JP5046500B2 - 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 - Google Patents
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Description
ゲルマニウムドープコアファイバは、純シリカコアファイバに比べ、コアにゲルマニウムがドープされていることにより、レイリー散乱が増し、伝送損失が高くなっている。
dB/km未満(OH濃度にして0.15 ppb未満)まで低減した光ファイバ、すなわちLow Water Peak Fiber (LWPF)が市販されている。これは、ゲルマニウムドープファイバの製造方法として一般的なVAD法を用いた場合、コア及びコア近傍のクラッド部を同時に合成でき、脱水工程において、光がしみだす領域のOH基をほぼ完全に除去することが可能であることによる。
図1にゲルマニウムドープのLWPFと、純シリカコアファイバ(PSCF)の伝送損失スペクトルの例を示した。この例では、PSCFにはおよそ0.5 dB/kmのOH吸収損失が存在する。
本発明者は、鋭意検討の結果この問題を、クラッド堆積工程に通常用いられる酸水素火炎を用いず、プラズマ火炎を用いることで解決できることを見出した。
以下、図を用いて本発明を詳細に説明する。
このプラズマ内には水素分が供給されないため、本質的にターゲット棒1中にOH基が侵入・拡散することはない。
炉芯管15内にはガス導入口16からヘリウムガスで希釈した塩素等の脱水ガスが供給され、排気口17から排出される。この状態で加熱炉18を900〜1200℃に加熱し、回転・昇降装置14にて多孔質ガラス母材を回転しつつゆっくり引き下げ、脱水処理を行う。
VAD法を用いて合成された、OH基含有量が0.15ppb以下の合成石英ガラスロッドを窒素雰囲気下において電気炉で加熱延伸し、表面を研削・研磨して外径10mm、長さ1000 mmの純石英からなるコアロッドを作製した。このコアロッドの両端に天然石英ガラスのダミーロッドを接続して堆積装置に取り付け、このコアロッドの周囲に、図2に示したプラズマ装置を用いてガラス微粒子を堆積させた。なお、コアロッドは回転数60rpmで回転させ、移動速度75 mm/minで上下方向に往復移動させた。
L/minとアルゴン4L/minを、流路10にはアルゴン20L/minを、流路11にはアルゴン30 L/minと酸素40L/minを供給した。堆積時間745分間で、付着量4147 g、外径103mmの多孔質ガラス母材を得た。
さらに、このようにして得られたガラスロッドの外側に、通常のOVDプロセスを用いてガラス微粒子を堆積して多孔質ガラス母材を作製し、これを同様に脱水・焼結して純シリカコア光ファイバ用ガラス母材を得た。
VAD法を用いて合成された、OH基含有量が0.15ppb以下の合成石英ガラスロッドを窒素雰囲気下において電気炉で加熱延伸し、表面を研削・研磨して外径10mm、長さ1000 mmのコアロッドを作製した。このコアロッドの両端に天然石英ガラスのダミーロッドを接続して堆積装置に取り付け、このコアロッドの周囲に、多重管酸水素火炎バーナーを用いてガラス微粒子を堆積した。なお、コアロッドは回転数60rpmで回転させ、移動速度75 mm/minで上下方向に往復移動させた。
このようにして得られたガラスロッドの外側に、通常のOVDプロセスを用いてガラス微粒子を堆積して多孔質ガラス母材を作製し、これを同様に脱水・焼結して純シリカコア光ファイバ用ガラス母材を得た。
2…多孔質ガラス母材、
3…プラズマ、
4…第1管、
5…第2管、
6…第3管、
7…第4管、
8…高周波コイル、
9,10,11,12…流路、
13…シャフト、
14…回転・昇降装置、
15…炉芯管、
16…ガス導入口、
17…排気口、
18…加熱炉。
Claims (2)
- 高周波誘導熱プラズマトーチにガラス原料および酸素を供給してガラス微粒子を合成し、生成したガラス微粒子を、OH基を実質的に含まない純石英ガラスからなるガラスロッド上に堆積して多孔質ガラス母材を形成し、該多孔質ガラス母材を900〜1200℃の塩素含有雰囲気中で加熱して脱水処理した後に、1300〜1600℃のフッ素含有雰囲気中で加熱・透明化し、得られたガラス母材のさらに外側に、フッ素ドープ石英ガラス層を付与することを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
- 前記ガラス原料が、四塩化ケイ素である請求項1に記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
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