JPH0244040A - 光ファイバ母材用中間体の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材用中間体の製造方法Info
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- 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
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- 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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- C03B37/0142—Reactant deposition burners
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- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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、光ファイバ母材となる中間体の製造方法に
関するもので、特に高速度で製造する技術に関するもの
である。
関するもので、特に高速度で製造する技術に関するもの
である。
（従来の技術）
光ファイバ母材の製造方法として、クラッド用ガラスロ
ッドをプラズマ炎内に送り込んで透明ガラスとなし、こ
れを予め用意された透明なコアロッドもしくはコアーク
ラッド型ロンドの外側に堆積させて母材とする方法があ
る。
ッドをプラズマ炎内に送り込んで透明ガラスとなし、こ
れを予め用意された透明なコアロッドもしくはコアーク
ラッド型ロンドの外側に堆積させて母材とする方法があ
る。
第２図は従来例を示したものでＩＩは透明なコアークラ
ッド型ロンドで、コアの周りに薄い第１のクラッドが設
けられており、その軸の周りに回転されるとともに長さ
方向にトラバースされるようになされていて、その上に
第１のクラッドと同一組成の透明な第２クラツド１２が
堆積される。
ッド型ロンドで、コアの周りに薄い第１のクラッドが設
けられており、その軸の周りに回転されるとともに長さ
方向にトラバースされるようになされていて、その上に
第１のクラッドと同一組成の透明な第２クラツド１２が
堆積される。
その堆積方法はプラズマ炎１３内に別途側方から第２ク
ラツドとなるガラスロッド１４を送り込み、このガラス
ロッド１４をプラズマ炎１３内で透明ガラス化し、それ
を第１のクラッド上に堆積させている。なお、前記プラ
ズマ炎１３は、その周りに高周波コイル１５が巻回され
た耐火物パイプ１６内にプラズマガスを供給し、コイル
１５に高周波を印加することで得られる。なお、１７は
ガラスロッド供給バイブである。出発部材となるロッド
はコアークラッド型に限らずコアだけのものでも良いが
、以下の理由により前者の方が望ましい。すなわち、伝
送特性上の観点からコアとクラッドとの間に異物が入ら
ないよう両者を同時に作るべきである。例えば、単一モ
ードファイバでは第３図に示すようにコアａの部分を光
が伝搬するが、実際にはその外側の部分も幾らか光が伝
搬する。それらのことを考慮すると光ファイバの中心部
分のうち不純物の少ないガラスでなければいけない部分
はコアａとこれを取り巻く幾らか光の伝搬する第１のク
ラッドｂの部分である。このときコアａの周囲の低損失
であるべきクラッドの直径は、コア径の３倍から７倍程
度といわれている。
ラツドとなるガラスロッド１４を送り込み、このガラス
ロッド１４をプラズマ炎１３内で透明ガラス化し、それ
を第１のクラッド上に堆積させている。なお、前記プラ
ズマ炎１３は、その周りに高周波コイル１５が巻回され
た耐火物パイプ１６内にプラズマガスを供給し、コイル
１５に高周波を印加することで得られる。なお、１７は
ガラスロッド供給バイブである。出発部材となるロッド
はコアークラッド型に限らずコアだけのものでも良いが
、以下の理由により前者の方が望ましい。すなわち、伝
送特性上の観点からコアとクラッドとの間に異物が入ら
ないよう両者を同時に作るべきである。例えば、単一モ
ードファイバでは第３図に示すようにコアａの部分を光
が伝搬するが、実際にはその外側の部分も幾らか光が伝
搬する。それらのことを考慮すると光ファイバの中心部
分のうち不純物の少ないガラスでなければいけない部分
はコアａとこれを取り巻く幾らか光の伝搬する第１のク
ラッドｂの部分である。このときコアａの周囲の低損失
であるべきクラッドの直径は、コア径の３倍から７倍程
度といわれている。
ここに３倍から７倍と大きな開きがあるのは、この第１
のクラッドの外側に配置する第２のクラッドＣの特性、
特に含有する不純物の濃度によるからである。問題とな
る不純物としては０１１基、鉄や銅等の遷移金属とされ
ている。これらの不純物は、光ファイバ母材を製造する
過程でガラス母材に加えられる熱により母材の中心部に
拡散して行く。
のクラッドの外側に配置する第２のクラッドＣの特性、
特に含有する不純物の濃度によるからである。問題とな
る不純物としては０１１基、鉄や銅等の遷移金属とされ
ている。これらの不純物は、光ファイバ母材を製造する
過程でガラス母材に加えられる熱により母材の中心部に
拡散して行く。
第１のクラッドｂの厚さが不十分な場合にはコアの近傍
にまで拡散して最終的には光ファイバの伝送特性に影響
を与える。以上のことからコアａと少なくともクラッド
の一部分すとは同時に製造される。しかしながら、光フ
ァイバの断面において最も面積が大きいのは第２のクラ
ッドＣであり、この部分のガラスを効率良（製造するこ
とが高速製造技術の決め手といえる。
にまで拡散して最終的には光ファイバの伝送特性に影響
を与える。以上のことからコアａと少なくともクラッド
の一部分すとは同時に製造される。しかしながら、光フ
ァイバの断面において最も面積が大きいのは第２のクラ
ッドＣであり、この部分のガラスを効率良（製造するこ
とが高速製造技術の決め手といえる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、従来の方法では出発部材である前記ロッ
ドか細いため、初期の段階では堆積されるクラフト用透
明ガラスの付着効率が低くせいぜい５０％程度であるた
め、所定の外径にするまで長時間を要していた。
ドか細いため、初期の段階では堆積されるクラフト用透
明ガラスの付着効率が低くせいぜい５０％程度であるた
め、所定の外径にするまで長時間を要していた。
（課題を解決するための手段〕
この発明は、以上の観点から予め用意されたクラッド用
ガラスロッドを火炎内に送り込み、微粒子のまま少なく
ともコアとなる部分を含むガラスロッドの周りに付着さ
せて不透明な多孔質焼結体として堆積させるようにした
ものである。
ガラスロッドを火炎内に送り込み、微粒子のまま少なく
ともコアとなる部分を含むガラスロッドの周りに付着さ
せて不透明な多孔質焼結体として堆積させるようにした
ものである。
なお、予め用意さるべきクラッド用ガラスロッドの粒子
径は１〜２００μｍより好ましくは５〜１００μｍであ
る。粒子径が１μｍ未満では堆積効率が低く、２００μ
ｍを超えると透明ガラス化時の脱泡がしにくくなるから
である。また火炎の温度は送り込まれたガラスロッドを
透明化させることなく微粒子が相互に融着する程度の温
度であって、およそ６００〜１１００℃程度をいう。
径は１〜２００μｍより好ましくは５〜１００μｍであ
る。粒子径が１μｍ未満では堆積効率が低く、２００μ
ｍを超えると透明ガラス化時の脱泡がしにくくなるから
である。また火炎の温度は送り込まれたガラスロッドを
透明化させることなく微粒子が相互に融着する程度の温
度であって、およそ６００〜１１００℃程度をいう。
（作 用）
クランド用ガラスロッドを透明なコアロフト、もしくは
コアークラッド型ロッドの外側に不透明ガラス状の多孔
質焼結体として堆積させることにより、ガラスロッドの
原形は維持されたままであるので、透明ガラスと比較す
るとカサが大きく最初はロッドの周囲への堆積速度はそ
れほどではないが、次第に増して所定の外径に到達する
時間を短縮して母材の製造速度を速めることができる。
コアークラッド型ロッドの外側に不透明ガラス状の多孔
質焼結体として堆積させることにより、ガラスロッドの
原形は維持されたままであるので、透明ガラスと比較す
るとカサが大きく最初はロッドの周囲への堆積速度はそ
れほどではないが、次第に増して所定の外径に到達する
時間を短縮して母材の製造速度を速めることができる。
（実施例）
第１図はこの発明による光ファイバ母材用中間体の製造
方法を示したもので、従来法との差異はプラズマ炎に代
えて低温の炎を用いたことである。
方法を示したもので、従来法との差異はプラズマ炎に代
えて低温の炎を用いたことである。
図において、コアとなる部分の周りに第１クラツドとな
る部分を有する出発部材ｌがその軸の周りに回転される
とともにその長さ方向にトラバースされる。一方酸水素
バーナ２がこの部材１に直交するように対峙されて、そ
の火炎３内に別途用意された第２クラツドとなるガラス
ロッド４が送り込まれ、出発部材１上に堆積されて第２
クラツドとなる多孔質の不透明焼結体５が形成される。
る部分を有する出発部材ｌがその軸の周りに回転される
とともにその長さ方向にトラバースされる。一方酸水素
バーナ２がこの部材１に直交するように対峙されて、そ
の火炎３内に別途用意された第２クラツドとなるガラス
ロッド４が送り込まれ、出発部材１上に堆積されて第２
クラツドとなる多孔質の不透明焼結体５が形成される。
次いでこれを高温の加熱炉内で加熱して全体に透明な光
ファイバ母材とする。このとき必要に応じて加熱炉雰囲
気にハロゲン含有ガスを含ませることにより、母材に含
まれるＯＨ基や遷移金属等を塩素化もしくはフン素化し
て除去する。
ファイバ母材とする。このとき必要に応じて加熱炉雰囲
気にハロゲン含有ガスを含ませることにより、母材に含
まれるＯＨ基や遷移金属等を塩素化もしくはフン素化し
て除去する。
なお、６はガラスロッド供給パイプである。
（実施例）
いわゆるＶＡＤ法を用いて、直径４Ｂのコアとなるべき
ゲルマニウムドープシリカガラスの周囲に、シリカから
なる第１のクラッドとなる部分が設けられた外径２０＋
＋ｎのロッドを用意し、この上に第１図の方法を用いて
表１の条件の下に第２のクラッドとなるシリカ微粒子か
らなる多孔質層を形成し、外径１００龍、長さ６００鶴
の光ファイバ用中間体を製造した。
ゲルマニウムドープシリカガラスの周囲に、シリカから
なる第１のクラッドとなる部分が設けられた外径２０＋
＋ｎのロッドを用意し、この上に第１図の方法を用いて
表１の条件の下に第２のクラッドとなるシリカ微粒子か
らなる多孔質層を形成し、外径１００龍、長さ６００鶴
の光ファイバ用中間体を製造した。
表 １
０ンドの回転速度 ３０ ｒｐｍ同トラバ
ース速度 ４Ｑ ｗｍ／１ＩＩｉｒｌ酸水素
バーナ内への 水素供給量 ５０１’／ｗｉｎ酸素供
給１ ３０ ｌ／ｌｌｌ１ｎシリ力微
粒子平均粒径 ２０μｍ同供給速度
１２ ｇｒ／ｌｌｌ１ｎ堆積時間
１２０ ｌｌ１ｎ従来、この母材の外径にす
るには堆積時間が約４時間であったが、その半分に時間
短縮できたことになる。こうして得られた多孔質母材を
加熱炉に導入して表２の条件の下に処理して不純物の除
去を行った。
ース速度 ４Ｑ ｗｍ／１ＩＩｉｒｌ酸水素
バーナ内への 水素供給量 ５０１’／ｗｉｎ酸素供
給１ ３０ ｌ／ｌｌｌ１ｎシリ力微
粒子平均粒径 ２０μｍ同供給速度
１２ ｇｒ／ｌｌｌ１ｎ堆積時間
１２０ ｌｌ１ｎ従来、この母材の外径にす
るには堆積時間が約４時間であったが、その半分に時間
短縮できたことになる。こうして得られた多孔質母材を
加熱炉に導入して表２の条件の下に処理して不純物の除
去を行った。
表 ２
加熱炉温度 ８５０℃炉内供給ヘリ
ウムガス ５ｆｆ／ｗｉｎ同塩素ガス
５０ ｃｃ／１ｌＩｉｎ処理時間
６ ｈｒ引き続いてこの不純物の除去
を終えた多孔質母材を同じ加熱炉を用い、炉内温度を更
に上げて完全な透明ガラス化を行ない、直径５０１−１
長さ６００ｍの母材とした。この時の加熱条件を表３に
示す。
ウムガス ５ｆｆ／ｗｉｎ同塩素ガス
５０ ｃｃ／１ｌＩｉｎ処理時間
６ ｈｒ引き続いてこの不純物の除去
を終えた多孔質母材を同じ加熱炉を用い、炉内温度を更
に上げて完全な透明ガラス化を行ない、直径５０１−１
長さ６００ｍの母材とした。この時の加熱条件を表３に
示す。
表 ３
加熱炉内温度 １６００℃炉内供給ヘリ
ウムガス ５１／１Ｉｌｉｎ加熱時間
３ ｈｒ最後にこの母材を約２２０
０℃の高温の加熱炉で線引きしてファイバとした。
ウムガス ５１／１Ｉｌｉｎ加熱時間
３ ｈｒ最後にこの母材を約２２０
０℃の高温の加熱炉で線引きしてファイバとした。
このファイバの諸元を表４に示す。
表 ４
ファイバの直径 １２５ μｍ同コ
ア径 約９．５ μｍ比屈折率差
約０．３２％伝送損失
０．３８ ｄＢ／ｋ１１１（波長１．３μｍ） この特性は、従来の方法による光ファイバのそれと何等
遜色がなく優れたものである。
ア径 約９．５ μｍ比屈折率差
約０．３２％伝送損失
０．３８ ｄＢ／ｋ１１１（波長１．３μｍ） この特性は、従来の方法による光ファイバのそれと何等
遜色がなく優れたものである。
以上、この発明の実施例では単一モードファイバ母材用
の例を示したが、グレーデッド型ファイバ母材の製造に
も適用できることはいうまでもない。
の例を示したが、グレーデッド型ファイバ母材の製造に
も適用できることはいうまでもない。
（発明の効果）
この発明は、以上のように少なくともコア用となる透明
ガラスロッドの周囲に、別途用意されたクラフトとなる
ガラスロッドを火炎内に導入加熱した上で多孔質焼結体
として堆積させる方法であるので、堆積速度が速く母材
の高速製造が可能となる。
ガラスロッドの周囲に、別途用意されたクラフトとなる
ガラスロッドを火炎内に導入加熱した上で多孔質焼結体
として堆積させる方法であるので、堆積速度が速く母材
の高速製造が可能となる。
第１図はこの発明方法の概略説明図、第２図は従来法の
概略説明図、第３図は光ファイバの断面図である。 ■・・・出発部材、４・・・第２クラツドとなるガラス
ロッド、５・・・第２クラツドとなる多孔質の不透明焼
結体。 地１図 代理人 弁理士 竹 内 守
概略説明図、第３図は光ファイバの断面図である。 ■・・・出発部材、４・・・第２クラツドとなるガラス
ロッド、５・・・第２クラツドとなる多孔質の不透明焼
結体。 地１図 代理人 弁理士 竹 内 守
Claims (1)
- 石英を主成分とするクラッド用ガラス微粒子を火炎中に
送り込み、このガラス微粒子を少なくともコアとなる部
分を含む透明ガラスロッドの外周面に不透明ガラス状の
多孔質焼結体として堆積させることを特徴とする光ファ
イバ母材用中間体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19270888A JP2618260B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 光ファイバ母材用中間体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19270888A JP2618260B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 光ファイバ母材用中間体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244040A true JPH0244040A (ja) | 1990-02-14 |
| JP2618260B2 JP2618260B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=16295734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19270888A Expired - Fee Related JP2618260B2 (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 光ファイバ母材用中間体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2618260B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003072517A1 (de) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | S & S Technologie- Und Investitionsgesellschaft Gmbh | Herstellung von hüllglas für lichtwellenleiter |
-
1988
- 1988-08-03 JP JP19270888A patent/JP2618260B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003072517A1 (de) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | S & S Technologie- Und Investitionsgesellschaft Gmbh | Herstellung von hüllglas für lichtwellenleiter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2618260B2 (ja) | 1997-06-11 |
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