JPH03115136A - Optical fiber preform and its production - Google Patents
Optical fiber preform and its productionInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は光ファイバープリフォーム、特にはクラッド部
の屈折率が塩素量により調整された、分散特性および曲
げ特性の改善されたデイプレストクラッド型シングルモ
ードの光ファイバープリフォームおよびその製造方法に
関するものである。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical fiber preform, particularly a day-pressed clad single fiber with improved dispersion characteristics and bending characteristics, in which the refractive index of the cladding portion is adjusted by the amount of chlorine. The present invention relates to a mode optical fiber preform and a manufacturing method thereof.
(従来の技術)
石英系シングルモード光ファイバーについて第1図(a
)に示したマツチドクラッド型(以下紅型と略記する)
のものが通常使用されているが、これには第1図(b)
に示したデイプレストクラッド型(以下OC型と略記す
る)のようにして分散特性および曲げ特性を改善したも
のも知られている。(Prior art) Figure 1 (a) for a silica-based single mode optical fiber
) shown in Matsushido clad type (hereinafter abbreviated as bingata)
The one shown in Figure 1(b) is usually used.
There is also known a depressed clad type (hereinafter abbreviated as OC type) shown in Figure 1, which has improved dispersion characteristics and bending characteristics.
しかして、このDC型のプロフィルをもったシングルモ
ード光ファイバープリフォームを得るためには、第1図
(b)における第1クラッド部の屈折率(n2)のみ、
または第1クラッド部の屈折率(n2)と第2クラッド
部の屈折率(n、)の両者をホウ素、フッ素などの添加
で下げてn2< n、とする必要がある。Therefore, in order to obtain a single mode optical fiber preform with this DC type profile, only the refractive index (n2) of the first cladding part in FIG.
Alternatively, it is necessary to lower both the refractive index (n2) of the first cladding part and the refractive index (n, ) of the second cladding part by adding boron, fluorine, etc. so that n2<n.
(解決されるべき課題)
しタカッテ、VAD法、OVD法、 MCVD法などで
光フアイバー母材を製造するとき、堆積時あるいはこの
母材焼結時にBCl3、BF3、SF、、SiF4など
の屈折率低下用ドーパントが用いられているが、ホウ素
化合物を使用する場合には得られる光ファイバーの伝送
損失増加の原因となるし、フッ素化合物を使用する場合
には光フアイバー母材の合成時あるいは焼結時に用いる
バーナー、加熱室、炉心管などに使用されるガラス製品
がエツチングされてしまうという問題点がある。(Issues to be solved) When manufacturing an optical fiber base material using the Shitakatte method, VAD method, OVD method, MCVD method, etc., the refractive index of BCl3, BF3, SF, SiF4, etc. is changed during deposition or sintering of this base material. A lowering dopant is used, but if a boron compound is used, it will cause an increase in the transmission loss of the resulting optical fiber, and if a fluorine compound is used, it will increase the transmission loss during synthesis or sintering of the optical fiber base material. There is a problem in that the glass products used for the burner, heating chamber, furnace tube, etc. used are etched.
一方、VAD法、OVO法などで作成した多孔質ガラス
母材を焼結し透明ガラス化して光ファイバープリフォー
ムを得る際には、塩素ガス雰囲気中で熱処理するという
ことも行なわれており、この場合にはこの塩素ガスが脱
OH反応を行なうという効果が得られるのであるが、こ
れは第1図(a)に示したMC型のシングルモード光フ
ァイバーの製造に使用されているだけで、これによれば
コア部の屈折率n1に対してクラッド部の屈折率n2を
n2<n、とすることができるけれども、第1図(b)
に示したようなりC型シングルモード光ファイバーのよ
うにコア部、第2クラッド部、第1クラッド部の屈折率
がnl>t+3>n2というものを作ることはできない
という不利がある。On the other hand, when obtaining an optical fiber preform by sintering a porous glass base material created by VAD method, OVO method, etc. to make it transparent, heat treatment is also performed in a chlorine gas atmosphere. This chlorine gas has the effect of performing a deOH reaction, but this is only used in the production of the MC type single mode optical fiber shown in Figure 1(a); For example, the refractive index n2 of the cladding part can be set to n2<n with respect to the refractive index n1 of the core part, but as shown in FIG. 1(b)
There is a disadvantage that it is not possible to make a C-type single mode optical fiber as shown in FIG. 2, in which the core, second cladding, and first cladding have refractive indexes of nl>t+3>n2.
(課題を解決するための手段)
本発明はこのような不利を解決したDC型シングルモー
ド光ファイバープリフォームおよびその製造方法に関す
るものであり、これはコア部と該コア部を取り囲む第1
クラッド部およびこの第1クラッド部を取り囲む第2ク
ラッド部よりなる石英ガラス主成分とする光ファイバー
プリフォームにおいて、第2クラッド部の塩素含有量を
第1クラッド部の塩素含有量よりも多くしてなることを
特徴とする光ファイバープリフォームでガス状ガラス形
成原料を酸水素火炎バーナーに送り、その火炎加水分解
で生成したガラス微粒子を担体上に堆積させて得た多孔
質ガラス母材を10モル%未満の塩素ガスを含むヘリウ
ムガス雰囲気中で高温で処理して透明ガラス化してコア
部と第1クラッド部とからなるガラスロッドを得る工程
、およびこのガラスロッドを出発材としてこの上に上記
と同じ方法で得たガラス微粒子を堆積して得た第2クラ
ッド部をもつ多孔質ガラス母材を作り、ついでこれを第
1クラッド部より少なくとも5モル%以上の塩素ガスを
含むヘリウムガス雰囲気中で熱処理する工程から得られ
ることを特徴とする前記した光ファイバープリフォーム
およびその製造方法に関するものである。(Means for Solving the Problems) The present invention relates to a DC type single mode optical fiber preform that solves such disadvantages and a method for manufacturing the same.
In an optical fiber preform mainly composed of silica glass, which includes a cladding part and a second cladding part surrounding the first cladding part, the chlorine content of the second cladding part is greater than the chlorine content of the first cladding part. The porous glass base material obtained by sending the gaseous glass forming raw material to an oxyhydrogen flame burner and depositing the glass fine particles generated by flame hydrolysis on a carrier using an optical fiber preform characterized by A process of obtaining a glass rod consisting of a core part and a first cladding part by treating it at high temperature in a helium gas atmosphere containing chlorine gas to make it transparent vitrified, and using this glass rod as a starting material, applying the same method as above. A porous glass base material having a second cladding part obtained by depositing the glass fine particles obtained in step 1 is produced, and then this is heat-treated in a helium gas atmosphere containing at least 5 mol% or more chlorine gas than the first cladding part. The present invention relates to the above-described optical fiber preform characterized in that it is obtained by a process and a method for manufacturing the same.
すなわち、本発明者らはDC型シングルモード光ファイ
バープリフォームおよびその製造方法について種々検討
した結果、コア部と第1クラッド部からなる多孔質母材
を公知の方法で作成したのちこれを塩素ガス、ヘリウム
ガスおよび必要に応じ酸素ガスなどの存在下で焼結して
ガラスロッドとしたのち、このガラスロッド上にVAD
法、OvD法などでガラス微粒子を堆積させて第2クラ
ッド部を作り、ついでこれを上記した塩素ガス濃度より
も高い濃度の塩素ガス、ヘリウムガスの存在下で焼結す
ると、この第2クラッド部の屈折率n、が第1クラッド
部の屈折率n2よりも高い、したがってDC型のシング
ルモード光ファイバープリフォームが容易に得られるこ
とを見出すと共に、この製造方法についても検討を加え
本発明を完成させた。That is, as a result of various studies on DC type single mode optical fiber preforms and methods for manufacturing the same, the present inventors created a porous base material consisting of a core part and a first clad part by a known method, and then heated it with chlorine gas. After sintering into a glass rod in the presence of helium gas and optionally oxygen gas, VAD is placed on the glass rod.
When a second cladding part is created by depositing glass particles by a method such as a method or an OvD method, and then sintered in the presence of chlorine gas or helium gas at a concentration higher than the above-mentioned chlorine gas concentration, this second cladding part The inventors discovered that the refractive index n of the first cladding part is higher than the refractive index n2 of the first cladding part, and therefore a DC type single mode optical fiber preform can be easily obtained, and also studied this manufacturing method and completed the present invention. Ta.
(作用) 以下にこれらをさらに詳述する。(effect) These will be explained in more detail below.
本発明のDC型シングルモード米ファイバープリフォー
ムはまず第2図に示したプロファイルを有するコア部と
第1クラッド部を有する石英ガラスロッドを製造する。For the DC type single mode fiber preform of the present invention, first, a quartz glass rod having a core portion and a first cladding portion having the profile shown in FIG. 2 is manufactured.
このロンドの作成はVAD法またはOVD法で行なわれ
る。VAD法ではコアー用バーナーより四塩化けい素の
ようなガス状ガラス形成原料と四塩化ゲルマニウムなど
のトープ剤を、また第1クラツド用バーナーより四塩化
けい素を送ってそれぞれを火炎加水分解させ、ここに発
生したガラス微粒子を担体上に堆積して多孔質ガラス母
材を作る。またOVD法ではコア用ガラスロッドを回転
させながらこれに該コア用ガラスロッドに沿って左右に
移動するバーナーにより四塩化けい素を火炎加水分解さ
せて、ここに生成したガラス微粒子を該コア用ガラスロ
ッドの周囲に一層ずつ堆積して多孔質ガラス母材を作る
。ついでこのようにして得た多孔質ガラス部材をそれぞ
れ塩素ガス、ヘリウムガスおよび酸素ガスなどを含有す
る雰囲気下に焼結してガラスロッドとすることによって
作られるが、このとぎの混合ガス中の塩素ガス濃度は1
0モル%未満とされるが、好ましくは0.5モル%以上
のものとされる。This rondo is created using the VAD method or the OVD method. In the VAD method, a gaseous glass-forming raw material such as silicon tetrachloride and a topping agent such as germanium tetrachloride are sent from a core burner, and silicon tetrachloride is sent from a first clad burner to cause flame hydrolysis. The glass particles generated here are deposited on a carrier to create a porous glass base material. In addition, in the OVD method, silicon tetrachloride is flame-hydrolyzed by a burner that moves from side to side along the core glass rod while rotating, and the glass fine particles generated here are transferred to the core glass. Layers are deposited around the rod to create a porous glass matrix. The porous glass members thus obtained are then sintered into glass rods in an atmosphere containing chlorine gas, helium gas, oxygen gas, etc.; The gas concentration is 1
The content is less than 0 mol%, preferably 0.5 mol% or more.
このようにして得たコア部と第1クラッド部よりなるガ
ラスロッドの上にVAD法またはOVD法で四塩化けい
素などのようなガス状ガラス形成原料を火炎加水分解さ
せて得たガラス微粒子を第2クラッド部用として堆積さ
せ、このようにして得た多孔質ガラス母材を塩素ガス濃
度を第1クラッド部に対し25モル%以上とした塩素ガ
スとヘリウムからなる混合雰囲気中で焼結することによ
つて得ることができるが、これによれば第2クラッド部
の屈折率n、が第1クラッド部の屈折率n2より高いD
C型シングルモード光ファイバープリフォームが容易に
得られるという有利性が与えられる。Fine glass particles obtained by flame hydrolyzing a gaseous glass-forming raw material such as silicon tetrachloride using a VAD method or an OVD method are placed on the glass rod made of the core portion and the first cladding portion thus obtained. The porous glass base material thus obtained is deposited for the second cladding part and sintered in a mixed atmosphere of chlorine gas and helium with a chlorine gas concentration of 25 mol% or more relative to the first cladding part. According to this, the refractive index n of the second cladding part is higher than the refractive index n2 of the first cladding part D.
An advantage is provided that C-type single mode optical fiber preforms are easily obtained.
すなわち、本発明の光ファイバープリフォームは第1ク
ラッド部を形成するための塩素ガス量よりも多量の塩素
ガスを含有する雰囲気下で第2クラッド部を形成させる
こと、g!言すれば多孔質ガラス母材を焼結透明ガラス
化するときに供給する塩素ガス濃度を制御することによ
って第1、第2クラッド部の屈折率を制御しようとする
ものであり、これによれば第2クラッド部の屈折率を第
1クラッド部の屈折率より高くすることができるので容
易にDC型シングルモード光ファイバープリフォームを
得ることができる。That is, in the optical fiber preform of the present invention, the second cladding part is formed in an atmosphere containing a larger amount of chlorine gas than the amount of chlorine gas used to form the first cladding part, g! In other words, the refractive index of the first and second cladding parts is controlled by controlling the concentration of chlorine gas supplied when a porous glass base material is sintered into transparent glass. Since the refractive index of the second cladding part can be made higher than the refractive index of the first cladding part, a DC type single mode optical fiber preform can be easily obtained.
なお、この多孔質ガラス母材を塩素ガス含有7囲気下で
焼結したときの塩素ガスの濃度と石英ガラスの屈折率と
の関係は第3図に示したとおりである。The relationship between the concentration of chlorine gas and the refractive index of quartz glass when this porous glass base material is sintered in an atmosphere containing chlorine gas is shown in FIG.
(実施例) つぎに本発明の実施例をあげる。(Example) Next, examples of the present invention will be given.
実施例1
四塩化けい素ガスと共にドーパントとしての四塩化ゲル
マニウムガスが供給されるコア部形成用酸水素火炎バー
ナー1、四塩化けい素ガスが供給される第1クラッド部
形成用酸水素火炎バーナー2、およびこれらの火炎バー
ナーでの火炎加水分解で発生したガラス微粒子を堆積さ
せるための耐火性担体3を設は第4図に示した反応装置
4の中でVAD法により多孔質ガラス母材5を形成させ
たのち、この多孔質ガラス母材5をヘリウムガス、塩素
ガスおよび必要に応じ添加される酸素ガスとの混合気体
導入口および排気口と加熱装置6を有する第5図に示し
た焼結反応炉7内に入れ、塩素ガス濃度2モル%の雰囲
気下1,400℃に加熱し焼結透明ガラス化してガラス
ロッド8を作った。Example 1 Oxyhydrogen flame burner 1 for forming the core portion to which germanium tetrachloride gas as a dopant is supplied together with silicon tetrachloride gas, and oxyhydrogen flame burner 2 for forming the first cladding portion to which silicon tetrachloride gas is supplied. , and a refractory carrier 3 for depositing glass fine particles generated by flame hydrolysis in these flame burners.A porous glass base material 5 is prepared by the VAD method in a reactor 4 shown in FIG. After forming the porous glass base material 5, the porous glass base material 5 is sintered as shown in FIG. The rod was placed in a reaction furnace 7 and heated to 1,400° C. in an atmosphere with a chlorine gas concentration of 2 mol %, and sintered into transparent glass to produce a glass rod 8.
ついで、このガラスロッド8を四塩化けい素ガスが供給
される第2クラッド部形成用酸水素火炎バーナー9と排
気口を有する第6図に示した反応4゜
装置lOの中に入れ、OVD法によりこのガラスロッド
8の上に第2クラッド部11を形成させたのち、これを
第5図に示した焼結反応炉7の中に入れ、塩素ガス濃度
が7モル%であるヘリウムガス、塩素ガス雰囲気下に1
.400℃で焼結し、透明ガラス化して光ファイバープ
リフォームを作った。Next, this glass rod 8 is placed in a 4° reaction apparatus 10 shown in FIG. 6, which has an oxyhydrogen flame burner 9 for forming a second cladding part to which silicon tetrachloride gas is supplied and an exhaust port, and is subjected to the OVD method. After forming the second cladding part 11 on the glass rod 8, it is placed in the sintering reactor 7 shown in FIG. 1 under gas atmosphere
.. It was sintered at 400°C and made into transparent glass to produce an optical fiber preform.
つぎに、このように得た光ファイバープリフォームにつ
いてそのコア部、第1クラッド部、第2クラッド部の屈
折率を測定したところ、これは第7図に示したようなプ
ロフィルをもち、△” 0.30%、△−0,03%の
比屈折率差をもったDC型シングルモード光ファイバー
プリフォームであることが確認された。Next, we measured the refractive index of the core, first cladding, and second cladding of the optical fiber preform obtained in this way, and found that it had a profile as shown in FIG. It was confirmed that it was a DC type single mode optical fiber preform with a relative refractive index difference of .30% and Δ-0.03%.
第1図は石英系シングルモード光ファイバープリフォー
ムのプロフィルを示したもので第1図(a)はマツチド
クラッド型、第1図(b)はデイプレストクラッド型の
もの、第2図は本発明で使用されるデイプレストクラッ
ド型光ファイバーのプロフィルを示したもの、第3図は
多孔質ガラス母材を焼結したときの塩素ガス濃度と石英
ガラスの屈折率との関係グラフ、第4図はVAD法によ
る多孔質ガラス母材製造装置の縦断面図、第5図は多孔
質ガラス母材を焼結するための焼結反応炉の縦断面図、
第6図は第2クラッド部形成用反応装置の縦断面図を示
したものであり、第7図は実施例で得られた光ファイバ
ーの屈折率グラフを示したものである。Figure 1 shows the profiles of silica-based single mode optical fiber preforms; Figure 1 (a) is a matte clad type, Figure 1 (b) is a depressed clad type, and Figure 2 is a profile of the present invention. Figure 3 is a graph of the relationship between the chlorine gas concentration and the refractive index of silica glass when porous glass base material is sintered, and Figure 4 is a graph of the relationship between the refractive index of silica glass and VAD. Fig. 5 is a vertical cross-sectional view of a sintering reactor for sintering the porous glass base material;
FIG. 6 shows a longitudinal cross-sectional view of the reaction apparatus for forming the second cladding part, and FIG. 7 shows a refractive index graph of the optical fiber obtained in the example.
Claims (1)
この第1クラッド部を取り囲む第1クラッド部より高い
屈折率を有する第2クラッド部よりなる石英ガラスを主
成分とする光ファイバープリフォームにおいて、第2ク
ラッド部の塩素含有量を第1クラッド部の塩素含有量よ
りも多くしてなることを特徴とする光ファイバープリフ
ォーム。 2、ガス状ガラス形成原料を酸水素火炎バーナーに送り
、その火炎加水分解で生成したガラス微粒子を担体上に
堆積させて得た多孔質ガラス母材を高温で処理して焼結
、透明ガラス化してコア部と第1クラッド部とからなる
ガラスロッドを得る工程、このガラスロッドを出発材と
してこの上にガラス微粒子を堆積して得た第2クラッド
部をもつ多孔質ガラス母材を作り、ついでこれを第1ク
ラッド部に対し少なくとも5モル%以上の塩素ガスを含
むヘリウムガス雰囲気中で加熱し透明ガラス化すること
を特徴とする請求項1に記載の光ファイバープリフォー
ムの製造方法。[Claims] 1. The main component is quartz glass, which is composed of a core portion, a first cladding portion surrounding the core portion, and a second cladding portion having a higher refractive index than the first cladding portion surrounding the first cladding portion. An optical fiber preform characterized in that the chlorine content of the second cladding part is greater than the chlorine content of the first cladding part. 2. The gaseous glass-forming raw material is sent to an oxyhydrogen flame burner, and the glass particles produced by the flame hydrolysis are deposited on a carrier to form a porous glass base material, which is then treated at high temperature to be sintered and made into transparent glass. A step of obtaining a glass rod consisting of a core part and a first cladding part, using this glass rod as a starting material, depositing glass particles thereon to produce a porous glass base material having a second cladding part, and then 2. The method of manufacturing an optical fiber preform according to claim 1, wherein the preform is heated in a helium gas atmosphere containing at least 5 mol % or more of chlorine gas relative to the first cladding portion to form transparent glass.
Priority Applications (1)
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JP1254381A JPH03115136A (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Optical fiber preform and its production |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1254381A JPH03115136A (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Optical fiber preform and its production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03115136A true JPH03115136A (en) | 1991-05-16 |
Family
ID=17264195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1254381A Pending JPH03115136A (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Optical fiber preform and its production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03115136A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6116055A (en) * | 1996-08-09 | 2000-09-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of making synthetic silica glass |
JP2013520711A (en) * | 2010-02-26 | 2013-06-06 | コーニング インコーポレイテッド | Low bending loss optical fiber |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1254381A patent/JPH03115136A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6116055A (en) * | 1996-08-09 | 2000-09-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of making synthetic silica glass |
JP2013520711A (en) * | 2010-02-26 | 2013-06-06 | コーニング インコーポレイテッド | Low bending loss optical fiber |
JP2016128932A (en) * | 2010-02-26 | 2016-07-14 | コーニング インコーポレイテッド | Low bend loss optical fiber |
JP2018146968A (en) * | 2010-02-26 | 2018-09-20 | コーニング インコーポレイテッド | Low bend loss optical fiber |
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