JP2938604B2 - シングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方法 - Google Patents
シングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方法Info
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- 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシングルモ−ド光ファイ
バ用母材の製造方法、特にはロット間に安定した比屈折
率差（△n)を有するシングルモ−ド光ファイバ製造用の
ガラス母材の製造方法に関するものである。
バ用母材の製造方法、特にはロット間に安定した比屈折
率差（△n)を有するシングルモ−ド光ファイバ製造用の
ガラス母材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シングルモ−ド光ファイバ用母材の製造
は四塩化けい素などの気体状ガラス原料と四塩化ゲルマ
ニウムなどのド−プ剤とを酸水素火炎バ−ナ−に導入
し、ついでこの火炎加水分解で発生したガラス微粒子を
担体上に堆積し、これを軸方向に成長させて多孔質ガラ
ス用母材を作る、いわゆるVAD 法で製造し、ついでこれ
を高温で脱水、焼結して透明ガラス化することによって
製造されている。
は四塩化けい素などの気体状ガラス原料と四塩化ゲルマ
ニウムなどのド−プ剤とを酸水素火炎バ−ナ−に導入
し、ついでこの火炎加水分解で発生したガラス微粒子を
担体上に堆積し、これを軸方向に成長させて多孔質ガラ
ス用母材を作る、いわゆるVAD 法で製造し、ついでこれ
を高温で脱水、焼結して透明ガラス化することによって
製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかして、このVAD 法
で製造されたシングルモ−ド光ファイバ用母材には引上
げ速度の変動のために比屈折率差（△n)がロッド間で大
きくバラつくという不利がある。これはガラス微粒子の
堆積、成長で一定直径の多孔質ガラス母材が得られるよ
うに成長しつつある多孔質ガラス母材は徐々に上方に引
上げられるのであるが、多くの場合、多孔質ガラス母材
を一定の条件で堆積しても引上げ速度が変化し易い。
で製造されたシングルモ−ド光ファイバ用母材には引上
げ速度の変動のために比屈折率差（△n)がロッド間で大
きくバラつくという不利がある。これはガラス微粒子の
堆積、成長で一定直径の多孔質ガラス母材が得られるよ
うに成長しつつある多孔質ガラス母材は徐々に上方に引
上げられるのであるが、多くの場合、多孔質ガラス母材
を一定の条件で堆積しても引上げ速度が変化し易い。
【０００４】このように引上げ速度が変化するとこれを
脱水、焼結して得られるガラス用母材の比屈折率差（△
n)が変化し、このために比屈折率差（△n)の安定したガ
ラス母材を得ることが難しいという欠点がある。
脱水、焼結して得られるガラス用母材の比屈折率差（△
n)が変化し、このために比屈折率差（△n)の安定したガ
ラス母材を得ることが難しいという欠点がある。
【０００５】そのため、この引上げ速度の安定化につい
ては大気圧による原料ガス供給量の変動を補正する方法
が提案されており、本発明者らもクラッド用バ−ナ−に
供給する水素量を制御する方法を提案している（特願平
２−38039号明細書参照）が、この引上げ速度を完全に
一定にすることは難しく、したがってこれによって得ら
れるガラス母材の比屈折率差（△n)の各ロット間のバラ
つきを制御することは極めて困難であるという問題があ
る。
ては大気圧による原料ガス供給量の変動を補正する方法
が提案されており、本発明者らもクラッド用バ−ナ−に
供給する水素量を制御する方法を提案している（特願平
２−38039号明細書参照）が、この引上げ速度を完全に
一定にすることは難しく、したがってこれによって得ら
れるガラス母材の比屈折率差（△n)の各ロット間のバラ
つきを制御することは極めて困難であるという問題があ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決したシングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方法
に関するもので、これはゲルマニウムド−プしたガラス
微粒子をタ−ゲット基材に堆積し、これを軸方向に引上
げて多孔質ガラス母材を作製し、高温で脱水、焼結して
なる光ファイバ母材の製造方法において、多孔質ガラス
母材の脱水処理温度を多孔質ガラス母材の引上げ速度に
対して制御することを特徴とするものである。
を解決したシングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方法
に関するもので、これはゲルマニウムド−プしたガラス
微粒子をタ−ゲット基材に堆積し、これを軸方向に引上
げて多孔質ガラス母材を作製し、高温で脱水、焼結して
なる光ファイバ母材の製造方法において、多孔質ガラス
母材の脱水処理温度を多孔質ガラス母材の引上げ速度に
対して制御することを特徴とするものである。
【０００７】すなわち、本発明者らは比屈折率差（△n)
が一定であるシングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方
法について種々検討した結果、VAD 法で作られたゲルマ
ニウムド−プされた多孔質ガラス母材の比屈折率差（△
n)は温度が一定であれば引上げ速度の増加と共に低下
し、この比屈折率差（△n)は脱水焼結時における脱水処
理温度の上昇と共に低下することを見出し、したがって
この脱水処理時における処理温度を多孔質ガラス母材の
引上げ速度との相関にもとづいて制御すれば比屈折率差
（△n)が一定のものを容易に得ることができることを確
認して本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳述す
る。
が一定であるシングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方
法について種々検討した結果、VAD 法で作られたゲルマ
ニウムド−プされた多孔質ガラス母材の比屈折率差（△
n)は温度が一定であれば引上げ速度の増加と共に低下
し、この比屈折率差（△n)は脱水焼結時における脱水処
理温度の上昇と共に低下することを見出し、したがって
この脱水処理時における処理温度を多孔質ガラス母材の
引上げ速度との相関にもとづいて制御すれば比屈折率差
（△n)が一定のものを容易に得ることができることを確
認して本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳述す
る。
【０００８】
【作用】本発明は比屈折率差（△n)がロット間で安定し
たシングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方法に関する
ものである。
たシングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方法に関する
ものである。
【０００９】本発明における光ファイバ用母材の製造は
基本的には公知のVAD 法で行なわれる。したがって、こ
れは１本のコア用酸水素火炎バ−ナ−と複数個のクラッ
ド用酸水素火炎バ−ナ−を用いて、このコア用酸水素火
炎バ−ナ−に四塩化けい素とド−プ剤としての四塩化ゲ
ルマニウムからなる原料ガスと酸素ガス、水素ガスを導
入し、四塩化けい素と四塩化ゲルマニウムの火炎加水分
解で発生した酸化ゲルマニウムでド−プされたシリカガ
ラス微粒子をタ−ゲット基材上に堆積させて軸方向にコ
ア部を成長させ、クラッド用酸水素火炎バ−ナ−に四塩
化けい素、酸素ガス、水素ガスを供給して四塩化けい素
の火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子をこのコ
ア部上に堆積成長させてクラッド部を形成させて多孔質
ガラス母材を作り、ついでこれを高温で脱水、焼結させ
ればよい。
基本的には公知のVAD 法で行なわれる。したがって、こ
れは１本のコア用酸水素火炎バ−ナ−と複数個のクラッ
ド用酸水素火炎バ−ナ−を用いて、このコア用酸水素火
炎バ−ナ−に四塩化けい素とド−プ剤としての四塩化ゲ
ルマニウムからなる原料ガスと酸素ガス、水素ガスを導
入し、四塩化けい素と四塩化ゲルマニウムの火炎加水分
解で発生した酸化ゲルマニウムでド−プされたシリカガ
ラス微粒子をタ−ゲット基材上に堆積させて軸方向にコ
ア部を成長させ、クラッド用酸水素火炎バ−ナ−に四塩
化けい素、酸素ガス、水素ガスを供給して四塩化けい素
の火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子をこのコ
ア部上に堆積成長させてクラッド部を形成させて多孔質
ガラス母材を作り、ついでこれを高温で脱水、焼結させ
ればよい。
【００１０】しかし、この場合多孔質ガラス母材の比屈
折率差（△n)とその引上げ速度との関係についてしらべ
たところ、これは温度が一定とされている場合には引上
げ速度と比屈折率差（△n)との間に図１の示したような
相関関係があって、引上げ速度の増大と共に比屈折率差
（△n)が低下することが見出された。
折率差（△n)とその引上げ速度との関係についてしらべ
たところ、これは温度が一定とされている場合には引上
げ速度と比屈折率差（△n)との間に図１の示したような
相関関係があって、引上げ速度の増大と共に比屈折率差
（△n)が低下することが見出された。
【００１１】また、他方、このようにして多孔質ガラス
母材は炉中における脱水、焼結によって光ファイバ用母
材とされるのであるが、この脱水処理を公知のCl2脱水
処理で行なうと、ド−プ剤としての酸化ゲルマニウム(G
eO2)が Cl2と反応して揮発性の GeCl4となり揮発するの
で比屈折率差（△n)が低下するようになるために、この
多孔質ガラス母材の引上げ速度を一定としたときにこの
比折率差（△n)と脱水処理温度との間には図２に示した
相関関係がある。
母材は炉中における脱水、焼結によって光ファイバ用母
材とされるのであるが、この脱水処理を公知のCl2脱水
処理で行なうと、ド−プ剤としての酸化ゲルマニウム(G
eO2)が Cl2と反応して揮発性の GeCl4となり揮発するの
で比屈折率差（△n)が低下するようになるために、この
多孔質ガラス母材の引上げ速度を一定としたときにこの
比折率差（△n)と脱水処理温度との間には図２に示した
相関関係がある。
【００１２】したがって、この二つの相関からこの多孔
質ガラス母材の引上げ速度とこの脱水処理温度との相関
関係についてしらべたところ、これについては両者を図
３に示したようなものとすればこの比屈折率差（△n)が
図４に示したようにロット間のバラつきもなく略々一定
になることが確認された。
質ガラス母材の引上げ速度とこの脱水処理温度との相関
関係についてしらべたところ、これについては両者を図
３に示したようなものとすればこの比屈折率差（△n)が
図４に示したようにロット間のバラつきもなく略々一定
になることが確認された。
【００１３】本発明において目標とされる比屈折率差
（△n)の値は、0.30％〜0.40％、好ましくは0.33〜0.38
％の範囲とすることがよいが、これはより好ましくは0.
35％〜0.36％の範囲とすることがよい。
（△n)の値は、0.30％〜0.40％、好ましくは0.33〜0.38
％の範囲とすることがよいが、これはより好ましくは0.
35％〜0.36％の範囲とすることがよい。
【００１４】また、このような比屈折率差（△n)とする
ためには多孔質ガラス母材の引上げ速度は約40mm／時間
とすることがよく、より好ましくは40±0.3 mm／時間と
することがよい。
ためには多孔質ガラス母材の引上げ速度は約40mm／時間
とすることがよく、より好ましくは40±0.3 mm／時間と
することがよい。
【００１５】なお、この多孔質ガラス母材の脱水処理は
Cl 、 F2・・・などのハロゲンガス存在下で行なうが、
このハロゲンガスは濃度が５〜15容量％の範囲、より好
ましくは８〜12容量％の範囲で行えばよく、この処理温
度は上記した多孔質ガラス母材の引上げ速度との相関か
ら800℃未満では△n が高くなりすぎ、1,400 ℃より高
くするGeO2が揮散して△n が低くなりすぎるので、800
〜1,400 ℃の範囲とすることがよい。
Cl 、 F2・・・などのハロゲンガス存在下で行なうが、
このハロゲンガスは濃度が５〜15容量％の範囲、より好
ましくは８〜12容量％の範囲で行えばよく、この処理温
度は上記した多孔質ガラス母材の引上げ速度との相関か
ら800℃未満では△n が高くなりすぎ、1,400 ℃より高
くするGeO2が揮散して△n が低くなりすぎるので、800
〜1,400 ℃の範囲とすることがよい。
【００１６】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例 コア用バ−ナ−に四塩化けい素30cc／分、四塩化ゲルマ
ニウム3.5cc ／分、酸素ガス 3.0リツトル／分、水素ガ
ス1.0 リツトル／分を供給すると共に、クラッド用バ−
ナ−に四塩化けい素 300cc／分、酸素ガス10.0リツトル
／分、水素ガス8.0 リツトル／分を供給し、この火炎加
水分解で発生した酸化ゲルマニウムでド−プされたガラ
ス微粒子および酸化ゲルマニウムを含まないガラス微粒
子を基材の先に設置した20rpm で回転している合成石英
ガラス棒に堆積し、その軸方向に成長させてコア部、ク
ラッド部からなる多孔質ガラス母材を作り、この多孔質
ガラス母材を引上げ装置を用いて40.8±0.3mm/分の速度
で引上げて、直径100mm 、長さ800mm の多孔質ガラス母
材を作った。
ニウム3.5cc ／分、酸素ガス 3.0リツトル／分、水素ガ
ス1.0 リツトル／分を供給すると共に、クラッド用バ−
ナ−に四塩化けい素 300cc／分、酸素ガス10.0リツトル
／分、水素ガス8.0 リツトル／分を供給し、この火炎加
水分解で発生した酸化ゲルマニウムでド−プされたガラ
ス微粒子および酸化ゲルマニウムを含まないガラス微粒
子を基材の先に設置した20rpm で回転している合成石英
ガラス棒に堆積し、その軸方向に成長させてコア部、ク
ラッド部からなる多孔質ガラス母材を作り、この多孔質
ガラス母材を引上げ装置を用いて40.8±0.3mm/分の速度
で引上げて、直径100mm 、長さ800mm の多孔質ガラス母
材を作った。
【００１７】ついで、この多孔質ガラス母材の比屈折率
差（△n)を0.35％になるように、図３の関係からこの多
孔質ガラス母材の脱水処理温度を定め、この温度で Cl2
ガスを10容量％含有するHeガス雰囲気中で脱水処理し、
ついで1,600 ℃で焼結して透明ガラス化したところ、直
径40mm、長さ400mm のシングルモ−ド光ファイバ用母材
が得られたので、この比屈折率差（△n)をしらべたとこ
ろ、平均0.35％となり、これを40ロットについて行なっ
たときの各ロット間の△n については図４に示したとお
りの結果が得られた。
差（△n)を0.35％になるように、図３の関係からこの多
孔質ガラス母材の脱水処理温度を定め、この温度で Cl2
ガスを10容量％含有するHeガス雰囲気中で脱水処理し、
ついで1,600 ℃で焼結して透明ガラス化したところ、直
径40mm、長さ400mm のシングルモ−ド光ファイバ用母材
が得られたので、この比屈折率差（△n)をしらべたとこ
ろ、平均0.35％となり、これを40ロットについて行なっ
たときの各ロット間の△n については図４に示したとお
りの結果が得られた。
【００１８】なお、比較のために上記した実施例で得ら
れた多孔質ガラス母材につていの脱水処理温度を一定温
度としたほかは上記と同様に処理してシングルモ−ド光
ファイバ−用母材を作ったところ、各ロット間の△n は
図５に示すとおりとなった。
れた多孔質ガラス母材につていの脱水処理温度を一定温
度としたほかは上記と同様に処理してシングルモ−ド光
ファイバ−用母材を作ったところ、各ロット間の△n は
図５に示すとおりとなった。
【００１９】
【発明の効果】本発明は長手方向の屈折率が安定してい
るシングルモ−ド光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造
方法に関するもので、これは前記したように公知のVAD
法で多孔質ガラス母材を作製し、ついでこれを高温で脱
水、焼結してなる光ファイバ母材の製造方法において、
この多孔質ガラス母材の脱水処理温度を多孔質ガラス母
材の引上げ速度によって制御することを特徴とするもの
である。
るシングルモ−ド光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造
方法に関するもので、これは前記したように公知のVAD
法で多孔質ガラス母材を作製し、ついでこれを高温で脱
水、焼結してなる光ファイバ母材の製造方法において、
この多孔質ガラス母材の脱水処理温度を多孔質ガラス母
材の引上げ速度によって制御することを特徴とするもの
である。
【００２０】これはゲルマニウムド−プされた多孔質ガ
ラス母材の比屈折率差（△n)が引上げ速度の増加と共に
低下し、さらにこの比屈折率差（△n)は多孔質ガラス母
材の脱水処理時における処理温度の上昇に伴なって低下
するということから、この多孔質ガラス母材の脱水処理
温度をその処理に先立つ多孔質ガラス母材の製造時にお
ける引上げ速度にもとづいて設定すれば各ロット間にお
ける比屈折率差（△n)を一定にすることができるという
有利性が与えられる。
ラス母材の比屈折率差（△n)が引上げ速度の増加と共に
低下し、さらにこの比屈折率差（△n)は多孔質ガラス母
材の脱水処理時における処理温度の上昇に伴なって低下
するということから、この多孔質ガラス母材の脱水処理
温度をその処理に先立つ多孔質ガラス母材の製造時にお
ける引上げ速度にもとづいて設定すれば各ロット間にお
ける比屈折率差（△n)を一定にすることができるという
有利性が与えられる。
【図１】多孔質ガラス母材を一定温度で引上げたときの
引上げ速度と比屈折率差（△n)との相関関係図である。
引上げ速度と比屈折率差（△n)との相関関係図である。
【図２】引上げ速度を一定として得た多孔質ガラス母材
を脱水焼結するときの脱水処理温度と比屈折率差（△n)
との相関関係図である。
を脱水焼結するときの脱水処理温度と比屈折率差（△n)
との相関関係図である。
【図３】比屈折率差（△n)が一定となるようにするため
の多孔質ガラス母材の脱水処理温度と引上げ速度との相
関関係図である。
の多孔質ガラス母材の脱水処理温度と引上げ速度との相
関関係図である。
【図４】この方法で得られた光ファイバ用母材のロッド
No. 別比屈折率差（△n)の関係図である。
No. 別比屈折率差（△n)の関係図である。
【図５】従来法によるロット別比屈折率差（△n)の関係
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03B 37/00 - 37/16
Claims (1)
- 【請求項１】 ゲルマニウムド−プしたガラス微粒子を
タ−ゲット基材に堆積し、これを軸方向に引上げて多孔
質ガラス母材を作製し、高温で脱水、焼結してなる光フ
ァイバ母材の製造方法において、多孔質ガラス母材の脱
水処理温度を多孔質ガラス母材の引上げ速度に対して制
御することを特徴とするシングルモ−ド光ファイバ母材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8309791A JP2938604B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | シングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8309791A JP2938604B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | シングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295024A JPH04295024A (ja) | 1992-10-20 |
| JP2938604B2 true JP2938604B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=13792687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8309791A Expired - Lifetime JP2938604B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | シングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2938604B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP8309791A patent/JP2938604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04295024A (ja) | 1992-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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