JP2645710B2 - 光ファイバ用母材及びその製造方法 - Google Patents

光ファイバ用母材及びその製造方法

Info

Publication number
JP2645710B2
JP2645710B2 JP62248089A JP24808987A JP2645710B2 JP 2645710 B2 JP2645710 B2 JP 2645710B2 JP 62248089 A JP62248089 A JP 62248089A JP 24808987 A JP24808987 A JP 24808987A JP 2645710 B2 JP2645710 B2 JP 2645710B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
glass
sio
diameter
pipe
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62248089A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0193434A (ja
Inventor
豪太郎 田中
寛 菅沼
章 浦野
洋一 石黒
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 JP62248089A priority Critical patent/JP2645710B2/ja
Publication of JPH0193434A publication Critical patent/JPH0193434A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2645710B2 publication Critical patent/JP2645710B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01248Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing by collapsing without drawing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/12Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光フアイバ用母材の製造方法に関し、詳しく
はシングルモードフアイバ、特に1.55μm波長帯で零分
散となる分散シフト型シングルモードフアイバ用母材の
製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の光フアイバ製造技術の一つに、第2図に示すよ
うにコア用ガラスロツド4をクラツド用ガラスパイプ5
の中空部に挿入した状態で、これを水素を含む火炎以外
の加熱源例えばヒータ6等により加熱して溶着一体化
(コラツプスと称する)して、コア/クラツドからなる
構成体7を作製し、該構成体7を高温炉を用いて線引き
し光フアイバとする方法があり、ロツドインチユーブ法
として知られている。
近年、分散シフト型等のシングルモードフアイバの開
発が進んでいるが、この種のフアイバはコアとクラツド
の屈折率差が大きく、コア径が小さく、しかもクラツド
径/コア径(比)が大きいという構造が要求される。
前記したロツドインチユーブ法により、コア径が小さ
くクラツド径/コア径比の大きなシングルモードフアイ
バ母材を作製するには、コラツプスまでの操作を繰返
す、或は第3図に示すようにコア/クラツドからなる構
成体7の外周に、更にバーナ9の火炎中に合成したガラ
ス微粒子(スート)10を堆積してクラツド用スート体8
を形成する方法(例えば特願昭61-72433号公報)等が知
られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記した従来技術によつてシングルモ
ードフアイバ、特にフアイバ断面の屈折率分布が第1図
(a)又は(b)に示す構造で、コア1が純粋石英(Si
O2)ガラスからなり、クラツド2がフツ素含有石英(F-
SiO2)ガラスからなり、コアとクラツドの比屈折率差が
0.5%以上となる分散シフト型シングルモードフアイバ
を作製すると、伝送損失の小さなフアイバが得られない
という問題があつた。
本発明はシングルモードフアイバ、特にコアがSiO2
ラス、クラツドがF-SiO2ガラスからなり、1.55μmで零
分散となる分散シフト型シングルモードフアイバであつ
て、伝送損失の小さなフアイバを、ロツドインチユーブ
法を利用した方法で製造すること及びこれによる光フア
イバ用母材を目的としてなされたものである。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
本発明はSiO2ガラスからなるコア用ロツドをその比屈
折率差がSiO2ガラスよりも0.5%以上小さいクラツド用
パイプの中空部内に挿入して加熱することにより両者を
溶着一体化する工程を有する光フアイバ用母材の製造方
法において、上記クラツド用パイプとして外径100mm以
下のフツ素含有SiO2ガラスパイプを用い、かつ溶着一体
化した後のコア径Aおよびクラツド径Bが の上記条件を満足するようにコア用ロツド及びクラツド
用パイプのサイズを決め、コアガラス表面が滑らかにな
るように水素を含む火炎以外を加熱源として用いて加熱
し一体化することを特徴とする光フアイバ用母材の製造
方法、及びSiO2ガラスからなるコア用ロツドをその比屈
折率差がSiO2ガラスよりも0.5%以上小さく外径100mm以
下のクラツド用フツ素含有SiO2ガラスパイプの中空部内
に挿入し溶着一体化してなる光フアイバ用母材におい
て、溶着一体化した後のコア径Aおよびクラツド径Bが A≧3mm B/A≧4 1/2(B−A)≧12mm の上記条件を満足するものであることを特徴とする光フ
アイバ用母材であり、これにより伝送特性に優れた1.55
μm帯零分散シフトシングルモードフアイバを効率の良
いロツドインチユーブ法を利用して製造することを実現
するものである。
以下に本発明に到達した経緯から始めて、本発明を詳
細に説明する。
コアがSiO2,クラツドがF-SiO2ガラスからなり第1図
(a)又は(b)に示す屈折率分布構造であつて、分散
シフト型等のコア・クラツドの比屈折率差が0.5%以上
と大きく、かつコア径が5μm程度と小さなフアイバを
作製しようとすると、クラツドへのフツ素(F)添加量
を大きくとる必要があり、また、クラツド径/コア径比
を大きく形成する必要がある。
ところでSiO2にFを添加してF-SiO2とすると、その物
性がSiO2とは異つてくるが、特に粘性において大きく変
化し、Fの添加によつてSiO2の粘性は大巾に低下する。
F添加量の多いシングルモードフアイバでは、これが特
に顕著になる。
コラツプス法で本発明の目的とする細径SiO2コア,太
径のF-SiO2クラツドからなる構造体の作製を試みると、
加熱の際にクラツドガラスがより軟かくなるため、この
クラツドガラスがコアガラスにより低温状態で溶着して
しまい、コアガラス表面が充分な加熱による滑らかな状
態(アレのない状態)となる以前に一体化してしまう。
そのためにコア/クラツド界面にはアレが残る度合が大
きくなり、これがフアイバの伝送損失の劣下を招く大き
な要因となつていた。
また、F-SiO2ガラスにおいては、SiO2ガラスに比し
て、金属イオン等の拡散速度が高温下で大きく、特にF
濃度の高いガラスでは、コラツプスまたは線引等の加熱
工程において、外部から混入する、光フアイバの伝送特
性に有害な、金属やOH基等の不純物が、コア近辺に拡散
する度合が高くなる。これによつても光フアイバの伝送
損失が大きく劣下する。
そこで本発明者らは、上記の物性差による影響ができ
るだけ小さくなるような、加熱工程での加熱源、そのと
きのコアとクラツドのサイズ等を求めて、詳細に検討
し、実験を重ねた。
この結果、クラツドとなるF-SiO2ガラスパイプとし
て、屈折率値がSiO2ガラスに比べ比屈折率差で0.5%以
上小さな場合、パイプの外径が100mmより小さいパイプ
を用いて、加熱源として水素を含む火炎以外の加熱源を
用いてコラツプスを行ない、さらにコラツプス後のコア
径をA,クラツド径をBとするとき、下記の の条件を満せば、コア/クラツド界面の影響が少なくな
り、また不純物、特に残留水分の影響も、実用フアイバ
としては無視できる程小さなSiO2コアの分散シフトシン
グルモードフアイバが得られることが判つた。
本発明に用いるF-SiO2ガラスからなるクラツド用のパ
イプは、例えば特願昭53-137659号明細書、同58-195209
号明細書、同60-103997号明細書等に提案される方法に
より、径方向に比較的均一にFが添加された高純度な石
英ガラス母材を作製することができるので、超音波穿孔
機等により該母材中央に機械的に穿孔することにより所
望のパイプを得ることができる。該クラツド用パイプの
外径は100mm以下が好ましい。100mmを越えるとコア部表
面を充分に高温とすることが難かしくなるからである。
コアのSiO2ガラスロツドは、原料ガス中にGeO2等のド
ーパントを導入しない条件でSiO2スート体を作製し、こ
れをCl2等の塩素系ガスで充分に脱水処理した後、さら
に加熱して透明化することにより所望のガラスロツドを
作製できる。
次に第2図に示すように、クラツド用F-SiO2パイプ5
の中空部にコア用SiO2ロツド4を挿入した状態で、水素
を含む火炎以外の加熱源例えばヒータ6で該パイプ外側
から加熱し、コラツプスしてコア/クラツド構成体7を
得る。
本発明に用いられる水素を含む火炎以外の加熱源とし
ては、例えばカーボン,ジルコニア等への誘電加熱,CO
炎,CS2炎,CN炎等が挙げられる。
コラツプス後のコア径Aとクラツド径Bについては、
まずA≧3mmが好ましく、これはこの径よりも細くなる
と、コラツプス過程にてコアが蛇行し易くなり、コア周
辺に気泡を巻き込んだり、コアの偏心が大きなものとな
つたりして良好なコラツプス体が得られないからであ
る。
またB/A≧4及び1/2(B−A)≧12mmという条件は、
いずれも得られるフアイバの伝送損失に大きな影響を与
える残留水分量を所定の値に制限するという理由によ
る。
コアとクラツドの比屈折率差が0.7%で、コア径が5
μm、フアイバ外径が125μmの第1図(a)の構造の
フアイバを、通電加熱によるコラツプスと、第3図に示
すスート堆積法を組合せて合成した。
この時コラツプス後のクラツド径Bを50mm又は35mmの
一定値にしてコア径Aを変えて、クラツド径/コア径=
B/Aの変化に対する、該光フアイバの波長1.0μmでの伝
送ロスを調べた。これにより不純物の存在が推定でき
る。この結果を第4図に示す。黒丸印実線はB=50mm、
黒三角印破線はB=35mmの場合である。
また、コア径を5mmの一定値にして、クラツドの肉厚
すなわち1/2(B−A)を変化させたときの、波長1.0μ
mでの伝送損失(dB/km)の変化を第5図に黒三角印破
線で示す。
第4図及び第5図の結果から、本発明の限定する範囲
のB/A≧4,1/2(B−A)≧12mmにおいて、伝送ロスが減
少していることが判る。
〔実施例〕
実施例及び比較例 VAD法により高純度なSiO2ガラスロツドを合成し、こ
れをヒータがカーボンである抵抗炉を用いて、所定の外
径に延伸しコア用ロツドを得た。一方、比屈折率差でSi
O2ガラスに比べ0.7%低い屈折率のF含有SiO2ガラスロ
ツドをVAD法により合成し、これを上記と同様の炉で延
伸した後その中央を穿孔して所定サイズのクラツド用パ
イプを作製した。表2にコア用ロツドとクラツド用パイ
プの組合せを示す。No.1,No.2,No.5,No.6,No.8が本発明
品(実施例)であり、No.3,No.4,No.7,No.9が比較品
(比較例)である。
以上のコア用ロツドをクラツド用パイプの中空部に挿
入し、両者の界面にCl2 300cc/分およびSF6 500cc/分を
導入しながら、No.1〜No.8のものは温度約1800℃の抵抗
炉により加熱し、No.9については酸水素炎を用いて加熱
し、パイプの一端より該パイプを収縮させることによ
り、上記コアロツドとクラツドパイプとを溶着一体化さ
せた(第2図参照)。得られた構成体を延伸し、この延
伸体の外周部に第3図の構成のVAD法によりSiO2スート
を堆積させてスート体とした。SiO2スート層の厚さは、
これをフツ素添加および透明化して線引用プリフオーム
とした後、外径125μmのフアイバに線引きしたとき、
そのコア径が5μmとなるような所定厚さとした。該ス
ート体を表1の第1ステツプの条件で脱水し、第2ステ
ツプの条件でフツ素添加し、第3ステツプの条件で透明
化してフアイバ母材とし、これを線引きして外径125μ
m、コア径5μmのフアイバを得た。
得られた各フアイバの波長1.0μmにおける損失(α
1.0)および波長依存性のない損失(α)を測定し
た。これ等の結果もまとめて表2に示す。また表2には
載せていないが、OH基による1.38μm波長での吸収損失
についてはNo.9以外は2dB/km以下と低いものであつた
が、No.9は5.5dB/kmと大きな値を示した。これにコラツ
プスの際の加熱源のちがいに基因すると考えられる。
以上の結果から、コア径Aおよびクラツド径Bが本発
明の限定する範囲,条件を満足しかつ加熱源として水素
を含む火炎以外のものを用いた場合に、伝送特性が優れ
たシングルモードフアイバが得られていることが明らか
にわかる。
〔発明の効果〕 以上の説明及び実施例、比較例の結果から明らかなよ
うに、本発明の製法及び本発明による光フアイバ用母材
は特定の寸法関係にあるコアロツドとクラツドパイプを
水素を含む火炎以外の加熱源で溶着一体化することによ
り、従来法では得がたかつたSiO2コア/F-SiO2クラツド
で第1図(a)及び(b)に示す屈折率分布のシングル
モードフアイバで伝送損失が小さいものの製造を可能と
した。特にSiO2コア/F-SiO2クラツドの分散シフト型シ
ングルモードフアイバで伝送損失の小さなものを簡単な
製法で実現できる点で、非常に有利である。
【図面の簡単な説明】 第1図(a)及び(b)は本発明に係わるシングルモー
ドフアイバの屈折率分布構造及びガラス組成を説明する
図である。 第2図及び第3図は本発明の実施態様の説明図であつ
て、第2図はコラツプス工程を、第3図はスート堆積工
程を示す。 第4図はクラツド径/コア径比=B/Aと波長1.0μmにお
ける伝送損失(dB/km)の関係を示す図表である。 第5図はクラツド半径とコア半径の差1/2(B−A)mm
と、波長1.0μmにおける伝送ロス(dB/km)の関係を示
す図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石黒 洋一 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友 電気工業株式会社横浜製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−239334(JP,A) 特開 昭59−202401(JP,A) 特開 昭62−167235(JP,A) 特開 昭62−46931(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】SiO2ガラスからなるコア用ロツドをその比
    屈折率差がSiO2ガラスよりも0.5%以上小さいクラツド
    用パイプの中空部内に挿入して加熱することにより両者
    を溶着一体化する工程を有する光フアイバ用母材の製造
    方法において、上記クラツド用パイプとして外径100mm
    以下のフツ素含有SiO2ガラスパイプを用い、かつ溶着一
    体化した後のコア径Aおよびクラツド径Bが A≧3mm B/A≧4 1/2(B−A)≧12mm の上記条件を満足するようにコア用ロツド及びクラツド
    用パイプのサイズを決め、コアガラス表面が滑らかにな
    るように水素を含む火炎以外を加熱源として用いて加熱
    し一体化することを特徴とする光フアイバ用母材の製造
    方法。
  2. 【請求項2】SiO2ガラスからなるコア用ロツドをその比
    屈折率差がSiO2ガラスよりも0.5%以上小さく外径100mm
    以下のクラツド用フツ素含有SiO2ガラスパイプの中空部
    内に挿入し溶着一体化してなる光フアイバ用母材におい
    て、溶着一体化した後のコア径Aおよびクラツド径Bが A≧3mm B/A≧4 1/2(B−A)≧12mm の上記条件を満足するものであることを特徴とする光フ
    アイバ用母材。
JP62248089A 1987-10-02 1987-10-02 光ファイバ用母材及びその製造方法 Expired - Fee Related JP2645710B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62248089A JP2645710B2 (ja) 1987-10-02 1987-10-02 光ファイバ用母材及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62248089A JP2645710B2 (ja) 1987-10-02 1987-10-02 光ファイバ用母材及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0193434A JPH0193434A (ja) 1989-04-12
JP2645710B2 true JP2645710B2 (ja) 1997-08-25

Family

ID=17173044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62248089A Expired - Fee Related JP2645710B2 (ja) 1987-10-02 1987-10-02 光ファイバ用母材及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2645710B2 (ja)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59202401A (ja) * 1983-05-02 1984-11-16 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバおよびその製造方法
JPS60239334A (ja) * 1984-05-11 1985-11-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ用母材の製造方法
JPH062599B2 (ja) * 1985-08-23 1994-01-12 住友電気工業株式会社 光フアイバ用母材の製造方法
JPS62167235A (ja) * 1986-01-21 1987-07-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ用母材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0193434A (ja) 1989-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5706374B2 (ja) アルカリ金属酸化物を含有する光ファイバ
US6422042B1 (en) Rit method of making optical fiber having depressed index core region
KR900003449B1 (ko) 분산 시프트싱글모우드 광파이버 및 그 제조방법
US6189342B1 (en) Method of making segmented core optical waveguide preforms
KR900002047B1 (ko) 광파이버용모재의 제조방법
JP2959877B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JPH044986B2 (ja)
KR100426385B1 (ko) 광파이버와 이것을 제조하는 방법
AU700828B2 (en) Method of making optical fiber having depressed index core region
US4880452A (en) Method for producing glass preform for optical fiber containing fluorine in cladding
US4318726A (en) Process for producing optical fiber preform
JP2645710B2 (ja) 光ファイバ用母材及びその製造方法
JP2645709B2 (ja) 光ファイバ用母材及びその製造方法
US6928841B2 (en) Optical fiber preform manufacture using improved VAD
JPH10206669A (ja) 光ファイバ及びその製造方法
US4875918A (en) Method of manufacturing fiber preform for single-mode fibers
JPH0820574B2 (ja) 分散シフトフアイバ及びその製造方法
JPH0742131B2 (ja) 光フアイバ用ガラス母材の製造方法
JPS60122744A (ja) 単一モ−ドファイバの製造方法
JPH01160840A (ja) 分散シフト光フアイバ用母材及びその製造方法
JPH085685B2 (ja) 分散シフト光ファイバ用母材の製造方法
JP2001192233A (ja) 光ファイバ及びその製造方法
JPH0717395B2 (ja) 分散シフトフアイバ用母材の製造方法
JPH05286735A (ja) 分散シフト光ファイバの製造方法
JPS63222031A (ja) 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees