiber, the four highest temperature T A with using the silicon chloride is 1110 ° C. or more, dewatering action By making the conditions to allow 100 minutes or more to work, the fluorine-added pipe material can contain 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less of fluorine and chlorine with an average concentration of 270 ppm or more and 2000 ppm or less. As a result, an optical fiber having a transmission loss with a structure having a core not containing germanium and an optical cladding part containing fluorine can be obtained.

本発明に係る光ファイバの一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the optical fiber which concerns on this invention. 図1に示した光ファイバの屈折率分布を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the refractive index distribution of the optical fiber shown in FIG. 光ファイバ用ガラス母材を製造する脱水工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the dehydration process which manufactures the glass preform | base_material for optical fibers. 脱水処理中のガラス微粒子堆積体の温度変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the temperature change of the glass particulate deposit during a dehydration process. 脱水処理中のガラス微粒子堆積体の温度変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the temperature change of the glass particulate deposit during a dehydration process. 脱水処理中のガラス微粒子堆積体の温度変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the temperature change of the glass particulate deposit during a dehydration process. 光ファイバ用ガラス母材を製造する一工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one process which manufactures the glass preform | base_material for optical fibers. 光学クラッド部の塩素濃度と伝送損失の良好率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the chlorine concentration of an optical clad part, and the favorable rate of transmission loss.

以下、本発明に係る光ファイバの実施形態の例について、図面を参照しつつ説明する。
図1は本実施形態の光ファイバを光軸に垂直な面で切断したときの断面図であり、図2は図1の光ファイバの屈折率分布を示す模式図である。
Hereinafter, an example of an embodiment of an optical fiber according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the optical fiber of the present embodiment cut along a plane perpendicular to the optical axis, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a refractive index distribution of the optical fiber of FIG.

図1に示すように、光ファイバ1は、中心にコア2を有し、その外周にクラッド5を有する。クラッド5は、コア2の外周に位置する光学クラッド部3と、光学クラッド部3の外周に位置するジャケット部4を有する。コア2はゲルマニウムを含まない石英ガラスであり、実質的に純石英であるが、製造の過程で塩素等が微量だけ含まれていてもよい。   As shown in FIG. 1, the optical fiber 1 has a core 2 at the center and a clad 5 on the outer periphery thereof. The clad 5 has an optical clad portion 3 located on the outer circumference of the core 2 and a jacket portion 4 located on the outer circumference of the optical clad portion 3. The core 2 is quartz glass that does not contain germanium, and is substantially pure quartz. However, the core 2 may contain only a small amount of chlorine or the like during the manufacturing process.

図2に示すように、光ファイバ1において中心のコア2が最も屈折率が高く、その周囲のクラッド5は、コア2に対する比屈折率差Δnだけ屈折率が低い。
また、具体的な各部の大きさの一例としては、コア2の直径d1が9.6μm、光学クラッド部3の直径d2が48μm、ジャケット部4の直径d3が125μmである。コア2の直径や屈折率分布の形状を適宜設定することにより、光ファイバ1をシングルモードファイバとしたり、マルチモードファイバとすることができる。また、コア2を屈折率の異なる複数層から形成してもよい。
As shown in FIG. 2, in the optical fiber 1, the central core 2 has the highest refractive index, and the surrounding cladding 5 has a low refractive index by a relative refractive index difference Δn with respect to the core 2.
As specific examples of the size of each part, the diameter d1 of the core 2 is 9.6 μm, the diameter d2 of the optical cladding part 3 is 48 μm, and the diameter d3 of the jacket part 4 is 125 μm. By appropriately setting the diameter of the core 2 and the shape of the refractive index distribution, the optical fiber 1 can be a single mode fiber or a multimode fiber. Further, the core 2 may be formed of a plurality of layers having different refractive indexes.

光学クラッド部3は、クラッド5のうち、コア2に近い領域であり、光ファイバ1の光伝送特性に大きく関わる部分である。本実施形態の光学クラッド部3は、フッ素を0.45質量%以上1.50質量%以下含有するとともに、塩素を平均濃度270ppm以上2000ppm以下含有する石英ガラスからなる。光学クラッド部3はフッ素が添加されることでコア2に対して屈折率が小さくなるように調節されている。光学クラッド部3のフッ素含有量を0.45質量%以上1.50質量%以下とすることにより、コア2に対する比屈折率差Δnが0.15%〜0.50%とされている。例えば、光学クラッド部3のコア2に対する比屈折率差Δnは0.4%である。   The optical clad portion 3 is a region near the core 2 in the clad 5, and is a portion greatly related to the optical transmission characteristics of the optical fiber 1. The optical clad part 3 of the present embodiment is made of quartz glass containing 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less of fluorine and containing chlorine with an average concentration of 270 ppm or more and 2000 ppm or less. The optical cladding 3 is adjusted so that the refractive index of the optical cladding 3 becomes smaller than that of the core 2 by adding fluorine. By setting the fluorine content of the optical cladding part 3 to 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less, the relative refractive index difference Δn with respect to the core 2 is set to 0.15% to 0.50%. For example, the relative refractive index difference Δn of the optical cladding 3 with respect to the core 2 is 0.4%.

光学クラッド部3は、平均して塩素を270ppm以上含有する。これにより、光ファイバ1の伝送損失を小さくすることができる。例えば、光学クラッド部3の平均塩素濃度が270ppm以上であると、波長1550nmにおける光ファイバ1の伝送損失が0.176dB/km以下となる。また、光学クラッド部3の平均塩素濃度が2000ppmを超えると、塩素を含有することによる屈折率の上昇が無視できなくなり、その分だけフッ素含有量も増やす必要が生じる。   The optical cladding 3 contains 270 ppm or more of chlorine on average. Thereby, the transmission loss of the optical fiber 1 can be reduced. For example, when the average chlorine concentration of the optical cladding part 3 is 270 ppm or more, the transmission loss of the optical fiber 1 at a wavelength of 1550 nm is 0.176 dB / km or less. Moreover, when the average chlorine concentration of the optical cladding part 3 exceeds 2000 ppm, the increase in the refractive index due to the inclusion of chlorine cannot be ignored, and it is necessary to increase the fluorine content accordingly.

