JP7397679B2 - Method for manufacturing optical fiber base material and method for manufacturing optical fiber using the same - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバ母材の製造方法及びこれを用いた光ファイバの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber preform and a method of manufacturing an optical fiber using the same.
従来より、伝送損失を低くする観点から、アルカリ金属がコアに添加された光ファイバが知られている。 2. Description of the Related Art Optical fibers in which an alkali metal is added to the core have been known from the viewpoint of reducing transmission loss.
このような光ファイバを形成するための光ファイバ母材の製造方法として、例えば下記特許文献1に記載の製造方法が知られている。同文献では、アルカリ金属をガラス管に添加させるアルカリ金属添加工程、ガラス管を縮径させる縮径工程、ガラス管を中実化する中実化工程等を行ってコア部を形成した後、コア部の周囲にクラッド部を形成して光ファイバ母材を製造する方法が開示されている。また同文献には、アルカリ金属添加工程でアルカリ金属化合物の蒸気を酸素ガスとともにガラス管の内側の中空内部に流し、外部熱源によりガラス管を加熱しながら、アルカリ金属をガラス管中に拡散添加させ、縮径工程では、アルカリ金属蒸気の供給を停止し、外部熱源によるガラス管の加熱を続けて行ってガラス管を縮径し、最終的に中実化工程において中実化を行うことも開示されている。 As a method for manufacturing an optical fiber preform for forming such an optical fiber, for example, the manufacturing method described in Patent Document 1 below is known. In this document, after forming the core part by performing an alkali metal addition process of adding an alkali metal to the glass tube, a diameter reduction process of reducing the diameter of the glass tube, a solidification process of solidifying the glass tube, etc. A method of manufacturing an optical fiber preform by forming a cladding part around the optical fiber part is disclosed. The same document also states that in the alkali metal addition step, the vapor of the alkali metal compound is flowed into the hollow interior of the glass tube together with oxygen gas, and while the glass tube is heated by an external heat source, the alkali metal is diffused and added into the glass tube. , it is also disclosed that in the diameter reduction process, the supply of alkali metal vapor is stopped, the glass tube is continued to be heated by an external heat source to reduce the diameter of the glass tube, and finally solidification is performed in the solidification process. has been done.
しかし、上記特許文献1に記載の光ファイバ母材の製造方法は、光ファイバ母材を線引きして光ファイバを製造する場合に、得られる光ファイバにおける伝送損失の点で改善の余地を有していた。 However, the method for manufacturing an optical fiber preform described in Patent Document 1 has room for improvement in terms of transmission loss in the resulting optical fiber when an optical fiber is manufactured by drawing an optical fiber preform. was.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、伝送損失の増加が抑制された光ファイバを形成することが可能な光ファイバ母材を製造できる光ファイバ母材の製造方法及びこれを用いた光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for manufacturing an optical fiber preform that can produce an optical fiber preform that can suppress an increase in transmission loss, and a method using the same. The purpose of this invention is to provide a method for manufacturing optical fibers.
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた。その結果、上記特許文献1に記載の光ファイバ母材の製造方法では、アルカリ金属添加工程でガラス管にガラス管の内表面からアルカリ金属を添加させる際に、アルカリ金属の添加が拡散よりも優位に行われ、外部熱源をトラバースするたびごとにガラス管の内表面近傍におけるアルカリ金属の最終濃度が増加し、アルカリ金属添加工程が終了した時点で、ガラス管の内表面近傍におけるアルカリ金属の最終濃度が非常に大きくなるのではないかと本発明者らは考えた。そして、さらに、ガラス管の内表面近傍でアルカリ金属の最終濃度が非常に大きくなる結果、ガラス管内で結晶化が起こりやすくなり、この結晶が、光ファイバ母材のコア部に残り、さらには光ファイバ母材の線引きにより得られる光ファイバのコアにも残る結果、光ファイバの伝送損失が増加し得るのではないかと本発明者らは考えた。そこで、本発明者らは、さらに鋭意検討を重ねた結果、以下の発明により上記課題を解決し得ることを見出した。 The present inventors have made extensive studies to solve the above problems. As a result, in the method for manufacturing an optical fiber preform described in Patent Document 1, when adding an alkali metal to the glass tube from the inner surface of the glass tube in the alkali metal addition step, addition of the alkali metal is superior to diffusion. The final concentration of alkali metal near the inner surface of the glass tube increases with each traversal of the external heat source, and at the end of the alkali metal addition step, the final concentration of alkali metal near the inner surface of the glass tube increases. The inventors thought that this would become very large. Furthermore, as a result of the final concentration of alkali metal becoming very large near the inner surface of the glass tube, crystallization tends to occur within the glass tube, and these crystals remain in the core of the optical fiber base material, and furthermore, light The present inventors thought that as a result of remaining in the core of the optical fiber obtained by drawing the fiber preform, the transmission loss of the optical fiber may increase. Therefore, as a result of further intensive studies, the present inventors discovered that the above-mentioned problem could be solved by the following invention.
すなわち、本発明は、コア部、及び、前記コア部を包囲するクラッド部を有する光ファイバ母材を製造する光ファイバ母材の製造方法であって、コア材を準備するコア材準備工程と、前記コア材を用いて前記コア部を形成するコア部形成工程と、前記コア部を包囲するように前記クラッド部を形成するクラッド部形成工程とを含み、前記コア材準備工程が、ガラス管の内側の中空部にアルカリ金属化合物の蒸気を、酸素ガスを含むキャリアガスとともに供給しながら、前記ガラス管の長手方向に沿ってトラバースする熱源によって前記ガラス管を加熱し、前記ガラス管の内表面にアルカリ金属酸化物を堆積させて前記ガラス管のバルク内にアルカリ金属を添加させるアルカリ金属添加工程を含み、前記アルカリ金属添加工程が、前記ガラス管の内表面近傍における前記アルカリ金属の第1最終濃度が第1初期濃度よりも高くなるように前記アルカリ金属の濃度を増加させる複数の濃度増加工程と、前記濃度増加工程同士の間の箇所のうち少なくとも1箇所で行われ、前記ガラス管の内表面近傍における前記アルカリ金属の第2最終濃度が第2初期濃度よりも低くなるように前記アルカリ金属の濃度を低下させる濃度低下工程とを含む、光ファイバ母材の製造方法である。 That is, the present invention provides a method for manufacturing an optical fiber preform that includes a core portion and a cladding portion surrounding the core portion, the method comprising: preparing a core material; The core material preparation step includes a core part forming step of forming the core part using the core material, and a clad part forming step of forming the clad part so as to surround the core part, and the core material preparation step includes the step of forming the core part using the core material. While supplying vapor of an alkali metal compound to the inner hollow part together with a carrier gas containing oxygen gas, the glass tube is heated by a heat source that traverses along the longitudinal direction of the glass tube, and the inner surface of the glass tube is heated. an alkali metal addition step of depositing an alkali metal oxide to add an alkali metal into the bulk of the glass tube, the alkali metal addition step including a first final concentration of the alkali metal near the inner surface of the glass tube; a plurality of concentration increasing steps for increasing the concentration of the alkali metal such that the alkali metal concentration is higher than the first initial concentration; and at least one of the locations between the concentration increasing steps, and and a concentration lowering step of lowering the concentration of the alkali metal so that a second final concentration of the alkali metal in the vicinity is lower than a second initial concentration.
上記製造方法によれば、ガラス管の内側の中空部にアルカリ金属化合物の蒸気を、酸素ガスを含むキャリアガスとともに供給しながら、ガラス管の長手方向に沿ってトラバースする熱源によってガラス管を加熱し、ガラス管の内表面にアルカリ金属酸化物を堆積させてガラス管のバルク内にアルカリ金属を添加させるアルカリ金属添加工程が行われる。そして、アルカリ金属添加工程では、ガラス管の内表面近傍におけるアルカリ金属の第1最終濃度が第1初期濃度よりも高くなるようにアルカリ金属の濃度を増加させる複数の濃度増加工程が行われ、濃度増加工程同士の間の箇所のうち少なくとも1箇所で、ガラス管の内表面近傍におけるアルカリ金属の第2最終濃度が第2初期濃度よりも低くなるようにアルカリ金属の濃度を低下させる濃度低下工程が行われ、コア材が準備される。そして、こうして準備されたコア材を用いてコア部が形成される。このため、ガラス管のバルク内に添加されるアルカリ金属の総量が同じである場合、濃度増加工程同士の間の箇所のうち少なくとも1箇所で、上記の濃度低下工程が行われることにより、アルカリ金属添加工程において最後に行われる濃度増加工程におけるガラス管の内表面近傍でのアルカリ金属の最終濃度を、複数の濃度増加工程を全て行った後に濃度低下工程を行う場合に比べて、低下させることができる。このため、ガラス管において結晶化を起こりにくくすることができ、コア部内の結晶を低減することができる。従って、このようなコア部をクラッド部で包囲した後、線引きにより光ファイバを製造する場合に、伝送損失の増加が抑制された光ファイバを形成することが可能な光ファイバ母材を製造することができる。 According to the above manufacturing method, the glass tube is heated by a heat source that traverses along the longitudinal direction of the glass tube while supplying vapor of an alkali metal compound together with a carrier gas containing oxygen gas to the hollow part inside the glass tube. , an alkali metal addition step is performed in which an alkali metal oxide is deposited on the inner surface of the glass tube to add the alkali metal into the bulk of the glass tube. In the alkali metal addition step, a plurality of concentration increasing steps are performed to increase the concentration of the alkali metal so that the first final concentration of the alkali metal near the inner surface of the glass tube is higher than the first initial concentration. a concentration reducing step of reducing the concentration of the alkali metal such that the second final concentration of the alkali metal near the inner surface of the glass tube is lower than the second initial concentration at at least one of the locations between the increasing steps; The core material is prepared. Then, a core portion is formed using the core material prepared in this way. Therefore, if the total amount of alkali metal added to the bulk of the glass tube is the same, the concentration decreasing step described above is performed at at least one location between the concentration increasing steps, so that the alkali metal is added to the bulk of the glass tube. The final concentration of the alkali metal near the inner surface of the glass tube in the concentration increasing step performed last in the addition step can be lowered compared to the case where the concentration decreasing step is performed after all the multiple concentration increasing steps. can. Therefore, crystallization can be made less likely to occur in the glass tube, and crystals within the core can be reduced. Therefore, it is desirable to manufacture an optical fiber preform that can suppress an increase in transmission loss when manufacturing an optical fiber by drawing after surrounding such a core part with a cladding part. I can do it.
上記光ファイバ母材の製造方法は、前記コア材準備工程が、前記アルカリ金属添加工程の後に、前記ガラス管の外径を縮小させる縮径工程をさらに含むことが好ましい。 In the optical fiber preform manufacturing method, it is preferable that the core material preparation step further includes a diameter reduction step of reducing the outer diameter of the glass tube after the alkali metal addition step.
この場合、アルカリ金属添加工程の後に縮径工程が行われると、縮径工程の後にアルカリ金属添加工程が行われる場合に比べて相対的にガラス管の肉厚が薄くなるため、アルカリ金属をガラス管においてより外周側まで拡散させることができる。そのため、得られる光ファイバ母材のコア部において、アルカリ金属をより広く分布させることができる。 In this case, if the diameter reduction process is performed after the alkali metal addition process, the wall thickness of the glass tube will be relatively thinner compared to the case where the alkali metal addition process is performed after the diameter reduction process, so the alkali metal will be removed from the glass. It can be diffused further to the outer periphery of the tube. Therefore, the alkali metal can be more widely distributed in the core portion of the resulting optical fiber preform.
上記光ファイバ母材の製造方法においては、前記濃度低下工程において、前記熱源による前記ガラス管の外表面における温度を前記濃度増加工程における前記ガラス管の外表面における温度よりも低く又は高くすることにより、前記ガラス管の内表面近傍における前記アルカリ金属の第2最終濃度が第2初期濃度よりも低くなるように前記アルカリ金属の濃度を低下させることが好ましい。 In the method for manufacturing an optical fiber preform, the temperature at the outer surface of the glass tube caused by the heat source in the concentration lowering step is made lower or higher than the temperature at the outer surface of the glass tube in the concentration increasing step. Preferably, the concentration of the alkali metal is reduced so that the second final concentration of the alkali metal near the inner surface of the glass tube is lower than the second initial concentration.
この場合、濃度低下工程において、熱源によるガラス管の外表面における温度を濃度増加工程におけるガラス管の外表面における温度よりも低くすると、ガラス管の内側の中空部におけるアルカリ金属酸化物の生成量を減ずることができ,その結果、ガラス管の内表面への堆積量を減ずることができる。一方、熱源によるガラス管の外表面における温度を濃度増加工程におけるガラス管の外表面における温度よりも高くすることにより、ガラス管の内表面に堆積したアルカリ金属酸化物のガラス管のバルク内への拡散を促進することができる。従って、ガラス管の内表面近傍におけるアルカリ金属の濃度を効果的に低下させることができる。また、濃度低下工程が終了して次の濃度増加工程を行う際、熱源によるガラス管の外表面における温度については極めて容易に変更することができ、濃度増加工程の後の濃度低下工程を直ちに行うことができるし、濃度低下工程の後の濃度増加工程を直ちに行うこともできる。 In this case, if the temperature at the outer surface of the glass tube caused by the heat source in the concentration lowering step is lower than the temperature at the outer surface of the glass tube in the concentration increasing step, the amount of alkali metal oxide produced in the hollow part inside the glass tube can be reduced. As a result, the amount of deposits on the inner surface of the glass tube can be reduced. On the other hand, by making the temperature at the outer surface of the glass tube by the heat source higher than the temperature at the outer surface of the glass tube during the concentration increase step, the alkali metal oxide deposited on the inner surface of the glass tube can be absorbed into the bulk of the glass tube. Diffusion can be promoted. Therefore, the concentration of alkali metal near the inner surface of the glass tube can be effectively reduced. In addition, when the concentration decreasing step is completed and the next concentration increasing step is performed, the temperature at the outer surface of the glass tube due to the heat source can be changed extremely easily, and the concentration decreasing step is immediately performed after the concentration increasing step. Alternatively, the concentration increasing step can be performed immediately after the concentration decreasing step.
上記光ファイバ母材の製造方法においては、前記濃度低下工程において、前記熱源のトラバース速度を前記濃度増加工程における前記熱源のトラバース速度よりも小さく又は大きくすることにより、前記ガラス管の内表面近傍における前記アルカリ金属の第2最終濃度が第2初期濃度よりも低くなるように前記アルカリ金属の濃度を低下させることが好ましい。 In the method for manufacturing an optical fiber preform, the traverse speed of the heat source is made smaller or larger than the traverse speed of the heat source in the concentration increase step in the concentration lowering step, so that the traverse speed of the heat source near the inner surface of the glass tube is reduced. Preferably, the concentration of the alkali metal is reduced such that the second final concentration of the alkali metal is lower than the second initial concentration.
この場合、濃度低下工程において、熱源のトラバース速度が濃度増加工程における熱源のトラバース速度よりも小さい場合、ガラス管の単位時間当たりの加熱時間が長くなるため、アルカリ金属酸化物が、アルカリ金属酸化物の堆積量が少ない又はガラス管の結晶化が起こらないうちにガラス管の内表面から外径方向に向かって拡散しやすくなる。一方、濃度低下工程において、熱源のトラバース速度が濃度増加工程における熱源のトラバース速度よりも大きい場合、単位時間当たりのアルカリ金属酸化物のガラス管の内表面への堆積量を減らすことができる。従って、ガラス管の内表面近傍におけるアルカリ金属の濃度を効果的に低下させることができる。また、濃度低下工程が終了して次の濃度増加工程を行う際、熱源のトラバース速度については極めて容易に変更することができ、濃度増加工程の後の濃度低下工程を直ちに行うことができるし、濃度低下工程の後の濃度増加工程を直ちに行うこともできる。 In this case, if the traverse speed of the heat source in the concentration reduction step is lower than the traverse speed of the heat source in the concentration increase step, the heating time per unit time of the glass tube becomes longer, so that the alkali metal oxide When the amount of deposited is small or before crystallization of the glass tube occurs, it becomes easier to diffuse from the inner surface of the glass tube toward the outer diameter. On the other hand, if the traverse speed of the heat source in the concentration lowering step is higher than the traverse speed of the heat source in the concentration increasing step, the amount of alkali metal oxide deposited on the inner surface of the glass tube per unit time can be reduced. Therefore, the concentration of alkali metal near the inner surface of the glass tube can be effectively reduced. Further, when the concentration decreasing step is completed and the next concentration increasing step is performed, the traverse speed of the heat source can be changed very easily, and the concentration decreasing step can be performed immediately after the concentration increasing step. The concentration increasing step can also be carried out immediately after the concentration decreasing step.
上記光ファイバ母材の製造方法においては、前記アルカリ金属添加工程において、前記濃度低下工程から前記濃度増加工程に切り替える場合には、前記濃度低下工程において前記アルカリ金属の濃度を低下させる条件を、予め前記濃度増加工程において前記アルカリ金属の濃度を増加させる条件に戻すことが好ましい。また、上記光ファイバ母材の製造方法においては、前記アルカリ金属添加工程において、前記濃度増加工程から前記濃度低下工程に切り替える場合には、前記濃度増加工程において前記アルカリ金属の濃度を増加させる条件を、予め前記濃度低下工程において前記アルカリ金属の濃度を低下させる条件に戻すことが好ましい。 In the above method for manufacturing an optical fiber preform, when switching from the concentration decreasing step to the concentration increasing step in the alkali metal addition step, conditions for decreasing the concentration of the alkali metal in the concentration decreasing step are set in advance. In the concentration increasing step, it is preferable to return to conditions that increase the concentration of the alkali metal. Further, in the method for manufacturing an optical fiber preform, when switching from the concentration increasing step to the concentration decreasing step in the alkali metal addition step, conditions for increasing the concentration of the alkali metal in the concentration increasing step are set. It is preferable that the conditions are returned to lowering the concentration of the alkali metal in the concentration lowering step in advance.
この場合、濃度増加工程及び濃度低下工程の合計の時間が同じである場合、すなわち添加されるアルカリ金属の量が同じである場合であっても、ガラス管の内表面近傍のアルカリ金属の濃度が一時的に高くなることが抑制されるため、ガラス管が結晶化しにくくなる。 In this case, even if the total time of the concentration increase step and the concentration decrease step is the same, that is, the amount of alkali metal added is the same, the concentration of the alkali metal near the inner surface of the glass tube is Since a temporary increase in temperature is suppressed, the glass tube is less likely to crystallize.
このとき、前記アルカリ金属添加工程において、前記濃度低下工程から前記濃度増加工程に切り替える場合には、前記濃度低下工程において前記アルカリ金属の濃度を低下させる条件を、予め前記濃度低下工程の直前の前記濃度増加工程において前記アルカリ金属の濃度を増加させる条件に戻すことが好ましい。また、前記アルカリ金属添加工程において、前記濃度増加工程から前記濃度低下工程に切り替える場合には、前記濃度増加工程において前記アルカリ金属の濃度を増加させる条件を、予め前記濃度増加工程の直前の前記濃度低下工程において前記アルカリ金属の濃度を低下させる条件に戻すことが好ましい。 At this time, in the alkali metal addition step, when switching from the concentration reduction step to the concentration increase step, the conditions for reducing the concentration of the alkali metal in the concentration reduction step are set in advance to the conditions immediately before the concentration reduction step. In the concentration increasing step, it is preferable to return to conditions that increase the concentration of the alkali metal. Further, in the alkali metal addition step, when switching from the concentration increasing step to the concentration decreasing step, the conditions for increasing the concentration of the alkali metal in the concentration increasing step are set in advance to the concentration immediately before the concentration increasing step. In the lowering step, it is preferable to return to conditions that lower the concentration of the alkali metal.
この場合、濃度増加工程及び濃度低下工程の合計の時間が同じ場合、すなわち添加されるアルカリ金属の量が同じ場合であっても、ガラス管の内表面近傍のアルカリ金属酸化物の濃度が一時的に高くなることがより抑制されるため、ガラス管がより結晶化しにくくなる。 In this case, even if the total time of the concentration increasing step and the concentration decreasing step is the same, that is, even if the amount of alkali metal added is the same, the concentration of the alkali metal oxide near the inner surface of the glass tube will temporarily change. Since the glass tube is further suppressed from increasing in temperature, the glass tube becomes more difficult to crystallize.
また、本発明は、上述した光ファイバ母材の製造方法により製造される光ファイバ母材を準備する母材準備工程と、前記母材準備工程で準備された前記光ファイバ母材を線引きして光ファイバを得る線引き工程とを含む、光ファイバの製造方法である。 Further, the present invention includes a preform preparation step of preparing an optical fiber preform manufactured by the method for producing an optical fiber preform described above, and a step of drawing the optical fiber preform prepared in the preform preparation step. This is a method of manufacturing an optical fiber, including a drawing step to obtain an optical fiber.
この光ファイバの製造方法によれば、上述した光ファイバ母材の製造方法により、ガラス管において結晶化を起こりにくくすることができ、コア部内の結晶を低減することができる。このため、このようなコア部をクラッド部で包囲して製造した光ファイバ母材を線引きして光ファイバを製造する場合に、伝送損失の増加が抑制された光ファイバを製造することができる。 According to this optical fiber manufacturing method, the above-described optical fiber preform manufacturing method can make it difficult for crystallization to occur in the glass tube, and can reduce crystals in the core portion. Therefore, when manufacturing an optical fiber by drawing an optical fiber preform manufactured by surrounding such a core part with a cladding part, it is possible to manufacture an optical fiber in which an increase in transmission loss is suppressed.
なお、本発明において、「ガラス管のバルク」とは、ガラス管の内表面と外表面との間の部分をいう。 In the present invention, the "bulk of the glass tube" refers to the portion between the inner surface and the outer surface of the glass tube.
また、本発明において、「ガラス管の内側の中空部」とは、ガラス管の内表面によって囲まれる中空の部分をいう。 Furthermore, in the present invention, the term "hollow part inside the glass tube" refers to a hollow part surrounded by the inner surface of the glass tube.
さらに、本発明において、「内表面近傍」とは、ガラス管のバルクであって、ガラス管の内表面からガラス管の径方向外側の領域であって、添加されたアルカリ金属が拡散する領域であり、例えば、添加されたアルカリ金属の濃度が特に高くなる領域として、ガラス管の内表面からガラス管の肉厚の1/10の厚さよりも薄い領域をいう。 Furthermore, in the present invention, the term "near the inner surface" refers to the bulk of the glass tube, a region radially outward from the inner surface of the glass tube, where the added alkali metal diffuses. For example, a region where the concentration of the added alkali metal is particularly high is a region thinner than 1/10 of the wall thickness of the glass tube from the inner surface of the glass tube.
本発明によれば、伝送損失の増加が抑制された光ファイバを形成することが可能な光ファイバ母材を製造できる光ファイバ母材の製造方法及びこれを用いた光ファイバの製造方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a method for manufacturing an optical fiber preform that can manufacture an optical fiber preform that can form an optical fiber with suppressed increase in transmission loss, and a method for manufacturing an optical fiber using the same. Ru.
<光ファイバ母材の製造方法>
以下、本発明の光ファイバ母材の製造方法の実施形態について詳細に説明する。
<Manufacturing method of optical fiber base material>
Hereinafter, embodiments of the method for manufacturing an optical fiber preform of the present invention will be described in detail.
まず、本発明の光ファイバ母材の一実施形態について図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の光ファイバ母材の製造方法により製造される光ファイバ母材の一例を示す端面図である。 First, an embodiment of the optical fiber preform of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an end view showing an example of an optical fiber preform manufactured by the optical fiber preform manufacturing method of the present invention.
図1に示すように、光ファイバ母材10は、中実状の母材であり、コア部1と、コア部1を包囲するクラッド部2とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
次に、光ファイバ母材10の製造方法について図2~図4を参照しながら説明する。図2は、本発明の光ファイバ母材の製造方法においてコア部を形成するのに用いるコア材を示す端面図であり、図3は、本発明の光ファイバ母材の製造方法に含まれるアルカリ金属添加工程を示す図であり、図4は、ガラス管の内表面近傍におけるアルカリ金属の濃度の時間変化を示すグラフである。
Next, a method for manufacturing the
図2に示すように、まずコア材11を準備する(コア材準備工程)。
As shown in FIG. 2, first, the
コア材11を形成するには、図3に示すように、まずガラス管21の両端にそれぞれ第1ダミー管22及び第2ダミー管23が接続された複合ガラス管20を用意し、第1ダミー管22及び第2ダミー管23を、図示しない旋盤に回転可能に支持させる。ガラス管21、第1ダミー管22,第2ダミー管23はそれぞれ例えばシリカガラスで構成される。
In order to form the
第1ダミー管22の内部には、第1ダミー管22とガラス管21との接続部から離れた位置に、原料となるアルカリ金属化合物30が固体の状態で配置される。アルカリ金属化合物30としては、例えばアルカリ金属のハロゲン化物(塩化物、臭素化物、フッ化物)、硫化物、炭酸塩、炭酸水素塩などを用いることができる。アルカリ金属としては、例えばカリウム、リチウム、ナトリウム、ルビジウム、セシウムなどが挙げられる。
Inside the
また、第1ダミー管22を包囲するように、原料となるアルカリ金属化合物30を加熱する第1熱源41が設けられている。ガラス管21の外側には、ガラス管21を外側から加熱する第2熱源42が設けられている。第2熱源42は、ガラス管21の長手方向Aに沿ってトラバースすることが可能となっている。第1熱源41及び第2熱源42としては、例えば酸水素バーナ、電気炉などを用いることができる。
Further, a
また、複合ガラス管20には、第1ダミー管22側からキャリアガスCを供給することが可能となっており、排気ガスEがダミー管23側から排気されるようになっている。キャリアガスとしては、O2ガス、不活性ガス又はこれらの混合物が挙げられる。不活性ガスとしては、例えばヘリウム及びアルゴンが挙げられる。
Further, carrier gas C can be supplied to the
次に、旋盤によって、複合ガラス管20をその長手方向Aに沿った中心軸回りに回転させながら、第1熱源41によってアルカリ金属化合物30を加熱して溶融させ、アルカリ金属化合物30の蒸気を生成させる。
Next, while rotating the
一方、複合ガラス管20の第1ダミー管22側から、O2ガスを含むキャリアガスを供給する。すると、アルカリ金属化合物30の蒸気はキャリアガスによって下流側に流され、第1ダミー管22及びガラス管21の接続部と、原料となるアルカリ金属化合物30を配置した部分との間の領域R1で冷却され、微粒子となり、エアロゾルとなってガラス管21の内側の中空部に供給される。
On the other hand, a carrier gas containing O 2 gas is supplied from the
他方、第2熱源42をガラス管21の長手方向Aに沿って往復移動させる。このとき、ガラス管21の内側の中空部でアルカリ金属化合物がキャリアガスC中のO2ガスと酸化反応してアルカリ金属酸化物となり、ガラス管21の内表面に堆積される。このとき、アルカリ金属酸化物は、サーモフォレシス効果により、第2熱源42による加熱部よりも下流側のガラス管21の内表面に堆積される。そして、第2熱源42が後から、堆積したアルカリ金属酸化物を通過するときに、アルカリ金属酸化物がガラス管21の内表面から外径方向に向かってガラス管21のバルク内に拡散される。こうして、ガラス管21にアルカリ金属を添加させる(アルカリ金属添加工程)。
On the other hand, the
アルカリ金属添加工程においては、まず、図4に示すように、ガラス管21の内表面近傍においてアルカリ金属の第1最終濃度C2が第1初期濃度C1よりも高くなるようにアルカリ金属の濃度を増加させる(濃度増加工程)。このとき、アルカリ金属の濃度は、第1初期濃度C1から始まり、最大となった後、第1最終濃度C2に達する。アルカリ金属の濃度がこのように変化するのは以下の理由による。
In the alkali metal addition step, first, as shown in FIG. 4, the alkali metal concentration is increased so that the first final concentration C2 of the alkali metal is higher than the first initial concentration C1 near the inner surface of the
すなわち、まず、最初はサーモフォレシス効果でアルカリ金属酸化物がガラス管21の内表面に堆積し,一部はガラス管21のバルク内に溶解し始めるので、ガラス管21の内表面近傍におけるアルカリ金属の濃度が高くなる。次に、時間の経過につれて第2熱源42が近づくことでガラス管21の温度が高くなり、アルカリ金属酸化物の堆積量及び溶解量が増えるので、ガラス管21の内表面近傍におけるアルカリ金属濃度が一層高くなる。しかし、アルカリ金属化合物30の供給量の制約により、アルカリ金属酸化物の堆積量は飽和状態となり、アルカリ金属の濃度は最大となる。次に、第2熱源42がさらに近づくと、ガラス管21の温度が高くなってアルカリ金属酸化物のガラス管21の内表面側から外表面側への拡散が始まるので、ガラス管21の内表面近傍におけるアルカリ金属濃度が低下し始める。そして、第2熱源42がさらに一層近づくと、ガラス管21の温度がさらに高くなってアルカリ金属酸化物の拡散速度が大きくなり、ガラス管21の内表面近傍におけるアルカリ金属濃度が低下する。そして、第2熱源42が離れると、ガラス管21の温度が低下するので、アルカリ金属酸化物の拡散がほとんど止まり、ガラス管21の内表面近傍におけるアルカリ金属濃度が一定に近づく。
That is, first, the alkali metal oxide is deposited on the inner surface of the
この濃度増加工程は、第2熱源42をガラス管21の長手方向Aに沿って一定速度でトラバースさせ、1往復させたときに完了する(1回目のトラバース)。このとき、第2熱源42により、ガラス管21の外表面を例えば1500℃以上2100℃以下に加熱する。また、第2熱源42のトラバース速度は、下流側に向かう速度については、例えば25~150mm/分とし、上流側に向かう速度については、ガラス管21の内表面近傍におけるアルカリ金属の濃度分布に影響を与えないよう,ガラス管21の外表面が1000℃以下になる程度に高速に、例えば100~400mm/秒とする。
This concentration increasing step is completed when the
次に、図4に示すように、ガラス管21の内表面近傍においてアルカリ金属の第2最終濃度C3が第2初期濃度(すなわち直前に行われた濃度増加工程におけるアルカリ金属の第1最終濃度)C2よりも低くなるようにアルカリ金属の濃度を低下させる(濃度低下工程)。このとき、アルカリ金属の濃度は、第2初期濃度C2から始まり、時間とともに低下して第2最終濃度C3に達する。また、濃度低下工程は、濃度増加工程と同様、第2熱源42をガラス管21の長手方向Aに沿って一定速度でトラバースさせ、1往復させたときに完了する(2回目のトラバース)。
Next, as shown in FIG. 4, the second final concentration C3 of the alkali metal near the inner surface of the
そして、濃度低下工程から濃度増加工程に切り替える前に、濃度低下工程においてアルカリ金属の濃度を低下させる条件を、予め濃度増加工程においてアルカリ金属の濃度を増加させる条件に戻す。具体的には、第2熱源42により、ガラス管21の外表面の温度及び第2熱源42のトラバース速度を、先に行った濃度増加工程と同様とする。
Then, before switching from the concentration decreasing step to the concentration increasing step, the conditions for decreasing the alkali metal concentration in the concentration decreasing step are returned to the conditions for increasing the alkali metal concentration in the concentration increasing step. Specifically, the
次に、ガラス管21の内表面近傍においてアルカリ金属の第1最終濃度C4が第1初期濃度(すなわち直前に行われた濃度低下工程の第2最終濃度)C3よりも高くなるようにアルカリ金属の濃度を増加させる(濃度増加工程)。このとき、アルカリ金属の濃度は、第1初期濃度C3から始まり、最大となった後、第1最終濃度C4に達する。この濃度増加工程は、第2熱源42をガラス管21の長手方向Aに沿ってトラバースさせ、1往復させたときに完了する(3回目のトラバース)。
Next, in the vicinity of the inner surface of the
そして、濃度増加工程から濃度低下工程に切り替える前に、濃度増加工程においてアルカリ金属の濃度を増加させる条件を、予め濃度低下工程においてアルカリ金属の濃度を低下させる条件に戻す。具体的には、第2熱源42によるガラス管21の外表面の温度及び第2熱源42のトラバース速度を、先に行った濃度低下工程と同様とする。
Then, before switching from the concentration increasing step to the concentration decreasing step, the conditions for increasing the alkali metal concentration in the concentration increasing step are returned to the conditions for decreasing the alkali metal concentration in the concentration decreasing step. Specifically, the temperature of the outer surface of the
次に、図4に示すように、ガラス管21の内表面近傍においてアルカリ金属の第2最終濃度C5が第2初期濃度(すなわち直前に行われた濃度増加工程におけるアルカリ金属の第1最終濃度)C4よりも低くなるようにアルカリ金属の濃度を低下させる(濃度低下工程)。このとき、アルカリ金属の濃度は、第2初期濃度C4から始まり、時間とともに低下して第2最終濃度C5に達する。このとき、濃度低下工程は、濃度増加工程と同様、第2熱源42をガラス管21の長手方向Aに沿ってトラバースさせ、1往復させたときに完了する(4回目のトラバース)。
Next, as shown in FIG. 4, the second final concentration C5 of the alkali metal near the inner surface of the
次に、アルカリ金属が添加されたガラス管21の外径を縮小させる(縮径工程)。縮径工程は通常,第1熱源41によるアルカリ金属化合物30の加熱を停止することでガラス管21の内側の中空部へのアルカリ金属化合物の供給を停止した条件で実施する。縮径工程は、ガラス管21の内圧を外圧よりも低くしながらガラス管21を加熱したり、ガラス管21の外表面の温度がアルカリ金属添加工程におけるガラス管21の外表面の温度よりも高くなるようにガラス管21を加熱したりすることによって行うことができる。添加されたアルカリ金属は,縮径工程においても,ガラス管21の内表面側から外表面側への拡散が進行する。
Next, the outer diameter of the
続いて、縮径されたガラス管21を最終的に中実化してコア材11を得る(中実化工程)。添加されたアルカリ金属は,中実化工程においても,ガラス管21の内表面側から外表面側への,あるいはコア材11の中心から外周側への拡散が進行する。
Subsequently, the diameter-reduced
続いて、複合ガラス管20を構成していた第1ダミー管22及び第2ダミー管23を、溶断によりコア材11から除去する。
Subsequently, the
そして、コア材11に対し、必要に応じて延伸及び外周研削などを行い、コア部1を形成する(コア部形成工程)。
Then, the
次に、コア部1を包囲するようにクラッド部2を形成する(クラッド部形成工程)。クラッド部2は、コア部1よりも低い屈折率を有するように形成する。
Next, the
通常クラッド部2はコア部1よりも体積が大きいので、複数回に分けて層状に形成してもよい。コア部1とクラッド部2の屈折率差,半径比は,必要とする光ファイバの特性に応じて適宜選択してよい。またクラッド部2は異なる屈折率を持つ複数の層から形成されてもよい。以上のようにして光ファイバ母材10が製造される。
Since the
上記製造方法によれば、ガラス管21の内側の中空部にアルカリ金属化合物30の蒸気を、O2ガスを含むキャリアガスとともに供給しながら、ガラス管21の長手方向に沿ってトラバースする第2熱源42によってガラス管21を加熱し、ガラス管21の内表面にアルカリ金属酸化物を堆積させてガラス管21のバルク内にアルカリ金属を添加させるアルカリ金属添加工程が行われる。そして、アルカリ金属添加工程では、ガラス管21の内表面近傍におけるアルカリ金属の第1最終濃度が第1初期濃度よりも高くなるようにアルカリ金属の濃度を増加させる2回の濃度増加工程が行われ、2回の濃度増加工程同士間の箇所で、ガラス管21の内表面近傍におけるアルカリ金属の第2最終濃度が第2初期濃度よりも低くなるようにアルカリ金属の濃度を低下させる濃度低下工程が行われ、さらに濃度低下工程の後に濃度増加工程が行われる。すなわち、濃度増加工程及び濃度低下工程からなるステップが複数回繰り返される。こうしてコア材11が準備され、コア材11を用いてコア部1が形成される。このため、ガラス管21のバルク内に添加されるアルカリ金属の総量が同じである場合、濃度増加工程同士の間の箇所のうち2箇所で、上記の濃度低下工程が行われることにより、アルカリ金属添加工程において最後に行われる濃度増加工程におけるガラス管21の内表面近傍でのアルカリ金属の最終濃度を、複数の濃度増加工程を全て行った後に濃度低下工程を行う場合に比べて低下させることができる。
According to the above manufacturing method, the second heat source traverses along the longitudinal direction of the
例えば図4において、第2熱源42の2回目のトラバースで濃度低下工程を、破線で示すように濃度増加工程に変更し、3回目のトラバースで濃度増加工程を、破線で示すように濃度低下工程に変更すると、2回の濃度増加工程を全て行った後、濃度低下工程を2回連続して行うことになる。この場合、2回目に行われる濃度増加工程(最後に行われる濃度増加工程)におけるガラス管21の内表面近傍でのアルカリ金属の第1最終濃度はC6となる。一方、本実施形態では、2回目に行われる濃度増加工程(最後に行われる濃度増加工程)におけるガラス管21の内表面でのアルカリ金属の第1最終濃度はC4となる。そして、C4は、C6よりもΔCだけ低下することになる。
For example, in FIG. 4, in the second traverse of the
このようにガラス管21の内表面近傍においてアルカリ金属の濃度をより低下させることができるため、ガラス管21において結晶化を起こりにくくすることができ、コア部1内の結晶を低減することができる。このため、このようなコア部1をクラッド部2で包囲して光ファイバ母材10を製造すると、線引きにより光ファイバを製造する場合に、伝送損失の増加が抑制された光ファイバを形成することが可能な光ファイバ母材10を製造することができる。
Since the concentration of alkali metal can be further reduced near the inner surface of the
また、上記製造方法では、アルカリ金属添加工程の後に縮径工程が行われる。このため、縮径工程の後にアルカリ金属添加工程が行われる場合に比べて相対的にガラス管21の肉厚が薄くなるため、アルカリ金属をガラス管21においてより外周側まで拡散させることができる。そのため、得られる光ファイバ母材10のコア部1において、アルカリ金属をより広く分布させることができる。
Further, in the above manufacturing method, a diameter reduction step is performed after the alkali metal addition step. For this reason, the wall thickness of the
さらに、上記製造方法では、濃度低下工程から濃度増加工程に切り替える場合には、濃度低下工程においてアルカリ金属の濃度を低下させる条件を、予め濃度低下工程の直前の濃度増加工程においてアルカリ金属の濃度を増加させる条件に戻し、濃度増加工程から濃度低下工程に切り替える場合には、濃度増加工程においてアルカリ金属の濃度を増加させる条件を、予め濃度増加工程の直前の濃度低下工程においてアルカリ金属の濃度を低下させる条件に戻している。このため、濃度増加工程及び濃度低下工程の合計の時間が同じである場合、すなわち添加されるアルカリ金属の量が同じである場合であっても、ガラス管21の内表面近傍のアルカリ金属の濃度が一時的に高くなることがより抑制されるため、ガラス管21がより結晶しにくくなる。
Furthermore, in the above manufacturing method, when switching from the concentration decreasing step to the concentration increasing step, the conditions for decreasing the alkali metal concentration in the concentration decreasing step are set in advance so that the alkali metal concentration is changed in the concentration increasing step immediately before the concentration decreasing step. When returning to the conditions for increasing the concentration and switching from the concentration increasing step to the concentration decreasing step, the conditions for increasing the alkali metal concentration in the concentration increasing step are changed in advance by reducing the alkali metal concentration in the concentration decreasing step immediately before the concentration increasing step. We are returning to the conditions that allow us to do so. Therefore, even if the total time of the concentration increasing step and the concentration decreasing step is the same, that is, even if the amount of alkali metal added is the same, the concentration of the alkali metal near the inner surface of the
次に、上記濃度低下工程について詳細に説明する。 Next, the concentration lowering step will be explained in detail.
濃度低下工程は、具体的には、以下の(1)~(4)の工程を行うことによって実現することができる。
(1)アルカリ金属化合物30の供給量を、濃度増加工程におけるアルカリ金属化合物30の供給量よりも減少させる工程。
(2)O2ガスの供給量を、濃度増加工程におけるO2ガスの供給量よりも減少させる工程。
(3)第2熱源42の温度を、濃度増加工程における第2熱源42の温度よりも低く又は高くする工程。
(4)第2熱源42のトラバース速度を、濃度増加工程における第2熱源42のトラバース速度よりも小さく又は大きくする工程。
Specifically, the concentration lowering step can be realized by performing the following steps (1) to (4).
(1) A step of reducing the amount of
(2) A step of decreasing the amount of O 2 gas supplied than the amount of O 2 gas supplied in the concentration increasing step.
(3) A step of making the temperature of the
(4) A step of making the traverse speed of the
(1)の工程は、具体的には、アルカリ金属化合物30に対する第1熱源41による加熱温度をアルカリ金属化合物30の融点未満の温度にする、第1熱源41による加熱を止める、又は複合ガラス管20の内側の中空部にシャッター(図示せず)を設け、第1ダミー管22からガラス管21の内側の中空部にアルカリ金属化合物30が供給されることを阻止することなどによって行うことができる。
Specifically, the step (1) includes reducing the heating temperature of the
(2)の工程は、具体的には、キャリアガスの供給量を濃度増加工程時のキャリアガスの供給量よりも減少させる、又は、キャリアガス中のO2ガスの割合を濃度増加工程時のO2ガスの割合よりも低下させる(例えば100%から0%にする)ことなどによって行うことができる。 Specifically, the step (2) involves reducing the amount of carrier gas supplied than the amount of carrier gas supplied during the concentration increasing step, or reducing the proportion of O 2 gas in the carrier gas during the concentration increasing step. This can be done by lowering the proportion of O 2 gas (for example, from 100% to 0%).
上記(1)又は(2)の工程によれば、アルカリ金属酸化物の生成量が濃度増加工程における生成量よりも減少するため、アルカリ金属酸化物のガラス管21の内表面への堆積量を減少させることができ、ガラス管21の内表面におけるアルカリ金属の濃度を効率よく低下させることができる。
According to the step (1) or (2) above, the amount of alkali metal oxide produced is smaller than the amount produced in the concentration increasing step, so the amount of alkali metal oxide deposited on the inner surface of the
(3)の工程によれば、濃度低下工程において、第2熱源42によるガラス管21の外表面における温度を、濃度増加工程におけるガラス管21の外表面における温度よりも低くすると、ガラス管21の内表面におけるアルカリ金属酸化物の生成量を減ずることができる。一方、第2熱源42によるガラス管21の外表面における温度を濃度増加工程におけるガラス管21の外表面における温度よりも高くすることにより、ガラス管21の内表面に堆積したアルカリ金属酸化物のガラス管21への拡散を促進することができる。従って、ガラス管21の内表面近傍におけるアルカリ金属の濃度を効果的に低下させることができる。また、濃度増加工程が終了して濃度低下工程を行う際、逆に濃度低下工程が終了して次の濃度増加工程を行う際、第2熱源42として酸水素火炎を用いた場合には、第2熱源42によるガラス管21の外表面における温度については極めて容易に変更することができ、濃度増加工程の後の濃度低下工程を直ちに行うことができるし、濃度低下工程の後の濃度増加工程を直ちに行うこともできる。
According to step (3), when the temperature at the outer surface of the
(4)の工程によれば、濃度低下工程において、第2熱源42のトラバース速度が濃度増加工程における第2熱源42のトラバース速度よりも小さい場合、ガラス管21の単位時間当たりの加熱時間が長くなるため、アルカリ金属酸化物が、アルカリ金属酸化物の堆積量が少ない又はガラス管21の結晶化が起こらないうちにガラス管21の内表面から外径方向に向かって拡散しやすくなる。一方、濃度低下工程において、第2熱源42のトラバース速度が濃度増加工程における第2熱源42のトラバース速度よりも大きい場合、単位時間当たりのアルカリ金属酸化物のガラス管21の内表面への堆積量を減らすことができる。従って、ガラス管21の内表面におけるアルカリ金属の濃度を効果的に低下させることができる。また、濃度低下工程が終了して次の濃度増加工程を行う際、第2熱源42のトラバース速度については極めて容易に変更することができ、濃度増加工程の後の濃度低下工程を直ちに行うことができるし、濃度低下工程の後の濃度増加工程を直ちに行うこともできる。
According to step (4), if the traverse speed of the
なお、上記(1)~(4)の工程はそれぞれ単独で行うこともできるが、2つ以上の工程を組み合わせて行うことも可能である。 Note that the steps (1) to (4) above can be performed individually, but it is also possible to perform them in combination of two or more steps.
<光ファイバの製造方法>
次に、本発明の光ファイバの製造方法について説明する。本発明の光ファイバの製造方法は、上述した光ファイバ母材の製造方法により製造される光ファイバ母材10を準備する母材準備工程と、母材準備工程で準備された光ファイバ母材10を線引きして光ファイバを得る線引き工程とを含む。
<Optical fiber manufacturing method>
Next, a method for manufacturing an optical fiber according to the present invention will be explained. The optical fiber manufacturing method of the present invention includes a preform preparation step for preparing an
この光ファイバの製造方法によれば、上述した光ファイバ母材の製造方法により、ガラス管21において結晶化を起こりにくくすることができ、コア部1内の結晶を低減することができる。このため、このようなコア部1をクラッド部2で包囲して製造した光ファイバ母材10を線引きして光ファイバを製造する場合に、伝送損失の増加が抑制された光ファイバを製造することができる。
According to this optical fiber manufacturing method, crystallization can be made difficult to occur in the
<線引き工程>
線引き工程では、光ファイバ母材10を線引き装置にセットし、加熱炉で加熱して線引きする。これにより、アルカリ金属が添加されたコアと、クラッドとを有する光ファイバが製造される。
<Line drawing process>
In the drawing process, the
ここで、線引き温度(加熱炉温度)は例えば2000~2200℃である。 Here, the drawing temperature (furnace temperature) is, for example, 2000 to 2200°C.
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば上記実施形態では、アルカリ金属添加工程において、2回の濃度増加工程が行われているが、濃度増加工程は複数回行われればよく、3回以上行われてもよい。また、この場合、濃度増加工程同士の間の箇所は2箇所以上となるが、この場合、少なくとも1箇所で濃度低下工程が行われればよい。従って、全ての箇所で濃度低下工程が行われてもよい。例えばアルカリ金属添加工程において、濃度増加工程を4回行う場合には、濃度増加工程同士の間の箇所は3箇所となるが、3箇所全てで濃度低下工程を行ってもよく、1箇所又は2箇所で濃度低下工程を行ってもよい。 The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, the concentration increasing step is performed twice in the alkali metal addition step, but the concentration increasing step may be performed multiple times, and may be performed three or more times. Further, in this case, there are two or more locations between the concentration increasing steps, but in this case, the concentration decreasing step only needs to be performed at at least one location. Therefore, the concentration lowering step may be performed at all locations. For example, in the alkali metal addition step, if the concentration increasing step is performed four times, there will be three locations between the concentration increasing steps, but the concentration decreasing step may be performed at all three locations, or one or two locations. A concentration lowering step may be performed at certain locations.
また、上記実施形態では、コア材準備工程において、縮径工程の前にアルカリ金属添加工程が行われているが、縮径工程の後にアルカリ金属添加工程が行われてもよいし、複数回の縮径工程を行う場合には、その縮径工程同士の間の箇所でアルカリ金属添加工程が行われてもよい。 Further, in the above embodiment, the alkali metal addition step is performed before the diameter reduction step in the core material preparation step, but the alkali metal addition step may be performed after the diameter reduction step, or the alkali metal addition step may be performed multiple times. When performing a diameter reduction step, an alkali metal addition step may be performed at a location between the diameter reduction steps.
さらに、上記実施形態では、濃度低下工程から濃度増加工程に切り替える場合には、濃度低下工程においてアルカリ金属の濃度を低下させる条件を、予め濃度低下工程の直前の濃度増加工程においてアルカリ金属の濃度を増加させる条件に戻しているが、必ずしも戻さなくてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, when switching from the concentration reduction step to the concentration increase step, the conditions for reducing the alkali metal concentration in the concentration reduction step are set in advance so that the alkali metal concentration is changed in the concentration increase step immediately before the concentration reduction step. Although we have returned to the condition where it increases, it does not necessarily have to be returned.
また、上記実施形態では、濃度増加工程から濃度低下工程に切り替える場合には、濃度増加工程においてアルカリ金属の濃度を増加させる条件を、予め濃度増加工程の直前の濃度低下工程においてアルカリ金属の濃度を低下させる条件に戻しているが、必ずしも戻さなくてもよい。 In addition, in the above embodiment, when switching from the concentration increase step to the concentration decrease step, the conditions for increasing the alkali metal concentration in the concentration increase step are set in advance so that the alkali metal concentration is changed in the concentration decrease step immediately before the concentration increase step. Although the condition is restored to lower conditions, it does not necessarily have to be restored.
1…コア部
2…クラッド部
10…光ファイバ母材
11…コア材
21…ガラス管
42…第2熱源(熱源)
1...
Claims (9)
コア材を準備するコア材準備工程と、
前記コア材を用いて前記コア部を形成するコア部形成工程と、
前記コア部を包囲するように前記クラッド部を形成するクラッド部形成工程とを含み、
前記コア材準備工程が、
ガラス管の内側の中空部にアルカリ金属化合物の蒸気を、酸素ガスを含むキャリアガスとともに供給しながら、前記ガラス管の長手方向に沿ってトラバースする熱源によって前記ガラス管を加熱し、前記ガラス管の内表面にアルカリ金属酸化物を堆積させて前記ガラス管のバルク内にアルカリ金属を添加させるアルカリ金属添加工程を含み、
前記アルカリ金属添加工程が、
前記ガラス管の内表面近傍における前記アルカリ金属の第1最終濃度が第1初期濃度よりも高くなるように前記アルカリ金属の濃度を増加させる複数の濃度増加工程と、
前記濃度増加工程同士の間の箇所のうち少なくとも1箇所で行われ、前記ガラス管の内表面近傍における前記アルカリ金属の第2最終濃度が第2初期濃度よりも低くなるように前記アルカリ金属の濃度を低下させる濃度低下工程とを含む、光ファイバ母材の製造方法。 A method for manufacturing an optical fiber preform, comprising: a core portion; and a cladding portion surrounding the core portion;
a core material preparation step for preparing a core material;
a core part forming step of forming the core part using the core material;
a cladding part forming step of forming the cladding part so as to surround the core part,
The core material preparation step
The glass tube is heated by a heat source that traverses along the longitudinal direction of the glass tube while supplying vapor of an alkali metal compound together with a carrier gas containing oxygen gas into the hollow space inside the glass tube. an alkali metal addition step of adding an alkali metal into the bulk of the glass tube by depositing an alkali metal oxide on the inner surface;
The alkali metal addition step is
a plurality of concentration increasing steps of increasing the concentration of the alkali metal such that a first final concentration of the alkali metal near the inner surface of the glass tube is higher than a first initial concentration;
Concentration of the alkali metal is carried out at at least one of the locations between the concentration increasing steps such that the second final concentration of the alkali metal near the inner surface of the glass tube is lower than the second initial concentration. A method for manufacturing an optical fiber preform, the method comprising: reducing the concentration of the preform.
前記母材準備工程で準備された前記光ファイバ母材を線引きして光ファイバを得る線引き工程とを含む、光ファイバの製造方法。 A preform preparation step of preparing an optical fiber preform manufactured by the method for manufacturing an optical fiber preform according to any one of claims 1 to 8;
A method for manufacturing an optical fiber, comprising a drawing step of obtaining an optical fiber by drawing the optical fiber preform prepared in the preform preparation step.
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