JP4762408B2

JP4762408B2 - Method for manufacturing optical fiber porous preform

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Publication number: JP4762408B2
Application number: JP2000309093A
Authority: JP
Inventors: 久小相澤; 潔有馬; ▲よう▼ 安; 恒夫鈴木; 正高橋
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2020-10-10
Also published as: JP2002121045A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＶＡＤ法による光ファイバ多孔質母材の製造方法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＡＤ法は、コアバーナ及びクラッドバーナの酸水素火炎中で生成したガラス微粒子を出発母材に軸方向に堆積させることによりコア部とクラッド部からなる光ファイバ多孔質母材を製造している。
【０００３】
このＶＡＤ法による光ファイバ多孔質母材の製造装置を立ち上げる場合、コアバーナ及びその上方に位置する上部バーナ（本願で、上部バーナとは、クラッドバーナの場合もあるし、単なる燃焼用のバーナの場合もある。）のそれぞれ位置や角度、またガラス原料蒸気，シールガス，燃焼ガス，助燃ガス等のガス条件（以下、単にガス条件と呼ぶ），各バーナによる火炎の干渉の度合い等の沢山のパラメータを調節して行っている。
【０００４】
上記の如くして複数のバーナでガラス微粒子を堆積させて製造された光ファイバ多孔質母材は、ガラス微粒子の焼結が十分でないためもろく、製造条件が適切でない場合には、その合成中にクラック（割れ）が生じることがある。クラックが生じた光ファイバ多孔質母材は、修復できないので廃棄している。
【０００５】
クラックは、光ファイバ多孔質母材の固さと熱歪みのバランスが崩れることによって発生する。
【０００６】
クラックを防止する方法として、光ファイバ多孔質母材の表面温度を高め、密度を高める方法が知られている。
【０００７】
この方法を実施する場合、光ファイバ多孔質母材の表面温度を測定する必要がある。光ファイバ多孔質母材等の表面温度の測定は、反応容器の容器壁に設けた赤外線の透過率の高い温度測定窓を通して赤外線カメラで行うが、この温度測定窓にガラス微粒子が付着すると、そのガラス微粒子によって赤外線が吸収されるため、正確な温度測定ができない。このため従来は、温度測定窓にガラス微粒子が付着しないように、窓の縁部に設けたパージガス噴出口から窓の表面に窒素等のパージガスを流していた。
【０００８】
また、赤外線カメラを用いて光ファイバ多孔質母材の表面温度やバーナの火炎の温度を測定する場合には、各バーナが存在する光ファイバ多孔質母材の周方向の位置で該光ファイバ多孔質母材の中心軸線に沿った面に対して、光ファイバ多孔質母材の中心軸線を中心にほぼ90°回転させた位置に赤外線カメラを配置して測定を行なっていた。
【０００９】
また、光ファイバ多孔質母材を形成する際の密度によっても、光ファイバ多孔質母材をガラス化した後の屈折率分布が変動することがあり、光ファイバ多孔質母材の密度を適正化するために、各バーナ間の相対位置や相対角度、各バーナにより発生する火炎の干渉の度合いを調整していた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光ファイバ多孔質母材の製造方法で、光ファイバ多孔質母材にクラックが入るのを防止するために、該光ファイバ多孔質母材の表面温度を高めることが有効であることが知られているが、該光ファイバ多孔質母材の表面温度が同じ場合でもクラックが発生する条件と、発生しない条件があり、また該光ファイバ多孔質母材の表面温度を上げるためにバーナの酸水素量を上げたり、該光ファイバ多孔質母材にバーナを近付けることによってクラックが発生する場合があり、このため光ファイバ多孔質母材の表面温度を制御する方法では、クラック発生を防止することができない場合があった。
【００１１】
また、光ファイバ多孔質母材等の表面温度を測定するための反応容器の温度測定窓は、その表面積が広くなるにしたがい、この窓の中心までガスパージするためにはパージガス流量を増やす必要があるが、このようにすると反応容器内部の雰囲気が大きく乱され、最悪の場合には光ファイバ多孔質母材へのガラス微粒子の付着量が変化し、安定して光ファイバ多孔質母材の製造ができなくなる問題点があった。
【００１２】
また、光ファイバ多孔質母材の表面温度やバーナの火炎の温度を測定するために、各バーナが存在する光ファイバ多孔質母材の周方向の位置で該光ファイバ多孔質母材の中心軸線に沿った面に対して、光ファイバ多孔質母材の中心軸線を中心にほぼ90°回転させた位置に赤外線カメラを配置して測定を行なうと、バーナに対向する光ファイバ多孔質母材の表面とは反対側の光ファイバ多孔質母材の輪郭線は容易に認識できるが、バーナに対向する光ファイバ多孔質母材の表面の輪郭線はバーナの火炎が干渉して認識することが非常に困難となり、バーナに対向する光ファイバ多孔質母材の表面の温度の測定が行ない難い問題点があった。
【００１３】
ＣＣＤカメラを用いると、バーナに対向する光ファイバ多孔質母材の表面の輪郭線の確定は容易であるが、温度の測定を行なうことはできず、このため赤外線カメラとＣＣＤカメラとを組み合わせて用いることも検討されているが、ＣＣＤカメラによる撮影位置とその位置の赤外線カメラによる温度の表示との結合が難しい問題点があった。
【００１４】
本発明の目的は、光ファイバ多孔質母材にクラックが発生するのを防止できる光ファイバ多孔質母材の製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、光ファイバ多孔質母材にクラックが発生するのを防止できると共にコア部の屈折率分布の調節を容易に行える光ファイバ多孔質母材の製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１，２、３及び４に記載の発明は、反応容器内でほぼ鉛直な軸線の回りに回転すると共に上下に昇降する回転軸の下端に出発母材を同心的に支持し、第１層形成用バーナ及び第２層形成用バーナを含む少なくとも２本のガラス微粒子生成用バーナを用いて、前記出発母材の下部に、内側から第１層、第２層の順に配置された少なくとも２層の組成の異なる多孔質ガラス層をほぼ軸線方向に成長させて光ファイバ多孔質母材を製造する光ファイバ多孔質母材の製造方法を改良するものである。
【００１７】
請求項１に記載の光ファイバ多孔質母材の製造方法においては、光ファイバ多孔質母材が、１．３μｍ付近に零分散波長をもつシングルモード光ファイバ用の光ファイバ多孔質母材であって、光ファイバ多孔質母材の表面上で第１層形成用バーナからの火炎と第２層形成用バーナからの火炎との干渉部に相当する点をＨ点、光ファイバ多孔質母材の第１層の先端部をＡ点、Ａ点とＨ点との間の鉛直方向の距離の１／３に相当する距離だけＡ点よりＨ点側に寄った点をＰ点としたときに、Ｐ点とＡ点との間のＰＡ間領域の最高温度Ｔ1 （単位：℃）と、Ｐ点と前記Ｈ点との間のＰＨ間領域の最高温度Ｔ2 （単位：℃）との間に、 −60≦（Ｔ1 −Ｔ2 ）≦20 の関係が成立する。
またＡ点とＨ点との鉛直方向の距離をＺh、Ａ点と第１層の最高温度点であるＫ点との間の鉛直方向の距離をＺk、Ｋ点の温度をＴkとしたときに、Ｔkは３５０℃以上、４２０℃以下であり、１／３≦（Ｚk／Ｚh）≦１／２の関係が成立する。
【００１８】
このようなＴ1 −Ｔ2 の関係が成立すると、該光ファイバ多孔質母材にクラックが発生するのを防止することができる。
【００１９】
請求項２に記載の光ファイバ多孔質母材の製造方法においては、光ファイバ多孔質母材が、１．３μｍ付近に零分散波長をもつシングルモード光ファイバ用の光ファイバ多孔質母材であって、ＰＡ間領域の最高温度Ｔ1 （単位：℃）と、ＰＨ間領域の最高温度Ｔ2 （単位：℃）との間に、−60≦（Ｔ1 −Ｔ2 ）≦−20 の関係が成立する。この場合も、Ａ点とＨ点との鉛直方向の距離をＺh、Ａ点と第１層の最高温度点であるＫ点との間の鉛直方向の距離をＺk、Ｋ点の温度をＴkとしたときに、Ｔkは３５０℃以上、４２０℃以下であり、１／３≦（Ｚk／Ｚh）≦１／２の関係が成立する。
【００２０】
請求項３に記載された発明においては、光ファイバ多孔質母材が、分散シフト光ファイバ用または分散補償光ファイバ用の光ファイバ多孔質母材であって、光ファイバ多孔質母材の表面上で第１層形成用バーナからの火炎と第２層形成用バーナからの火炎との干渉部に相当する点をＨ点、光ファイバ多孔質母材の第１層の先端部をＡ点、Ａ点とＨ点との間の鉛直方向の距離の１／３に相当する距離だけＡ点よりＨ点側に寄った点をＰ点としたときに、Ｐ点とＡ点との間のＰＡ間領域の最高温度Ｔ1 （単位：℃）と、Ｐ点とＨ点との間のＰＨ間領域の最高温度Ｔ2 （単位：℃）との間に、−60≦（Ｔ1 −Ｔ2 ）≦20の関係が成立する。またＡ点とＨ点との鉛直方向の距離をＺh、Ａ点と第１層の最高温度点であるＫ点との間の鉛直方向の距離をＺk、Ｋ点の温度をＴkとしたときに、Ｔkは４６０℃以上、５００℃以下であり、３／４≦（Ｚk／Ｚh）≦１の関係が成立する。
【００２１】
請求項４に記載された発明においては、少なくとも２本のガラス微粒子生成用バーナのうち下から数えてｍ番目のバーナの中心線を延長した線分と前記光ファイバ多孔質母材との交点Ｂ（ｍ）を順に結んでできる前記光ファイバ多孔質母材の表面の線分上の温度の測定値（単位：℃）が下記の式
Ｄ（ｎ）≦0.11×Ｔｓ（ｎ）−24.4
（ここで、Ｔｓ（ｎ）は前記線分上の下から数えてｎ番目の温度極小値、Ｄ（ｎ）は前記温度極小値Ｔｓ（ｎ）を示す温度極小点Ｓ（ｎ）と次の温度極小点Ｓ（ｎ＋１）との間の温度勾配の最大値であり、ｎ＝ｍの場合は、温度極小点Ｓ（ｎ）と交点Ｂ（ｍ）との間の温度勾配の最大値をＤ（ｎ）とする。）
を満たすことを特徴とする。
【００２２】
このようにして光ファイバ多孔質母材の製造を行なうと、クラックは光ファイバ多孔質母材の固さと熱歪みのバランスが崩れることにより発生するため、光ファイバ多孔質母材の表面温度だけでなく、温度勾配についても前述した式を満たすように制御することによって、光ファイバ多孔質母材にクラックが発生するのを防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）（Ｂ）は本発明に係る光ファイバ多孔質母材の製造装置における実施の形態の第１例を示した縦断側面図及び縦断背面図である。
【００２４】
この光ファイバ多孔質母材の製造装置においては、石英ガラス等よりなる反応容器１を備えている。この反応容器１は、上部が開口して底部が閉じられた有底筒状をなしていている。該反応容器１内にはその上部から回転軸２が垂下されていて、該回転軸２は図示しない回転・昇降駆動手段によりほぼ鉛直な軸線の回りに回転すると共に上下に昇降されるようになっている。反応容器１内で回転軸２の下端には、出発母材３が同心的に支持されていて、回転軸２と一緒に回転し、昇降するようになっている。この反応容器１の容器壁を気密に貫通して少なくとも第１層合成用バーナとしてのコアバーナ４と第２層合成用バーナとしてのクラッドバーナ５とが配置されている。これらコアバーナ４とクラッドバーナ５とは、これらの先端が出発母材３の下部または該出発母材３の下部に形成された光ファイバ多孔質母材６の下部に対向して、これらバーナ４，５の先端の火炎７，８の中で生成したガラス微粒子を出発母材３の下部または該出発母材３の下部に堆積させて所要の長さの光ファイバ多孔質母材６を製造するようになっている。コアバーナ４とクラッドバーナ５を貫通させている側とは反対側で反応容器１の容器壁には、排気管９が接続されていて不要ガス等の排気を行うようになっている。
【００２５】
コアバーナ４とクラッドバーナ５を貫通させている側とは90度周方向に離れた位置の反応容器１の容器壁には、光ファイバ多孔質母材６の成長が行われている領域の温度とバーナ４，５の火炎７，８の温度を対応箇所からの赤外線を検出することにより測定するために、１対の温度測定窓１０が設けられている。この温度測定窓１０に対向させて反応容器１の外には、熱画像測定器あるいは赤外線カメラ１１が設置されている。この熱画像測定器あるいは赤外線カメラ１１の出力は解析装置１２に入力されて解析され、モニタ１３に表示されると共に制御装置１４に入力され、各バーナ４，５への各種のガス等の制御や、回転軸２を回転，昇降させる回転・昇降機構の制御を行うようになっている。
【００２６】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は本例で用いている温度測定窓１０の構成を示したもので、図２（Ａ）は該温度測定窓１０の内側より見た背面図、図２（Ｂ）は該温度測定窓１０の縦断面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ部の拡大図である。
【００２７】
この温度測定窓１０は、反応容器１の容器壁を気密に貫通して取付けられる環状枠体１５を備え、この環状枠体１５には内部窓１６と外部窓１７とが気密に取付けられて二重構造になっている。内部窓１６には、例えば10ｍｍ^２に１個の割合等で直径が１ｍｍ程度の微小な噴出孔１８が多数、ほぼ均一に設けられている。
【００２８】
また、環状枠体１５には、該環状枠体１５で内部窓１６と外部窓１７との間の空間１９にパージガスを供給するガス供給機構の配管２０が接続されている。
【００２９】
図３（Ａ）（Ｂ）は本例で温度の測定を行なう場合の構成を示したもので、図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は平面図である。
【００３０】
この例では、光ファイバ多孔質母材６のコア部６ａにコアバーナ４を対向させ、クラッド部６ｂにクラッドバーナ５を対向させて配置して、光ファイバ多孔質母材６の製造を行っている場合について示している。各バーナ４，５は、光ファイバ多孔質母材６の外周の一箇所に図示のように上下に並べて配置されている。これらバーナ４，５が存在する垂直面に対して光ファイバ多孔質母材６の中心軸線２１を中心にほぼ90°回転させた位置には、温度測定窓１０を介して赤外線カメラ１１が配置されている。
【００３１】
かかる構成で、光ファイバ多孔質母材６の温度の測定は、次のようにして行なう。
【００３２】
各バーナ４，５が上下に並んで存在する垂直面に対して光ファイバ多孔質母材６の中心軸線２１を中心にほぼ90°回転させた位置に存在する赤外線検出手段としての赤外線カメラ１１により光ファイバ多孔質母材６及び各バーナ４，５から輻射される赤外線を検知することにより、各バーナ４，５に対向する面とは反対側の光ファイバ多孔質母材６の輪郭線６Ａを求める。この輪郭線６Ａを光ファイバ多孔質母材６の中心軸線２１を中心に180 °回転して該光ファイバ多孔質母材６の各バーナ４，５に対向する面の輪郭線６Ｂを求め、該光ファイバ多孔質母材６の輪郭６Ｒを定める。次に、この光ファイバ多孔質母材６の輪郭６Ｒで包囲された部分の光ファイバ多孔質母材６の所定の箇所の温度を求める。
【００３３】
このようにして光ファイバ多孔質母材６の所定の箇所の温度を求めると、各バーナ４，５に対向する側の光ファイバ多孔質母材６の箇所の温度でも、光ファイバ多孔質母材６の輪郭６Ｒが確定するので、各バーナ４，５の火炎７，８に邪魔されずに、赤外線カメラ１１により得られた情報を解析装置１２により処理することで容易に求めることができる。
【００３４】
次に、上記の如き光ファイバ多孔質母材の製造装置を用いての光ファイバ多孔質母材の製造方法の第１例について説明する。
【００３５】
ＶＡＤ法による光ファイバ多孔質母材の製造を行うに際しては、出発母材３の下部にコアバーナ４とクラッドバーナ５の先端を対向させて、これらバーナ４，５の先端の火炎７，８の中で生成したガラス微粒子を該出発母材３の下部に堆積させる。未堆積のガラス微粒子等は排気管９から排出させ、図示しない廃ガス処理装置で処理する。
【００３６】
この光ファイバ多孔質母材の製造装置を立ち上げる場合は、出発母材３が成長するステップをふんだ後、コアバーナ４とクラッドバーナ５を一定の条件にして光ファイバ多孔質母材６の形状を安定させる。光ファイバ多孔質母材６の形状が安定した後の部分が光ファイバ多孔質母材６の製品部分となる。
【００３７】
光ファイバ多孔質母材６の屈折率分布の調整は、一般に該光ファイバ多孔質母材６の形状が安定した後に、火炎７，８の光ファイバ多孔質母材６へのあたり方、火炎７，８の形や色、火炎７，８の干渉状態を見ながら、各バーナ４，５の位置やガス条件を調整する。本例では、熱画像測定器あるいは赤外線カメラ１１を用いて、光ファイバ母材６の先端側の成長領域の温度情報を計測し、それを解析し、所望の条件となるようにバーナ４，５の位置やガス条件を調節する。
【００３８】
次に、具体的にどのように調節するかについて、図４を参照して説明する。
【００３９】
この図４は、光ファイバ多孔質母材６のコア部６ａとクラッド部６ｂとからなる成長領域を、温度測定窓１０を通して熱画像測定器あるいは赤外線カメラ１１で撮影し、その出力を解析装置１２で解析したときの解析結果を示すモニタ１３での表示画像である。この図４における光ファイバ多孔質母材６の先端部（下端部）は、温度に応じた色で疑似カラー表示されている。
【００４０】
この図４では、光ファイバ多孔質母材６の鉛直方向に座標をとり、コアバーナ４の火炎７と上部バーナ（本例では、クラッドバーナ５）の火炎８との干渉部における最低温度を示す点をＨ点、コア部６ａの先端部をＡ点とし、Ａ点からＨ点までの区間であるＡＨ間でＡ点から１／３の距離にある点をＰ点とし、Ａ点とＰ点との間の距離をＺp とし、Ａ点とコア部における最高温度点であるＫ点との間の距離をＺk とし、Ａ点とＨ点との間の距離をＺh としている。
【００４１】
この解析により、屈折率分布と、Ｋ点における最高温度Ｔk 及びＡ点からのＫ点の高さＺk とが強い相関があることがわかった。
【００４２】
【表１】

