JPH04342427A - 高ｏｈ基含有石英ガラスの製造方法 - Google Patents
高ｏｈ基含有石英ガラスの製造方法Info
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- JPH04342427A JPH04342427A JP13944691A JP13944691A JPH04342427A JP H04342427 A JPH04342427 A JP H04342427A JP 13944691 A JP13944691 A JP 13944691A JP 13944691 A JP13944691 A JP 13944691A JP H04342427 A JPH04342427 A JP H04342427A
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- Materials Engineering (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、紫外光伝送用ファイ
バに用いるに好適な高ＯＨ基含有石英ガラスの製造方法
に関するもので、ガラス内に簡単にＯＨ基を多量に含有
させうる方法を提供する。
バに用いるに好適な高ＯＨ基含有石英ガラスの製造方法
に関するもので、ガラス内に簡単にＯＨ基を多量に含有
させうる方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】石英系光ファイバは、通信、照明光伝送
媒体として広く使用されているが、近年、紫外光伝送用
としても着目されるようになつてきた。例えば、紫外線
硬化型樹脂の硬化用、ステッパ用高圧水銀光の伝送、あ
るいはエキシマレーザ光の伝送などとして有用なものと
注目されてきている。
媒体として広く使用されているが、近年、紫外光伝送用
としても着目されるようになつてきた。例えば、紫外線
硬化型樹脂の硬化用、ステッパ用高圧水銀光の伝送、あ
るいはエキシマレーザ光の伝送などとして有用なものと
注目されてきている。
【０００３】一般に、紫外光伝送用の石英系光ファイバ
においては、コアにはＧｅドープＳｉＯ２ ガラスでは
なく、純粋ＳｉＯ２ ガラスが用いられ、クラッドには
フッ素ドープＳｉＯ２ ガラスが用いられている。その
理由は、Ｇｅをドープすることにより、レーリ散乱によ
る損失が増すからである。加えて、紫外域での伝送損失
を小さくするために、コアには脱水処理しないもの、つ
まり、ＯＨ基を多く含むものが使用される。その理由は
、現在のところ原因は定かではないが、ＯＨ基が増すほ
どに紫外域での伝送損失が小さくなるという現象がある
からである。
においては、コアにはＧｅドープＳｉＯ２ ガラスでは
なく、純粋ＳｉＯ２ ガラスが用いられ、クラッドには
フッ素ドープＳｉＯ２ ガラスが用いられている。その
理由は、Ｇｅをドープすることにより、レーリ散乱によ
る損失が増すからである。加えて、紫外域での伝送損失
を小さくするために、コアには脱水処理しないもの、つ
まり、ＯＨ基を多く含むものが使用される。その理由は
、現在のところ原因は定かではないが、ＯＨ基が増すほ
どに紫外域での伝送損失が小さくなるという現象がある
からである。
【０００４】そして、その製法としては、火炎加水分解
法により得られた、ＯＨ基を含んだＳｉＯ２ ガラス微
粒子を脱水処理することなく、そのままＨｅ雰囲気の高
温で透明ガラス化する方法があげられる。
法により得られた、ＯＨ基を含んだＳｉＯ２ ガラス微
粒子を脱水処理することなく、そのままＨｅ雰囲気の高
温で透明ガラス化する方法があげられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法によって得られるファイバ内に含有されるＯＨ
基の濃度は、せいぜい５０〜１００ｐｐｍ程度が限度で
あった。そこで、ＯＨ基濃度をあげるために、火炎を構
成する酸素と水素量を増加させることが考えられるが、
両者の供給量を増すと、火力が強くなって密度の高いガ
ラス微粒子となり、ＯＨ基がドープされにくくなるとい
う問題がある。
うな方法によって得られるファイバ内に含有されるＯＨ
基の濃度は、せいぜい５０〜１００ｐｐｍ程度が限度で
あった。そこで、ＯＨ基濃度をあげるために、火炎を構
成する酸素と水素量を増加させることが考えられるが、
両者の供給量を増すと、火力が強くなって密度の高いガ
ラス微粒子となり、ＯＨ基がドープされにくくなるとい
う問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、以上の観点
から簡単な方法で高ＯＨ基含有石英ガラスを製造しよう
とするもので、その特徴とするところは、火炎内にＳｉ
化合物と水蒸気とを供給してＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガ
ラス微粒子を得、これを出発部材の先端もしくは周囲に
堆積して多孔質ガラス体となし、次いで、透明ガラス化
することにある。かくして得られたＳｉＯ２ ガラスは
、８００〜１０００ｐｐｍ程度のＯＨ基を含有する。
から簡単な方法で高ＯＨ基含有石英ガラスを製造しよう
とするもので、その特徴とするところは、火炎内にＳｉ
化合物と水蒸気とを供給してＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガ
ラス微粒子を得、これを出発部材の先端もしくは周囲に
堆積して多孔質ガラス体となし、次いで、透明ガラス化
することにある。かくして得られたＳｉＯ２ ガラスは
、８００〜１０００ｐｐｍ程度のＯＨ基を含有する。
【０００７】なお、火炎内へのＳｉ化合物と水蒸気の供
給には、同心多重管バーナを用いるのが好適であり、そ
の場合、バーナの中心にＳｉ化合物を、その周りに水素
ガス、酸素ガスを、最外層にＨ２ Ｏ蒸気を供給する方
が好ましい。その理由は、バーナの中心のＳｉ化合物供
給口直上の第２層目にＨ２ Ｏ蒸気を供給すると、両者
がすぐさま反応してＳｉＯ２ を形成してしまい、Ｓｉ
Ｏ２ ガラス微粒子へのＯＨ基含有量が低下するからで
ある。
給には、同心多重管バーナを用いるのが好適であり、そ
の場合、バーナの中心にＳｉ化合物を、その周りに水素
ガス、酸素ガスを、最外層にＨ２ Ｏ蒸気を供給する方
が好ましい。その理由は、バーナの中心のＳｉ化合物供
給口直上の第２層目にＨ２ Ｏ蒸気を供給すると、両者
がすぐさま反応してＳｉＯ２ を形成してしまい、Ｓｉ
Ｏ２ ガラス微粒子へのＯＨ基含有量が低下するからで
ある。
【０００８】なお、この方法によって得られるＳｉＯ２
ガラスロッドは光ファイバのコア用として用いること
ができる。その場合、このＳｉＯ２ガラスロッドの周り
に、上記と同様にして得たＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラ
ス微粒子を堆積して多孔質ガラス体となし、フッ素含有
ガス雰囲気で透明ガラス化することによってクラッド用
のフッ素ドープＳｉＯ２ ガラス層を形成し、光ファイ
バプリフォームとする。このプリフォームを線引きする
と、紫外光伝送用高ＯＨ基含有光ファイバが得られる。
ガラスロッドは光ファイバのコア用として用いること
ができる。その場合、このＳｉＯ２ガラスロッドの周り
に、上記と同様にして得たＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラ
ス微粒子を堆積して多孔質ガラス体となし、フッ素含有
ガス雰囲気で透明ガラス化することによってクラッド用
のフッ素ドープＳｉＯ２ ガラス層を形成し、光ファイ
バプリフォームとする。このプリフォームを線引きする
と、紫外光伝送用高ＯＨ基含有光ファイバが得られる。
【０００９】
【作用】酸水素炎内にＳｉ化合物を供給して火炎加水分
解法によりＳｉＯ２ガラス微粒子を生成するときに、同
時にＨ２ Ｏ蒸気を供給するので、火力を強めることな
く多量のＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラス微粒子となる。 このＳｉＯ２ ガラス微粒子をそのまま透明ガラス化す
ると、ＯＨ基含有の多いＳｉＯ２ ガラスとなる。
解法によりＳｉＯ２ガラス微粒子を生成するときに、同
時にＨ２ Ｏ蒸気を供給するので、火力を強めることな
く多量のＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラス微粒子となる。 このＳｉＯ２ ガラス微粒子をそのまま透明ガラス化す
ると、ＯＨ基含有の多いＳｉＯ２ ガラスとなる。
【００１０】
【実施例】図１は、この発明方法をＶＡＤ法に適用して
、ＯＨ基含有量の多いＳｉＯ２ ガラス微粒子を得る様
子を示したものである。図において、１は垂直に支承さ
れ、その軸の周りに回転する出発部材であり、２はこの
出発部材の下端に斜め下方向から対峙する同心多重管バ
ーナで、その中心から外側に向かってＳｉＣｌ４ 等の
原料ガス、Ｈ２ ガス、Ａｒガス、Ｏ２ ガス、Ｈ２
Ｏ蒸気が供給される。３は酸水素炎である。４はこの炎
中で火炎加水分解反応によって生成されたＳｉＯ２ ガ
ラス微粒子で、同時に供給されたＨ２ Ｏ蒸気の存在に
より多量のＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラス微粒子からな
るプリフォームである。このプリフォームを高温下で透
明ガラス化して多量のＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラスと
する。
、ＯＨ基含有量の多いＳｉＯ２ ガラス微粒子を得る様
子を示したものである。図において、１は垂直に支承さ
れ、その軸の周りに回転する出発部材であり、２はこの
出発部材の下端に斜め下方向から対峙する同心多重管バ
ーナで、その中心から外側に向かってＳｉＣｌ４ 等の
原料ガス、Ｈ２ ガス、Ａｒガス、Ｏ２ ガス、Ｈ２
Ｏ蒸気が供給される。３は酸水素炎である。４はこの炎
中で火炎加水分解反応によって生成されたＳｉＯ２ ガ
ラス微粒子で、同時に供給されたＨ２ Ｏ蒸気の存在に
より多量のＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラス微粒子からな
るプリフォームである。このプリフォームを高温下で透
明ガラス化して多量のＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラスと
する。
【００１１】（具体例１）この発明の具体例を図１の方
法により説明すれば、以下のとおりである。出発部材１
としてＳｉＯ２ ロッドを用い、これを垂直に支承する
とともに、その軸の周りに３０ｒｐｍで回転させた。同
心多重管バーナ２には、その中心口にＳｉＣｌ４ を３
００ｃｃ／分、２層目にＨ２ を２５０ｃｃ／分、３層
目にＡｒを１００ｃｃ／分、４層目にＯ２ を１２５ｃ
ｃ／分、最外層にＨ２ Ｏを１００ｃｃ／分、流した。 かくして、ＳｉＯ２ ロッド先端にＳｉＯ２ ガラス微
粒子を堆積させ直径６０ｍｍにした。この堆積したＳｉ
Ｏ２ ガラス微粒子を２０００℃のＨｅ雰囲気で透明ガ
ラス化して直径３０ｍｍのＳｉＯ２ ガラス体とした。 このガラス体中のＯＨ基のドープ量を、光ファイバにお
けるＯＨ基による吸収損失を測定することにより換算し
たところ、約８００ｐｐｍであつた。
法により説明すれば、以下のとおりである。出発部材１
としてＳｉＯ２ ロッドを用い、これを垂直に支承する
とともに、その軸の周りに３０ｒｐｍで回転させた。同
心多重管バーナ２には、その中心口にＳｉＣｌ４ を３
００ｃｃ／分、２層目にＨ２ を２５０ｃｃ／分、３層
目にＡｒを１００ｃｃ／分、４層目にＯ２ を１２５ｃ
ｃ／分、最外層にＨ２ Ｏを１００ｃｃ／分、流した。 かくして、ＳｉＯ２ ロッド先端にＳｉＯ２ ガラス微
粒子を堆積させ直径６０ｍｍにした。この堆積したＳｉ
Ｏ２ ガラス微粒子を２０００℃のＨｅ雰囲気で透明ガ
ラス化して直径３０ｍｍのＳｉＯ２ ガラス体とした。 このガラス体中のＯＨ基のドープ量を、光ファイバにお
けるＯＨ基による吸収損失を測定することにより換算し
たところ、約８００ｐｐｍであつた。
【００１２】（具体例２）次に、具体例１で得られた約
８００ｐｐｍを含むＳｉＯ２ ガラス体の周りに外付け
法によりクラッド用のＳｉＯ２ ガラス微粒子層を５ｍ
ｍ厚さに形成した。なお、この際、Ｈ２ Ｏ蒸気は供給
しなかった。こうして得られたＳｉＯ２ ガラス微粒子
層をフッ素含有ガス雰囲気で透明ガラス化した。最後に
得られたコア−クラッド型ロッドを線引きして直径１２
５μｍのファイバとなし、その上にＵＶ硬化型樹脂をコ
ーティングして光ファイバとした。この光ファイバを用
いて、３００ｎｍの紫外光を伝送したところ、その損失
は８０ｄＢ／ｋｍであり、従来のＨ２ Ｏ蒸気を供給す
ることなく作製したＳｉＯ２ コア−フッ素ドープＳｉ
Ｏ２ クラッドファイバの損失が１２０ｄＢ／ｋｍであ
るのに比較して大きく改善されたものであった。
８００ｐｐｍを含むＳｉＯ２ ガラス体の周りに外付け
法によりクラッド用のＳｉＯ２ ガラス微粒子層を５ｍ
ｍ厚さに形成した。なお、この際、Ｈ２ Ｏ蒸気は供給
しなかった。こうして得られたＳｉＯ２ ガラス微粒子
層をフッ素含有ガス雰囲気で透明ガラス化した。最後に
得られたコア−クラッド型ロッドを線引きして直径１２
５μｍのファイバとなし、その上にＵＶ硬化型樹脂をコ
ーティングして光ファイバとした。この光ファイバを用
いて、３００ｎｍの紫外光を伝送したところ、その損失
は８０ｄＢ／ｋｍであり、従来のＨ２ Ｏ蒸気を供給す
ることなく作製したＳｉＯ２ コア−フッ素ドープＳｉ
Ｏ２ クラッドファイバの損失が１２０ｄＢ／ｋｍであ
るのに比較して大きく改善されたものであった。
【００１３】
【発明の効果】この発明方法は、以上のように酸水素炎
中にＳｉ化合物とＨ２ Ｏ蒸気とを供給してＳｉＯ２
ガラス微粒子を生成し、これを透明ガラス化する方法で
あるので、酸水素炎の火力を強めることなくＳｉＯ２
ガラス微粒子を生成でき、もって多量のＯＨ基を含むＳ
ｉＯ２ ガラスを得ることができる。したがって、こう
して得られた多量のＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラスを用
いて光ファイバを作製すると、低損失の紫外光伝送用光
ファイバとすることができる。
中にＳｉ化合物とＨ２ Ｏ蒸気とを供給してＳｉＯ２
ガラス微粒子を生成し、これを透明ガラス化する方法で
あるので、酸水素炎の火力を強めることなくＳｉＯ２
ガラス微粒子を生成でき、もって多量のＯＨ基を含むＳ
ｉＯ２ ガラスを得ることができる。したがって、こう
して得られた多量のＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラスを用
いて光ファイバを作製すると、低損失の紫外光伝送用光
ファイバとすることができる。
【図１】この発明方法に用いられる装置の概略図である
。
。
１ 出発部材
２ 同心多重管バーナ
３ 酸水素炎
４ ＳｉＯ２ ガラス微粒子
５ プリフォーム
Claims (1)
- 【請求項１】 火炎内にＳｉ化合物と水蒸気とを供給
してＯＨ基を含むＳｉＯ２ ガラス微粒子を得、これを
出発部材の先端もしくは周囲に堆積して多孔質ガラス体
となし、次いで、透明ガラス化することを特徴とする高
ＯＨ基含有石英ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13944691A JPH04342427A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 高ｏｈ基含有石英ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13944691A JPH04342427A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 高ｏｈ基含有石英ガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04342427A true JPH04342427A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=15245398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13944691A Pending JPH04342427A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 高ｏｈ基含有石英ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04342427A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6588236B2 (en) | 1999-07-12 | 2003-07-08 | Kitagawa Industries Co., Ltd. | Method of processing a silica glass fiber by irradiating with UV light and annealing |
| JP2004083364A (ja) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Fujikura Ltd | 合成石英ガラスおよびその製造方法 |
| JP2009011995A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 繊維状光触媒体及び浄化装置並びに繊維状光触媒体の製造方法 |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP13944691A patent/JPH04342427A/ja active Pending
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