JPH02145448A - 光フアイバ母材の製造方法 - Google Patents
光フアイバ母材の製造方法Info
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- JPH02145448A JPH02145448A JP29794288A JP29794288A JPH02145448A JP H02145448 A JPH02145448 A JP H02145448A JP 29794288 A JP29794288 A JP 29794288A JP 29794288 A JP29794288 A JP 29794288A JP H02145448 A JPH02145448 A JP H02145448A
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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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
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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】
〔技術分野〕
本発明は、コア及びクラッド両方にフッ素をドープした
、いわゆる全フッ素ドープ光ファイバを得るための光フ
ァイバ母材の製法に関するものである。
、いわゆる全フッ素ドープ光ファイバを得るための光フ
ァイバ母材の製法に関するものである。
今日、光ファイバシステムの応用分野は非常に多岐にわ
たっており、それ伴い光ファイバの特性、具体的には光
ファイバの損失量や強度に対する要求も益々多岐にわた
り、また厳しいものになってきている。
たっており、それ伴い光ファイバの特性、具体的には光
ファイバの損失量や強度に対する要求も益々多岐にわた
り、また厳しいものになってきている。
ところで低損失の光ファイバが最も求められている海底
ケーブルの分野では、今日単一モード光ファイバが使用
され、該単一モード光ファイバにおいては急速な低損失
化が進んでいる。
ケーブルの分野では、今日単一モード光ファイバが使用
され、該単一モード光ファイバにおいては急速な低損失
化が進んでいる。
この代表的なものとして従来、例えばコア/クラッドの
組成が各々5to2−GeOz/510gでΔ=0.3
%のものが主流であったが、最近ではこれに代わってよ
り低損失な5i02/5i(h−FでΔ=0.3%の、
いわゆるフッ素ドープ光ファイバが導入されようとして
いる。ここでΔはコアとクラッド間の屈折率差を示して
いる。
組成が各々5to2−GeOz/510gでΔ=0.3
%のものが主流であったが、最近ではこれに代わってよ
り低損失な5i02/5i(h−FでΔ=0.3%の、
いわゆるフッ素ドープ光ファイバが導入されようとして
いる。ここでΔはコアとクラッド間の屈折率差を示して
いる。
さらにまた前記フッ素ドープ光ファイバの一歩進んだも
のとしてクラッドのみならずコアにもフッ素をドープし
た、いわゆる全フッ素ドープ単一モード光ファイバの導
入も検討されている。これは第1図に示す如く、コア1
、クラッド2が共にフッ素を含有し、その結果両者共通
常、純粋石英ガラスの屈折率よりも低い屈折率になって
いるものである。
のとしてクラッドのみならずコアにもフッ素をドープし
た、いわゆる全フッ素ドープ単一モード光ファイバの導
入も検討されている。これは第1図に示す如く、コア1
、クラッド2が共にフッ素を含有し、その結果両者共通
常、純粋石英ガラスの屈折率よりも低い屈折率になって
いるものである。
ところでコアにもフッ素をドープする全フッ素ドープの
単一モード光ファイバでは、通常コアへのフッ素ドープ
量は純粋石英ガラスの屈折率に比してみるとΔ−0.0
7%程度であって、これよりも微量のフッ素ドープ技術
は未だ確立されていない。
単一モード光ファイバでは、通常コアへのフッ素ドープ
量は純粋石英ガラスの屈折率に比してみるとΔ−0.0
7%程度であって、これよりも微量のフッ素ドープ技術
は未だ確立されていない。
この場合単一モード光ファイバとするにはコアとクラッ
ドの屈折率差Δを0.30%以上とる必要があるから、
必然的にクラッドのΔ−は0.37%以上にすることが
必要になり、結果としてフッ素の使用量が増大し、コス
ト高になるという問題があった。
ドの屈折率差Δを0.30%以上とる必要があるから、
必然的にクラッドのΔ−は0.37%以上にすることが
必要になり、結果としてフッ素の使用量が増大し、コス
ト高になるという問題があった。
より具体的に説明すると、フッ素のドープ量は第2図に
示すようにフッ化物ガス分圧の1/4乗に比例するため
、例えば八−を0.32から0.37に上げようとする
と、ドープガスとしてよく使用されるSin、等のフッ
化物ガスの使用量が2倍も多く必要になる。
示すようにフッ化物ガス分圧の1/4乗に比例するため
、例えば八−を0.32から0.37に上げようとする
と、ドープガスとしてよく使用されるSin、等のフッ
化物ガスの使用量が2倍も多く必要になる。
そこでこの問題を解決すべく、コアへのフッ素ドープ量
をより少ない値に制御できる技術を確立し、もってクラ
ッドへのフッ素ドープ量をも減することのできるフッ素
ドープ技術の改良が待たれていた。
をより少ない値に制御できる技術を確立し、もってクラ
ッドへのフッ素ドープ量をも減することのできるフッ素
ドープ技術の改良が待たれていた。
前記問題に鑑み本発明の目的は、フッ素ガスの使用量を
減らし、より低コストの全フッ素ドープ光ファイバを製
造することにある。
減らし、より低コストの全フッ素ドープ光ファイバを製
造することにある。
前記目的を達成すべく本発明は、石英ガラス微粒子を主
成分とする光ファイバ用多孔質体を、少なくとも塩素と
不活性ガスとを含む雰囲気中で、かつ前記光ファイバ用
多孔質体が完全にガラス化しない温度にて加熱して脱水
処理を施した後、前記脱水処理温度より低く、かつ少な
くとも塩素と不活性ガスとフッ化物ガスとを含む雰囲気
中に晒して前記光ファイバ用多孔質体内にフッ素をドー
プし、しかる後少なくとも塩素と不活性ガスとを含む雰
囲気中で加熱して透明ガラス化することを特徴とするも
のである。
成分とする光ファイバ用多孔質体を、少なくとも塩素と
不活性ガスとを含む雰囲気中で、かつ前記光ファイバ用
多孔質体が完全にガラス化しない温度にて加熱して脱水
処理を施した後、前記脱水処理温度より低く、かつ少な
くとも塩素と不活性ガスとフッ化物ガスとを含む雰囲気
中に晒して前記光ファイバ用多孔質体内にフッ素をドー
プし、しかる後少なくとも塩素と不活性ガスとを含む雰
囲気中で加熱して透明ガラス化することを特徴とするも
のである。
従来はVAD法にて製造した光ファイバ用多孔質体を加
熱炉中で脱水処理し、透明ガラス化する過程で、前記加
熱炉内をフッ化物ガスを含む雰囲気にせしめ、この雰囲
気内に前記光ファイバ用多孔質体を晒すことで母材中に
フッ素をドープしていた。しかしながらこの方法では前
述の如くΔ=0.07%以下の微小量を母材内に均一に
ドープすることができなかった。そこで本発明者は種々
の実験を繰り返した後、Δ−0,02%という微小量の
フッ素ドープ技術を確立した。以下にその方法を詳細に
説明する。
熱炉中で脱水処理し、透明ガラス化する過程で、前記加
熱炉内をフッ化物ガスを含む雰囲気にせしめ、この雰囲
気内に前記光ファイバ用多孔質体を晒すことで母材中に
フッ素をドープしていた。しかしながらこの方法では前
述の如くΔ=0.07%以下の微小量を母材内に均一に
ドープすることができなかった。そこで本発明者は種々
の実験を繰り返した後、Δ−0,02%という微小量の
フッ素ドープ技術を確立した。以下にその方法を詳細に
説明する。
まずVAD法により石英ガラス微粒子からなる光ファイ
バ用多孔質体を得、これを最高温度部が1100℃の加
熱炉中で、He501/分、C1* 0.51/分を流
しながら15hm/時の速度で引き下げ、前記最高温度
部1100℃の部分を全長が通過したところで引き上げ
た。これにより光ファイバ用多孔質体の脱水処理が行わ
れたが、光ファイバ用多孔質体は一部焼結が起こると予
想されるが、外観上の変化はほとんど認められなかった
。
バ用多孔質体を得、これを最高温度部が1100℃の加
熱炉中で、He501/分、C1* 0.51/分を流
しながら15hm/時の速度で引き下げ、前記最高温度
部1100℃の部分を全長が通過したところで引き上げ
た。これにより光ファイバ用多孔質体の脱水処理が行わ