この表１は、Ｋ点における最高温度Ｔk についての条件と、Ａ点からＫ点までの鉛直座標軸上の距離Ｚk と、Ａ点からＨ点までの鉛直座標軸上の距離Ｚh との比Ｚk ／Ｚh についての条件を示したものである。
【００４３】
最高温度Ｔk が350 〜420 ℃であって、1/3 ≦（Ｚk ／Ｚh ）≦1/2 の場合には、図５（Ａ）のような屈折率分布が得られた。この屈折率分布は、コア／クラッド間の境界部の屈折率が急峻に変化しているため、波長1.3 μｍ付近に零分散波長をもつシングルモード光ファイバ（以下、ＳＭＦという。）としては理想的なものに近い。
【００４４】
一方、最高温度Ｔk が420 〜460 ℃であって、1/2 ＜（Ｚk ／Ｚh ）≦3/4 の場合には、図５（Ｂ）のような屈折率分布が得られた。この屈折率分布は、図５（Ａ）と比較すると、コア／クラッド間の境界部の屈折率がややなだらかに変化しているため、ＳＭＦとしては理想的とはいえない。
【００４５】
また、最高温度Ｔk が460 〜500 ℃であって、3/4 ＜（Ｚk ／Ｚh ）≦１の場合には、図５（Ｃ）のような屈折率分布が得られた。この屈折率分布は、図５（Ａ）や図５（Ｂ）と比較すると、コア／クラッド間の境界部の屈折率がなだらかに変化し、且つコア部の屈折率分布に平坦な箇所がないため、ＳＭＦとしては望ましくないが、分散シフト光ファイバ（以下、ＤＳＦという。）や分散補償光ファイバ（以下、ＤＣＦという。）等のコア部分としては適している。
【００４６】
なお、最高温度Ｔk が350 ℃未満の場合は、光ファイバ多孔質母材６のコア部６ａの嵩密度が低下するため、コア部６ａとクラッド部６ｂとの長手方向の温度差による熱応力等により、コア部６ａにクラックが発生するおそれがある。また、コア部６ａの最低温度が300 ℃未満となると、その部分の嵩密度がさらに低下し、クラック発生率が急激に高まるため、コア部６ａの最低温度は300 ℃以上である必要がある。
【００４７】
このため本例では、コア部６ａにおける最高温度点であるＫ点を、Ｐ点とＨ点との間の領域であるＰＨ間領域に存在させつつ光ファイバ多孔質母材６の製造を行う。
【００４８】
このようにすると、コア部６ａにクラックが発生するのを防止しつつ光ファイバ多孔質母材６の製造を行うことができる。
【００４９】
もし、コア部６ａにおける最高温度点であるＫ点を、Ｐ点とＡ点との間のＰＡ間領域に存在させた場合は、ＰＨ間領域の温度が相対的に低下した状態になり、ＰＨ間領域の光ファイバ多孔質母材６の嵩密度が低下する。その結果、光ファイバ多孔質母材６のＰＨ間領域にクラックが発生し易くなる。
【００５０】
【表２】

この表２は、図５（Ａ）の屈折率分布をもつ光ファイバ多孔質母材６を製造する際のＰＡ間の最高温度Ｔ1 と、ＰＨ間の最高温度Ｔ2 との関係を示したものである。
【００５１】
ここで、Ｔ1 よりＴ2 が20℃以上高くなると、即ち、Ｔ1−Ｔ2＜−２０℃とすると、図６（Ａ）に示すようにコア／クラッド間の境界部の屈折率が急峻に変化した屈折率分布を得ることができる。
【００５２】
しかしながら、Ｔ2 −Ｔ1 が60℃を超えると、換言すればＴ1 −Ｔ2 が−60℃より負方向に大きくなると（Ｔ1−Ｔ2＜−６０℃となると）、ＰＡ間の嵩密度が低下するため、コア部６ａにクラックが発生するおそれがある。
【００５３】
これら図６（Ａ）（Ｂ）に示す屈折率分布で、屈折率△1 と△2 とをそれぞれ一定の値とした時の半径Ｒ1 ，Ｒ2 と、半径Ｒ1 ´，Ｒ2 ´とを求め、コア／クラッド間の境界部の屈折率の傾きＤを求めると、次のようになる。
【００５４】
図６（Ａ）の場合のＤは、
Ｄ＝（△1 −△2 ）／（Ｒ2 −Ｒ1 ）
である。
【００５５】
図６（Ｂ）の場合のＤは、
Ｄ＝（△1 −△2 ）／（Ｒ2 ´−Ｒ1 ´）
である。
【００５６】
これらの式では、（Ｒ2 −Ｒ1 ）＜（Ｒ2 ´−Ｒ1 ´）であるので、コア／クラッド間の境界部の屈折率の傾きＤは、図６（Ａ）の場合の方が大きく、急峻である。
【００５７】
一方、Ｔ2 −Ｔ1 が20℃未満の場合は、図６（Ｂ）に示すようにコア／クラッド間の境界部の屈折率がなだらかに変化した屈折率分布となる。
【００５８】
なお、Ｔ1 がＴ2 より20℃以上高くなると（Ｔ1−Ｔ2＞２０℃となると）、ＰＨ間の嵩密度が低下するため、コア部６ａにクラックが発生するおそれがある。即ち、コア部６ａにクラックを発生させないためには、Ｐ点とＡ点との間のＰＡ間領域の最高温度Ｔ1 （単位：℃）とＰ点とＨ点との間のＰＨ間領域の最高温度Ｔ2 （単位：℃）との間に、−60≦（Ｔ1 −Ｔ2 ）≦20の関係が成立する必要がある。またコア部にクラックを発生させることなく、コア／クラッド間の境界部で屈折率が急峻に変化する屈折率分布を得るためには、−60≦（Ｔ1 −Ｔ2 ）≦−20の関係が成立する必要がある。
【００５９】
このため本例では、光ファイバ多孔質母材６のＰＨ間領域の最高温度を、光ファイバ多孔質母材６のＰＡ間の領域の最高温度より20℃以上高くして光ファイバ多孔質母材６の製造を行う。このようにして光ファイバ多孔質母材６の製造を行うと、光ファイバ多孔質母材６のコア部６ａの屈折率分布の調節を容易に短時間に行うことができる。
【００６０】
図７は、本発明に係る光ファイバ多孔質母材の製造方法の第２例を示す光ファイバ多孔質母材と各バーナとの関係を示す側面図である。
【００６１】
この例では、光ファイバ多孔質母材６のコア部６ａにコアバーナ４を対向させ、クラッド部６ｂに２本のクラッドバーナ５Ａ，５Ｂを上下に位置をずらせて対向させて配置して、光ファイバ多孔質母材６の製造を行っている。コアバーナ４とクラッドバーナ５Ａ，５Ｂとは、上下方向に並んで配置されている。この図において、Ｂ(1) ，Ｂ(2) ，Ｂ(3) はそれぞれバーナ４，５Ａ，５Ｂの中心線と光ファイバ多孔質母材６の表面との交点、２２は光ファイバ多孔質母材６の表面に沿って交点Ｂ(1) ，Ｂ(2) ，Ｂ(3) を順に結んでできる光ファイバ多孔質母材６上の線分、Ｓ(1) ，Ｓ(2) ，Ｓ(3) は線分２２上の温度の極小点、Ｄ(1) ，Ｄ(2) ，Ｄ(3) は極小点Ｓ(1) ，Ｓ(2) ，Ｓ(3) とその次の極小点との間の温度勾配の最大値である。
【００６２】
極小点の温度と温度勾配との関係が、複数本のバーナのうち下から数えてｍ番目のバーナの中心線を延長した線分と光ファイバ多孔質母材６との交点Ｂ（ｍ）を順に結んでできる光ファイバ多孔質母材６の表面の線分２２上の温度の測定値（単位：℃）が、下記の式
Ｄ（ｎ）≦0.11×Ｔｓ（ｎ）−24.4 …（ａ）
（ここで、Ｔｓ（ｎ）は線分２２上の下から数えてｎ番目の温度極小値、Ｄ（ｎ）は温度極小値Ｔｓ（ｎ）を示す温度極小点Ｓ（ｎ）と次の温度極小点Ｓ（ｎ＋１）との間の温度勾配の最大値である。ｎ＝ｍの場合は、温度極小点Ｓ（ｎ）と交点Ｂ（ｍ）との間の温度勾配の最大値をＤ（ｎ）とする。）から外れた場合、例えば図７の極小点Ｓ(3) の温度より温度勾配Ｄ(3) が大きい場合は、クラッドバーナ５Ｂを上に離すことで温度勾配を緩めることができる。また、クラッドバーナ５Ａの酸水素量を上げ、極小点Ｓ(3) の温度を上げることで、式（ａ）を満たすことができる。但し、この場合、極小点Ｓ(2) と温度勾配Ｄ(2) の関係が式（ａ）を満たす範囲で制御する。
【００６３】
また、本発明においては、熱画像測定器あるいは赤外線カメラ１１と、バーナ４，５（５Ａ，５Ｂ）と、光ファイバ多孔質母材６（特に、先端と中心軸）との相対位置は、温度勾配や、バーナ４，５（５Ａ，５Ｂ）の中心線と光ファイバ多孔質母材６の表面との交点を決める上で重要であるため、実測したデータと画像から得られたデータとを比較することによって、測定の精度を高めることが望ましい。
【００６４】
図８は、光ファイバ多孔質母材６の表面の軸方向位置を横軸に、光ファイバ多孔質母材６の表面の温度を縦軸にとり、光ファイバ多孔質母材６の表面の図７で定義した線分２２上の温度分布図を示している。
【００６５】
図９は、極小点の温度を横軸に、温度勾配を縦軸にとり、クラックが発生した光ファイバ多孔質母材６について、クラックが発生した箇所に最も近い極小点Ｓ（ｎ）の温度Ｔｓ（ｎ）と温度勾配Ｄ（ｎ）を×印でプロットしてある。これから、前述した式（ａ）の直線より下では、プロットがなくクラックが発生していないことがわかる。また式（ａ）から、極小点の下限値を温度勾配が０℃／ｍｍとなる温度として計算すると、221.8 ℃となる。このため極小点の温度をこの温度に近付けていくと、クラックの発生を抑えて製造することは非常に困難となる。
【００６６】
上記の如くして光ファイバ多孔質母材６の製造を行うに際し、該光ファイバ多孔質母材６の温度を、前述した図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す温度測定窓１０を用いて測定した。この際に、内部窓１６と外部窓１７との間の空間１９にパージガスを供給し、このパージガスを内部窓１６の各噴出孔１８から噴出させた。実験によると、パージガスの流量を５ｌ／ｍｉｎにすれば、内部窓１６の全面を一様にパージすることができた。パージガスの流量は、各噴出孔１８の径を更に細くすることで減らすことができる。噴出孔１８の密度は、窓の強度が許容できるかぎり、高い方がよいが、目視確認用の窓として共用する場合は、噴出孔１８が目視の妨げとなることがあるが、本例の場合には目視確認に支障がなかった。
【００６７】
内部窓１６に多孔質ガラスを用いても、この多孔質ガラスは一様に多数の噴出孔１８が分布しているので、同様の効果が期待できる。この場合、パージガスが水分を含んでいると、多孔質ガラスに水分が吸着されて赤外線の透過率が低下していくので、パージガス中の水分を取り除く必要がある。また、多孔質ガラスを使用した場合は、光ファイバ多孔質母材６の目視確認が不可能になるため、温度測定用の窓と目視確認用の窓とは別にする必要がある。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載の光ファイバ多孔質母材の製造方法においては、光ファイバ多孔質母材を形成する少なくとも２本のバーナとしての第１層形成用バーナ及び第２層形成用バーナからの火炎が光ファイバ多孔質母材の成長が行なわれている領域に触れている面の温度を制御するに際し、光ファイバ多孔質母材の成長方向に座標をとり、第１層形成用バーナからの火炎と第２層形成用バーナからの火炎との干渉部に相当する点をＨ点、光ファイバ多孔質母材の第１層の先端部をＡ点、Ａ点からＨ点までの距離の１／３の距離に相当する点をＰ点とした場合、Ｐ点とＡ点との間のＰＡ間領域の最高温度Ｔ1 （単位：℃）と、Ｐ点とＨ点との間のＰＨ間領域の最高温度Ｔ2 （単位：℃）との間に、−60≦（Ｔ1 −Ｔ2 ）≦20の関係が成立するように光ファイバ多孔質母材の成長状態を制御するので、該光ファイバ多孔質母材にクラックが発生するのを防止することができる。
【００６９】
また、本発明に係る光ファイバ多孔質母材の製造方法においては、光ファイバ多孔質母材の第１層における最高温度が、ＰＨ間領域に存在するように光ファイバ多孔質母材の成長状態を制御するので、光ファイバ多孔質母材の第１層にクラックが発生するのを防止しつつ光ファイバ多孔質母材の製造を行うことができる。また、光ファイバ多孔質母材の第１層における最高温度点が前述した条件を満たすようにすると、該第１層の下端の形状を容易に所望の形状にすることができる。
【００７０】
更に本発明においては、最高温度Ｔk を350 〜420 ℃とし、1/3 ≦（Ｚk ／Ｚh ）≦1/2 としたことにより、コア／クラッド間の境界部で屈折率を急峻に変化させることができ、波長1.3 μｍ付近に零分散波長をもつシングルモード光ファイバ（以下、ＳＭＦという。）として理想的なものを得ることができる。
【００７１】
請求項２に記載された発明によれば、Ｐ点とＡ点との間のＰＡ間領域の最高温度Ｔ1 （単位：℃）と、Ｐ点とＨ点との間のＰＨ間領域の最高温度Ｔ2 （単位：℃）との間に、−60≦（Ｔ1 −Ｔ2 ）≦−20の関係が成立するように光ファイバ多孔質母材の成長状態を制御するので、光ファイバ多孔質母材にクラックが発生するのを防止することができ、またコア／クラッド間の境界部の屈折率が急峻に変化した屈折率分布を得ることができる。
また本発明によった場合も、最高温度Ｔk を350 〜420 ℃とし、1/3 ≦（Ｚk ／Ｚh ）≦1/2 としたことにより、コア／クラッド間の境界部で屈折率を急峻に変化させることができ、波長1.3 μｍ付近に零分散波長をもつシングルモード光ファイバとして理想的な光ファイバ多孔質母材を得ることができる。
【００７２】
請求項３に記載された発明によれば、ＰＡ間領域の最高温度Ｔ1 （単位：℃）と、ＰＨ間領域の最高温度Ｔ2 （単位：℃）との間に、−60≦（Ｔ1 −Ｔ2 ）≦20の関係が成立し、Ａ点とＨ点との鉛直方向の距離をＺh、前記Ａ点と前記第１層の最高温度点であるＫ点との間の鉛直方向の距離をＺk、Ｋ点の温度をＴkとしたときに、Ｔkが４６０℃以上、５００℃以下で、３／４≦（Ｚk／Ｚh）≦１の関係が成立するようにしたことにより、コア／クラッド間の境界部の屈折率がなだらかに変化し、且つコア部の屈折率分布に平坦な箇所がない、分散シフト光ファイバや分散補償光ファイバのコア部分としては適した光ファイバ多孔質母材を得ることができる。
【００７３】
請求項４に記載の光ファイバ多孔質母材の製造方法においては、光ファイバ多孔質母材を形成する少なくとも２本のバーナとしての第１層形成用バーナ及び第２層形成用バーナからの火炎が光ファイバ多孔質母材の成長が行なわれている領域に触れている面の温度を制御するに際し、少なくとも２本のバーナのうち下から数えてｍ番目のバーナの中心線を延長した線分と光ファイバ多孔質母材との交点Ｂ（ｍ）を順に結んでできる光ファイバ多孔質母材の表面の線分上の温度の測定値（単位：℃）が下記の式
Ｄ（ｎ）≦0.11×Ｔｓ（ｎ）−24.4
（ここで、Ｔｓ（ｎ）は前記線分上の下から数えてｎ番目の温度極小値、Ｄ（ｎ）は温度極小値Ｔｓ（ｎ）を示す温度極小点Ｓ（ｎ）と次の温度極小点Ｓ（ｎ＋１）との間の温度勾配の最大値である。ｎ＝ｍの場合は、温度極小点Ｓ（ｎ）と交点Ｂ（ｍ）との間の温度勾配の最大値をＤ（ｎ）とする。）
を満たすようにして光ファイバ多孔質母材の製造を行なうので、クラックは光ファイバ多孔質母材の固さと熱歪みのバランスが崩れることにより発生するゆえ、光ファイバ多孔質母材の表面温度だけでなく、温度勾配についても前述した式を満たすように制御することによって、光ファイバ多孔質母材にクラックが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）（Ｂ）は本発明に係る光ファイバ多孔質母材の製造装置における実施の形態の第１例を示した縦断側面図及び縦断背面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は本例で用いている温度測定窓の構成を示したもので、（Ａ）は該温度測定窓の内側より見た背面図、（Ｂ）は該温度測定窓の縦断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ部の拡大図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は本例で温度の測定を行なう場合の構成を示したもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】光ファイバ母材の成長領域を、温度測定窓を通して撮影し、その出力を解析装置で解析したときの解析結果を示すモニタの表示画像である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は図４でＫ点における最高温度Ｔk についての条件と、Ａ点からＫ点までの鉛直座標軸上の距離Ｚk と、Ａ点からＨ点までの鉛直座標軸上の距離Ｚh との比Ｚk ／Ｚh を変えた時の光ファイバ母材の各種の屈折率分布図である。
【図６】（Ａ）は図４のＰＡ間の最高温度Ｔ1 よりＰＨ間の最高温度Ｔ2 が20℃以上高くした際のコア／クラッド間の境界部の屈折率が急峻に変化した屈折率分布図、（Ｂ）はＴ2 −Ｔ1 が20℃未満の場合のコア／クラッド間の境界部の屈折率がなだらかに変化した屈折率分布図である。
【図７】本発明に係る光ファイバ多孔質母材の製造方法の第２例を示す光ファイバ多孔質母材と各バーナとの関係を示す側面図である。
【図８】光ファイバ多孔質母材の表面の軸方向位置を横軸に、光ファイバ多孔質母材の表面の温度を縦軸にとり、光ファイバ多孔質母材の表面の図７の線分上の温度分布図である。
【図９】極小点の温度を横軸に、温度勾配を縦軸にとり、クラックが発生した光ファイバ多孔質母材について、クラックが発生した箇所に最も近い極小点Ｓ（ｎ）の温度Ｔｓ（ｎ）と温度勾配Ｄ（ｎ）の関係を示す図である。
【符号の説明】
１反応容器
２回転軸
３出発母材
４コアバーナ
５クラッドバーナ
６光ファイバ多孔質母材
６ａコア部
６ｂクラッド部
６Ａ，６Ｂ輪郭線
６Ｒ輪郭
７，８火炎
９排気管
１０温度測定窓
１１赤外線カメラ
１２解析装置
１３モニタ
１４制御装置
１５環状枠体
１６内部窓
１７外部窓
１８噴出孔
１９空間
２０配管
２１中心軸線
２２光ファイバ多孔質母材上の線分[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber porous preform by a VAD method.
[0002]
[Prior art]
  In the VAD method, an optical fiber porous preform composed of a core portion and a cladding portion is manufactured by axially depositing glass fine particles generated in an oxyhydrogen flame of a core burner and a cladding burner on a starting preform.
[0003]
  When starting up an optical fiber porous preform manufacturing apparatus using this VAD method, a core burner and an upper burner positioned above the core burner (in this application, the upper burner may be a clad burner or a simple burner for combustion). Each position and angle), gas conditions such as glass raw material vapor, seal gas, combustion gas, auxiliary combustion gas (hereinafter simply referred to as gas conditions), the degree of flame interference by each burner, etc. The parameters are adjusted.
[0004]
  The optical fiber porous preform manufactured by depositing glass particles with a plurality of burners as described above is fragile because the glass particles are not sufficiently sintered. Cracks may occur. The optical fiber porous preform with cracks is discarded because it cannot be repaired.
[0005]
  Cracks occur when the balance between the hardness and thermal strain of the optical fiber porous preform is broken.
[0006]
  As a method for preventing cracks, a method is known in which the surface temperature of an optical fiber porous preform is increased to increase the density.
[0007]
  When carrying out this method, it is necessary to measure the surface temperature of the optical fiber porous preform. Measurement of the surface temperature of the optical fiber porous base material or the like is performed with an infrared camera through a temperature measurement window with high infrared transmittance provided on the vessel wall of the reaction vessel. Since infrared rays are absorbed by the fine glass particles, accurate temperature measurement cannot be performed. For this reason, conventionally, a purge gas such as nitrogen is caused to flow from the purge gas outlet provided at the edge of the window to the surface of the window so that the glass particles do not adhere to the temperature measurement window.
[0008]
  Also, when measuring the surface temperature of the optical fiber porous preform or the flame temperature of the burner using an infrared camera, the optical fiber porosity is measured at the circumferential position of the optical fiber porous preform where each burner exists. Measurement was performed by placing an infrared camera at a position rotated about 90 ° around the center axis of the optical fiber porous base material with respect to the surface along the center axis of the base material.
[0009]
  Also, the refractive index distribution after vitrification of the optical fiber porous preform may fluctuate depending on the density when forming the optical fiber porous preform, and the density of the optical fiber porous preform is optimized. In order to achieve this, the relative position and relative angle between the burners and the degree of flame interference generated by each burner are adjusted.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
  However, it is effective to increase the surface temperature of the optical fiber porous preform in order to prevent the optical fiber porous preform from cracking in the conventional optical fiber porous preform manufacturing method. However, there are conditions for generating cracks and conditions for not generating cracks even when the surface temperature of the optical fiber porous preform is the same, and a burner is used to increase the surface temperature of the optical fiber porous preform. Cracks may occur when the amount of oxyhydrogen is increased or a burner is brought close to the optical fiber porous preform. For this reason, the method of controlling the surface temperature of the optical fiber porous preform prevents cracking. There was a case that could not be done.
[0011]
  Further, as the surface area of the reaction vessel temperature measurement window for measuring the surface temperature of the optical fiber porous preform is increased, the purge gas flow rate needs to be increased in order to perform the gas purge to the center of the window. However, in this case, the atmosphere inside the reaction vessel is greatly disturbed, and in the worst case, the amount of fine glass particles adhering to the optical fiber porous preform changes, so that the optical fiber porous preform can be stably manufactured. There was a problem that could not be done.
[0012]
  In addition, in order to measure the surface temperature of the optical fiber porous preform and the flame temperature of the burner, the central axis of the optical fiber porous preform at the circumferential position of the optical fiber porous preform where each burner exists When the infrared camera is placed at a position rotated about 90 ° about the central axis of the optical fiber porous preform with respect to the surface along the surface, the measurement of the optical fiber porous preform facing the burner is performed. The outline of the optical fiber porous preform opposite to the surface can be easily recognized, but the outline of the surface of the optical fiber porous preform facing the burner can be recognized by the flame of the burner. This makes it difficult to measure the temperature of the surface of the porous optical fiber preform facing the burner.
[0013]
  When a CCD camera is used, it is easy to determine the outline of the surface of the optical fiber porous base material facing the burner, but it is not possible to measure the temperature. For this reason, an infrared camera and a CCD camera are combined. Although use is also under consideration, there is a problem that it is difficult to combine the photographing position by the CCD camera and the temperature display by the infrared camera at that position.
[0014]
  The objective of this invention is providing the manufacturing method of the optical fiber porous preform | base_material which can prevent generation | occurrence | production of a crack in an optical fiber porous preform | base_material.
[0015]
  Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber porous preform that can prevent cracks from occurring in the optical fiber porous preform and can easily adjust the refractive index distribution of the core portion.There is.
[0016]
[Means for Solving the Problems]

Claims

1, 2, 3 and 4In the invention described in the above, the starting base material is concentrically supported at the lower end of the rotating shaft that rotates about a substantially vertical axis in the reaction vessel and moves up and down, and the first layer forming burner and the second layer forming Porous glass layers having different compositions of at least two layers arranged in the order of the first layer and the second layer from the inside under the starting base material using at least two glass fine particle producing burners including a burner for use The method for producing a porous optical fiber preform is produced by producing a porous preform for an optical fiber by growing substantially in the axial direction.
[0017]
  In the manufacturing method of the optical fiber porous preform according to claim 1,The optical fiber porous preform is an optical fiber porous preform for a single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength near 1.3 μm,On the surface of the optical fiber porous preform, a point corresponding to an interference portion between the flame from the first layer forming burner and the flame from the second layer forming burner is H point, and the first of the optical fiber porous preform. When the tip of the layer is point A, and a point that is closer to point H than point A by a distance corresponding to 1/3 of the vertical distance between points A and H is point P Between the maximum temperature T1 (unit: ° C) between the PA and the point A between the point A and the maximum temperature T2 (unit: ° C) in the range between the point P and the point H; The relationship of ≦ (T1−T2) ≦ 20 is established.
  When the vertical distance between point A and point H is Zh, the distance between point A and point K, which is the highest temperature point of the first layer, is Zk, and the temperature at point K is Tk. , Tk is 350 ° C. or higher and 420 ° C. or lower, and the relationship of 1/3 ≦ (Zk / Zh) ≦ 1/2 is established.
[0018]
  When such a T1-T2 relationship is established, it is possible to prevent cracks from occurring in the optical fiber porous preform.
[0019]
  In the method for manufacturing an optical fiber porous preform according to claim 2, the optical fiber porous preform is an optical fiber porous preform for a single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the vicinity of 1.3 μm. Thus, a relationship of −60 ≦ (T1−T2) ≦ −20 is established between the maximum temperature T1 (unit: ° C.) in the region between PAs and the maximum temperature T2 (unit: ° C) in the region between PHs.Also in this case, the vertical distance between the point A and the point H is Zh, the vertical distance between the point A and the point K which is the highest temperature point of the first layer is Zk, and the temperature at the point K is Tk. Tk is 350 ° C. or higher and 420 ° C. or lower, and the relationship of 1/3 ≦ (Zk / Zh) ≦ 1/2 is established.
[0020]
  In the invention described in claim 3,An optical fiber porous preform is an optical fiber porous preform for a dispersion-shifted optical fiber or a dispersion-compensating optical fiber, and a flame from the first layer forming burner on the surface of the optical fiber porous preform; The point corresponding to the interference portion with the flame from the burner for forming the second layer is the point H, the tip of the first layer of the optical fiber porous preform is the point A, and the vertical direction between the points A and H The maximum temperature T1 (unit: ° C.) of the area between PAs between the point P and the point A, when the point corresponding to the distance corresponding to 1/3 of the distance is closer to the point H than the point A is the point P The relationship of −60 ≦ (T1−T2) ≦ 20 is established between the maximum temperature T2 (unit: ° C.) of the PH region between the P point and the H point. When the vertical distance between point A and point H is Zh, the distance between point A and point K, which is the highest temperature point of the first layer, is Zk, and the temperature at point K is Tk. , Tk is 460 ° C. or more and 500 ° C. or less, and the relationship of 3/4 ≦ (Zk / Zh) ≦ 1 is established.
[0021]
  Claim 4In the present invention, for producing at least two glass fine particlesA line on the surface of the optical fiber porous preform formed by sequentially connecting an intersection B (m) of the optical fiber porous preform with a line segment extending from the bottom of the m-th burner counted from the bottom of the burner. The measured value of the minute temperature (unit: ° C) is the following formula
  D (n) ≦ 0.11 × Ts (n) −24.4
(Here, Ts (n) is the nth temperature minimum value counted from the bottom on the line segment, D (n) is the temperature minimum point S (n) indicating the temperature minimum value Ts (n), and The maximum value of the temperature gradient between the temperature minimum point S (n + 1) and when n = m, the maximum value of the temperature gradient between the temperature minimum point S (n) and the intersection B (m) is D (N).
It is characterized by satisfying.
[0022]
  When the optical fiber porous preform is manufactured in this way, cracks are generated due to the balance between the hardness and thermal strain of the optical fiber porous preform, so that only the surface temperature of the optical fiber porous preform is required. In addition, by controlling the temperature gradient so as to satisfy the above-described equation, it is possible to prevent cracks from occurring in the optical fiber porous preform.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  1A and 1B are a longitudinal side view and a longitudinal rear view showing a first example of an embodiment in an apparatus for producing an optical fiber porous preform according to the present invention.
[0024]
  This optical fiber porous preform manufacturing apparatus includes a reaction vessel 1 made of quartz glass or the like. The reaction vessel 1 has a bottomed cylindrical shape with an open top and a closed bottom. A rotary shaft 2 is suspended from the upper part of the reaction vessel 1, and the rotary shaft 2 is rotated around a substantially vertical axis by a rotation / lifting drive means (not shown) and is moved up and down. ing. A starting base material 3 is concentrically supported at the lower end of the rotating shaft 2 in the reaction vessel 1 and rotates together with the rotating shaft 2 to move up and down. At least a core burner 4 as a first layer synthesis burner and a clad burner 5 as a second layer synthesis burner are disposed through the vessel wall of the reaction vessel 1 in an airtight manner. The core burner 4 and the clad burner 5 are opposed to the lower portion of the optical fiber porous preform 6 formed at the lower end of the starting preform 3 or the lower portion of the starting preform 3. The glass fine particles generated in the

flames

7 and 8 at the tip of 5 are deposited on the lower part of the starting base material 3 or on the lower part of the starting base material 3 to manufacture the optical fiber porous base material 6 having a required length. It has become. An exhaust pipe 9 is connected to the vessel wall of the reaction vessel 1 on the side opposite to the side through which the core burner 4 and the clad burner 5 are penetrated, and unnecessary gas or the like is exhausted.
[0025]
The temperature of the region where the optical fiber porous preform 6 is grown is formed on the vessel wall of the reaction vessel 1 at a position 90 degrees away from the side through which the core burner 4 and the clad burner 5 pass. In order to measure the temperature of the

flames

7 and 8 of the

burners

4 and 5 by detecting the infrared rays from the corresponding locations, a pair of temperature measurement windows 10 are provided. A thermal image measuring instrument or an infrared camera 11 is installed outside the reaction vessel 1 so as to face the temperature measurement window 10. The output of the thermal image measuring instrument or infrared camera 11 is input to the analysis device 12 and analyzed, displayed on the monitor 13 and input to the control device 14 to control various gases and the like to the

burners

4 and 5. The rotation / lifting mechanism for rotating and raising / lowering the rotary shaft 2 is controlled.
[0026]
  2A to 2C show the configuration of the temperature measurement window 10 used in this example, and FIG. 2A is a rear view seen from the inside of the temperature measurement window 10, FIG. FIG. 2B is a longitudinal sectional view of the temperature measurement window 10, and FIG. 2C is an enlarged view of a portion C in FIG.
[0027]
  The temperature measurement window 10 includes an annular frame 15 that is airtightly attached to the vessel wall of the reaction vessel 1, and an internal window 16 and an external window 17 are attached to the annular frame 15 in an airtight manner. It has a heavy structure. The internal window 16 has, for example, 10 mm²In addition, a large number of minute ejection holes 18 having a diameter of about 1 mm are provided substantially uniformly.
[0028]
  The annular frame 15 is connected to a pipe 20 of a gas supply mechanism that supplies purge gas to a space 19 between the internal window 16 and the external window 17 by the annular frame 15.
[0029]
  FIGS. 3A and 3B show a structure in the case where temperature is measured in this example. FIG. 3A is a side view and FIG. 3B is a plan view.
[0030]
  In this example, the optical fiber porous preform 6 is manufactured by arranging the core burner 4 to face the core portion 6a of the optical fiber porous preform 6 and the clad burner 5 to face the cladding portion 6b. Shows about the case. The

burners

4 and 5 are arranged one above the other at one place on the outer periphery of the optical fiber porous preform 6 as shown in the figure. An infrared camera 11 is disposed through a temperature measurement window 10 at a position rotated about 90 ° around the central axis 21 of the optical fiber porous preform 6 with respect to the vertical plane where the

burners

4 and 5 exist. ing.
[0031]
With this configuration, the temperature of the optical fiber porous preform 6 is measured as follows.
[0032]
By an infrared camera 11 as an infrared detection means existing at a position rotated about 90 ° around the central axis 21 of the optical fiber porous preform 6 with respect to a vertical plane in which the

burners

4 and 5 are vertically arranged. Radiated from the optical fiber porous base material 6 and each of the burners 4 and 5RedBy detecting the outer line, the outline 6A of the optical fiber porous preform 6 on the side opposite to the surface facing the

burners

4 and 5 is obtained. The contour line 6A is rotated by 180 ° about the central axis 21 of the optical fiber porous preform 6 to obtain the contour line 6B of the surface facing the

burners

4 and 5 of the optical fiber porous preform 6, An outline 6R of the optical fiber porous preform 6 is defined. Next, the temperature of a predetermined portion of the optical fiber porous preform 6 in the portion surrounded by the outline 6R of the optical fiber porous preform 6 is obtained.
[0033]
Thus, when the temperature of the predetermined part of the optical fiber porous preform 6 is obtained, the optical fiber porous preform 6 can be obtained even at the temperature of the optical fiber porous preform 6 on the side facing the

burners

4 and 5. Therefore, the information obtained by the infrared camera 11 is processed by the analysis device 12 without being obstructed by the

flames

7 and 8 of the

burners

4 and 5.
[0034]
Next, a first example of a method for manufacturing an optical fiber porous preform using the optical fiber porous preform manufacturing apparatus as described above will be described.
[0035]
When the optical fiber porous preform is manufactured by the VAD method, the tips of the core burner 4 and the clad burner 5 are opposed to the lower portion of the starting preform 3, and the

flames

7 and 8 at the tips of the

burners

4 and 5 are placed inside. The glass fine particles generated in (1) are deposited below the starting base material 3. Undeposited glass particulates and the like are discharged from the exhaust pipe 9 and processed by a waste gas processing apparatus (not shown).
[0036]
When this optical fiber porous preform manufacturing apparatus is started up, the shape of the optical fiber porous preform 6 is determined under the condition that the core burner 4 and the clad burner 5 are fixed after the step of growing the starting preform 3 is included. To stabilize. The portion after the shape of the optical fiber porous preform 6 is stabilized becomes the product portion of the optical fiber porous preform 6.
[0037]
Adjustment of the refractive index distribution of the optical fiber porous preform 6 is generally performed after the shape of the optical fiber porous preform 6 is stabilized and the

flames

7 and 8 hit the optical fiber porous preform 6. , 8 and the positions of the

burners

4 and 5 and gas conditions are adjusted while observing the shape and color of the flames 8 and the interference state of the

flames

7 and 8. In this example, the thermal image measuring instrument or the infrared camera 11 is used to measure the temperature information of the growth region on the tip side of the optical fiber preform 6, analyze the temperature information, and

burners

4 and 5 so as to satisfy the desired conditions. Adjust the position and gas conditions.
[0038]
  Next, a specific adjustment method will be described with reference to FIG.
[0039]
  In FIG. 4, a growth region composed of the core portion 6 a and the cladding portion 6 b of the optical fiber porous base material 6 is photographed through a temperature measurement window 10 with a thermal image measuring device or an infrared camera 11, and the output is analyzed by an analysis device 12. It is a display image on the monitor 13 which shows the analysis result when analyzed by. The front end portion (lower end portion) of the optical fiber porous preform 6 in FIG. 4 is displayed in a pseudo color with a color corresponding to the temperature.
[0040]
  In FIG. 4, coordinates are taken in the vertical direction of the optical fiber porous preform 6 to indicate the minimum temperature at the interference portion between the flame 7 of the core burner 4 and the flame 8 of the upper burner (in this example, the clad burner 5). Is the point A, the tip of the core 6a is the point A, the point between the points AH and the point A that is 1/3 distance from the point A is the point P, and the points A and P Let Zp be the distance betweenIt is the highest temperature point in the coreThe distance between the point K and the point K is Zk, and the distance between the point A and the point H is Zh.
[0041]
  From this analysis, it was found that there is a strong correlation between the refractive index distribution and the maximum temperature Tk at the K point and the height Zk at the K point from the A point.
[0042]
[Table 1]

  This table 1 shows the condition about the maximum temperature Tk at the point K, and the ratio Zk / Zh between the distance Zk on the vertical coordinate axis from the point A to the point K and the distance Zh on the vertical coordinate axis from the point A to the point H. This shows the conditions for.
[0043]
  When the maximum temperature Tk was 350 to 420 ° C. and 1/3 ≦ (Zk / Zh) ≦ 1/2, a refractive index distribution as shown in FIG. 5A was obtained. This refractive index distribution is ideal as a single mode optical fiber (hereinafter referred to as SMF) having a zero dispersion wavelength in the vicinity of a wavelength of 1.3 μm because the refractive index at the boundary between the core / cladding changes sharply. Close to something.
[0044]
  On the other hand, when the maximum temperature Tk is 420 to 460 ° C. and 1/2 <(Zk / Zh) ≦ 3/4, a refractive index distribution as shown in FIG. 5B is obtained. This refractive index distribution is not ideal as an SMF because the refractive index at the boundary between the core and the clad slightly changes compared to FIG. 5A.
[0045]
  Further, when the maximum temperature Tk was 460 to 500 ° C. and 3/4 <(Zk / Zh) ≦ 1, a refractive index distribution as shown in FIG. 5C was obtained. In this refractive index distribution, as compared with FIG. 5A and FIG. 5B, the refractive index of the boundary portion between the core / cladding changes gently, and there is no flat portion in the refractive index distribution of the core portion. Therefore, although it is not desirable as an SMF, it is suitable as a core portion of a dispersion shifted optical fiber (hereinafter referred to as DSF) or a dispersion compensating optical fiber (hereinafter referred to as DCF).
[0046]
  When the maximum temperature Tk is less than 350 ° C., the bulk density of the core portion 6a of the optical fiber porous preform 6 is reduced, so that the thermal stress due to the temperature difference in the longitudinal direction between the core portion 6a and the cladding portion 6b, etc. As a result, cracks may occur in the core portion 6a. Further, when the minimum temperature of the core portion 6a is less than 300 ° C., the bulk density of the portion further decreases and the crack generation rate increases rapidly, so the minimum temperature of the core portion 6a needs to be 300 ° C. or higher.
[0047]
  For this reason, in this example, the optical fiber porous preform 6 is manufactured while the K point, which is the highest temperature point in the core portion 6a, is present in the inter-PH region that is the region between the P point and the H point.
[0048]
  If it does in this way, manufacture of optical fiber porous preform 6 can be performed, preventing a crack from generating in core part 6a.
[0049]
  If the K point, which is the highest temperature point in the core portion 6a, is present in the region between PAs between the points P and A, the temperature in the region between PHs is relatively lowered, and PH The bulk density of the optical fiber porous preform 6 in the intermediate region is lowered. As a result, cracks are likely to occur in the PH region of the optical fiber porous preform 6.
[0050]
[Table 2]

  Table 2 shows the relationship between the maximum temperature T1 between PAs and the maximum temperature T2 between PHs when the optical fiber porous preform 6 having the refractive index profile shown in FIG. 5A is manufactured. is there.
[0051]
  Here, when T2 is higher than T1 by 20 ° C. or more, that is, T1−T2 <−20 ° C., the refraction in which the refractive index at the boundary between the core and the clad sharply changes as shown in FIG. A rate distribution can be obtained.
[0052]
  However, when T2 -T1 exceeds 60 ° C, in other words, when T1 -T2 becomes larger in the negative direction than -60 ° C (when T1 -T2 <-60 ° C), the bulk density between PAs decreases. There is a risk of cracks occurring in the core portion 6a.
[0053]
  In the refractive index distributions shown in FIGS. 6A and 6B, the radii R1 and R2 and the radii R1 'and R2' when the refractive indexes .DELTA.1 and .DELTA.2 are set to constant values are obtained. / The gradient D of the refractive index at the boundary between the clads is obtained as follows.
[0054]
  In the case of FIG.
  D = (△ 1-△ 2) / (R2 -R1)
It is.
[0055]
  In the case of FIG.
  D = (Δ1−Δ2) / (R2′−R1 ′)
It is.
[0056]
  In these equations, since (R2−R1) <(R2′−R1 ′), the gradient D of the refractive index at the boundary between the core and the clad is larger in the case of FIG. It is.
[0057]
  On the other hand, when T2−T1 is less than 20 ° C., a refractive index distribution in which the refractive index at the boundary between the core and the clad changes gently as shown in FIG.
[0058]
  If T1 is higher than T2 by 20 ° C. or more (T1−T2> 20 ° C.), the bulk density between the PHs is lowered, and there is a possibility that cracks may occur in the core portion 6a. That is, in order not to generate a crack in the core portion 6a, the maximum temperature T1 (unit: ° C.) of the PA area between the P point and the A point and the maximum PH area between the P point and the H point. The relationship of −60 ≦ (T1−T2) ≦ 20 needs to be established between the temperature T2 (unit: ° C.). In addition, in order to obtain a refractive index distribution in which the refractive index changes sharply at the boundary between the core and the clad without generating cracks in the core, the relationship of −60 ≦ (T1−T2) ≦ −20 is established. There is a need to.
[0059]
  For this reason, in this example, the maximum temperature in the region between PHs of the optical fiber porous preform 6 is set to be 20 ° C. or more higher than the maximum temperature in the region between PAs of the optical fiber porous preform 6 to increase the optical fiber porous preform 6. 6 is manufactured. When the optical fiber porous preform 6 is thus manufactured, the refractive index distribution of the core portion 6a of the optical fiber porous preform 6 can be easily adjusted in a short time.
[0060]
  FIG. 7 is a side view showing the relationship between the optical fiber porous preform and each burner, showing a second example of the method for producing an optical fiber porous preform according to the present invention.
[0061]
  In this example, the core burner 4 is opposed to the core portion 6a of the optical fiber porous base material 6, and the two

clad burners

5A and 5B are arranged to be opposed to each other while being shifted in the vertical direction to the optical fiber. The porous base material 6 is manufactured. The core burner 4 and the

clad burners

5A and 5B are arranged side by side in the vertical direction. In this figure, B (1), B (2) and B (3) are the intersections of the center lines of the

burners

4, 5A and 5B and the surface of the optical fiber porous preform 6, respectively, and 22 is the optical fiber porous preform. A line segment on the optical fiber porous base material 6 formed by connecting the intersections B (1), B (2), B (3) in order along the surface of the material 6, S (1), S (2), S (3) is the minimum point of temperature on the line segment 22, D (1), D (2), D (3) are the minimum points S (1), S (2), S (3) and the next minimum The maximum temperature gradient between points.
[0062]
  The relationship between the temperature of the minimum point and the temperature gradient is the intersection B (m) of the optical fiber porous preform 6 with the line segment extending from the center line of the mth burner counted from the bottom among the plurality of burners. The measured value (unit: ° C) of the temperature on the line segment 22 on the surface of the optical fiber porous preform 6 formed by connecting in order is the following formula:
  D (n) ≦ 0.11 × Ts (n) −24.4 (a)
(Here, Ts (n) is the nth temperature minimum value counted from the bottom on the line segment 22, and D (n) is the temperature minimum point S (n) indicating the temperature minimum value Ts (n) and the next temperature. The maximum value of the temperature gradient between the minimum point S (n + 1) and when n = m, the maximum value of the temperature gradient between the minimum temperature point S (n) and the intersection B (m) is D ( If the temperature gradient D (3) is larger than the temperature at the minimum point S (3) in FIG. 7, for example, the temperature gradient can be relaxed by moving the cladding burner 5B upward. it can. Further, the equation (a) can be satisfied by increasing the amount of oxyhydrogen in the cladding burner 5A and increasing the temperature of the minimum point S (3). However, in this case, control is performed in a range where the relationship between the minimum point S (2) and the temperature gradient D (2) satisfies the formula (a).
[0063]
  In the present invention, the relative positions of the thermal image measuring instrument or infrared camera 11, the burners 4, 5 (5A, 5B), and the optical fiber porous base material 6 (particularly, the tip and the central axis) Compare the measured data with the data obtained from the image because it is important in determining the slope and the intersection of the center line of the burners 4, 5 (5A, 5B) and the surface of the optical fiber porous preform 6. By doing so, it is desirable to increase the accuracy of the measurement.
[0064]
  FIG. 8 shows the surface of the optical fiber porous preform 6 with the axial position of the surface of the optical fiber porous preform 6 on the horizontal axis and the temperature of the surface of the optical fiber porous preform 6 on the vertical axis. The temperature distribution figure on the line segment 22 defined by (2) is shown.
[0065]
  FIG. 9 shows the temperature Ts of the local minimum point S (n) closest to the cracked portion of the optical fiber porous preform 6 where the temperature is at the local minimum axis and the temperature gradient is on the vertical axis. (N) and temperature gradient D (n) are plotted with x marks. From this, it can be seen that there are no plots and no cracks occur below the straight line of the above-described formula (a). From the formula (a), when the lower limit value of the minimum point is calculated as the temperature at which the temperature gradient becomes 0 ° C./mm, 221.8 ° C. is obtained. For this reason, when the temperature of the minimum point is brought close to this temperature, it becomes very difficult to manufacture while suppressing the generation of cracks.
[0066]
  When the optical fiber porous preform 6 is manufactured as described above, the temperature of the optical fiber porous preform 6 is determined using the temperature measurement window 10 shown in FIGS. It was measured. At this time, purge gas was supplied to the space 19 between the internal window 16 and the external window 17, and this purge gas was ejected from each ejection hole 18 of the internal window 16. According to experiments, if the flow rate of the purge gas was 5 l / min, the entire surface of the internal window 16 could be uniformly purged. The flow rate of the purge gas can be reduced by further reducing the diameter of each ejection hole 18. The density of the ejection holes 18 is preferably high as long as the strength of the window can be tolerated. However, in the case of this example, the ejection holes 18 may interfere with visual observation when used as a visual confirmation window. There was no hindrance to visual confirmation.
[0067]
  Even if porous glass is used for the internal window 16, the porous glass has a large number of ejection holes 18 distributed uniformly, so that the same effect can be expected. In this case, if the purge gas contains moisture, the moisture is adsorbed by the porous glass and the infrared transmittance decreases, so it is necessary to remove the moisture in the purge gas. Further, when porous glass is used, visual confirmation of the optical fiber porous preform 6 becomes impossible, and therefore it is necessary to separately provide a temperature measurement window and a visual confirmation window.
[0068]
【The invention's effect】
  In the method for manufacturing an optical fiber porous preform according to claim 1, a flame from the first layer forming burner and the second layer forming burner as at least two burners for forming the optical fiber porous preform. When controlling the temperature of the surface that is in contact with the region where the optical fiber porous preform is growing, the coordinates from the growth direction of the optical fiber porous preform are coordinated, and the flame from the first layer forming burner And a point corresponding to an interference portion between the burner for forming the second layer and the flame of the second layer, point H, point A of the first layer of the optical fiber porous preform, and 1 / of the distance from point A to point H When the point corresponding to the distance of 3 is P point, the maximum temperature T1 (unit: ° C.) of the PA area between the P point and the A point and the PH area between the P point and the H point The optical fiber is set so that the relationship of −60 ≦ (T1−T2) ≦ 20 holds with the maximum temperature T2 (unit: ° C.). Since controlling the growth state of the bus porous preform, it is possible to prevent occurrence of cracks in the optical fiber porous preform.
[0069]
  Further, in the method for manufacturing an optical fiber porous preform according to the present invention, the growth state of the optical fiber porous preform so that the maximum temperature in the first layer of the optical fiber porous preform exists in the inter-PH region. Therefore, the optical fiber porous preform can be manufactured while preventing cracks from occurring in the first layer of the optical fiber porous preform. In addition, when the highest temperature point in the first layer of the optical fiber porous preform satisfies the above-described conditions, the shape of the lower end of the first layer can be easily made a desired shape.
[0070]
  Furthermore, in the present invention, the maximum temperature Tk is set to 350 to 420 ° C., and 1/3 ≦ (Zk / Zh) ≦ 1/2, so that the refractive index is changed sharply at the core / cladding boundary. It is possible to obtain an ideal single mode optical fiber (hereinafter referred to as SMF) having a zero dispersion wavelength in the vicinity of a wavelength of 1.3 μm.
[0071]
  According to the second aspect of the present invention, the maximum temperature T1 (unit: ° C.) of the PA region between the P point and the A point and the maximum temperature of the PH region between the P point and the H point. The growth state of the optical fiber porous preform is controlled so that the relationship of −60 ≦ (T1−T2) ≦ −20 is established with T2 (unit: ° C.). It is possible to prevent the occurrence of cracks, and to obtain a refractive index distribution in which the refractive index at the boundary between the core / cladding changes sharply.
  Also according to the present invention, the maximum temperature Tk is set to 350 to 420 ° C. and 1/3 ≦ (Zk / Zh) ≦ 1/2, so that the refractive index is sharpened at the boundary between the core and the clad. An optical fiber porous preform ideal as a single mode optical fiber having a zero-dispersion wavelength in the vicinity of a wavelength of 1.3 μm can be obtained.
[0072]
  According to the invention described in claim 3,A relationship of −60 ≦ (T1−T2) ≦ 20 is established between the maximum temperature T1 (unit: ° C.) in the region between PAs and the maximum temperature T2 (unit: ° C) in the region between PHs. When the distance in the vertical direction from the point H is Zh, the distance in the vertical direction between the point A and the point K which is the highest temperature point of the first layer is Zk, and the temperature at the point K is Tk, Tk 460 ° C. or more and 500 ° C. or less, the relationship of 3/4 ≦ (Zk / Zh) ≦ 1 is satisfied, so that the refractive index of the boundary portion between the core / cladding changes gently and the core An optical fiber porous preform suitable for a core portion of a dispersion-shifted optical fiber or a dispersion-compensating optical fiber having no flat portion in the refractive index distribution of the portion can be obtained.
[0073]
  Claim 4In the method for manufacturing an optical fiber porous preform described in 1), the flame from the first layer forming burner and the second layer forming burner as at least two burners forming the optical fiber porous preform is an optical fiber. In controlling the temperature of the surface touching the area where the porous matrix is growing,At least twoAbove the line segment on the surface of the optical fiber porous preform, which is formed by sequentially connecting the intersection B (m) of the optical fiber porous preform with the line extending the center line of the m-th burner counted from the bottom. The measured value (unit: ° C) of
  D (n) ≦ 0.11 × Ts (n) −24.4
(Here, Ts (n) is the nth temperature minimum value counted from the bottom on the line segment, D (n) is the temperature minimum point S (n) indicating the temperature minimum value Ts (n) and the next temperature. The maximum value of the temperature gradient between the minimum point S (n + 1) and when n = m, the maximum value of the temperature gradient between the minimum temperature point S (n) and the intersection B (m) is D ( n).)
Since the optical fiber porous preform is manufactured so as to satisfy the above conditions, cracks occur due to the loss of the balance between the hardness and thermal strain of the optical fiber porous preform, and therefore only the surface temperature of the optical fiber porous preform. In addition, by controlling the temperature gradient so as to satisfy the above-described equation, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the optical fiber porous preform.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a longitudinal side view and a longitudinal rear view showing a first example of an embodiment of an optical fiber porous preform manufacturing apparatus according to the present invention.
FIGS. 2A to 2C show the structure of a temperature measurement window used in this example, FIG. 2A is a rear view seen from the inside of the temperature measurement window, and FIG. The longitudinal cross-sectional view of a temperature measurement window, (C) is an enlarged view of part C of (A).
FIGS. 3A and 3B show a configuration when temperature is measured in this example, where FIG. 3A is a side view and FIG. 3B is a plan view.
FIG. 4 is a monitor display image showing an analysis result when a growth region of an optical fiber preform is photographed through a temperature measurement window and an output thereof is analyzed by an analyzer.
5A to 5C are the conditions regarding the maximum temperature Tk at the point K in FIG. 4, the distance Zk on the vertical coordinate axis from the point A to the point K, and the vertical coordinate axis from the point A to the point H in FIG. It is various refractive index distribution diagrams of the optical fiber preform when the ratio Zk / Zh with respect to the upper distance Zh is changed.
6A is a refractive index distribution in which the refractive index at the boundary between the core and the clad sharply changes when the maximum temperature T2 between PHs is higher than the maximum temperature T1 between PAs in FIG. 4 by 20 ° C. or more. FIG. 4B is a refractive index distribution diagram in which the refractive index at the boundary between the core and the clad changes smoothly when T2−T1 is less than 20 ° C. FIG.
FIG. 7 is a side view showing a relationship between an optical fiber porous preform and each burner, showing a second example of a method for producing an optical fiber porous preform according to the present invention.
8 is a line segment of FIG. 7 showing the surface of the optical fiber porous preform, with the horizontal axis representing the axial position of the surface of the optical fiber porous preform and the vertical axis representing the temperature of the surface of the optical fiber porous preform. It is an upper temperature distribution map.
FIG. 9 shows the temperature Ts () of the local minimum point S (n) closest to the cracked portion of the optical fiber porous preform where the temperature of the local minimum point is on the horizontal axis and the temperature gradient is on the vertical axis. It is a figure which shows the relationship between n) and the temperature gradient D (n).
[Explanation of symbols]
  1 reaction vessel
  2 Rotating shaft
  3 Starting material
  4 Core burner
  5 Clad burner
  6 Optical fiber porous matrix
  6a Core part
  6b Clad part
  6A, 6B contour line
  6R contour
  7,8 flame
  9 Exhaust pipe
  10 Temperature measurement window
  11 Infrared camera
  12 Analyzer
  13 Monitor
  14 Control device
  15 Annular frame
  16 Internal window
  17 External window
  18 Ejection hole
  19 space
  20 Piping
  21 Center axis
  22 Line segment on optical fiber porous matrix

Claims

The starting base material is concentrically supported at the lower end of a rotating shaft that rotates about a substantially vertical axis in the reaction vessel and moves up and down, and includes at least two burners for forming the first layer and the second layer. Using a glass fine particle generating burner, at least two porous glass layers having different compositions arranged in the order of the first layer and the second layer from the inner side are grown in a substantially axial direction below the starting base material. In the manufacturing method of the optical fiber porous base material to let the optical fiber porous base material manufactured,
The optical fiber porous preform is an optical fiber porous preform for a single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the vicinity of 1.3 μm,
On the surface of the optical fiber porous preform, a point corresponding to an interference portion between the flame from the first layer forming burner and the flame from the second layer forming burner is H, and the optical fiber porous preform A point where the tip of the first layer of the material is at point A, and a point which is closer to the H point side than the A point by a distance corresponding to 1/3 of the vertical distance between the A point and the H point. Point, the maximum temperature T1 (unit: ° C.) of the PA area between the P point and the A point, and the maximum temperature T2 of the PH area between the P point and the H point ( (Unit: ° C)
−60 ≦ (T1 −T2) ≦ 20
Is established,
The vertical distance between the A point and the H point is Zh, the vertical distance between the A point and the K point which is the highest temperature point of the first layer is Zk, and the temperature of the K point is Tk. And when
Tk is 350 ° C. or higher and 420 ° C. or lower,
1/3 ≦ (Zk / Zh) ≦ 1/2
A method for producing a porous optical fiber preform, wherein:

The starting base material is concentrically supported at the lower end of a rotating shaft that rotates about a substantially vertical axis in the reaction vessel and moves up and down, and includes at least two burners for forming the first layer and the second layer. Using a glass fine particle generating burner, at least two porous glass layers having different compositions arranged in the order of the first layer and the second layer from the inner side are grown in a substantially axial direction below the starting base material. In the manufacturing method of the optical fiber porous base material to let the optical fiber porous base material manufactured,
The optical fiber porous preform is an optical fiber porous preform for a single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the vicinity of 1.3 μm,
On the surface of the optical fiber porous preform, a point corresponding to an interference portion between the flame from the first layer forming burner and the flame from the second layer forming burner is H, and the optical fiber porous preform A point where the tip of the first layer of the material is at point A, and a point which is closer to the H point side than the A point by a distance corresponding to 1/3 of the vertical distance between the A point and the H point. Point, the maximum temperature T1 (unit: ° C.) of the PA area between the P point and the A point, and the maximum temperature T2 of the PH area between the P point and the H point ( (Unit: ° C)
−60 ≦ (T1 −T2) ≦ −20
Is established,
The vertical distance between the A point and the H point is Zh, the vertical distance between the A point and the K point which is the highest temperature point of the first layer is Zk, and the temperature of the K point is Tk. And when
Tk is 350 ° C. or higher and 420 ° C. or lower,
1/3 ≦ (Zk / Zh) ≦ 1/2
A method for producing a porous optical fiber preform, wherein:

The starting base material is concentrically supported at the lower end of a rotating shaft that rotates about a substantially vertical axis in the reaction vessel and moves up and down, and includes at least two burners for forming the first layer and the second layer. Using a glass fine particle generating burner, at least two porous glass layers having different compositions arranged in the order of the first layer and the second layer from the inner side are grown in a substantially axial direction below the starting base material. In the manufacturing method of the optical fiber porous base material to let the optical fiber porous base material manufactured,
The optical fiber porous preform is an optical fiber porous preform for a dispersion shifted optical fiber or a dispersion compensating optical fiber,
On the surface of the optical fiber porous preform, a point corresponding to an interference portion between the flame from the first layer forming burner and the flame from the second layer forming burner is H, and the optical fiber porous preform A point where the tip of the first layer of the material is at point A, and a point which is closer to the H point side than the A point by a distance corresponding to 1/3 of the vertical distance between the A point and the H point. Point, the maximum temperature T1 (unit: ° C.) of the PA area between the P point and the A point, and the maximum temperature T2 of the PH area between the P point and the H point ( (Unit: ° C)
−60 ≦ (T1 −T2) ≦ 20
Is established,
The vertical distance between the A point and the H point is Zh, the vertical distance between the A point and the K point which is the highest temperature point of the first layer is Zk, and the temperature of the K point is Tk. And when
Tk is 460 ° C. or more and 500 ° C. or less,
3/4 ≦ (Zk / Zh) ≦ 1
A method for producing a porous optical fiber preform, wherein:

The light formed by sequentially connecting an intersection B (m) of the optical fiber porous preform with a line segment obtained by extending the center line of the m-th burner counted from the bottom of the at least two glass fine particle producing burners. The measured value (unit: ° C.) of the temperature on the surface of the fiber porous preform is expressed by the following formula D (n) ≦ 0.11 × Ts (n) −24.4
(Here, Ts (n) is the nth temperature minimum value counted from the bottom on the line segment, D (n) is the temperature minimum point S (n) indicating the temperature minimum value Ts (n), and The maximum value of the temperature gradient between the temperature minimum point S (n + 1) and when n = m, the maximum value of the temperature gradient between the temperature minimum point S (n) and the intersection B (m) is D (N).
The manufacturing method of the optical fiber porous preform according to any one of claims 1 to 3, wherein: