JP2612871B2 - グレーデットインデスク型光ファイバープリフォームの製造方法 - Google Patents
グレーデットインデスク型光ファイバープリフォームの製造方法Info
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- 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]
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光ファイバープリフォームの製造方法、特に
は半径方法に任意のグレーデットインデクス型屈折率を
もつコア部と一定の屈折率をもつクラッドとからなる、
グレーデットインデクス型の光ファイバープリフォーム
の製造方法に関するものである。
は半径方法に任意のグレーデットインデクス型屈折率を
もつコア部と一定の屈折率をもつクラッドとからなる、
グレーデットインデクス型の光ファイバープリフォーム
の製造方法に関するものである。
（従来の技術） 光ファイバープリフォームについては屈折率が中心部
から周辺部にいくにしたがって漸次小さくなるような放
物線分布をもたせたグレーテッドインデクス型のものが
汎用されており、このものは２本以上の同心多重管バー
ナーを使用し、その１本にはドーパントを含まない原料
ガスと燃焼ガスを他の１本以上のバーナーには一定の濃
度のドーパント含む原料ガスと燃焼ガスを供給してその
火炎加水分解によってコア用ガラス微粒子体とクラツド
用ガラス微粒子体の２重構造の円柱状多孔質母材を作
り、ついでこれを脱水、透明化してグレーデッドインデ
クス型の光ファイバープリフォームを得るという方法が
提案されている（特公昭56−31291号公報参照）が、こ
の方法で得られた光ファイバープリフォームはその脱
水、透明化の際にコア部のドーパントがクラツド部に拡
散するため、第４図に示したようにクラツト部の屈折率
が破線のように一定値となるべきところ、実際には実線
のように一定でないものになり、したがってこのような
プリフォームから作られた光ファイバーは光がクラツド
部に漏れて伝送特性がわるくなり、コア部とクラツド部
の境が定まらないために高品質のものが得られにくいと
いう欠点がある。
から周辺部にいくにしたがって漸次小さくなるような放
物線分布をもたせたグレーテッドインデクス型のものが
汎用されており、このものは２本以上の同心多重管バー
ナーを使用し、その１本にはドーパントを含まない原料
ガスと燃焼ガスを他の１本以上のバーナーには一定の濃
度のドーパント含む原料ガスと燃焼ガスを供給してその
火炎加水分解によってコア用ガラス微粒子体とクラツド
用ガラス微粒子体の２重構造の円柱状多孔質母材を作
り、ついでこれを脱水、透明化してグレーデッドインデ
クス型の光ファイバープリフォームを得るという方法が
提案されている（特公昭56−31291号公報参照）が、こ
の方法で得られた光ファイバープリフォームはその脱
水、透明化の際にコア部のドーパントがクラツド部に拡
散するため、第４図に示したようにクラツト部の屈折率
が破線のように一定値となるべきところ、実際には実線
のように一定でないものになり、したがってこのような
プリフォームから作られた光ファイバーは光がクラツド
部に漏れて伝送特性がわるくなり、コア部とクラツド部
の境が定まらないために高品質のものが得られにくいと
いう欠点がある。
（発明の構成） 本発明はこのような不利を解決したクラツド部の屈折
率を一定にしたグレーデットインデクス型の光ファイバ
ープリフォームの製造方法に関するものであり、これは
１本の同心多重管バーナーからドーパントを含む原料ガ
スと燃焼ガスを供給して火炎加水分解によってガラス微
粒子を合成し、これを出発基材に推積させて軸方向に成
長するコア用多孔質母材を作ると共に、同時に他の１本
の同心多重管バーナーからドーパントを含まない原料ガ
スと燃焼ガスを供給してガラス微粒子を合成し、これを
前記コア用多孔質母材の側面に一定の厚さに積層させて
コアとクラツドの二重構造の多孔質母材を作り、ついで
これを脱水、透明化してコアとクラツドを有する光ファ
イバープリフォームを製造する方法において、この脱水
処理工程後の透明ガラス化を一酸化炭素ガスを0.1〜2.0
体積％含むヘリウムガス雰囲気で行ない、クラツド層に
拡散しているドーパントを還元除去することを特徴とす
るものである。
率を一定にしたグレーデットインデクス型の光ファイバ
ープリフォームの製造方法に関するものであり、これは
１本の同心多重管バーナーからドーパントを含む原料ガ
スと燃焼ガスを供給して火炎加水分解によってガラス微
粒子を合成し、これを出発基材に推積させて軸方向に成
長するコア用多孔質母材を作ると共に、同時に他の１本
の同心多重管バーナーからドーパントを含まない原料ガ
スと燃焼ガスを供給してガラス微粒子を合成し、これを
前記コア用多孔質母材の側面に一定の厚さに積層させて
コアとクラツドの二重構造の多孔質母材を作り、ついで
これを脱水、透明化してコアとクラツドを有する光ファ
イバープリフォームを製造する方法において、この脱水
処理工程後の透明ガラス化を一酸化炭素ガスを0.1〜2.0
体積％含むヘリウムガス雰囲気で行ない、クラツド層に
拡散しているドーパントを還元除去することを特徴とす
るものである。
すなわち、本発明者らはグレーデットインデクス型の
光ファイバープリフォーム製造の公知の方法における不
利を解決してコア部の屈折率分布に影響を与えないでク
ラツド部の屈折率を一定とする方法について種々検討し
た結果、この従来法で作られたコア用ガラス微粒子体と
クラツド用ガラス微粒子体の二重構造の円柱状多孔質母
材の脱水後の透明化を還元性の一酸化炭素を含むヘリウ
ムガス雰囲気で行なうとクラツド部に拡散しているドー
パントとしての例えば酸化ゲルマニウムが還元除去され
てクラツド部の屈折率が一定な値になり、しかもコア部
の屈折率分布に影響を全く与えないということを見出
し、ここに添加される一酸化炭素の含量、この工程にお
ける処理条件などについての研究を進めて本発明を完成
させた。
光ファイバープリフォーム製造の公知の方法における不
利を解決してコア部の屈折率分布に影響を与えないでク
ラツド部の屈折率を一定とする方法について種々検討し
た結果、この従来法で作られたコア用ガラス微粒子体と
クラツド用ガラス微粒子体の二重構造の円柱状多孔質母
材の脱水後の透明化を還元性の一酸化炭素を含むヘリウ
ムガス雰囲気で行なうとクラツド部に拡散しているドー
パントとしての例えば酸化ゲルマニウムが還元除去され
てクラツド部の屈折率が一定な値になり、しかもコア部
の屈折率分布に影響を全く与えないということを見出
し、ここに添加される一酸化炭素の含量、この工程にお
ける処理条件などについての研究を進めて本発明を完成
させた。
本発明の方法におけるコア用ガラス微粒子体とクラツ
ド用ガラス微粒子体の二重構造からなる円柱状多孔質母
材の製造は公知の方法で行なわれる。したがって、これ
は第１図に示したように反応容器１の中に回転保持され
ている出発基材に同心多重管バーナー３からドーパント
としての例えば四塩化ゲルマニウム（GeCl4）を含んだ
原料ガス、例えば四塩化けい素（SiCl4）と燃焼ガスと
しての酸素と水素とを供給し、この燃焼ガスの燃焼によ
る酸水素火炎中で原料ガスを火炎加水分解させてドーパ
ントを含むシリカ微粒子を出発基材の上に推積させてコ
ア部２を形成させると共に、こゝに生成したコア部に同
心多重管バーナー４からドーパントを含まない原料ガ
ス、例えば四塩化けい素と燃焼ガスとからなる混合ガス
を供給し、その火炎中での原料ガスの火炎加水分解で作
られたドーパントを含まないシリカ微粒子をクラツド部
として推積させ、この際燃焼排ガスを排ガスノズル５か
ら排出させてコア部とクラツド部とからなる円筒状多孔
質母材６を作ればよい。
ド用ガラス微粒子体の二重構造からなる円柱状多孔質母
材の製造は公知の方法で行なわれる。したがって、これ
は第１図に示したように反応容器１の中に回転保持され
ている出発基材に同心多重管バーナー３からドーパント
としての例えば四塩化ゲルマニウム（GeCl4）を含んだ
原料ガス、例えば四塩化けい素（SiCl4）と燃焼ガスと
しての酸素と水素とを供給し、この燃焼ガスの燃焼によ
る酸水素火炎中で原料ガスを火炎加水分解させてドーパ
ントを含むシリカ微粒子を出発基材の上に推積させてコ
ア部２を形成させると共に、こゝに生成したコア部に同
心多重管バーナー４からドーパントを含まない原料ガ
ス、例えば四塩化けい素と燃焼ガスとからなる混合ガス
を供給し、その火炎中での原料ガスの火炎加水分解で作
られたドーパントを含まないシリカ微粒子をクラツド部
として推積させ、この際燃焼排ガスを排ガスノズル５か
ら排出させてコア部とクラツド部とからなる円筒状多孔
質母材６を作ればよい。
このようにして得られたコア部とクラツド部とからな
る円筒状多孔質母材はついで脱水、透明化されて光ファ
イバープリフォームとされるのであるが、これは例えば
第２図に示したように炉芯管11の中に円筒状多孔質母材
12を回転しつつ保持し、これを引下げる機構をもつ把持
装置13に懸吊し、加熱器14でこれを1,200℃以下に加熱
して脱水処理したのち、ついでガス送入口15から一酸化
炭素ガスを含有するヘリウムガスを送入し、このガス雰
囲気下で1,450〜1,600℃に加熱してこれを溶解し透明化
すればよく、この排ガスはガス排出口16から系外に排出
させるようにすればよい。
る円筒状多孔質母材はついで脱水、透明化されて光ファ
イバープリフォームとされるのであるが、これは例えば
第２図に示したように炉芯管11の中に円筒状多孔質母材
12を回転しつつ保持し、これを引下げる機構をもつ把持
装置13に懸吊し、加熱器14でこれを1,200℃以下に加熱
して脱水処理したのち、ついでガス送入口15から一酸化
炭素ガスを含有するヘリウムガスを送入し、このガス雰
囲気下で1,450〜1,600℃に加熱してこれを溶解し透明化
すればよく、この排ガスはガス排出口16から系外に排出
させるようにすればよい。
本発明の方法はこの透明化を一酸化炭素ガスを0.1〜
2.0体積％含有するヘリウムガス雰囲気下で行なうこと
を特徴とするものであるが、これによればコア部からの
拡散によってクラツド部に含まれている酸化ゲルマニウ
ムなどのドーパントがこの一酸化炭素によって次式 GeO2＋CO→GeO＋CO2 によって還元されてこのGeOが加熱下に揮散し、クラツ
ド部はドーパントを含まない屈折率の一定したものとな
るので、ここに得られたグレーデットインデクス型光フ
ァイバープリフォームは第３図に示したようにクラツド
部が一定の屈折率を示したものになり、したがってこれ
から作られた光ファイバーは伝送特性のすぐれたものに
なるという有利性が与えられる。
2.0体積％含有するヘリウムガス雰囲気下で行なうこと
を特徴とするものであるが、これによればコア部からの
拡散によってクラツド部に含まれている酸化ゲルマニウ
ムなどのドーパントがこの一酸化炭素によって次式 GeO2＋CO→GeO＋CO2 によって還元されてこのGeOが加熱下に揮散し、クラツ
ド部はドーパントを含まない屈折率の一定したものとな
るので、ここに得られたグレーデットインデクス型光フ
ァイバープリフォームは第３図に示したようにクラツド
部が一定の屈折率を示したものになり、したがってこれ
から作られた光ファイバーは伝送特性のすぐれたものに
なるという有利性が与えられる。
なお、この脱水、透明化について、この脱水工程はヘ
リウムなどの不活性ガスに脱水用の塩素ガスと酸素ガス
を添加した混合ガスの流通下に1,200℃以下の温度、例
えば1,100〜1,150℃に加熱すればよく、この透明化はこ
の脱水された円筒形母材を加熱溶解すればよいが、1,45
0℃以下では透明化せず、1,450℃以上にすると透明とな
るので1,450〜2,000℃で行えばよいが、2,000℃では高
すぎて不経済となるので1,450〜1,600℃に加熱すること
がよい。また、この雰囲気についてはこゝに添加する一
酸化炭素量がヘリウムガス量に対して0.1体積％以下で
は効果がなく、2.0体積％以上にするとコア部の屈折率
分布に影響が与えられるので、0.1〜2.0体積％とするこ
とが必要とされる。
リウムなどの不活性ガスに脱水用の塩素ガスと酸素ガス
を添加した混合ガスの流通下に1,200℃以下の温度、例
えば1,100〜1,150℃に加熱すればよく、この透明化はこ
の脱水された円筒形母材を加熱溶解すればよいが、1,45
0℃以下では透明化せず、1,450℃以上にすると透明とな
るので1,450〜2,000℃で行えばよいが、2,000℃では高
すぎて不経済となるので1,450〜1,600℃に加熱すること
がよい。また、この雰囲気についてはこゝに添加する一
酸化炭素量がヘリウムガス量に対して0.1体積％以下で
は効果がなく、2.0体積％以上にするとコア部の屈折率
分布に影響が与えられるので、0.1〜2.0体積％とするこ
とが必要とされる。
つぎに本発明の実施例をあげる。
実施例 第１図に示した装置を用いてコア部を形成させるため
の同心多重管バーナー３から四塩化けい素（SiCl4）と
ドーパントとしての四塩化ゲルマニウム（GeCl4）およ
び水素、酸素ガスを第１表に示した量で、またクラツド
部を形成させるための同心多重管バーナー４から四塩化
けい素と水素、酸素ガスを第１表に示した量で供給し、
このバーナーに着火して四塩化けい素、四塩化ゲルマニ
ウムを熱分解、加水分解させて、ドーパントを含有する
シリカ微粒子、ドーパントを含まないシリカ微粒子を約
1.5g/時の速度で生成させてこれらを担体としての石英
ガラス棒上に析出させてドーパントを含むシリカ微粒子
をコア部とし、ドーパントを含まないシリカ微粒子をク
ラツド部とする外径が約100mmの円筒状多孔質母材を作
った。
の同心多重管バーナー３から四塩化けい素（SiCl4）と
ドーパントとしての四塩化ゲルマニウム（GeCl4）およ
び水素、酸素ガスを第１表に示した量で、またクラツド
部を形成させるための同心多重管バーナー４から四塩化
けい素と水素、酸素ガスを第１表に示した量で供給し、
このバーナーに着火して四塩化けい素、四塩化ゲルマニ
ウムを熱分解、加水分解させて、ドーパントを含有する
シリカ微粒子、ドーパントを含まないシリカ微粒子を約
1.5g/時の速度で生成させてこれらを担体としての石英
ガラス棒上に析出させてドーパントを含むシリカ微粒子
をコア部とし、ドーパントを含まないシリカ微粒子をク
ラツド部とする外径が約100mmの円筒状多孔質母材を作
った。
ついでこの円筒状多孔質母体を第２図に示した加熱炉
内に懸吊し、第２表に示した条件下のヘリウムガス、塩
素ガス、酸素ガスの流通下に1,150℃に加熱して脱水し
たのち、これを第２表に示したヘリウムガス、一酸化炭
素ガスの雰囲気で1450℃に加熱したところ、透明な光フ
ァイバープリフォームが得られたので、このものの屈折
率分布をしらべたところ、第３図に示したようにクラツ
ド部の屈折率が一定であることが確認された。
内に懸吊し、第２表に示した条件下のヘリウムガス、塩
素ガス、酸素ガスの流通下に1,150℃に加熱して脱水し
たのち、これを第２表に示したヘリウムガス、一酸化炭
素ガスの雰囲気で1450℃に加熱したところ、透明な光フ
ァイバープリフォームが得られたので、このものの屈折
率分布をしらべたところ、第３図に示したようにクラツ
ド部の屈折率が一定であることが確認された。
しかし、比較例として上記における透明化工程を第２
表の一酸化炭素を除いた条件で行なったところ、この場
合も透明な光ファイバープリフォームは得られたけれど
も、このものの屈折率分布は第４図に示したようにクラ
ツド部がコア部から拡散されたドーパントを含むもので
あるために屈折率が均一のものにはならなかった。
表の一酸化炭素を除いた条件で行なったところ、この場
合も透明な光ファイバープリフォームは得られたけれど
も、このものの屈折率分布は第４図に示したようにクラ
ツド部がコア部から拡散されたドーパントを含むもので
あるために屈折率が均一のものにはならなかった。
つぎに上記のようにして得た本発明の光ファイバープ
リフォームを線引きして光ファイバーとし、このものの
伝送損失、伝送帯域およびコア比を測定したところ、第
３表に示したとおりの結果が得られ、実施例ではこれら
はコア径も設計値とほぼ一致し、良好な結果が得られた
が、比較例では満足すべき結果が得られなかった。
リフォームを線引きして光ファイバーとし、このものの
伝送損失、伝送帯域およびコア比を測定したところ、第
３表に示したとおりの結果が得られ、実施例ではこれら
はコア径も設計値とほぼ一致し、良好な結果が得られた
が、比較例では満足すべき結果が得られなかった。
第１図は円筒形多孔質母材を作るための反応装置の縦断
面図、第２図は円筒形多孔質母材を脱水、透明化するた
めの加熱炉の縦断面要図、第３図は本発明の方法で得ら
れた光ファイバープリフォームの屈折率分布図、第４図
は従来法で得られた光ファイバープリフォームの屈折率
分布図を示したものである。 １……反応装置、２……コア部多孔質母材 ３……コア形成用同心多重管バーナー、 ４……クラツド形成用同心多重管バーナー、 ５……排気ノズル、 ６、12……円筒形多孔質母材、 11……炉芯管 13……把持装置、14……加熱器、 15……ガス送入口、16……ガス排出口
面図、第２図は円筒形多孔質母材を脱水、透明化するた
めの加熱炉の縦断面要図、第３図は本発明の方法で得ら
れた光ファイバープリフォームの屈折率分布図、第４図
は従来法で得られた光ファイバープリフォームの屈折率
分布図を示したものである。 １……反応装置、２……コア部多孔質母材 ３……コア形成用同心多重管バーナー、 ４……クラツド形成用同心多重管バーナー、 ５……排気ノズル、 ６、12……円筒形多孔質母材、 11……炉芯管 13……把持装置、14……加熱器、 15……ガス送入口、16……ガス排出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横川 清 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越 化学工業株式会社シリコーン電子材料技 術研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−232928（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−183331（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】１本の同心多重管バーナーからドーパント
を含む原料ガスと燃焼ガスを供給して火炎加水分解によ
ってガラス微粒子を合成し、これを出発基材に堆積させ
て軸方向に成長するコア用多孔質母材を作ると共に、同
時に他の一本の同心多重管バーナーからドーパントを含
まない原料ガスと燃焼ガスを供給してガラス微粒子を合
成し、これを前記コア用多孔質母材の側面に一定の厚さ
に積層させてコアとクラッドの２重構造の多孔質母材を
作り、ついでこれを脱水、透明化してコアとクラッドを
有する光ファイバープリフォームを製造する方法におい
て、この脱水処理工程後の透明ガラス化を一酸化炭素ガ
スを0.1〜2.0体積％含むヘリウムガス雰囲気で行ない、
クラッド層に拡散しているドーパントを還元除去するこ
とを特徴とするグレーデットインデクス型光ファイバー
プリフォームの製造方法。 - 【請求項２】光ファイバープリフォームが半径方向に任
意のグレーデットインデクス型屈折率分布をもったコア
と一定の屈折率をもったクラッドからなるものである特
許請求の範囲第１項記載のグレーデットインデクス型光
ファイバープリフォームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282526A JP2612871B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | グレーデットインデスク型光ファイバープリフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282526A JP2612871B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | グレーデットインデスク型光ファイバープリフォームの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126236A JPH01126236A (ja) | 1989-05-18 |
| JP2612871B2 true JP2612871B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=17653604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62282526A Expired - Lifetime JP2612871B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | グレーデットインデスク型光ファイバープリフォームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612871B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1351897A4 (en) * | 2000-12-22 | 2005-06-15 | Corning Inc | TREATMENT OF SUET PREFORMS USING A REDUCING AGENT |
| JP4640293B2 (ja) * | 2006-08-24 | 2011-03-02 | 住友電気工業株式会社 | 石英ガラス体製造方法 |
| JP5076432B2 (ja) * | 2006-10-05 | 2012-11-21 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ母材製造方法 |
| US9586853B2 (en) * | 2014-07-09 | 2017-03-07 | Corning Incorporated | Method of making optical fibers in a reducing atmosphere |
| JP2018016533A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57183331A (en) * | 1981-05-06 | 1982-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacturing of transparent glass preform |
| JPS59232928A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光フアイバ用多孔質母材の処理方法 |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP62282526A patent/JP2612871B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01126236A (ja) | 1989-05-18 |
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