JPH01270534A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法Info
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- JPH01270534A JPH01270534A JP9574288A JP9574288A JPH01270534A JP H01270534 A JPH01270534 A JP H01270534A JP 9574288 A JP9574288 A JP 9574288A JP 9574288 A JP9574288 A JP 9574288A JP H01270534 A JPH01270534 A JP H01270534A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、いわゆる外付は法による光ファイバ母材の
製造方法に関するもので特に低OHの光ファイバを得る
のに好適な方法に関する。
製造方法に関するもので特に低OHの光ファイバを得る
のに好適な方法に関する。
(従来の技術)
光ファイバ母材の製法のひとつに、光ファイバのコアと
なるべきガラスロッドの上にクラッドとなるべきガラス
を堆積する方法がある。具体的には特開昭61−127
680に見られるように予め用意された高純度のコア用
ガラスqットの上にクラッドとなるガラス微粒子層を形
成し、次いでこのガラス微粒子層を透明ガラス化してコ
アークラッド型のファイバ母材とする方法である。この
例にならって単一モードファイバを作成する場合、最終
製品である光ファイバ中に伝搬する光の波長にもよるが
波長1.3μmを伝搬させるファイバではコア径10μ
m、クラッド径125μm程度に設定する必要がある。
なるべきガラスロッドの上にクラッドとなるべきガラス
を堆積する方法がある。具体的には特開昭61−127
680に見られるように予め用意された高純度のコア用
ガラスqットの上にクラッドとなるガラス微粒子層を形
成し、次いでこのガラス微粒子層を透明ガラス化してコ
アークラッド型のファイバ母材とする方法である。この
例にならって単一モードファイバを作成する場合、最終
製品である光ファイバ中に伝搬する光の波長にもよるが
波長1.3μmを伝搬させるファイバではコア径10μ
m、クラッド径125μm程度に設定する必要がある。
ファイバ母材のサイズは、自由に設定できるが母材のク
ラッド/コア径比は、ファイバのそれと同じでなければ
ならずファイバ母材作成の最終工程ではコアガラスの直
径が4mmであれば、クラッドのそれは50mm程度に
なる。
ラッド/コア径比は、ファイバのそれと同じでなければ
ならずファイバ母材作成の最終工程ではコアガラスの直
径が4mmであれば、クラッドのそれは50mm程度に
なる。
勿論この母材が優れたファイバとして動作するためには
、コアガラスとタララドガラスの間に屈折率の差が必要
で通常相対的な差は0.3%程度が選択されている。と
ころでコアガラスロッド上へのタララドガラスの形成は
一度の工程で行うことは実際上不可能であって通常は何
回かに分けて形成している。すなわち最終的にクラッド
/コア径比はおよそ12であるので、まず−回目のタラ
ラドガラス層形成では3倍のクラット/コア径比とし、
次のタララドガラス層形成では、−回目で得られたロッ
ド上に径が4倍となるようにするといったことが行われ
る。これにより最終的なりラッド/コア径比12が確保
される。
、コアガラスとタララドガラスの間に屈折率の差が必要
で通常相対的な差は0.3%程度が選択されている。と
ころでコアガラスロッド上へのタララドガラスの形成は
一度の工程で行うことは実際上不可能であって通常は何
回かに分けて形成している。すなわち最終的にクラッド
/コア径比はおよそ12であるので、まず−回目のタラ
ラドガラス層形成では3倍のクラット/コア径比とし、
次のタララドガラス層形成では、−回目で得られたロッ
ド上に径が4倍となるようにするといったことが行われ
る。これにより最終的なりラッド/コア径比12が確保
される。
(発明が解決しよ・うとする課題)