また、光学クラッド部3においてコア2に近いほど塩素濃度が高くなっていてもよい。例えば、光学クラッド部3におけるコア2との境界から波長1550nmのMFD(モードフィールド径)の二倍の直径までの部分では、平均塩素濃度が300ppm以上3000ppm以下の範囲内となっていてもよい。通常のシングルモード光ファイバのMFDは10μm程度であるので、直径20μm程度の範囲がこれに相当する。   Further, the closer to the core 2 in the optical cladding part 3, the higher the chlorine concentration may be. For example, the average chlorine concentration may be in the range of 300 ppm or more and 3000 ppm or less in a portion from the boundary with the core 2 in the optical cladding portion 3 to a diameter twice as large as the MFD (mode field diameter) having a wavelength of 1550 nm. Since the MFD of a normal single mode optical fiber is about 10 μm, the range of about 20 μm in diameter corresponds to this.

この光学クラッド部3は、ガラス微粒子堆積体を四塩化珪素を用いて脱水処理し、その後、フッ素を添加して焼結することにより、塩素とフッ素をそれぞれ上記の通り含有する石英ガラスとされている。   The optical cladding 3 is made of quartz glass containing chlorine and fluorine as described above by dehydrating the glass particulate deposit with silicon tetrachloride and then adding fluorine and sintering. Yes.

ジャケット部4は、光学クラッド部3と同じ屈折率を有することが好ましく、光学クラッド部3と同程度のフッ素を含有する石英ガラスであるとよい。但し、ジャケット部4は光学クラッド部3と比較して光ファイバ1の光伝送特性に与える影響が小さいので、光学クラッド部3と異なる屈折率であってもよい。   The jacket part 4 preferably has the same refractive index as that of the optical cladding part 3, and is preferably quartz glass containing fluorine at the same level as the optical cladding part 3. However, since the jacket portion 4 has a smaller influence on the optical transmission characteristics of the optical fiber 1 than the optical cladding portion 3, the refractive index may be different from that of the optical cladding portion 3.

次に、このような光ファイバ1が線引きされる光ファイバ母材を製造する方法について説明する。
まず、光ファイバ1のコア2となるコア材を用意する。コア材は、ゲルマニウムを含まない石英ガラスからなる。コア材を作製するには、例えばVAD法により純シリカのガラス微粒子堆積体を作製し、それを塩素雰囲気で脱水及び焼結し、透明化した後、所望の外径となるように延伸する。
Next, a method for manufacturing an optical fiber preform on which such an optical fiber 1 is drawn will be described.
First, a core material to be the core 2 of the optical fiber 1 is prepared. The core material is made of quartz glass that does not contain germanium. In order to produce the core material, for example, a glass fine particle deposit of pure silica is produced by the VAD method, dehydrated and sintered in a chlorine atmosphere, transparentized, and then stretched to have a desired outer diameter.

また、光ファイバ1の光学クラッド部3となるフッ素添加パイプ材を用意する。フッ素添加パイプ材を作製するには、まず、例えばVAD法により純シリカのガラス微粒子堆積体を作製する。VAD法では、反応容器内に吊り下げた出発棒に対してガラス微粒子生成用バーナによりガラス微粒子を堆積させる。例えば、ガラス微粒子の堆積面を検出しながら、堆積面の位置が一定になるように出発棒を引き上げていくことで、出発棒の軸方向にガラス微粒子堆積体を成長させることができる。   In addition, a fluorine-added pipe material that becomes the optical cladding portion 3 of the optical fiber 1 is prepared. In order to produce a fluorine-added pipe material, first, a glass fine particle deposit of pure silica is produced by, for example, the VAD method. In the VAD method, glass particles are deposited on a starting rod suspended in a reaction vessel by a glass particle generating burner. For example, it is possible to grow the glass particulate deposit in the axial direction of the starting bar by detecting the deposition surface of the glass particulate and pulling up the starting rod so that the position of the deposition surface becomes constant.

このようにして作製したガラス微粒子堆積体を、図3に示すように加熱炉17内で脱水処理する。この脱水処理では、ガラス微粒子堆積体16を収容する加熱炉17内を四塩化珪素(SiCl)のガスと不活性ガス(ヘリウム等)の雰囲気として、ガラス微粒子堆積体16の全体を加熱する。 The glass fine particle deposit thus produced is dehydrated in the heating furnace 17 as shown in FIG. In this dehydration process, the entire glass particulate deposit 16 is heated with the atmosphere of a silicon tetrachloride (SiCl 4 ) gas and an inert gas (such as helium) inside the heating furnace 17 that houses the glass particulate deposit 16.

加熱炉17の形態として、長手方向の一部にヒータによる加熱領域を有する場合と、図3のように加熱炉内全体をヒータ18と炉心管19により略均一温度で加熱する均熱炉の場合がある。一部に加熱領域を有する加熱炉を用いる場合では、加熱炉内のヒータ近傍の加熱領域に対して、ガラス微粒子堆積体16を軸方向に移動させながらガラス微粒子堆積体16の全体を加熱する。図3のように均熱炉を用いる場合では、炉内に収容したガラス微粒子堆積体16を移動させずに加熱する。なお、図3の加熱炉17では、炉心管19の内側にガラス微粒子堆積体16を収容して加熱するが、その加熱空間には供給管20を通して雰囲気ガスを導入しつつ、排気管21を通して適宜雰囲気ガスを排気する。   As a form of the heating furnace 17, there is a case where a heating area by a heater is provided in a part in the longitudinal direction, and a case where a heating furnace which heats the entire inside of the heating furnace with a heater 18 and a core tube 19 at a substantially uniform temperature as shown in FIG. There is. In the case where a heating furnace having a heating region in part is used, the entire glass particle deposition body 16 is heated while moving the glass particle deposition body 16 in the axial direction with respect to the heating region in the vicinity of the heater in the heating furnace. In the case of using a soaking furnace as shown in FIG. 3, the glass fine particle deposit 16 accommodated in the furnace is heated without moving. In the heating furnace 17 of FIG. 3, the glass particulate deposit 16 is accommodated and heated inside the furnace tube 19, and the atmosphere gas is introduced into the heating space through the supply pipe 20 and appropriately passed through the exhaust pipe 21. Exhaust atmospheric gas.

例えば、長手方向の一部に加熱領域を有する加熱炉を用いて、ガラス微粒子堆積体16を加熱炉の加熱領域に対して上から下へ軸方向に移動させて、ガラス微粒子堆積体16の下端から上端まで順に加熱する場合、ガラス微粒子堆積体16の任意の箇所A(図3参照)における脱水処理中の温度変化を模式的に表すと、図4のグラフに示すようになる。グラフの縦軸に示す温度Tは、脱水処理中の最高温度を示し、グラフの縦軸に示す温度Teffは、脱水作用が働く下限温度を示し、温度Teff以上の時間領域Δtで脱水が行われることを示す。温度Teffは、例えば1000℃である。この図4の例では、ガラス微粒子堆積体16の上から下への移動に伴って任意の箇所Aが加熱領域に入って温度Teff以上に加熱され、最高温度Tに達した後、加熱領域から外れて温度Teff以下に下がっていく。温度Teff以上になる時間はΔtである。 For example, by using a heating furnace having a heating region in a part of the longitudinal direction, the glass particulate deposit 16 is moved in the axial direction from top to bottom with respect to the heating region of the heating furnace, and the lower end of the glass particulate deposit 16 is moved. When heating sequentially from the upper end to the upper end, the temperature change during the dehydration process at an arbitrary location A (see FIG. 3) of the glass particulate deposit 16 is schematically shown in the graph of FIG. Temperature T A along the vertical axis of the graph, the highest temperature during the dehydration process, the temperature T eff along the vertical axis of the graph represents a lower limit temperature which acts dewatering action, dehydrated at a temperature T eff more time domain Δt Indicates that will be done. The temperature T eff is 1000 ° C., for example. In the example of FIG. 4, any point A with the movement from the top to the bottom of the glass particle deposited body 16 it is heated above the temperature T eff enters the heating zone, after reaching the maximum temperature T A, heating The temperature falls outside the region and falls below the temperature T eff . The time over which the temperature T eff is exceeded is Δt.

また、ガラス微粒子堆積体16を加熱炉の加熱領域に対して上から下及び下から上へ軸方向に往復移動させて、ガラス微粒子堆積体16の下端から上端まで及び上端から下端まで順に加熱する場合、ガラス微粒子堆積体16の任意の箇所A(図3参照)における脱水処理中の温度変化を模式的に表すと、図5のグラフに示すようになる。この図5の例では、ガラス微粒子堆積体16の上から下への移動に伴って任意の箇所Aが加熱領域に入って温度Teff以上に加熱され、最高温度Tに達した後、加熱領域から外れて温度Teff以下に下がっていく。このときに温度Teff以上となる時間はΔtである。そして、ガラス微粒子堆積体16の上端が加熱領域で加熱された後、ガラス微粒子堆積体16の移動方向が反転して、ガラス微粒子堆積体16の下から上への移動に伴って任意の箇所Aが再度加熱領域に入って温度Teff以上に加熱され、最高温度Tに達した後、加熱領域から外れて温度Teff以下に下がっていく。このときに温度Teff以上となる時間はΔtである。すなわち、この例で温度Teff以上になる合計時間Δt=Δt+Δtである。 Further, the glass particulate deposit 16 is reciprocated in the axial direction from top to bottom and from bottom to top with respect to the heating region of the heating furnace, and the glass particulate deposit 16 is sequentially heated from the lower end to the upper end and from the upper end to the lower end. In this case, when the temperature change during the dehydration process at an arbitrary location A (see FIG. 3) of the glass particulate deposit 16 is schematically shown, the graph of FIG. 5 is obtained. In the example of FIG. 5, any point A with the movement from the top to the bottom of the glass particle deposited body 16 it is heated above the temperature T eff enters the heating zone, after reaching the maximum temperature T A, heating The temperature falls outside the region and falls below the temperature T eff . At this time, the time during which the temperature becomes equal to or higher than T eff is Δt 1 . Then, after the upper end of the glass fine particle deposit 16 is heated in the heating region, the moving direction of the glass fine particle deposit 16 is reversed, and the arbitrary position A is accompanied by the movement of the glass fine particle deposit 16 from the bottom to the top. There is heated above the temperature T eff entered again heating zone, after reaching the maximum temperature T a, going down below the temperature T eff off the heating region. At this time, the time during which the temperature is equal to or higher than T eff is Δt 2 . That is, in this example, the total time Δt = Δt 1 + Δt 2 when the temperature is equal to or higher than T eff .

また、ガラス微粒子堆積体16を均熱炉内に収容して、ガラス微粒子堆積体16の全体を同時に加熱する場合、ガラス微粒子堆積体16の任意の箇所A(図3参照)における脱水処理中の温度変化を模式的に表すと、図6のグラフに示すようになる。この図6の例では、均熱炉内の温度の上昇に伴って任意の箇所Aの温度が上昇して温度Teff以上に加熱され、最高温度Tに達する。そのまま最高温度Tが維持されて、脱水が終了する。温度Teff以上になる時間はΔtである。なお、均熱炉での脱水処理では、脱水終了時に四塩化珪素ガスの供給を停止するため、温度がTeff以上であっても、これ以降は脱水反応が進まない。 Further, when the glass fine particle deposit 16 is housed in a soaking furnace and the entire glass fine particle deposit 16 is heated at the same time, the glass fine particle deposit 16 is being dehydrated at an arbitrary position A (see FIG. 3). A schematic representation of the temperature change is as shown in the graph of FIG. In the example of FIG. 6, the temperature of any point A with increasing temperature of the soaking furnace is heated to above the temperature T eff increases, reaches a maximum temperature T A. Is maintained as it is the highest temperature T A, dehydration is completed. The time over which the temperature T eff is exceeded is Δt. In the dehydration process in the soaking furnace, the supply of silicon tetrachloride gas is stopped at the end of the dehydration, so that the dehydration reaction does not proceed after this even if the temperature is equal to or higher than T eff .

図4から図6に示した何れの例においても、四塩化珪素による脱水作用を十分に働かせるために、脱水処理中の最高温度Tを1110℃以上として、脱水作用が働く温度Teff以上になる時間の合計Δtを100分以上となるようにする。脱水作用が強い方が、塩素を多く残留させることができる。ガラス微粒子堆積体16を脱水した後、ガラス微粒子堆積体16をフッ素ガス(例えばSiF)雰囲気で加熱してフッ素を添加するとともに焼結して透明化するが、このような脱水条件を満たすことにより、フッ素を添加した透明ガラス体の平均塩素濃度を270ppm以上にすることができる。なお、脱水後のガラス微粒子堆積体16を、フッ素を添加して焼結する際には、例えば濃度5%程度のSiFをHeと混合させて流しながら1500℃に加熱してフッ素を添加し、同じ雰囲気のまま1600℃に加熱する。これにより、フッ素を0.45質量%以上1.50質量%以下含有させることができる。 In either example shown in FIGS. 4 to 6, in order to exert a dewatering effect of silicon tetrachloride enough, as 1110 ° C. or higher the maximum temperature T A in the dehydration process, above the temperature T eff that acts dewatering action The total time Δt is set to be 100 minutes or more. A stronger dehydrating action can leave more chlorine. After dehydrating the glass particulate deposit 16, the glass particulate deposit 16 is heated in a fluorine gas (eg, SiF 4 ) atmosphere to add fluorine and sinter to make it transparent. Thus, the average chlorine concentration of the transparent glass body to which fluorine is added can be set to 270 ppm or more. When the glass fine particle deposit 16 after dehydration is sintered by adding fluorine, for example, SiF 4 having a concentration of about 5% is mixed with He and heated to 1500 ° C. while flowing to add fluorine. Heat to 1600 ° C. in the same atmosphere. Thereby, 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less of fluorine can be contained.

また、脱水処理時のガラス微粒子堆積体16の嵩密度は、0.19g/cm以上0.6g/cm以下であるとよい。嵩密度が0.19g/cmより小さいと、ガラス微粒子が柔らかいため脱水処理時等にガラス微粒子堆積体16が割れやすくなり、逆に嵩密度が0.6g/cmより大きいと、ガラス微粒子が堅く脱水材や添加剤が浸透しにくくなるため、脱水がされにくくなり、また、フッ素を添加しにくくなる。 Further, the bulk density of the glass particulate deposit 16 during the dehydration treatment is preferably 0.19 g / cm 3 or more and 0.6 g / cm 3 or less. If the bulk density is less than 0.19 g / cm 3 , the glass particulates are soft, so that the glass particulate deposit 16 is likely to break during dehydration, and conversely if the bulk density is greater than 0.6 g / cm 3 , the glass particulates However, since the dehydrating material and additives are difficult to penetrate, it is difficult to dehydrate, and it is difficult to add fluorine.

このようにして塩素とフッ素を含有させた透明ガラス体の、中心軸の部分を穿孔して、フッ素添加パイプ材とする。このフッ素添加パイプ材は、フッ素を0.45質量%以上1.50質量%以下含有するとともに、塩素を平均濃度270ppm以上2000ppm以下含有する石英ガラスからなる。   Thus, the central axis part of the transparent glass body containing chlorine and fluorine is perforated to obtain a fluorine-added pipe material. The fluorine-added pipe material is made of quartz glass containing 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less of fluorine and chlorine with an average concentration of 270 ppm or more and 2000 ppm or less.

図7に示すように、このフッ素添加パイプ材13の中心部の孔14に、コア材12を挿入する。その状態で、フッ素添加パイプ材13を加熱してロッドインコラプスによりコア材12とフッ素添加パイプ材13とを一体化する。これにより、光ファイバ1のコア2となる部分と光ファイバ1の光学クラッド部3となる部分を有する光ファイバ母材の中間体が形成される。   As shown in FIG. 7, the core material 12 is inserted into the hole 14 at the center of the fluorine-added pipe material 13. In this state, the fluorine-added pipe material 13 is heated, and the core material 12 and the fluorine-added pipe material 13 are integrated by rod in collapse. Thereby, the intermediate body of the optical fiber preform which has the part used as the core 2 of the optical fiber 1 and the part used as the optical clad part 3 of the optical fiber 1 is formed.

