JP2653828B2 - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
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- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01211—Manufacture 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
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ファイバ母材の製造方法に関し、特に光
ファイバの品質を低下させることなく、光ファイバ製造
速度を速めることのできる光ファイバ母材の製造方法に
関する。
ファイバの品質を低下させることなく、光ファイバ製造
速度を速めることのできる光ファイバ母材の製造方法に
関する。
［従来の技術］ 従来、光ファイバ母材は気相軸付け法（VAD法）で代
表されるような気相反応によって製造されていた。この
方法は原料として、例えば、SiCl4を一定の温度に保っ
た容器内で蒸発させ、アルゴンガス等の輸送ガス流と共
に輸送し、酸水素火炎内に導き、火炎内における加水分
解反応によりガラス微粒子とし、このガラス微粒子を出
発部材端面上に堆積させる。そして、ガラス微粒子の堆
積によって起こる多孔質ガラス体の成長に合わせて成長
端が一定の位置になるように、出発部材を上方に引き上
げ、多孔質ガラス体を軸方向に成長させ、光ファイバと
ほぼ相似な多孔質状態のガラス母材を得る方法である。
さらに、必要に応じて、多孔質ガラス体の側面に所定厚
さの他の多孔質ガラス体を堆積させて、光ファイバ母材
とするものであった。
表されるような気相反応によって製造されていた。この
方法は原料として、例えば、SiCl4を一定の温度に保っ
た容器内で蒸発させ、アルゴンガス等の輸送ガス流と共
に輸送し、酸水素火炎内に導き、火炎内における加水分
解反応によりガラス微粒子とし、このガラス微粒子を出
発部材端面上に堆積させる。そして、ガラス微粒子の堆
積によって起こる多孔質ガラス体の成長に合わせて成長
端が一定の位置になるように、出発部材を上方に引き上
げ、多孔質ガラス体を軸方向に成長させ、光ファイバと
ほぼ相似な多孔質状態のガラス母材を得る方法である。
さらに、必要に応じて、多孔質ガラス体の側面に所定厚
さの他の多孔質ガラス体を堆積させて、光ファイバ母材
とするものであった。
［発明を解決しようとする課題］ 近時、光ファイバ通信システムを各家庭まで敷設し
て、電話，ファクシミリおよびテレビ画像等のそれぞれ
の情報を伝送するいわゆる光加入者伝送システムの構築
への要求が高まってきた。こうした新しい伝送システム
の構築および情報を安価に伝送するためには、システム
全体の低価格化が必須である。この中で、現在実用され
ている銅ケーブルの価格と比較して高価な伝送媒体であ
る光ファイバケーブルの低価格化に対する要請は強いも
のがある。
て、電話，ファクシミリおよびテレビ画像等のそれぞれ
の情報を伝送するいわゆる光加入者伝送システムの構築
への要求が高まってきた。こうした新しい伝送システム
の構築および情報を安価に伝送するためには、システム
全体の低価格化が必須である。この中で、現在実用され
ている銅ケーブルの価格と比較して高価な伝送媒体であ
る光ファイバケーブルの低価格化に対する要請は強いも
のがある。
光ファイバ製造コストの低減化のために、上述のVAD
法の改良が進められた結果、VAD法は開発当時と比較す
ると著しい進歩がみられている。しかし、気相法にあっ
ては原料からガラスへの転換効率は60〜70％程度と低
く、また単位時間当りのガラスの堆積速度も現在10g/分
程度と低く、両技術の抜本的改良が必要である。
法の改良が進められた結果、VAD法は開発当時と比較す
ると著しい進歩がみられている。しかし、気相法にあっ
ては原料からガラスへの転換効率は60〜70％程度と低
く、また単位時間当りのガラスの堆積速度も現在10g/分
程度と低く、両技術の抜本的改良が必要である。
一方、気相技術の欠点を補う方法として、例えばSi
（OC2H5）４のようなシリコンアルキシドを原料とする
ゾルゲル法を用いた光ファイバ母材製造法の研究が進め
られている。ゾルゲル法は気相法における原料からガラ
スへの変換効率あるいは堆積速度の問題を解決すること
ができるが、溶液原料を蒸発させるというような原料の
精製過程の含まないために、得られるガラスには原料に
含まれるFe等の遷移金属不純物がそのまま残る。このた
め、ゾルゲル法によって合成されるガラスの純度は気相
法で作られるガラスの純度と比べて低いレベルになるの
で、合成されたガラスを光ファイバに加工した際、光フ
ァイバ基本特性の一つである伝送損失がVAD法により光
ファイバと比較すると高い値になるという欠点があっ
た。しかし、最近の技術進歩に伴い、ゾルゲル法で合成
した多孔質ガラス体を塩素を含む雰囲気中で熱処理する
ことによって、ガラス物体中に含まれる繊維金属イオン
が除去できるようになったが、損失特性は未だ不十分な
状況にある。
（OC2H5）４のようなシリコンアルキシドを原料とする
ゾルゲル法を用いた光ファイバ母材製造法の研究が進め
られている。ゾルゲル法は気相法における原料からガラ
スへの変換効率あるいは堆積速度の問題を解決すること
ができるが、溶液原料を蒸発させるというような原料の
精製過程の含まないために、得られるガラスには原料に
含まれるFe等の遷移金属不純物がそのまま残る。このた
め、ゾルゲル法によって合成されるガラスの純度は気相
法で作られるガラスの純度と比べて低いレベルになるの
で、合成されたガラスを光ファイバに加工した際、光フ
ァイバ基本特性の一つである伝送損失がVAD法により光
ファイバと比較すると高い値になるという欠点があっ
た。しかし、最近の技術進歩に伴い、ゾルゲル法で合成
した多孔質ガラス体を塩素を含む雰囲気中で熱処理する
ことによって、ガラス物体中に含まれる繊維金属イオン
が除去できるようになったが、損失特性は未だ不十分な
状況にある。
また一方、ゾルゲル法では、ゾルを加水分解し100℃
程度の温度でゲル化および乾燥を行うが、このとき、光
ファイバコア部の屈折率を変えるためにGeO2を添加する
と、GeO2は主成分のSiO2と結合せず単独で混合するため
に、得られた多孔質ガラス体を透明なガラス体になる温
度（1400℃）にまで加熱すると、蒸気圧の高いGeO2が選
択的に蒸発する。特にガラス中に含まれ、光ファイバ損
失特性に著しい悪影響を及ぼすOH基を除去するために施
す塩素雰囲気中での熱処理、すなわち脱水処理過程を経
た場合、この発泡現象が顕著になることが知られてい
る。GeO2のように蒸気圧の高い組成物を含ませると、透
明化段階においてガラス物体中に気泡の発生を生じ、時
にガラス体が割れたりする等の欠点があった。
程度の温度でゲル化および乾燥を行うが、このとき、光
ファイバコア部の屈折率を変えるためにGeO2を添加する
と、GeO2は主成分のSiO2と結合せず単独で混合するため
に、得られた多孔質ガラス体を透明なガラス体になる温
度（1400℃）にまで加熱すると、蒸気圧の高いGeO2が選
択的に蒸発する。特にガラス中に含まれ、光ファイバ損
失特性に著しい悪影響を及ぼすOH基を除去するために施
す塩素雰囲気中での熱処理、すなわち脱水処理過程を経
た場合、この発泡現象が顕著になることが知られてい
る。GeO2のように蒸気圧の高い組成物を含ませると、透
明化段階においてガラス物体中に気泡の発生を生じ、時
にガラス体が割れたりする等の欠点があった。
本発明はVAD法（気相法）における原料の低い転換効
率，遅い堆積速度および液相法における低純度性を解決
する目的でなされたものであり、高純度性を必要とする
コア部を気相法を利用し製造し、必ずしも高純度性を必
要としないクラッド部をゾルゲル法で製造することによ
り、従来技術が有する欠点を補う光ファイバ製造方法を
提供することを目的とする。
率，遅い堆積速度および液相法における低純度性を解決
する目的でなされたものであり、高純度性を必要とする
コア部を気相法を利用し製造し、必ずしも高純度性を必
要としないクラッド部をゾルゲル法で製造することによ
り、従来技術が有する欠点を補う光ファイバ製造方法を
提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、 コア部と、該コア部より低い屈折率のクラッド部とか
らなるSiO2を主成分とする光ファイバ母材の製造方法に
おいて、該コアおよび／または該コアを取り囲むクラッ
ドの一部を含むコア部を、気相法によって多孔質ガラス
体として合成するコア部合成工程と、シリコンアルコキ
シドを主成分とする原料溶液のpHを制御した条件下で該
原料溶液の加水分解反応によりシリコンゲル体を合成
し、該ゲル体を中空容器内で乾燥させて、中空部の径が
前記コア部合成過程で得られた多孔質ガラス体の外径よ
り加熱時の収縮を見込んだ分だけ大きく設定された中空
多孔質ガラス体を得るクラッド部製造工程と、前記コア
部合成工程で得られた前記多孔質ガラス体を前記クラッ
ド部製造工程で得られた中空多孔質ガラス体に挿入し、
一体化した多孔質ガラス体を塩素ガスおよびヘリウムガ
スを同時に含む雰囲気にさらしながら加熱する加熱工程
を含むことを特徴とする。
らなるSiO2を主成分とする光ファイバ母材の製造方法に
おいて、該コアおよび／または該コアを取り囲むクラッ
ドの一部を含むコア部を、気相法によって多孔質ガラス
体として合成するコア部合成工程と、シリコンアルコキ
シドを主成分とする原料溶液のpHを制御した条件下で該
原料溶液の加水分解反応によりシリコンゲル体を合成
し、該ゲル体を中空容器内で乾燥させて、中空部の径が
前記コア部合成過程で得られた多孔質ガラス体の外径よ
り加熱時の収縮を見込んだ分だけ大きく設定された中空
多孔質ガラス体を得るクラッド部製造工程と、前記コア
部合成工程で得られた前記多孔質ガラス体を前記クラッ
ド部製造工程で得られた中空多孔質ガラス体に挿入し、
一体化した多孔質ガラス体を塩素ガスおよびヘリウムガ
スを同時に含む雰囲気にさらしながら加熱する加熱工程
を含むことを特徴とする。
［作用］ 本発明においては、それぞれ一定の温度に保たれた別
個の容器内に蓄えられたSiCl4およびGeCl4液体原料に、
アルゴンガス等の輸送ガスを導き、SiCl4およびGeCl4ガ
スで飽和させる。原料ガスで飽和された輸送ガスをバー
ナを通して酸素ガスと水素ガスとの混合を燃焼させて得
られる酸水素火炎内に導く。原料ガスは火炎内に発生す
る水蒸気および火炎熱によって、火炎加水分解反応を生
じそれぞれ酸化物ガラス微粒子になる。
個の容器内に蓄えられたSiCl4およびGeCl4液体原料に、
アルゴンガス等の輸送ガスを導き、SiCl4およびGeCl4ガ
スで飽和させる。原料ガスで飽和された輸送ガスをバー
ナを通して酸素ガスと水素ガスとの混合を燃焼させて得
られる酸水素火炎内に導く。原料ガスは火炎内に発生す
る水蒸気および火炎熱によって、火炎加水分解反応を生
じそれぞれ酸化物ガラス微粒子になる。
酸化物ガラス微粒子の平均的な直径は0.05μｍ〜0.5
μｍであって、これら生成された酸化物ガラス微粒子
は、酸化水素火炎の熱によって回転する出発棒先端面上
に堆積焼結される。出発棒先端面位置はガラス微粒子の
堆積によって設定位置からのずれを生じることになる。
このずれはガラス微粒子堆積状態の変化を引き起こすた
め、ガラス微粒子堆積先端が所定の位置になるように出
発棒は制御され上方に引き上げられる。このようにして
得られるガラス微粒子堆積体は多孔質母材と呼ばれる、
通常のこの多孔質母材のかさ密度0.2〜0.3g/cm3程度で
ある。
μｍであって、これら生成された酸化物ガラス微粒子
は、酸化水素火炎の熱によって回転する出発棒先端面上
に堆積焼結される。出発棒先端面位置はガラス微粒子の
堆積によって設定位置からのずれを生じることになる。
このずれはガラス微粒子堆積状態の変化を引き起こすた
め、ガラス微粒子堆積先端が所定の位置になるように出
発棒は制御され上方に引き上げられる。このようにして
得られるガラス微粒子堆積体は多孔質母材と呼ばれる、
通常のこの多孔質母材のかさ密度0.2〜0.3g/cm3程度で
ある。
上述の多孔質母材の製造方法がVAD法という名前で当
該分野の技術者に知られている。GeCl4が酸化してSiO2
ガラス微粒子と結合して、SiO2ガラスよりも大きな屈折
率を持つガラスを与える。さらに、GeO2を含むガラス部
分に光を閉じ込める手段として、上述の多孔質ガラス体
側面にGeO2−SiO2ガラスよりも小さな屈折率を持つ多孔
質ガラス（通常SiO2）を他の火炎バーナを通して堆積す
る。この部分がクラッド部になり、導波される光信号を
コア部に閉じ込める作用をもっている。光ファイバの損
失特性からみると、コア／クラッド界面近傍クラッド部
を形成することで伝送損失増加の少ない光ファイバとな
る。
該分野の技術者に知られている。GeCl4が酸化してSiO2
ガラス微粒子と結合して、SiO2ガラスよりも大きな屈折
率を持つガラスを与える。さらに、GeO2を含むガラス部
分に光を閉じ込める手段として、上述の多孔質ガラス体
側面にGeO2−SiO2ガラスよりも小さな屈折率を持つ多孔
質ガラス（通常SiO2）を他の火炎バーナを通して堆積す
る。この部分がクラッド部になり、導波される光信号を
コア部に閉じ込める作用をもっている。光ファイバの損
失特性からみると、コア／クラッド界面近傍クラッド部
を形成することで伝送損失増加の少ない光ファイバとな
る。
他方、ゾルゲル法は原料として例えばSi（OC2H5）４
のようなシリコンアルキシドを用い、水を添加してシリ
コンアルキシドを加水分解させゾルとし、さらに溶液の
pHを制御してガラス微粒子を析出させてゲル状物を得
る。ゲル状物に含まれるガラス微粒子の大きさとはVAD
法で作られるガラス微粒子に比べ、一桁以上小さく、比
表面積（単位重量試料の表面積の大きさ）が300m2/g〜7
00m2/g程度に相当する。ゲル状物には原料に含まれてい
たアルコール成分や、加水分解用に加えられた水分、pH
制御のため加えられた酸あるいは塩素が残留している。
このような混和物を70℃程度に制御された雰囲気中で乾
燥させ、乾燥ゲル体とする。乾燥に先立ち、溶媒を含む
ゲル状物を所定の容器に注入し、所定構造の乾燥ゲル体
を得る。乾燥ゲル体のかさ密度は0.2g/cm3程度である
が、加水分解条件、微粒子成長条件等によって変えるこ
とができる。本発明においては、乾燥ゲル体が中空同心
円柱状構造になるように、容器構造を併せて用いてい
る。
のようなシリコンアルキシドを用い、水を添加してシリ
コンアルキシドを加水分解させゾルとし、さらに溶液の
pHを制御してガラス微粒子を析出させてゲル状物を得
る。ゲル状物に含まれるガラス微粒子の大きさとはVAD
法で作られるガラス微粒子に比べ、一桁以上小さく、比
表面積（単位重量試料の表面積の大きさ）が300m2/g〜7
00m2/g程度に相当する。ゲル状物には原料に含まれてい
たアルコール成分や、加水分解用に加えられた水分、pH
制御のため加えられた酸あるいは塩素が残留している。
このような混和物を70℃程度に制御された雰囲気中で乾
燥させ、乾燥ゲル体とする。乾燥に先立ち、溶媒を含む
ゲル状物を所定の容器に注入し、所定構造の乾燥ゲル体
を得る。乾燥ゲル体のかさ密度は0.2g/cm3程度である
が、加水分解条件、微粒子成長条件等によって変えるこ
とができる。本発明においては、乾燥ゲル体が中空同心
円柱状構造になるように、容器構造を併せて用いてい
る。
先に述べたVAD法で形成した多孔質ガラス体を、上述
のプロセスで得た中空同心円柱と合体させる。合体に際
して両多孔質ガラス体に、多孔質体が焼結によって収縮
する割合を考慮して、十分な隙間が形成されるように両
多孔質ガラス体の寸法を決めることが重要である。多孔
質ガラス体を加熱焼結して透明なガラス体に変換すると
きに生じる収縮割合は、多孔質ガラス体の密度に依存す
る。このため、両多孔質ガラス体の外径と中空円柱状ガ
ラス体の内径決定に際して、多孔質ガラス体の密度を考
慮しなげればならない。
のプロセスで得た中空同心円柱と合体させる。合体に際
して両多孔質ガラス体に、多孔質体が焼結によって収縮
する割合を考慮して、十分な隙間が形成されるように両
多孔質ガラス体の寸法を決めることが重要である。多孔
質ガラス体を加熱焼結して透明なガラス体に変換すると
きに生じる収縮割合は、多孔質ガラス体の密度に依存す
る。このため、両多孔質ガラス体の外径と中空円柱状ガ
ラス体の内径決定に際して、多孔質ガラス体の密度を考
慮しなげればならない。
このようにVAD法で形成したコア部と、ゾルゲル法で
形成したクラッド部を合体して光ファイバ母材とするこ
との利点は、屈折率分布の制御性が良く、優れた損
失特性を示す気相反応による石英ガラス母材と、原料
の反応効率が高く、バッチ処理が可能な液相反応によ
る石英ガラス合成方法を同時に活用できる点にある。
形成したクラッド部を合体して光ファイバ母材とするこ
との利点は、屈折率分布の制御性が良く、優れた損
失特性を示す気相反応による石英ガラス母材と、原料
の反応効率が高く、バッチ処理が可能な液相反応によ
る石英ガラス合成方法を同時に活用できる点にある。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
実施例１ 第１図は本発明の実施例の光ファイバ母材合成の工程
を示す。最初に、気相法によるコア合成の工程について
説明する。まず、塩化物原料１としてSiCl4を100cm3/mi
nおよびGeCl4を10cm3/minの混合蒸気流を輸送ガスのア
ルゴンガス11/minと共に、反応用ガラスバーナの中心孔
に導く。これと同時に水素３/minおよび酸素２/min
を、それぞれ異なったバーナ出口より噴出させて混合点
火し、空間で酸水素火炎を生じさせる。火炎内に導かれ
た原料蒸気は火炎内に発生する水分と反応すると共に、
火炎内の酸素と熱酸化反応を生じ、SiO2−GeO2の粒径0.
1〜0.2μｍ程度のガラス微粒子となる。生成されたガラ
ス微粒子を、反応容器中央部に容器上部から垂直に設置
された出発棒先端面上に堆積される。体積ガラス微粒子
は火炎によって一部焼結した多孔質ガラス体となり、出
発棒中心軸方向に順次成長する。出発棒は多孔質ガラス
体成長面位置が一定になるように制御され、上方に引き
上げられる。GeO2含有量は成長軸方向に一定に保たれ
る。このようにして成長した多孔質ガラス棒２の側面か
ら必要に応じてSiO2だけの石英ガラス微粒子を堆積して
もよい。得られた多孔質ガラス棒２の密度は0.3g/cm3、
外径は15mmであった。
を示す。最初に、気相法によるコア合成の工程について
説明する。まず、塩化物原料１としてSiCl4を100cm3/mi
nおよびGeCl4を10cm3/minの混合蒸気流を輸送ガスのア
ルゴンガス11/minと共に、反応用ガラスバーナの中心孔
に導く。これと同時に水素３/minおよび酸素２/min
を、それぞれ異なったバーナ出口より噴出させて混合点
火し、空間で酸水素火炎を生じさせる。火炎内に導かれ
た原料蒸気は火炎内に発生する水分と反応すると共に、
火炎内の酸素と熱酸化反応を生じ、SiO2−GeO2の粒径0.
1〜0.2μｍ程度のガラス微粒子となる。生成されたガラ
ス微粒子を、反応容器中央部に容器上部から垂直に設置
された出発棒先端面上に堆積される。体積ガラス微粒子
は火炎によって一部焼結した多孔質ガラス体となり、出
発棒中心軸方向に順次成長する。出発棒は多孔質ガラス
体成長面位置が一定になるように制御され、上方に引き
上げられる。GeO2含有量は成長軸方向に一定に保たれ
る。このようにして成長した多孔質ガラス棒２の側面か
ら必要に応じてSiO2だけの石英ガラス微粒子を堆積して
もよい。得られた多孔質ガラス棒２の密度は0.3g/cm3、
外径は15mmであった。
他方、ゾルゲル法によるクラッド合成の工程において
は、アルコキシド原料３としてシリコンアルコキシド
（本実施例ではSi（OC2H5）４を用いた）を１モル、こ
れとほぼ等量のアルコールおよび４〜５モルの水を混合
して希釈し、ゾル溶液４とし、アルコキシドの加水分解
を行わせてゲル５とした。このとき、反応を促進させる
ためにアンモニアや塩酸を微量添加することが望まし
い。50〜70℃にこの混合溶液を保持して、溶液内にガラ
ス微粒子を生成させ、成長させた。ガラス微粒子が生成
した溶液を所定構造を持つ容器に流し込み、50〜70℃の
範囲の温度に保持した雰囲気にさらして余剰のアルコー
ルや水分を蒸発させ、乾燥させた。この結果得られた多
孔質ガラス管６は、かさ密度0.3g/cm3,内径15.5mm,外径
150mmの中空状であった。
は、アルコキシド原料３としてシリコンアルコキシド
（本実施例ではSi（OC2H5）４を用いた）を１モル、こ
れとほぼ等量のアルコールおよび４〜５モルの水を混合
して希釈し、ゾル溶液４とし、アルコキシドの加水分解
を行わせてゲル５とした。このとき、反応を促進させる
ためにアンモニアや塩酸を微量添加することが望まし
い。50〜70℃にこの混合溶液を保持して、溶液内にガラ
ス微粒子を生成させ、成長させた。ガラス微粒子が生成
した溶液を所定構造を持つ容器に流し込み、50〜70℃の
範囲の温度に保持した雰囲気にさらして余剰のアルコー
ルや水分を蒸発させ、乾燥させた。この結果得られた多
孔質ガラス管６は、かさ密度0.3g/cm3,内径15.5mm,外径
150mmの中空状であった。
次に、多孔質ガラス体２および６を一体化して、コア
部とクラッド部から成る多孔質ガラス体７とした。一体
化した多孔質ガラス体７を、塩素ガス200cm3/min、ヘリ
ウムガス３/minの流量で流した雰囲気炉内で加熱し
た。最高温度1450℃まで加熱した結果、外径80mmの透明
な光ファイバ母材８が作製された。得られた母材８から
線引きして得られた光ファイバの最低伝送損失は、第２
図に示すように、0.3dB/km（波長λ＝1.55μｍ）であ
り、余剰損失が約0.1dB/kmと大きかった。これはコア母
材である多孔質ガラス棒２とクラッド母材である多孔質
ガラス管６との界面に光散乱の原因になる構造異常が存
在したためであり、コア母材を合成する際にコア母材と
同程度の厚さのクラッド層を形成することで解決でき
る。
部とクラッド部から成る多孔質ガラス体７とした。一体
化した多孔質ガラス体７を、塩素ガス200cm3/min、ヘリ
ウムガス３/minの流量で流した雰囲気炉内で加熱し
た。最高温度1450℃まで加熱した結果、外径80mmの透明
な光ファイバ母材８が作製された。得られた母材８から
線引きして得られた光ファイバの最低伝送損失は、第２
図に示すように、0.3dB/km（波長λ＝1.55μｍ）であ
り、余剰損失が約0.1dB/kmと大きかった。これはコア母
材である多孔質ガラス棒２とクラッド母材である多孔質
ガラス管６との界面に光散乱の原因になる構造異常が存
在したためであり、コア母材を合成する際にコア母材と
同程度の厚さのクラッド層を形成することで解決でき
る。
実施例２ 実施例１と同じ工程であるが、コア母材側面上に厚さ
10mmの多孔質のクラッドガラス層を形成し、外径35mmの
多孔質体とした。クラッド母材のかさ密度が0.25g/cm3
と小さかったため、クラッド多孔質ガラス体内径を40mm
とした。得られた光ファイバの最低伝送損失は0.25dB/k
mとなり、実施例１において得らえた光ファイバが改善
された。
10mmの多孔質のクラッドガラス層を形成し、外径35mmの
多孔質体とした。クラッド母材のかさ密度が0.25g/cm3
と小さかったため、クラッド多孔質ガラス体内径を40mm
とした。得られた光ファイバの最低伝送損失は0.25dB/k
mとなり、実施例１において得らえた光ファイバが改善
された。
上述の実施例では、コア部ガラスへの添加材料として
GeO2を例として説明したが、コア部は純石英ガラスと
し、クラッド部に石英ガラスの屈折率を下げるフッ素を
添加することも可能であり、従来技術が実現した光ファ
イバの製造を可能とする利点ももっている。上述の実施
例ではコア部の合成に気相軸付け法を用いたが、これに
限らず気相外付け法を用いてもよいことはいうまでもな
い。
GeO2を例として説明したが、コア部は純石英ガラスと
し、クラッド部に石英ガラスの屈折率を下げるフッ素を
添加することも可能であり、従来技術が実現した光ファ
イバの製造を可能とする利点ももっている。上述の実施
例ではコア部の合成に気相軸付け法を用いたが、これに
限らず気相外付け法を用いてもよいことはいうまでもな
い。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明による光ファイバ母材の
製造は、コア部およびクラッド部をそれぞれ気相反応お
よび液相反応を利用して行うようにしたので、気相反応
が特徴とする低損失性は、屈折率制御にGeO2の添加が可
能であり、また、液相反応、特にゾルゲル法が特徴とす
るバッチ処理の各々の特徴を生かした光ファイバ母材の
合成を可能とするものである。この結果、光ファイバ母
材製造速度の向上を実現すると共に、原料使用効率を高
めることができるという利点がある。
製造は、コア部およびクラッド部をそれぞれ気相反応お
よび液相反応を利用して行うようにしたので、気相反応
が特徴とする低損失性は、屈折率制御にGeO2の添加が可
能であり、また、液相反応、特にゾルゲル法が特徴とす
るバッチ処理の各々の特徴を生かした光ファイバ母材の
合成を可能とするものである。この結果、光ファイバ母
材製造速度の向上を実現すると共に、原料使用効率を高
めることができるという利点がある。
第１図は本発明の実施例の光ファイバ母材の製造工程を
説明する図、 第２図は本発明の実施例によって作製した光ファイバの
損失特性を示す図である。
説明する図、 第２図は本発明の実施例によって作製した光ファイバの
損失特性を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】コア部と、該コア部より低い屈折率のクラ
ッド部とからなるSiO2を主成分とする光ファイバ母材の
製造方法において、 該コアおよび／または該コアを取り囲むクラッドの一部
を含むコア部を、気相法によって多孔質ガラス体として
合成するコア部合成工程と、 シリコンアルコキシドを主成分とする原料溶液のpHを制
御した条件下で該原料溶液の加水分解反応によりシリコ
ンゲル体を合成し、該ゲル体を中空容器内で乾燥させ
て、中空部の径が前記コア部合成過程で得られた多孔質
ガラス体の外径より加熱時の収縮を見込んだ分だけ大き
く設定された中空多孔質ガラス体を得るクラッド部製造
工程と、 前記コア部合成工程で得られた前記多孔質ガラス体を前
記クラッド部製造工程で得られた中空多孔質ガラス体に
挿入し、一体化した多孔質ガラス体を塩素ガスおよびヘ
リウムガスを同時に含む雰囲気にさらしながら加熱する
加熱処理工程を含むことを特徴とする光ファイバ母材の
製造方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の光ファイバ母材の製造法
において、前記気相法で合成される前記多孔質ガラス体
のかさ密度と、前記ゲル体を乾燥して得られる中空多孔
質ガラス体のかさ密度がほぼ等しいことを特徴とする光
ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63122041A JP2653828B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63122041A JP2653828B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294548A JPH01294548A (ja) | 1989-11-28 |
| JP2653828B2 true JP2653828B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=14826139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63122041A Expired - Lifetime JP2653828B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653828B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU632240B2 (en) * | 1990-08-27 | 1992-12-17 | Furukawa Electric Co. Ltd., The | Method for manufacturing a silica glass base material |
| US5169421A (en) * | 1990-09-15 | 1992-12-08 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing silica glass optical waveguide preform |
| DE19952821B4 (de) * | 1999-11-02 | 2004-05-06 | Heraeus Tenevo Ag | Verfahren zur Herstellung einer Quarzglas-Vorform für Lichtleitfasern |
| DE19958289C1 (de) * | 1999-12-03 | 2001-06-13 | Heraeus Quarzglas | Verfahren zur Herstellung eines Quarzglasstabs und Verwendung desselben zur Herstellung einer Vorform |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152235A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-30 | Hitachi Cable Ltd | 光フアイバの製造方法 |
| JPS623032A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-01-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光フアイバ母材の製造方法 |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP63122041A patent/JP2653828B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01294548A (ja) | 1989-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |