JPH0425210B2 - - Google Patents
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- JPH0425210B2 JPH0425210B2 JP59078668A JP7866884A JPH0425210B2 JP H0425210 B2 JPH0425210 B2 JP H0425210B2 JP 59078668 A JP59078668 A JP 59078668A JP 7866884 A JP7866884 A JP 7866884A JP H0425210 B2 JPH0425210 B2 JP H0425210B2
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- cladding
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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
- C03B37/10—Non-chemical treatment
- C03B37/14—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- 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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- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
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-
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- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光伝送損失の少ない、シングルモード
フアイバ用の中間体の製造方法に関する。本発明
方法は、特に、純シリカをコアとし、弗素添加シ
リカをクラツドとするシングルモードフアイバに
関して、特性の優れた上記シングルモードフアイ
バ用中間体の製造方法に適したものである。
フアイバ用の中間体の製造方法に関する。本発明
方法は、特に、純シリカをコアとし、弗素添加シ
リカをクラツドとするシングルモードフアイバに
関して、特性の優れた上記シングルモードフアイ
バ用中間体の製造方法に適したものである。
（従来技術）
従来、ガラス光フアイバの製造方法の１とし
て、例えば特願昭48−4176号に提案されるよう
な、コア用ガラスロツド外周部に火炎加水分解反
応によりクラツド用のガラス微粒子（スートと称
す）を堆積させた後、該スート堆積体を溶融化し
て、コアークラツド用ガラス層を形成させる方法
が知られている。
て、例えば特願昭48−4176号に提案されるよう
な、コア用ガラスロツド外周部に火炎加水分解反
応によりクラツド用のガラス微粒子（スートと称
す）を堆積させた後、該スート堆積体を溶融化し
て、コアークラツド用ガラス層を形成させる方法
が知られている。
また本発明者らは、すでに、コア用ガラスとし
て純シリカロツドを準備し、該ガラスロツドの外
周部に火炎加水分解反応によりシリカスートを堆
積させた後、該スート堆積体を弗素化合物ガスを
含有する雰囲気中で脱水、焼結することにより、
弗素をシリカガラス中にドープし、これによりコ
ア及びクラツド層を形成させる方法を提案してい
る。
て純シリカロツドを準備し、該ガラスロツドの外
周部に火炎加水分解反応によりシリカスートを堆
積させた後、該スート堆積体を弗素化合物ガスを
含有する雰囲気中で脱水、焼結することにより、
弗素をシリカガラス中にドープし、これによりコ
ア及びクラツド層を形成させる方法を提案してい
る。
しかしながら上記の従来法によりシングルモー
ドフアイバを作成する際、コア材料、コア材料表
面層及びクラツド層のいずれをも十分に脱水して
おいても、得られたフアイバの特性としては、
OH基による吸収の影響が現れてしまうという問
題があつた。特にOH基による大きな吸収ピーク
のある1.39μｍの波長に近い、波長1.3μｍ帯で低
損失なシングルモードフアイバを得ることは極め
て困難であつた。本発明者らの研究によれば、コ
ア用ガラスロツドの火炎加水分解法によりスート
を堆積させる初期過程において、コア材（コア用
ガラスロツド）が酸水素炎により加熱され、これ
によつて、OH基がコア表面から拡散浸入するこ
とが原因となるためである。
ドフアイバを作成する際、コア材料、コア材料表
面層及びクラツド層のいずれをも十分に脱水して
おいても、得られたフアイバの特性としては、
OH基による吸収の影響が現れてしまうという問
題があつた。特にOH基による大きな吸収ピーク
のある1.39μｍの波長に近い、波長1.3μｍ帯で低
損失なシングルモードフアイバを得ることは極め
て困難であつた。本発明者らの研究によれば、コ
ア用ガラスロツドの火炎加水分解法によりスート
を堆積させる初期過程において、コア材（コア用
ガラスロツド）が酸水素炎により加熱され、これ
によつて、OH基がコア表面から拡散浸入するこ
とが原因となるためである。
（発明の目的）
本発明は上記の知見を参考にし、従来法による
前述の欠点を解消して、OH基による吸収損失の
極めて小さなシングルモードフアイバ用中間体を
製造する方法を提供することを目的としてなされ
たものである。
前述の欠点を解消して、OH基による吸収損失の
極めて小さなシングルモードフアイバ用中間体を
製造する方法を提供することを目的としてなされ
たものである。
（発明の構成）
すなわち、本発明は、平滑かつ清浄な外周面を
有するロツド又はパイプ状出発材料外周部に、火
炎加水分解反応によりガラス微粒子を堆積してガ
ラス微粒子堆積体を形成した後、上記の出発材料
を引き抜き、これにより生じた上記ガラス微粒子
堆積体の中空部に、別途予め準備されたコア用ガ
ラスロツドを挿入して複合構造体とし、該複合構
造体を脱水焼結することにより溶融一体化したガ
ラスロツドとし、該ガラスロツドをシングルモー
ドフアイバのコア及びクラツド用ガラスとするこ
とを特徴とするシングルモードフアイバ用中間体
の製造方法を提供するものである。
有するロツド又はパイプ状出発材料外周部に、火
炎加水分解反応によりガラス微粒子を堆積してガ
ラス微粒子堆積体を形成した後、上記の出発材料
を引き抜き、これにより生じた上記ガラス微粒子
堆積体の中空部に、別途予め準備されたコア用ガ
ラスロツドを挿入して複合構造体とし、該複合構
造体を脱水焼結することにより溶融一体化したガ
ラスロツドとし、該ガラスロツドをシングルモー
ドフアイバのコア及びクラツド用ガラスとするこ
とを特徴とするシングルモードフアイバ用中間体
の製造方法を提供するものである。
本発明方法は、基本的には火炎加水分解反応に
よりパイプ状堆積体を合成し、このパイプ状スー
ト堆積体中央の穴に、別途完全に脱水されたコア
用ガラスロツドを挿入することで複合構造体とな
し、これを所定雰囲気に保持して脱水・焼結し、
溶融一体化した光フアイバ中間体となす。或は脱
水焼結と同時にクラツド層にのみ選択的に弗素等
のドーパントを導入する。以上によりコア及びク
ラツドからなる光フアイバ用中間体を形成し、以
後適当方法でフアイバ化するものである。
よりパイプ状堆積体を合成し、このパイプ状スー
ト堆積体中央の穴に、別途完全に脱水されたコア
用ガラスロツドを挿入することで複合構造体とな
し、これを所定雰囲気に保持して脱水・焼結し、
溶融一体化した光フアイバ中間体となす。或は脱
水焼結と同時にクラツド層にのみ選択的に弗素等
のドーパントを導入する。以上によりコア及びク
ラツドからなる光フアイバ用中間体を形成し、以
後適当方法でフアイバ化するものである。
このようにパイプ状スート堆積体（クラツド部
相当）を作成した後にコア用ガラス材を挿入する
ので、従来法におけるクラツド層スート付けでの
コア部へのOH基混入が防止できる。又パイプ状
スート堆積体に付着もしくは含有されるOH基に
ついては、引き続く脱水焼結工程にて完全に除去
できる。
相当）を作成した後にコア用ガラス材を挿入する
ので、従来法におけるクラツド層スート付けでの
コア部へのOH基混入が防止できる。又パイプ状
スート堆積体に付着もしくは含有されるOH基に
ついては、引き続く脱水焼結工程にて完全に除去
できる。
また、従来コア及びクラツド層ともスート堆積
体で形成して、これを焼結溶融ガラス化する製造
方法もあるが、この方法では焼結段階でクラツド
層のみに選択的にドーパントを導入することはで
きないが、本発明の方法では、クラツド層への選
択的ドーピングが可能であるため、第１図に屈折
率構造を示すような、コア１が純SiO2、クラツ
ド２が弗素含有SiO2さらに純石英のジヤケツト
層３からなる構造の、OH吸収の影響のない、伝
送特性の優れたシングルモードフアイバを製造す
ることができる。
体で形成して、これを焼結溶融ガラス化する製造
方法もあるが、この方法では焼結段階でクラツド
層のみに選択的にドーパントを導入することはで
きないが、本発明の方法では、クラツド層への選
択的ドーピングが可能であるため、第１図に屈折
率構造を示すような、コア１が純SiO2、クラツ
ド２が弗素含有SiO2さらに純石英のジヤケツト
層３からなる構造の、OH吸収の影響のない、伝
送特性の優れたシングルモードフアイバを製造す
ることができる。
次に本発明方法による製造工程を具体的に説明
する。
する。
出発材料としては石英ガラス、カーボン、金属
アルミ等のロツド又はパイプを用意し、表面は特
に平滑、清浄にしておく。表面の平滑、清浄化方
法は出発材料の材料に応じて適宜選択すればよ
く、例えばガラス棒の場合には、まず機械的な外
周研削を行い、次に酸水素炎等により火炎研摩を
行なう。カーボン、アルミ等の棒では、旋盤によ
り研削、加工を行い、その後目の細かな研摩紙も
しくは研摩剤により研摩を行う。特にフアイバ用
コアとする母材（ガラス棒）の火炎研摩用として
は、プラズマ炎を用れば残留水分が少なくなり、
都合がよい。火炎加水分解反応によつて、上記出
発材料外周部に、クラツド用ガラス原料のスート
を堆積し、スート堆積体を形成した後、上記出発
材料を引き抜くことにより、パイプ状スート堆積
体を形成する。該パイプ状スート堆積体の中空部
に、コア用ガラス棒を挿入して、複合構造体を形
成し、続いて該複合構造体を所定雰囲気にて脱水
焼結するとコア／クラツド構造体なる光フアイバ
用中間体が得られる。
アルミ等のロツド又はパイプを用意し、表面は特
に平滑、清浄にしておく。表面の平滑、清浄化方
法は出発材料の材料に応じて適宜選択すればよ
く、例えばガラス棒の場合には、まず機械的な外
周研削を行い、次に酸水素炎等により火炎研摩を
行なう。カーボン、アルミ等の棒では、旋盤によ
り研削、加工を行い、その後目の細かな研摩紙も
しくは研摩剤により研摩を行う。特にフアイバ用
コアとする母材（ガラス棒）の火炎研摩用として
は、プラズマ炎を用れば残留水分が少なくなり、
都合がよい。火炎加水分解反応によつて、上記出
発材料外周部に、クラツド用ガラス原料のスート
を堆積し、スート堆積体を形成した後、上記出発
材料を引き抜くことにより、パイプ状スート堆積
体を形成する。該パイプ状スート堆積体の中空部
に、コア用ガラス棒を挿入して、複合構造体を形
成し、続いて該複合構造体を所定雰囲気にて脱水
焼結するとコア／クラツド構造体なる光フアイバ
用中間体が得られる。
該光フアイバ用中間体をそのまま線引きすれ
ば、コア／クラツドよりなる２層構造の光フアイ
バが得られる。
ば、コア／クラツドよりなる２層構造の光フアイ
バが得られる。
上記光フアイバ用中間体をジヤケツト用パイプ
と組み合せ、溶融一体化すれば、コア／クラツ
ド／ジヤケツト構成体が得られ、これを線引きす
るとコア／クラツド／ジヤケツト層の３層構造を
有する光フアイバが得られる。
と組み合せ、溶融一体化すれば、コア／クラツ
ド／ジヤケツト構成体が得られ、これを線引きす
るとコア／クラツド／ジヤケツト層の３層構造を
有する光フアイバが得られる。
（実施例）
出発材料としては、予め火炎研摩により表面を
平滑にした外径８mmの石英ガラス棒を用いた。回
転し左右に移動する該石英ガラス棒外周部に、酸
水素炎中にSiCl4を導入することにより生成する
SiO2スートを堆積させて、外径80mmのスート堆
積体を形成した。該スート堆積体より出発材料の
石英ガラス棒を引き抜くことにより、パイプ状ス
ート堆積体とした。
平滑にした外径８mmの石英ガラス棒を用いた。回
転し左右に移動する該石英ガラス棒外周部に、酸
水素炎中にSiCl4を導入することにより生成する
SiO2スートを堆積させて、外径80mmのスート堆
積体を形成した。該スート堆積体より出発材料の
石英ガラス棒を引き抜くことにより、パイプ状ス
ート堆積体とした。
該パイプ状スート堆積体の中空部内に、その外
表面をプラズマ炎にて火炎研摩した外径８mmの純
シリカガラス棒を挿入し、純シリカガラス棒−パ
イプ状スート堆積体の複合構造体を形成した。
表面をプラズマ炎にて火炎研摩した外径８mmの純
シリカガラス棒を挿入し、純シリカガラス棒−パ
イプ状スート堆積体の複合構造体を形成した。
該複合構造体をH65000c.c.／分、Cl250c.c.／分、
SFe200c.c.／分の雰囲気中、温度1300℃、下降速
度３mm／分の条件にて脱水及び弗素のドーピング
を行つた。次いでHe10000c.c.／分の雰囲気にて、
温度1650℃、下降速度４mm／分の条件にて透明ガ
ラス化を行つた。
SFe200c.c.／分の雰囲気中、温度1300℃、下降速
度３mm／分の条件にて脱水及び弗素のドーピング
を行つた。次いでHe10000c.c.／分の雰囲気にて、
温度1650℃、下降速度４mm／分の条件にて透明ガ
ラス化を行つた。
以上の工程によつて、第２図に示すような屈折
率構造をもつ光フアイバ用中間体が得られた。こ
の時コア１とクラツド２との屈折率差は0.30％で
あり、クラツド径／コア径の比は8.0倍であつた。
率構造をもつ光フアイバ用中間体が得られた。こ
の時コア１とクラツド２との屈折率差は0.30％で
あり、クラツド径／コア径の比は8.0倍であつた。
上記光フアイバ用中間体に、ジヤケツト用石英
ガラス管を被せ、次いで線引きすることにより、
フアイバ外径125μｍ、クラツド径56μｍ、コア径
7μｍを有する第１図の屈折率構造の光フアイバ
が得られた。
ガラス管を被せ、次いで線引きすることにより、
フアイバ外径125μｍ、クラツド径56μｍ、コア径
7μｍを有する第１図の屈折率構造の光フアイバ
が得られた。
この光フアイバの伝送特性は波長1.3μｍにおい
て損失1dB／Km程度であり、良好な特性を有する
シングルモードフアイバが得られた。
て損失1dB／Km程度であり、良好な特性を有する
シングルモードフアイバが得られた。
比較例
プラズマ炎にて火炎研摩した外径８mmの純シリ
カ棒（実施例１においてパイプ状微粒子ガラス体
の中空部内に挿入した材料と同等のもの）を出発
材料として、この外周部に実施例１と同様な条件
にてSiO2スートを堆積させた。これにより得ら
れた複合構造体を実施例１と同様の雰囲気にて脱
水および弗素のドーピングを行つて、透明ガラス
体を形成し光フアイバ用中間体とし、該中間体よ
り実施例１と同様にフアイバを合成したところ、
波長1.39μｍでの残留OH基による損失は50dB／
Km以上であり、また波長1.3μｍでの損失は、波長
1.39μｍの吸収ピークの影響により2dB／Km以上
のものであつた。
カ棒（実施例１においてパイプ状微粒子ガラス体
の中空部内に挿入した材料と同等のもの）を出発
材料として、この外周部に実施例１と同様な条件
にてSiO2スートを堆積させた。これにより得ら
れた複合構造体を実施例１と同様の雰囲気にて脱
水および弗素のドーピングを行つて、透明ガラス
体を形成し光フアイバ用中間体とし、該中間体よ
り実施例１と同様にフアイバを合成したところ、
波長1.39μｍでの残留OH基による損失は50dB／
Km以上であり、また波長1.3μｍでの損失は、波長
1.39μｍの吸収ピークの影響により2dB／Km以上
のものであつた。
（発明の効果）
以上詳述したところから明らかなように、本発
明は光伝送損失の少ないシングルモードフアイバ
ー用中間体、特にコアが純シリカでクラツドに弗
素を添加したOH吸収損失の極めて小さなシング
ルモードフアイバー用中間体が製造できる簡単か
つ効果的な方法である。
明は光伝送損失の少ないシングルモードフアイバ
ー用中間体、特にコアが純シリカでクラツドに弗
素を添加したOH吸収損失の極めて小さなシング
ルモードフアイバー用中間体が製造できる簡単か
つ効果的な方法である。
第１図は本発明方法で得られる光フアイバーの
屈折率分布の一例を示し、第２図は本発明の実施
例で得られる光フアイバ用中間体の屈折率分布を
示す。
屈折率分布の一例を示し、第２図は本発明の実施
例で得られる光フアイバ用中間体の屈折率分布を
示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 平滑かつ清浄な外周面を有するロツド又はパ
イプ状出発材料外周部に、火炎加水分解反応によ
りガラス微粒子を堆積してガラス微粒子堆積体を
形成した後、上記の出発材料を引き抜き、これに
より生じた上記ガラス微粒子堆積体の中空部に、
別途予め準備されたコア用ガラスロツドを挿入し
て複合構造体とし、該複合構造体を脱水焼結する
ことにより溶融一体化したガラスロツドとし、該
ガラスロツドをシングルモードフアイバのコア及
びクラツド用ガラスとすることを特徴とするシン
グルモードフアイバ用中間体の製造方法。 ２ コア用ガラスロツドが純シリカガラスロツド
であつて、脱水焼結時の雰囲気が弗素化合物ガス
含有雰囲気である特許請求の範囲第１項に記載さ
れるシングルモードフアイバ用中間体の製造方
法。
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