しかしこの方法によって得られるファイバの伝送損失特
性はさほど優れたものとはいえず、波長1.3 μmで
せいぜい0.40dB/Kmであった。この発明者等が
その原因を検討しん結果、従来の方法は光が主として伝
搬するコアガラスを直接に熱的に処理するため、どうし
ても熱処理中にコアガラス内にOH等の不純物が拡散し
てしまうためであることか判明した。なかでも第1回目
の外付けにおけるクラッド/コア径比がファイバの残留
OH基量にかなり強い相関を有していることがねがった
。
性はさほど優れたものとはいえず、波長1.3 μmで
せいぜい0.40dB/Kmであった。この発明者等が
その原因を検討しん結果、従来の方法は光が主として伝
搬するコアガラスを直接に熱的に処理するため、どうし
ても熱処理中にコアガラス内にOH等の不純物が拡散し
てしまうためであることか判明した。なかでも第1回目
の外付けにおけるクラッド/コア径比がファイバの残留
OH基量にかなり強い相関を有していることがねがった
。
すなわちクラッド/コア径比が大きいときには外(4げ
のトラバース回数が増すため、実質的にコアガラスが加
熱されている時間か長くなりOH基がファイバ内により
以」二に拡散してしまう。
のトラバース回数が増すため、実質的にコアガラスが加
熱されている時間か長くなりOH基がファイバ内により
以」二に拡散してしまう。
(課題を解決するための手段)
この発明は、以上の観点から光ファイバのコアとなるべ
きガラスIコツトの−ににクランI・となるべきガラス
を複数回に分けて堆積して光ファイバ母材とする方法に
おいて、先ず第1のクラッド用ガラス層の厚さをコア用
ガラスロットの径のおよそ1/4〜1/2とし、次いで
残りのクラット用ガラス層を形成するようにしたもので
ある。
きガラスIコツトの−ににクランI・となるべきガラス
を複数回に分けて堆積して光ファイバ母材とする方法に
おいて、先ず第1のクラッド用ガラス層の厚さをコア用
ガラスロットの径のおよそ1/4〜1/2とし、次いで
残りのクラット用ガラス層を形成するようにしたもので
ある。
以−J=の範囲とすることにより、得られるファイバの
OI−f基吸収損失を波長1.39μmで0.5〜]−
,5dB/kmに低減することができる。
OI−f基吸収損失を波長1.39μmで0.5〜]−
,5dB/kmに低減することができる。
(実施例)
コア用カラスロットとして純粋石英ガラスを複数個用意
し、それらの上に厚さを変えて外付けによりSiOガラ
ス微粒子層を形成してそれぞれに透明ガラス化した。第
1図は、この第1回目の外付は工程によって得られる各
ロットのクラッド/コア径比(1) 1/d)と波長1
.39μmにおけるOHの残留量の関係を示したもので
ある。ここでD1/4d−1,,5が第1のクラッドガ
ラス厚がコアガラスロット径の174に相当し、DI/
d=2が同じ<1/2に相当する。第1図から明らかな
ようにD 1/d−1,75付近で吸収損失が最小値を
示し、それから外れるに従って吸収損失は次第に増加し
ている。そしてD L/dか1.5〜2の範囲内であれ
ばOII基吸収損失を1.5dB/km以下に抑制でき
る。
し、それらの上に厚さを変えて外付けによりSiOガラ
ス微粒子層を形成してそれぞれに透明ガラス化した。第
1図は、この第1回目の外付は工程によって得られる各
ロットのクラッド/コア径比(1) 1/d)と波長1
.39μmにおけるOHの残留量の関係を示したもので
ある。ここでD1/4d−1,,5が第1のクラッドガ
ラス厚がコアガラスロット径の174に相当し、DI/
d=2が同じ<1/2に相当する。第1図から明らかな
ようにD 1/d−1,75付近で吸収損失が最小値を
示し、それから外れるに従って吸収損失は次第に増加し
ている。そしてD L/dか1.5〜2の範囲内であれ
ばOII基吸収損失を1.5dB/km以下に抑制でき
る。
その理由としては以下のことが考えられる。すなわちD
+、/dか大きくなるにつれて外付けの1−ラハース
回数が増加し、20回以上ともなると実質的にコアガラ
スが加熱されている時間はかなり長くなる。コアガラス
」二に堆積されたガラス微粒子層は、カラス微粒子間に
かなりの気体を含むので熱伝導率が低く何10回もトラ
バースすれば数回目以上のトラバース時のトーチの熱は
コアガラスまで伝わらないと思われるが、実際にはI・
ラハース回数か増加するにつれてファイバコアの0 ■
(残留量か増加していく。こればガラス微粒子の堆積温
度が1000〜1400°Cといったかなり高温のため
、ガラス微粒子の堆積中のコアガラスの温度もOH基の
拡散に十分な程度に上昇しているからと考えられる。こ
のためあまり大きくないほうが実効的なコアガラスロッ
トの加熱時間が少なくなるので望ましいが、l・ラハー
ス回数を次第に減らしてい(と第1回口に形成されるク
ラッドの厚さが薄くなってしまうので第1回目のクラン
ド付けによるコアガラス中へのO■(拡散は少ないが、
次に行う第2回目のクラッド付けからの○+−1拡散が
第1回目のクラットガラスを抜けてコアガラス中に到達
し−こしまい、結果としてファイバのOH基損失が増大
するものと考えられる。もちろん出発母材であるコアガ
ラスロットの・ナイスと最糸冬的なファイバのO11基
損失は無関係でばないか、以上の傾向はコアガラスロッ
トが5〜30mmφ程度の範囲で同様の傾向が見られた
。
+、/dか大きくなるにつれて外付けの1−ラハース
回数が増加し、20回以上ともなると実質的にコアガラ
スが加熱されている時間はかなり長くなる。コアガラス
」二に堆積されたガラス微粒子層は、カラス微粒子間に
かなりの気体を含むので熱伝導率が低く何10回もトラ
バースすれば数回目以上のトラバース時のトーチの熱は
コアガラスまで伝わらないと思われるが、実際にはI・
ラハース回数か増加するにつれてファイバコアの0 ■
(残留量か増加していく。こればガラス微粒子の堆積温
度が1000〜1400°Cといったかなり高温のため
、ガラス微粒子の堆積中のコアガラスの温度もOH基の
拡散に十分な程度に上昇しているからと考えられる。こ
のためあまり大きくないほうが実効的なコアガラスロッ
トの加熱時間が少なくなるので望ましいが、l・ラハー
ス回数を次第に減らしてい(と第1回口に形成されるク
ラッドの厚さが薄くなってしまうので第1回目のクラン
ド付けによるコアガラス中へのO■(拡散は少ないが、
次に行う第2回目のクラッド付けからの○+−1拡散が
第1回目のクラットガラスを抜けてコアガラス中に到達
し−こしまい、結果としてファイバのOH基損失が増大
するものと考えられる。もちろん出発母材であるコアガ
ラスロットの・ナイスと最糸冬的なファイバのO11基
損失は無関係でばないか、以上の傾向はコアガラスロッ
トが5〜30mmφ程度の範囲で同様の傾向が見られた
。
この場合第2回目の外イ」け工程における外付は倍率(
1)2/Di)は最低4倍としている。ここでD2はロ
ットの最終外径を示す。
1)2/Di)は最低4倍としている。ここでD2はロ
ットの最終外径を示す。
(具体例)
コア用ガラスロッドdとして直径7M、長さ500mm
の純粋石英ガラスを用い、その上に外付は法によりSi
O□ガラス微粒子層を8+nm厚に形成し、これを最高
温度1500°Cの加熱炉内に導入して透明ガラス化し
外径D1が12.6mmのロッドとした。これにより第
1回目の外付けによる倍率はD I/d=1.8である
。なおこの時加熱炉内にCF4を3!/分供給してガラ
ス中に最大2重量%までのフッ素が添加されるようにし
た。次にこのロッド上に引続きSiO□ガラス微粒子の
堆積−透明ガラス化を3回繰返し外径D2が8Bmmの
ロッドとした。最後にこのロッドを線引きしてコア径1
0μm、クラツド径125μmのファイバとした。かく
して得られたファイバの損失波長特性を調べたところ第
2図に示すとおりOH吸収損失(波長1.39μm)は
約16B/kmと少なく、これによる波長1.3μmへ
の影響は無視できるほど少いものであり、従来法による
ものと比較して著しく優れたものであった。
の純粋石英ガラスを用い、その上に外付は法によりSi
O□ガラス微粒子層を8+nm厚に形成し、これを最高
温度1500°Cの加熱炉内に導入して透明ガラス化し
外径D1が12.6mmのロッドとした。これにより第
1回目の外付けによる倍率はD I/d=1.8である
。なおこの時加熱炉内にCF4を3!/分供給してガラ
ス中に最大2重量%までのフッ素が添加されるようにし
た。次にこのロッド上に引続きSiO□ガラス微粒子の
堆積−透明ガラス化を3回繰返し外径D2が8Bmmの
ロッドとした。最後にこのロッドを線引きしてコア径1
0μm、クラツド径125μmのファイバとした。かく
して得られたファイバの損失波長特性を調べたところ第
2図に示すとおりOH吸収損失(波長1.39μm)は
約16B/kmと少なく、これによる波長1.3μmへ
の影響は無視できるほど少いものであり、従来法による
ものと比較して著しく優れたものであった。
なお、上記実施例ではコア用ガラスとして純粋石英ガラ
ス、クラッド用ガラスとしてフッ素ドープ石英ガラスの
例をあげたが、これに限定されるものでなくコア用ガラ
スとしてGeのように石英ガラスに添加されてその屈折
率を増加させるようなドーパントを含ませてもよく、ま
たクラッド用ガラスとして純粋石英ガラス、複数ドーパ
ントを含むガラスとしてもよいことはいうまでもない。
ス、クラッド用ガラスとしてフッ素ドープ石英ガラスの
例をあげたが、これに限定されるものでなくコア用ガラ
スとしてGeのように石英ガラスに添加されてその屈折
率を増加させるようなドーパントを含ませてもよく、ま
たクラッド用ガラスとして純粋石英ガラス、複数ドーパ
ントを含むガラスとしてもよいことはいうまでもない。
(効 果)
この発明の方法は、以上のようにコア用ガラスロッド上
に外付は法によってクラッド用ガラス微粒子を堆積して
透明ガラス化するに際して、得られるロッドの外径と最
初のコア用ガラスロッドの径比を所定の値とすることに
より、コア用ガラス内へのOHの浸入を阻止したもので
あるがら得られるファイバのOH損失を低減できるとい
う利点を有する。
に外付は法によってクラッド用ガラス微粒子を堆積して
透明ガラス化するに際して、得られるロッドの外径と最
初のコア用ガラスロッドの径比を所定の値とすることに
より、コア用ガラス内へのOHの浸入を阻止したもので
あるがら得られるファイバのOH損失を低減できるとい
う利点を有する。
第1図は、第1回目の外付けによるコアークラッド倍率
と1.39μmにおけるOH基吸収損失の関係を示すグ
ラフ、第2図は、この発明の方法と従来法によるファイ
バの損失波長特性を示すグラフである。
と1.39μmにおけるOH基吸収損失の関係を示すグ
ラフ、第2図は、この発明の方法と従来法によるファイ
バの損失波長特性を示すグラフである。
Claims (1)
- 光ファイバのコアとなるべきガラスロッドの上に、クラ
ッドとなるべきガラスを複数回に分けて堆積して光ファ
イバ母材とする方法において、先ず第1のクラッド用ガ
ラス層の厚さをコア用ガラスロッドの径のおよそ1/4
〜1/2とし、次いで残りのクラッド用ガラス層を形成
することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9574288A JPH01270534A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9574288A JPH01270534A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01270534A true JPH01270534A (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=14145943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9574288A Pending JPH01270534A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01270534A (ja) |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP9574288A patent/JPH01270534A/ja active Pending
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