れたが、光ファイバ用多孔質体は一部焼結が起こると予
想されるが、外観上の変化はほとんど認められなかった
。
次に、炉の最高温度部を900℃に下げ、He 501
/分、ci、 0.51/分、5iFaを0.031/
分流しなから450vg/時の速度で引き下げ、前記最
高温度部900°Cの部分を通過させた。しかる後この
母材を引き上げ、最、後に炉の最高温度部を1430℃
に上げ、He50ffi/分、C1,0,51,/分を
流しなから100mvA/時の速度で引き下げ、全体を
透明ガラス化せしめた。
/分、ci、 0.51/分、5iFaを0.031/
分流しなから450vg/時の速度で引き下げ、前記最
高温度部900°Cの部分を通過させた。しかる後この
母材を引き上げ、最、後に炉の最高温度部を1430℃
に上げ、He50ffi/分、C1,0,51,/分を
流しなから100mvA/時の速度で引き下げ、全体を
透明ガラス化せしめた。
このようにして得られた透明ガラス母材のΔ−をプリフ
ォームアナライザーで測定したら、その値は0.02%
であり、しかもフッ素がその径方向に均一にドープされ
ていることが判った。
ォームアナライザーで測定したら、その値は0.02%
であり、しかもフッ素がその径方向に均一にドープされ
ていることが判った。
次にこの透明ガラス母材を外径が15mmになるように
延伸し、その上に石英ガラス微粒子を堆積せしめ、しか
る後これを最高温度部を1000℃にした炉中で、He
50j2/分、ctt o、s j!/分を流しながら
45h+*/時の速度で引き下げて脱水処理を施した後
引き上げた。続いて炉の最高温度部を1350°Cに上
げた状態でHe 13.51−7分、CI20.15j
2/分、SiF4を1.511/分流しなから15hm
7時の速度で前記最高温度部を通過させ、透明なフッ
素ドープクラッドを得た。このクラッド部のΔ−は前述
同様にプリフォームアナライザーで測定したら0.37
%に相当するフッ素を含有していることが判った。
延伸し、その上に石英ガラス微粒子を堆積せしめ、しか
る後これを最高温度部を1000℃にした炉中で、He
50j2/分、ctt o、s j!/分を流しながら
45h+*/時の速度で引き下げて脱水処理を施した後
引き上げた。続いて炉の最高温度部を1350°Cに上
げた状態でHe 13.51−7分、CI20.15j
2/分、SiF4を1.511/分流しなから15hm
7時の速度で前記最高温度部を通過させ、透明なフッ
素ドープクラッドを得た。このクラッド部のΔ−は前述
同様にプリフォームアナライザーで測定したら0.37
%に相当するフッ素を含有していることが判った。
このクラッド合成と同様な方法を更に2回繰り返して所
望の厚さのクラッドを得た。このときのコア/クラツド
比は1 /12.5になっていた。最後にこの母材を線
引して外径125μll1(紫外線硬化型樹脂被覆外径
250μm)の全フッ素ドープ型の単一モード光ファイ
バを得た。この光ファイバをNo。
望の厚さのクラッドを得た。このときのコア/クラツド
比は1 /12.5になっていた。最後にこの母材を線
引して外径125μll1(紫外線硬化型樹脂被覆外径
250μm)の全フッ素ドープ型の単一モード光ファイ
バを得た。この光ファイバをNo。
1とする。
次に比較のため従来方法による全フッ素ドープ型の単一
モード光ファイバを作った。この条件を以下に示す。
モード光ファイバを作った。この条件を以下に示す。
まず前述した本発明の方法のものと同様にVAD法によ
り石英ガラス微粒子からなる光ファイバ用多孔質体を得
、これを最高温度部が900″Cの加熱炉中で、He5
0f/分、Ch O,51,7分、5iFn0.03a
I1.7分を流しながら200mm/時の速度で引き下
げ、前記最高温度部900°Cの部分を全長が通過した
ところで引き上げた。次に炉の最高温度部を1480°
Cに上げ、He50j!/分、CL O,5I!、7分
を流しながら200mm/時の速度で引き下げた。得ら
れた透明ガラス母材の八−をプリフォームアナライザー
により測定したら0.075%であった。
り石英ガラス微粒子からなる光ファイバ用多孔質体を得
、これを最高温度部が900″Cの加熱炉中で、He5
0f/分、Ch O,51,7分、5iFn0.03a
I1.7分を流しながら200mm/時の速度で引き下
げ、前記最高温度部900°Cの部分を全長が通過した
ところで引き上げた。次に炉の最高温度部を1480°
Cに上げ、He50j!/分、CL O,5I!、7分
を流しながら200mm/時の速度で引き下げた。得ら
れた透明ガラス母材の八−をプリフォームアナライザー
により測定したら0.075%であった。
この透明ガラス母材を外径が15mmになるように延伸
し、その上に石英ガラス微粒子を堆積せしめた。しかる
後これを最高温度部を1000°Cにした炉中で、He
50f/分、CI20.51!、7分を流しながら45
0mm/時の速度で引き下げて脱水処理を施した後引き
上げた。続いて炉の最高温度部を1350°Cに上げた
状態でHe 13.5 J!/分、C1z 0.151
/分、5iFaを2.91t/分流しながら150mn
+ 7時の速度で前記最高温度部を通過させ、透明なフ
ッ素ドープクラッドを得た。このクラッド部の八−は前
述同様にプリフォームアナライザーで測定したところ0
.425%に相当するフッ素を含有していることが判っ
た。このクラッド合成と同様な方法を更に2回繰り返し
て所望の厚さのクラッドを得た。このときのコア/クラ
ツド比は1 /12.5になっていた。
し、その上に石英ガラス微粒子を堆積せしめた。しかる
後これを最高温度部を1000°Cにした炉中で、He
50f/分、CI20.51!、7分を流しながら45
0mm/時の速度で引き下げて脱水処理を施した後引き
上げた。続いて炉の最高温度部を1350°Cに上げた
状態でHe 13.5 J!/分、C1z 0.151
/分、5iFaを2.91t/分流しながら150mn
+ 7時の速度で前記最高温度部を通過させ、透明なフ
ッ素ドープクラッドを得た。このクラッド部の八−は前
述同様にプリフォームアナライザーで測定したところ0
.425%に相当するフッ素を含有していることが判っ
た。このクラッド合成と同様な方法を更に2回繰り返し
て所望の厚さのクラッドを得た。このときのコア/クラ
ツド比は1 /12.5になっていた。
最後にこの母材を線引して外径125μ11(紫外線硬
化型樹脂被覆外径250μ―)の全フッ素ドープ型の単
一モード光ファイバを得た。この光ファイバをNo、2
とする。
化型樹脂被覆外径250μ―)の全フッ素ドープ型の単
一モード光ファイバを得た。この光ファイバをNo、2
とする。
前記光ファイバNo、1、No、2の伝送損失(dB/
km)をOH基の影響の現れる1、39μm、及び通常
の使用波長帯域である1、3μm 、 1.55μmの
各波長で測定した。その結果を表−1に示す。
km)をOH基の影響の現れる1、39μm、及び通常
の使用波長帯域である1、3μm 、 1.55μmの
各波長で測定した。その結果を表−1に示す。
表−1
光ファイバNo OH1,391,3ttm 1
.55tttaNo、1 0.72 0.3
09 0.183No、2 0.72 0
.310 0.182この表−1が示すように光ファ
イバNo、1及びNo。
.55tttaNo、1 0.72 0.3
09 0.183No、2 0.72 0
.310 0.182この表−1が示すように光ファ
イバNo、1及びNo。
2の伝送損失値はほとんど差がない。
尚、前述したようにNo、1の光ファイバのコアのΔ−
は0.02%、クラッドのΔ−は0.37%であるがら
コアークラッドの屈折率差Δは0.35%であり、一方
No、2の光ファイバのコアのΔ−は0.075%、ク
ラッドの八−は0.425%、よって両者の屈折率差Δ
もNo、1と同様0.35%である。
は0.02%、クラッドのΔ−は0.37%であるがら
コアークラッドの屈折率差Δは0.35%であり、一方
No、2の光ファイバのコアのΔ−は0.075%、ク
ラッドの八−は0.425%、よって両者の屈折率差Δ
もNo、1と同様0.35%である。
一般に単一モード光ファイバの場合、コア部の断面積は
クラッド部の断面積の約1/200である。
クラッド部の断面積の約1/200である。
従ってクラッド部の合成価格で単一モード光ファイバの
価格が決定されると言っても過言ではない。
価格が決定されると言っても過言ではない。
因みに、前記No、1の光ファイバを得るために消費し
たSiF4の量は、No、2の光ファイバを得るために
消費したSiF4の約1/2であった。一般にSiF、
は非常に高価なガスであるため、この差は非常に大きく
、計算したところNo、1の光ファイバはNo、2の光
ファイバの約1/2であることが判った。
たSiF4の量は、No、2の光ファイバを得るために
消費したSiF4の約1/2であった。一般にSiF、
は非常に高価なガスであるため、この差は非常に大きく
、計算したところNo、1の光ファイバはNo、2の光
ファイバの約1/2であることが判った。
ここで前記実施例ではフッ化物ガスとして5iFaの例
のみ述べているが、他のフッ化物ガスでも同様である。
のみ述べているが、他のフッ化物ガスでも同様である。
また前述した実施例では通常光ファイバ用のドーパント
として使用されるGeO2やP2osを全く含まないも
ののみ示したが、これらのドーパントが0〜0.1mo
1%程度含まれている光ファイバであってもコア及びク
ラッドにフッ素をドープする全フッ素ドープ光ファイバ
であればほぼ同様の効果が期待できる。
として使用されるGeO2やP2osを全く含まないも
ののみ示したが、これらのドーパントが0〜0.1mo
1%程度含まれている光ファイバであってもコア及びク
ラッドにフッ素をドープする全フッ素ドープ光ファイバ
であればほぼ同様の効果が期待できる。
また同様に本実施例では単一モード光ファイバについて
のみ述べているが、この技術が他の光ファイバ、すなわ
ちマルチモード光ファイバにも応用できることは言うま
でもない。
のみ述べているが、この技術が他の光ファイバ、すなわ
ちマルチモード光ファイバにも応用できることは言うま
でもない。
前述の如く本発明によれば、全フッ素ドープ光ファイバ
を製造するに際し、高価なフッ化物ガスの使用を低減で
き、もって低コストの全フッ素ドープ光ファイバを得る
ことができる。
を製造するに際し、高価なフッ化物ガスの使用を低減で
き、もって低コストの全フッ素ドープ光ファイバを得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はフッ化物ガスの分圧とΔ−の関係を示すグラフ
、第2図は一般的な全フッ素ドープ光ファイバの一例の
屈折率分布を示す図である。 1〜コア 2〜クラツド 特許出願人 古河電気工業株式会社フッ化物ガスの
分圧 第2図
、第2図は一般的な全フッ素ドープ光ファイバの一例の
屈折率分布を示す図である。 1〜コア 2〜クラツド 特許出願人 古河電気工業株式会社フッ化物ガスの
分圧 第2図
Claims (1)
- 石英ガラス微粒子を主成分とする光ファイバ用多孔質体
を、少なくとも塩素と不活性ガスとを含む雰囲気中で、
かつ前記光ファイバ用多孔質体が完全にガラス化しない
温度にて加熱して脱水処理を施した後、前記脱水処理温
度より低く、かつ少なくとも塩素と不活性ガスとフッ化
物ガスとを含む雰囲気中に晒して前記光ファイバ用多孔
質体内にフッ素をドープし、しかる後少なくとも塩素と
不活性ガスとを含む雰囲気中で加熱して透明ガラス化す
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 |
---|---|---|---|
JP29794288A JPH02145448A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29794288A JPH02145448A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02145448A true JPH02145448A (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=17853090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29794288A Pending JPH02145448A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02145448A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-11-25 JP JP29794288A patent/JPH02145448A/ja active Pending
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