そして、この中間体の外周に、光ファイバ1のジャケット部4となる部分のガラスを形成する。例えば、OVD法により純シリカのガラス微粒子を中間体の外周に堆積させ、径方向に堆積体を成長させる。それを加熱炉内で加熱し、脱水処理を行う。脱水処理では、加熱炉内を塩素を含むガス(塩素ガス、四塩化珪素ガス等)と不活性ガスの雰囲気とする。その後、フッ素ガス(例えばSiF)雰囲気で加熱してフッ素を添加するとともに焼結して透明化する。これにより、光ファイバ1のジャケット部4となるガラスが形成され、光ファイバ1のコア2となる部分、光学クラッド部3となる部分、ジャケット部4となる部分を有する光ファイバ用ガラス母材が得られる。 And the glass of the part used as the jacket part 4 of the optical fiber 1 is formed in the outer periphery of this intermediate body. For example, glass particles of pure silica are deposited on the outer periphery of the intermediate by the OVD method, and the deposit is grown in the radial direction. It is heated in a heating furnace and dehydrated. In the dehydration treatment, the inside of the heating furnace is made an atmosphere of chlorine-containing gas (chlorine gas, silicon tetrachloride gas, etc.) and an inert gas. Thereafter, the transparent and sintered together with fluorine gas (e.g., SiF 4) is heated in an atmosphere adding fluorine. Thereby, the glass used as the jacket part 4 of the optical fiber 1 is formed, and the glass base material for the optical fiber having the part that becomes the core 2, the part that becomes the optical cladding part 3, and the part that becomes the jacket part 4 is formed. can get.

そして、このようにして製造した光ファイバ用ガラス母材を、線引き装置によって線引きすることにより、ゲルマニウムを含まないコア2とフッ素を含む光学クラッド部3とを有する構造で、伝送損失が少ない上記の光ファイバ1を得ることができる。なお、このようにフッ素を含む光学クラッド部3に、ある程度の濃度で塩素が残留することにより伝送損失が低減されるメカニズムの詳細は不明ではあるが、塩素原子が、コアへの残留応力を緩和しているのではないか、とも推定される。   The optical fiber glass preform manufactured in this manner is drawn by a drawing apparatus, thereby having a structure having a core 2 not containing germanium and an optical cladding part 3 containing fluorine, and having a small transmission loss. The optical fiber 1 can be obtained. The details of the mechanism by which transmission loss is reduced by chlorine remaining at a certain concentration in the optical clad part 3 containing fluorine in this way are unknown, but chlorine atoms relieve residual stress on the core. It is presumed that it is.

(光学クラッド部の塩素濃度と伝送損失について)
図1に示した光学クラッド部3に含まれる塩素の濃度と、光ファイバ1の伝送損失の関係を調べた。
光学クラッド部3はフッ素を0.45質量%以上1.50質量%以下含有する石英ガラスとして、塩素の平均残留濃度が異なる複数のサンプルを用意した。各サンプルで波長1550nmにおける光ファイバ1の伝送損失を調べ、伝送損失の良好率を算出した。その結果を図8に示す。なお、伝送損失の良好率は、波長1550nmにおける光ファイバ1の伝送損失が0.176dB/km以下である場合を良好として、良好率=(良好長/評価長)×100(%)と算出した。
(About chlorine concentration and transmission loss of optical cladding)
The relationship between the concentration of chlorine contained in the optical cladding 3 shown in FIG. 1 and the transmission loss of the optical fiber 1 was examined.
The optical clad part 3 prepared several samples from which the average residual density | concentration of chlorine differs as quartz glass containing 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less of fluorine. The transmission loss of the optical fiber 1 at a wavelength of 1550 nm was examined for each sample, and the good rate of transmission loss was calculated. The result is shown in FIG. The good rate of transmission loss was calculated as good rate = (good length / evaluation length) × 100 (%), assuming that the transmission loss of the optical fiber 1 at a wavelength of 1550 nm is 0.176 dB / km or less. .

図8に示すように、塩素の平均残留濃度が200ppmまでは良好率がほぼ0%であり、270ppm前後で良好率が急激に変化し、270ppm以上では良好率が50%を越えてほぼ100%となることが判る。つまり、光学クラッド部3の平均塩素濃度が270ppm以上であると、波長1550nmにおける光ファイバ1の伝送損失が0.176dB/km以下となることが判る。   As shown in FIG. 8, the good rate is almost 0% up to an average residual concentration of chlorine up to 200 ppm, the good rate changes abruptly around 270 ppm, and the good rate exceeds 50% and is almost 100% above 270 ppm. It turns out that it becomes. That is, it can be seen that the transmission loss of the optical fiber 1 at a wavelength of 1550 nm is 0.176 dB / km or less when the average chlorine concentration of the optical cladding 3 is 270 ppm or more.

(光学クラッド部となるガラス微粒子堆積体の脱水条件について)
図3に示したガラス微粒子堆積体16の脱水処理を行う際の最高温度Tと脱水作用が働く温度Teff以上になる時間の合計Δtを変更し、残留塩素濃度及び伝送損失との関係について調べた。
ガラス微粒子堆積体16の直径は100mm、ガラス微粒子堆積体16の長さは750mmとし、ヒータ長400mmの加熱炉を用いて、ガラス微粒子堆積体16を軸方向に移動させながら全体を加熱して、脱水処理を行った。脱水処理には四塩化珪素を用い、1.0リットル/分の流量で加熱炉内に供給した。脱水処理後、濃度5%程度のSiFをHeと混合させて流しながらフッ素を添加して焼結し、透明化させた。その透明ガラス体の残留塩素濃度を測定した。また、それを用いて光ファイバ用ガラス母材を作製し、線引きして光ファイバを作製して波長1550nmの伝送損失を測定した。これらの結果を表1に示す。なお、最高温度Tはガラス微粒子堆積体16の異なる測定点における最小の値を代表値として扱った。また、比較例4においては、脱水処理に四塩化珪素を用いず、塩素を2.0リットル/分の流量で加熱炉内に供給した。加熱炉温度は何れも1200℃であり、脱水作用が働く温度Teffは1000℃である。
(Dehydration conditions of the glass particulate deposit that will be the optical cladding)
Change the total Δt maximum temperature T A and dewatering action is above the temperature T eff acting time for performing the dehydration treatment of the soot glass deposit body 16 shown in FIG. 3, the relationship between the residual chlorine concentration and transmission loss Examined.
The diameter of the glass fine particle deposit 16 is 100 mm, the length of the glass fine particle deposit 16 is 750 mm, and the whole is heated while moving the glass fine particle deposit 16 in the axial direction using a heating furnace having a heater length of 400 mm, Dehydration treatment was performed. Silicon tetrachloride was used for the dehydration treatment and supplied into the heating furnace at a flow rate of 1.0 liter / min. After the dehydration treatment, SiF 4 having a concentration of about 5% was mixed with He and flowing while adding fluorine to sinter and make transparent. The residual chlorine concentration of the transparent glass body was measured. In addition, an optical fiber glass base material was prepared using the optical fiber, and an optical fiber was prepared by drawing to measure a transmission loss at a wavelength of 1550 nm. These results are shown in Table 1. Incidentally, the maximum temperature T A dealing with minimum values at different measurement points of the glass particle deposited body 16 as a representative value. In Comparative Example 4, silicon tetrachloride was not used for the dehydration treatment, and chlorine was supplied into the heating furnace at a flow rate of 2.0 liters / minute. The heating furnace temperature is 1200 ° C., and the temperature T eff at which the dehydrating action works is 1000 ° C.

Figure 2012086999
Figure 2012086999

比較例1,2と実施例1では、加熱炉に対してガラス微粒子堆積体を一方方向にトラバースさせて脱水処理を行った。
比較例1は、トラバース速度が最も速く(30mm/分)、最高温度Tが1020℃であり、温度Teff以上になる時間Δtは30分だけであった。その結果、残留塩素濃度は140ppmと少なく、伝送損失の良好率は0%であった。
比較例2は、トラバース速度を20mm/分とし、最高温度Tが1120℃となった。温度Teff以上になる時間Δtは60分となったが、残留塩素濃度は240ppmであり、伝送損失の良好率は5%であった。
実施例3は、トラバース速度を10mm/分とし、最高温度Tが1180℃となった。温度Teff以上になる時間Δtは110分と長くなった。その結果、残留塩素濃度は350ppmまで増加し、伝送損失の良好率は100%であった。
In Comparative Examples 1 and 2 and Example 1, the glass fine particle deposit was traversed in one direction with respect to the heating furnace to perform dehydration.
Comparative Example 1, the traverse speed is fastest (30 mm / min), the highest temperature T A is 1020 ° C., the time Δt to be above the temperature T eff was only 30 minutes. As a result, the residual chlorine concentration was as low as 140 ppm, and the good rate of transmission loss was 0%.
Comparative Example 2, to the traverse speed 20 mm / min, the maximum temperature T A became 1120 ° C.. The time Δt at which the temperature T eff was exceeded was 60 minutes, but the residual chlorine concentration was 240 ppm, and the good rate of transmission loss was 5%.
Example 3, to the traverse speed 10 mm / min, the maximum temperature T A became 1180 ° C.. The time Δt at which the temperature T eff is exceeded is as long as 110 minutes. As a result, the residual chlorine concentration increased to 350 ppm, and the good rate of transmission loss was 100%.

実施例2,3と比較例3では、加熱炉に対してガラス微粒子堆積体を往復でトラバースさせて脱水処理を行った。
比較例3は、トラバース速度が最も速く(30mm/分)、最高温度Tが1020℃であり、温度Teff以上になる時間Δtは60分であった。時間Δtは比較例1より長くなったが、残留塩素濃度は170ppmと少なく、伝送損失の良好率は0%であった。
実施例2は、トラバース速度を20mm/分とし、最高温度Tが1120℃となった。温度Teff以上になる時間Δtは120分であった。時間Δtは比較例2より長くなって、残留塩素濃度は300ppmとなり、伝送損失の良好率は92%であった。
実施例3は、トラバース速度を10mm/分とし、最高温度Tが1180℃となった。温度Teff以上になる時間Δtは220分であった。その結果、残留塩素濃度は420ppmまで増加し、伝送損失の良好率は100%であった。
In Examples 2 and 3 and Comparative Example 3, dehydration was performed by reciprocating the glass fine particle deposit in a reciprocating manner with respect to the heating furnace.
Comparative Example 3, the traverse speed is fastest (30 mm / min), the highest temperature T A is 1020 ° C., the time Δt to be above the temperature T eff was 60 minutes. Although the time Δt was longer than that of Comparative Example 1, the residual chlorine concentration was as low as 170 ppm, and the good rate of transmission loss was 0%.
Example 2, to the traverse speed 20 mm / min, the maximum temperature T A became 1120 ° C.. The time Δt for reaching the temperature T eff was 120 minutes. The time Δt was longer than that of Comparative Example 2, the residual chlorine concentration was 300 ppm, and the good rate of transmission loss was 92%.
Example 3, to the traverse speed 10 mm / min, the maximum temperature T A became 1180 ° C.. The time Δt at which the temperature T eff was exceeded was 220 minutes. As a result, the residual chlorine concentration increased to 420 ppm, and the good rate of transmission loss was 100%.

塩素ガスを用いた比較例4では、他の条件を良好率は100%であった実施例1と同じにして脱水処理を行った。その結果、残留塩素濃度は140ppmと少なく、伝送損失の良好率は0%であった。   In Comparative Example 4 using chlorine gas, the dehydration treatment was performed under the same conditions as in Example 1 in which the good rate was 100%. As a result, the residual chlorine concentration was as low as 140 ppm, and the good rate of transmission loss was 0%.

このように、四塩化珪素を用いて脱水し、そのときの最高温度Tが1180℃、温度Teff以上になる時間Δtが110分以上である実施例1及び実施例3は、残留塩素濃度が高くなって伝送損失の良好率を100%にできることが判った。 Thus, dried over silicon tetrachloride, the maximum temperature T A is 1180 ° C., the temperature T eff above becomes time Δt is equal to or more than 110 minutes Example 1 and Example 3, the residual chlorine concentration at that time It became clear that the good rate of transmission loss could be made 100%.

また、上記実施例1〜3及び比較例1〜4ではガラス微粒子堆積体の直径は100mmであったが、これを150mmとして、他の条件を実施例3と同じとして脱水処理を行った。その結果を表2に示す。   Further, in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, the glass fine particle deposit had a diameter of 100 mm, but this was set to 150 mm, and the dehydration treatment was performed under the same conditions as in Example 3. The results are shown in Table 2.

Figure 2012086999
Figure 2012086999

このように、上記の実施例3と比較して、ガラス微粒子堆積体の直径が大きい実施例4は、最高温度Tが低くなり、温度Teff以上になる時間Δtが短くなっており、そのために残留塩素濃度及び伝送損失の良好率が下がった。ガラス微粒子堆積体の直径が大きくなるほど、加熱炉の温度を上げるか、トラバース速度を遅くするなどして、最高温度T、温度Teff以上になる時間Δtが下がらないように維持する必要があることがわかる。 Thus, compared with Example 3 above, the diameter of the glass particle deposited body is larger in Example 4, the maximum temperature T A is low, the time Δt to be above the temperature T eff has become shorter, because the As a result, the residual chlorine concentration and the good rate of transmission loss decreased. As the diameter of the glass particulate deposit increases, it is necessary to maintain the temperature Δt above the maximum temperature T A and the temperature T eff so as not to decrease by increasing the temperature of the heating furnace or slowing the traverse speed. I understand that.

1:光ファイバ、2:コア、3:光学クラッド部、4:ジャケット部、5:クラッド、12:コア材、13:フッ素添加パイプ材、16:ガラス微粒子堆積体   1: optical fiber, 2: core, 3: optical clad part, 4: jacket part, 5: clad, 12: core material, 13: fluorine-added pipe material, 16: glass fine particle deposit

Claims (5)

コアとクラッドからなる石英系の光ファイバであって、
前記コアはゲルマニウムを含まない石英ガラスからなり、
前記クラッドは、前記コアの外周に位置する光学クラッド部と、前記光学クラッド部の外周に位置するジャケット部を有し、
前記光学クラッド部は、フッ素を0.45質量%以上1.50質量%以下含有するとともに、塩素を平均濃度270ppm以上2000ppm以下含有することを特徴とする光ファイバ。
A silica-based optical fiber consisting of a core and a cladding,
The core is made of quartz glass not containing germanium,
The clad has an optical clad portion located on the outer circumference of the core, and a jacket portion located on the outer circumference of the optical clad portion,
The optical clad part contains 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less of fluorine, and contains chlorine in an average concentration of 270 ppm or more and 2000 ppm or less.
波長1550nmにおける伝送損失が、0.176dB/km以下であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ。   The optical fiber according to claim 1, wherein a transmission loss at a wavelength of 1550 nm is 0.176 dB / km or less. 前記光学クラッド部は、四塩化珪素を用いて脱水処理された石英ガラスであることを特徴とする請求項1または2に記載の光ファイバ。   3. The optical fiber according to claim 1, wherein the optical cladding is quartz glass dehydrated using silicon tetrachloride. 4. ゲルマニウムを含まない石英ガラスからなり光ファイバのコアとなるコア材を、中心部が穿孔されて光ファイバの光学クラッド部となるフッ素添加パイプ材の前記中心部に挿入して、前記コア材と前記フッ素添加パイプ材とを加熱一体化させ、その外周に光ファイバのジャケット部となるガラスを形成して光ファイバ用ガラス母材を製造する方法であって、
ガラス微粒子堆積体を四塩化珪素を用いて脱水処理し、その後フッ素添加ガスの雰囲気中で焼結した後、中心部を穿孔して前記フッ素添加パイプ材を形成し、
前記脱水処理は、前記ガラス微粒子堆積体の全ての部分において、脱水処理中の最高温度Tが1110℃以上であり、脱水作用が働く温度Teff以上になる時間の合計Δtが100分以上である条件を満たし、
形成した前記フッ素添加パイプ材を、フッ素を0.45質量%以上1.50質量%以下含有するとともに、塩素を平均濃度270ppm以上2000ppm以下含有するものとすることを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
A core material made of quartz glass not containing germanium and serving as a core of an optical fiber is inserted into the central portion of a fluorine-added pipe material in which a central portion is perforated to be an optical cladding portion of the optical fiber, and the core material and the core A method of manufacturing a glass preform for an optical fiber by heating and integrating the fluorine-added pipe material and forming a glass serving as a jacket portion of the optical fiber on its outer periphery,
The glass fine particle deposit is dehydrated using silicon tetrachloride, and then sintered in an atmosphere of a fluorine-added gas, and then the center is perforated to form the fluorine-added pipe material,
The dehydration treatment in all parts of the glass particles deposit, not less than ℃ Maximum temperature T A in the dehydration process is 1110, a total of Δt time be more than the temperature T eff that acts dewatering action over 100 minutes Meet certain conditions,
The optical fiber glass mother, wherein the formed fluorine-added pipe material contains 0.45 mass% or more and 1.50 mass% or less of fluorine, and contains chlorine with an average concentration of 270 ppm or more and 2000 ppm or less. A method of manufacturing the material.
前記脱水処理時の前記ガラス微粒子堆積体の嵩密度が0.19g/cm以上0.6g/cm以下であることを特徴とする請求項4に記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。 5. The method for producing a glass preform for an optical fiber according to claim 4, wherein a bulk density of the glass fine particle deposit during the dehydration treatment is 0.19 g / cm 3 or more and 0.6 g / cm 3 or less. .
JP2010233929A 2010-10-18 2010-10-18 Optical fiber and method for manufacturing glass preform for optical fiber Active JP5771943B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010233929A JP5771943B2 (en) 2010-10-18 2010-10-18 Optical fiber and method for manufacturing glass preform for optical fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010233929A JP5771943B2 (en) 2010-10-18 2010-10-18 Optical fiber and method for manufacturing glass preform for optical fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012086999A true JP2012086999A (en) 2012-05-10
JP5771943B2 JP5771943B2 (en) 2015-09-02

Family

ID=46259047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010233929A Active JP5771943B2 (en) 2010-10-18 2010-10-18 Optical fiber and method for manufacturing glass preform for optical fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5771943B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107074614A (en) * 2014-07-09 2017-08-18 康宁股份有限公司 The optical fiber of hydrogen-sensitivity with reduction
WO2018042788A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-08 株式会社フジクラ Optical fiber
WO2018220995A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 株式会社フジクラ Optical fiber, method for manufacturing optical fiber, and optical fiber base material
WO2020027063A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-06 住友電気工業株式会社 Optical fiber

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6446421B2 (en) 2016-10-25 2018-12-26 株式会社フジクラ Optical fiber preform manufacturing method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005206452A (en) * 2003-12-25 2005-08-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Method of manufacturing fluorine-added silica glass body, optical fiber preform, method of manufacturing optical fiber and optical fiber
JP2006199517A (en) * 2005-01-18 2006-08-03 Furukawa Electric Co Ltd:The Method of manufacturing optical fiber preform

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005206452A (en) * 2003-12-25 2005-08-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Method of manufacturing fluorine-added silica glass body, optical fiber preform, method of manufacturing optical fiber and optical fiber
JP2006199517A (en) * 2005-01-18 2006-08-03 Furukawa Electric Co Ltd:The Method of manufacturing optical fiber preform

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107074614A (en) * 2014-07-09 2017-08-18 康宁股份有限公司 The optical fiber of hydrogen-sensitivity with reduction
CN107074614B (en) * 2014-07-09 2020-03-17 康宁股份有限公司 Optical fiber with reduced hydrogen sensitivity
WO2018042788A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-08 株式会社フジクラ Optical fiber
JP2018036401A (en) * 2016-08-30 2018-03-08 株式会社フジクラ Optical fiber
US10670812B2 (en) 2016-08-30 2020-06-02 Fujikura Ltd. Optical fiber
US11168015B2 (en) 2017-05-30 2021-11-09 Fujikura Ltd. Optical fiber, method for manufacturing optical fiber, and optical fiber preform
WO2018220995A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 株式会社フジクラ Optical fiber, method for manufacturing optical fiber, and optical fiber base material
JP2018205357A (en) * 2017-05-30 2018-12-27 株式会社フジクラ Optical fiber, method of manufacturing optical fiber, and optical fiber preform
CN110603468A (en) * 2017-05-30 2019-12-20 株式会社藤仓 Optical fiber, method for manufacturing optical fiber, and optical fiber preform
CN110603468B (en) * 2017-05-30 2022-01-04 株式会社藤仓 Optical fiber, method for manufacturing optical fiber, and optical fiber preform
WO2020027063A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-06 住友電気工業株式会社 Optical fiber
CN112469676A (en) * 2018-07-31 2021-03-09 住友电气工业株式会社 Optical fiber
CN112469676B (en) * 2018-07-31 2022-11-04 住友电气工业株式会社 Optical fiber

Also Published As

Publication number Publication date
JP5771943B2 (en) 2015-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10884184B2 (en) Bromine-doped optical fiber
US20050063663A1 (en) Optical fiber containing an alkali metal oxide and methods and apparatus for manufacturing same
JP4870573B2 (en) Alkali-doped optical fiber, preform thereof and method for producing the same
JP5771943B2 (en) Optical fiber and method for manufacturing glass preform for optical fiber
KR20000070785A (en) Method of having optical fiber having depressed index core region
JP2007503028A (en) Optical fiber with reduced viscosity mismatch
JP6513796B2 (en) Method of making an optical fiber preform having a one-step fluorine trench and overcladding
KR19990037447A (en) Method for preparing fragmented core optical waveguide preforms
CN108349779B (en) Method for manufacturing glass core preform for optical fiber
US20080271495A1 (en) Reduction of optical fiber cane/preform deformation in consolidation
US4812153A (en) Method of making a glass body having a graded refractive index profile
JP2021534058A (en) Halogen co-doped core manufacturing method for optical fiber, as well as optical fiber
US11186515B2 (en) Method for manufacturing a glass preform for optical fibers
JP5995923B2 (en) Optical fiber preform and optical fiber manufacturing method
CA2459082C (en) Method for fabricating optical fiber preform without hydroxyl group in core
CN111278780B (en) Method for producing halogen-doped silicon dioxide
EP3473603B1 (en) Method of making halogen doped silica
KR100802815B1 (en) Method for fabricating optical fiber preform with low OH concentration using MCVD process
JP2014139114A (en) Optical fiber preform, production method of optical fiber preform, and production method of optical fiber
US7391946B2 (en) Low attenuation optical fiber and its producing method in MCVD
JP6136164B2 (en) Optical fiber and manufacturing method thereof
JP6431349B2 (en) Optical fiber preform manufacturing method
US20070157674A1 (en) Apparatus for fabricating optical fiber preform and method for fabricating low water peak fiber using the same
WO2006083354A2 (en) Low-water optical fiber preform and process for making it
JP7164384B2 (en) Manufacturing method of glass body for optical fiber

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20121030

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140717

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140722

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150303

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150430

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150615

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5771943

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250