JPH04270132A - 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用ガラス母材の製造方法Info
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- JPH04270132A JPH04270132A JP3029869A JP2986991A JPH04270132A JP H04270132 A JPH04270132 A JP H04270132A JP 3029869 A JP3029869 A JP 3029869A JP 2986991 A JP2986991 A JP 2986991A JP H04270132 A JPH04270132 A JP H04270132A
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
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-
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- C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低損失の光ファイバ用ガ
ラス母材の製造方法に関する。
ラス母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用母材の製造方法において、
クラッド材となるチューブの中にクラッド材より高屈折
のコア用ガラスロッドを挿入し、中実化して光ファイバ
用母材を製造するロッドインチューブ法が知られている
。しかしこの方法は、コア材とクラッド材の界面に欠陥
が残り易く、光ファイバとしたときに光損失が大きく現
れるという欠点があった。
クラッド材となるチューブの中にクラッド材より高屈折
のコア用ガラスロッドを挿入し、中実化して光ファイバ
用母材を製造するロッドインチューブ法が知られている
。しかしこの方法は、コア材とクラッド材の界面に欠陥
が残り易く、光ファイバとしたときに光損失が大きく現
れるという欠点があった。
【０００３】これを解決するため、特公平１−３４９３
８号公報において、コア材となるガラスロッドをクラッ
ド材となるチューブに挿入し、これをガラス旋盤に水平
に装着し、酸水素バーナで加熱することにより、ガラス
チューブが収縮し、溶着一体化する。このとき酸水素バ
ーナはガラスチューブの一方より他方に向かって移動し
、ガラスチューブとガラスロッドとの間隙にはハロゲン
ガス等のガスを流しながら行っていた。
８号公報において、コア材となるガラスロッドをクラッ
ド材となるチューブに挿入し、これをガラス旋盤に水平
に装着し、酸水素バーナで加熱することにより、ガラス
チューブが収縮し、溶着一体化する。このとき酸水素バ
ーナはガラスチューブの一方より他方に向かって移動し
、ガラスチューブとガラスロッドとの間隙にはハロゲン
ガス等のガスを流しながら行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記公報
記載の方法においてもなお、ガラスチューブとガラスロ
ッドの界面に気泡の発生する場合があり、光ファイバと
した場合十分な機械的強度が得られず、又伝送損失にも
大きい悪影響が生じていた。
記載の方法においてもなお、ガラスチューブとガラスロ
ッドの界面に気泡の発生する場合があり、光ファイバと
した場合十分な機械的強度が得られず、又伝送損失にも
大きい悪影響が生じていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来法
の欠点を除去し、ロッドインチューブ法において特に気
泡の発生のない製造方法を提供することである。すなわ
ち本発明はガラスロッドをコア材とし、該コア材より低
屈折率を有するクラッド材の中に該コア材を挿入して加
熱することにより、該コア材と該クラッド材との間隙を
中実化して光ファイバ用母材を製造する方法において、
クラッド材にコア材を挿入して状態で、該クラッド材と
該コア材の間隙に少なくともハロゲン系ガスと酸素ガス
の混合ガスを充満させて溶着一体化することを特徴とす
る光ファイバ用ガラス母材の製造方法であり、ガラスロ
ッドは屈折率を高めるドーパントを添付した石英ガラス
からなり、ドーパントは該ガラスロッドの表面まで分布
していることを特徴とする方法である。
の欠点を除去し、ロッドインチューブ法において特に気
泡の発生のない製造方法を提供することである。すなわ
ち本発明はガラスロッドをコア材とし、該コア材より低
屈折率を有するクラッド材の中に該コア材を挿入して加
熱することにより、該コア材と該クラッド材との間隙を
中実化して光ファイバ用母材を製造する方法において、
クラッド材にコア材を挿入して状態で、該クラッド材と
該コア材の間隙に少なくともハロゲン系ガスと酸素ガス
の混合ガスを充満させて溶着一体化することを特徴とす
る光ファイバ用ガラス母材の製造方法であり、ガラスロ
ッドは屈折率を高めるドーパントを添付した石英ガラス
からなり、ドーパントは該ガラスロッドの表面まで分布
していることを特徴とする方法である。
【０００６】又、ガラスチューブの内面とガラスロッド
の表面の一方あるいは両方をエッチング処理した後に溶
着一体化することはより効果的である。エッチングはフ
ッ酸等で処理するが１０〜２００μｍが望ましい。
の表面の一方あるいは両方をエッチング処理した後に溶
着一体化することはより効果的である。エッチングはフ
ッ酸等で処理するが１０〜２００μｍが望ましい。
【０００７】さらに、ガラスチューブとガラスロッドと
を溶着一体化するにあたって、その間隙部を圧力を減圧
状態：３００ｍｍＡｇ程度にするとガラスチューブの収
縮が促進されるので好ましい。
を溶着一体化するにあたって、その間隙部を圧力を減圧
状態：３００ｍｍＡｇ程度にするとガラスチューブの収
縮が促進されるので好ましい。
【０００８】
【作用】光ファイバのコア材となるガラスロッドには、
屈折率を高めるためにＧｅ、Ｔｉ等のドーパントを石英
ガラスに加える。このような元素はガラス中でＧｅＯ２
、ＴｉＯ２等の酸化物として存在する。ところで、この
ガラスロッドをガラスチューブに挿入して融着一体化す
る際、石英ガラスを十分軟化する必要があり、１９００
℃以上の高温状態である。このような高温では、上記の
酸化物は還元気化されて、
屈折率を高めるためにＧｅ、Ｔｉ等のドーパントを石英
ガラスに加える。このような元素はガラス中でＧｅＯ２
、ＴｉＯ２等の酸化物として存在する。ところで、この
ガラスロッドをガラスチューブに挿入して融着一体化す
る際、石英ガラスを十分軟化する必要があり、１９００
℃以上の高温状態である。このような高温では、上記の
酸化物は還元気化されて、
【０００９】
【数１】
【００１０】の如く気体のＧｅＯ２とＯ２が生ずる。こ
れらの気体は前記溶着一体化の際、ガラスロッドとガラ
スチューブの間で起こると発生した気体は界面に閉じ込
められ気泡となる。ここで、雰囲気ガスとして加えるハ
ロゲンガスはこの反応を促進する作用をもっている。そ
こで、この反応を阻止する方法について検討した結果、
雰囲気ガスとして酸素を添加すると効果のあることを見
い出した。
れらの気体は前記溶着一体化の際、ガラスロッドとガラ
スチューブの間で起こると発生した気体は界面に閉じ込
められ気泡となる。ここで、雰囲気ガスとして加えるハ
ロゲンガスはこの反応を促進する作用をもっている。そ
こで、この反応を阻止する方法について検討した結果、
雰囲気ガスとして酸素を添加すると効果のあることを見
い出した。
【００１１】酸素濃度は２０〜８０％で効果があり、か
つ好品質の母材の得られることが解った。酸素濃度が２
０％以下では気泡が発生する場合があり、又８０％以上
の時はハロゲンガス濃度が低下するため水分等の除去作
用が十分に行われず、光ファイバとした場合、伝送損失
が大きくなった。
つ好品質の母材の得られることが解った。酸素濃度が２
０％以下では気泡が発生する場合があり、又８０％以上
の時はハロゲンガス濃度が低下するため水分等の除去作
用が十分に行われず、光ファイバとした場合、伝送損失
が大きくなった。
【００１２】
【実施例】図１はＶＡＤ法により製造したコア用ガラス
とクラッド用ガラスを本発明により溶着一体化する場合
の一例を示す。１はコア用ガラスロッド、２はクラッド
用ガラスチューブ、３は支持用ガラスチューブである。 クラッド用ガラスチューブ２の両端には支持用ガラスチ
ューブ３が溶着接続されており、支持用ガラスチューブ
３はチャック口により鉛直方向に把持されており、昇降
装置１２により上下に移動できる。クラッド用ガラスチ
ューブ２は加熱炉１３の内部に配置される。１４はリン
グ状ヒーター、１５は断熱材、１６はヒーターや断熱材
から発生する異物等の母材への付着を防止するための円
筒状炉心管である。
とクラッド用ガラスを本発明により溶着一体化する場合
の一例を示す。１はコア用ガラスロッド、２はクラッド
用ガラスチューブ、３は支持用ガラスチューブである。 クラッド用ガラスチューブ２の両端には支持用ガラスチ
ューブ３が溶着接続されており、支持用ガラスチューブ
３はチャック口により鉛直方向に把持されており、昇降
装置１２により上下に移動できる。クラッド用ガラスチ
ューブ２は加熱炉１３の内部に配置される。１４はリン
グ状ヒーター、１５は断熱材、１６はヒーターや断熱材
から発生する異物等の母材への付着を防止するための円
筒状炉心管である。
【００１３】コア用ガラスロッド１はクラッド用ガラス
チューブ２の中空部に配置され、その下端は支持棒１７
によって支えられている。支持用ガラスチューブ３の両
端にはチューブ内を所定雰囲気に保つため或いは所定圧
力に保つための配管接続口を有するキャップ状治具１８
、１８´が装着されている。また、下部の治具１８によ
り支持棒１７を介してコア用ガラスロッド１が支えられ
ている。内部にコア用ガラスロッド１が配置されたクラ
ッド用ガラスチューブ２の上端部をリング状ヒーター１
４の位置に配置させ加熱を行う。加熱によりクラッド用
ガラスチューブは上端部から軟化し、その表面張力及び
内外の圧力差によって収縮して、コア用ガラスロッドと
クラッド用ガラスチューブの溶着が行われる。その状態
で徐々にクラッド用ガラスチューブ等を上方に移動させ
長さ方向に溶着を進め、全長にわたってコア用ガラスロ
ッドとクラッド用ガラスチューブの溶着を完成させる。
チューブ２の中空部に配置され、その下端は支持棒１７
によって支えられている。支持用ガラスチューブ３の両
端にはチューブ内を所定雰囲気に保つため或いは所定圧
力に保つための配管接続口を有するキャップ状治具１８
、１８´が装着されている。また、下部の治具１８によ
り支持棒１７を介してコア用ガラスロッド１が支えられ
ている。内部にコア用ガラスロッド１が配置されたクラ
ッド用ガラスチューブ２の上端部をリング状ヒーター１
４の位置に配置させ加熱を行う。加熱によりクラッド用
ガラスチューブは上端部から軟化し、その表面張力及び
内外の圧力差によって収縮して、コア用ガラスロッドと
クラッド用ガラスチューブの溶着が行われる。その状態
で徐々にクラッド用ガラスチューブ等を上方に移動させ
長さ方向に溶着を進め、全長にわたってコア用ガラスロ
ッドとクラッド用ガラスチューブの溶着を完成させる。
【００１４】このとき、コア用ガラスロッドにはゲルマ
ニウムを一様に添加してあり、均一な屈折率分布である
。クラッド用ガラスチューブは純石英ガラスである。 ガラスチューブ内の雰囲気は塩素ガスと酸素ガスの混合
ガスを充満し、それらの割合を変えて実施した。その結
果を図２に示したが、酸素濃度５０％以上では気泡は全
く発生しないが、２０％では気泡が２個／ｍ発生し、生
産可能の下限であった。一方、光ファイバの伝送損失は
、酸素濃度が８０％以下においては波長１．３μｍ帯で
は０．３５ｄＢ／Ｋｍ以下と低損失の値であるが、８０
％以上では損失が急激に増加した。従って、酸素濃度が
２０〜８０％の範囲では気泡の発生が少なく、又低損失
のファイバが得られる。
ニウムを一様に添加してあり、均一な屈折率分布である
。クラッド用ガラスチューブは純石英ガラスである。 ガラスチューブ内の雰囲気は塩素ガスと酸素ガスの混合
ガスを充満し、それらの割合を変えて実施した。その結
果を図２に示したが、酸素濃度５０％以上では気泡は全
く発生しないが、２０％では気泡が２個／ｍ発生し、生
産可能の下限であった。一方、光ファイバの伝送損失は
、酸素濃度が８０％以下においては波長１．３μｍ帯で
は０．３５ｄＢ／Ｋｍ以下と低損失の値であるが、８０
％以上では損失が急激に増加した。従って、酸素濃度が
２０〜８０％の範囲では気泡の発生が少なく、又低損失
のファイバが得られる。
【００１５】上記の説明はＶＡＤ法で製造したガラス体
を例に述べたが、その他ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法で製造し
たガラス体による場合も同様の効果を得ることができる
。加熱用のリングヒーター１４と被加熱体であるガラス
チューブ２との間に円筒状炉心管１６を配置し、ガラス
チューブをヒーターに対して相対的に移動させながら加
熱することはヒーター１４から生じる不純物をガラスチ
ューブ２への付着を防ぐことができる。
を例に述べたが、その他ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法で製造し
たガラス体による場合も同様の効果を得ることができる
。加熱用のリングヒーター１４と被加熱体であるガラス
チューブ２との間に円筒状炉心管１６を配置し、ガラス
チューブをヒーターに対して相対的に移動させながら加
熱することはヒーター１４から生じる不純物をガラスチ
ューブ２への付着を防ぐことができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したようにハロゲンガスの外に
、酸素ガスを混合した雰囲気でロッドインチューブ法を
適用すると気泡の発生がなく低損失の光ファイバ用ガラ
ス母材を得ることができる。
、酸素ガスを混合した雰囲気でロッドインチューブ法を
適用すると気泡の発生がなく低損失の光ファイバ用ガラ
ス母材を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図２】実施例についての測定結果を示すグラフである
。
。
１：コア用ガラスロッド
２：クラッド用ガラスチューブ
３：支持用ガラスチューブ
１１：チャック
１２：昇降装置
１３：加熱炉
１４：リング状ヒーター
１５：断熱材
１６：炉心管
１７：支持棒
１８：治具
１９：バルブ
２０：廃ガス処理装置
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラスロッドをコア材とし、該コア材
より低屈折率を有するクラッド材の中に該コア材を挿入
して加熱することにより、該コア材と該クラッド材との
間隙を中実化して光ファイバ用母材を製造する方法にお
いて、クラッド材にコア材を挿入した状態で、該クラッ
ド材と該コア材の間隙に少なくともハロゲン系ガスと酸
素ガスの混合ガスを充満させて溶着一体化することを特
徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方法。 - 【請求項２】 ガラスロッドは屈折率を高めるドーパ
ントを添付した石英ガラスからなり、ドーパントは該ガ
ラスロッドの表面まで分布していることを特徴とする請
求項１記載の光ファイバ用ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029869A JPH04270132A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 |
| TW081100875A TW198002B (ja) | 1991-02-25 | 1992-02-10 | |
| ZA921271A ZA921271B (en) | 1991-02-25 | 1992-02-21 | Method for producing glass preform for optical fiber |
| FI920784A FI96944C (fi) | 1991-02-25 | 1992-02-24 | Menetelmä valmistaa lasimuotti optista kuitua varten |
| NO920724A NO308524B1 (no) | 1991-02-25 | 1992-02-24 | FremgangsmÕte for fremstilling av et glassemne for anvendelse ved fremstilling av optiske fibre |
| DE69212017T DE69212017T2 (de) | 1991-02-25 | 1992-02-25 | Verfahren zum Herstellen einer Glasvorform für optische Fasern |
| EP92103199A EP0501429B1 (en) | 1991-02-25 | 1992-02-25 | Method for producing glass preform for optical fiber |
| KR1019920002906A KR950004058B1 (ko) | 1991-02-25 | 1992-02-25 | 광파이버용 유리모재의 제조방법 |
| AU11189/92A AU649519B2 (en) | 1991-02-25 | 1992-02-25 | Method for producing glass preform for optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029869A JPH04270132A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04270132A true JPH04270132A (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=12287980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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