JPH0460930B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0460930B2 JPH0460930B2 JP59001700A JP170084A JPH0460930B2 JP H0460930 B2 JPH0460930 B2 JP H0460930B2 JP 59001700 A JP59001700 A JP 59001700A JP 170084 A JP170084 A JP 170084A JP H0460930 B2 JPH0460930 B2 JP H0460930B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cladding
- soot
- core
- semi
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 71
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 9
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 43
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 2
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Cl 2 Chemical class 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 1
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 150000002291 germanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- IEXRMSFAVATTJX-UHFFFAOYSA-N tetrachlorogermane Chemical compound Cl[Ge](Cl)(Cl)Cl IEXRMSFAVATTJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
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
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- 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]
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光フアイバー用母材の製造方法に関
するものであり、特にはコア径とクラツド径の比
が正確にコントロールされた光フアイバー用母材
の提供を目的とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a base material for optical fiber, and in particular, an object of the present invention is to provide a base material for optical fiber in which the ratio of the core diameter to the cladding diameter is accurately controlled. .
従来、光フアイバー用母材の製造方法として
は、ガラス原料ガスを火炎加水分解して生成する
ガラス微粒子を軸方向に堆積させることにより、
コアおよびクラツド層として必要な大きさを有す
る多孔質ガラス層（スート）を形成し、これを加
熱溶融して透明ガラス体とする方法が知られてい
る。この方法はクラツド用多孔質ガラス層を充分
厚く形成しなければならないため、スート径が大
きくなつてしまい、製造装置が非常に大がかりに
なること、また大きな径のスートは割れ易くその
取扱いが面倒であること、さらにクラツド層厚さ
のコントロールが非常に困難であることなどの欠
点がある。 Conventionally, the method for manufacturing optical fiber base materials is to deposit glass particles produced by flame hydrolysis of frit gas in the axial direction.
A method is known in which a porous glass layer (soot) having the necessary size as a core and cladding layer is formed and then heated and melted to form a transparent glass body. In this method, the porous glass layer for the cladding must be formed sufficiently thick, so the soot diameter becomes large and the manufacturing equipment becomes very large-scale.Also, the soot with a large diameter is easy to break and is difficult to handle. However, there are disadvantages such as the fact that the thickness of the cladding layer is extremely difficult to control.
他方、ガラス原料ガスを火炎加水分解して作つ
たコア層となるスートを加熱することにより透明
ガラス化してロツドとなし、このロツドに石英ガ
ラス管をかぶせ溶融一体化することにより必要な
厚みのクラツド層を有する光フアイバー用母材を
製造する方法が知られている（特開昭55−32716
号公報参照）。 On the other hand, by heating the soot which becomes the core layer made by flame hydrolysis of glass raw material gas, it becomes transparent vitrified into a rod, and this rod is covered with a quartz glass tube and melted and integrated to form a clad of the required thickness. A method for producing a base material for optical fiber having layers is known (Japanese Patent Laid-Open No. 55-32716
(see publication).
この方法は通常ロツドインチューブ法と称され
ている方法であり、前記方法に比べて最初に作る
スートはその径を小さくすることができる利点が
あるが、しかしなお次のような不利欠点がある。 This method is usually called the rod-in-tube method, and has the advantage of being able to make the diameter of the soot initially made smaller than the above method, but it still has the following disadvantages: .
すなわち、石英ガラス管の径、肉厚が必ずしも
充分な精度を有するものではないので、コア径と
クラツド径の比を正確にコントロールするために
は、最終的に目的の寸法になる管を選択するか、
あるいは逆に石英管に合うように前記ロツドを所
定の径になるように延伸調整することが必要とさ
れる。このような操作は面倒であるばかりでな
く、規格品を大量生産するうえからも不利であ
り、他方また市販石英ガラス管は天然水晶を溶融
して製造したもので、管中に微小の気泡を含むも
のであるため、光フアイバーの強度を低下させる
欠点がある。 In other words, the diameter and wall thickness of a quartz glass tube do not necessarily have sufficient accuracy, so in order to accurately control the ratio of core diameter to cladding diameter, it is necessary to select a tube that will ultimately achieve the desired dimensions. mosquito,
Or, conversely, it is necessary to stretch and adjust the rod to a predetermined diameter to fit the quartz tube. Such operations are not only troublesome, but also disadvantageous in terms of mass production of standardized products.On the other hand, commercially available quartz glass tubes are manufactured by melting natural quartz, which causes microscopic air bubbles to form inside the tube. This has the drawback of reducing the strength of the optical fiber.
半焼結ロツドに軸付法によりさらにクラツド層
を連続して堆積させる方法が知られているが、こ
の場合には堆積層の厚みを正確にコントロールで
きないといつた問題点がある。すなわち、堆積層
の厚みは堆積時間、原料供給量、反応効率、堆積
効率などによつて決まるものであるが、これらの
すべてを一定に維持することはきわめて困難であ
る。特に堆積効率は堆積雰囲気、条件を可能な限
り一定に保つたとしても、コントロール不可能な
要因によつて変動する。また堆積時間は引上速度
に依存するもので、コア部の成長を制御するため
に堆積位置を計測し、引上速度にフイードバツク
して位置を一定にする手法が一般に採用されてい
る。このことは逆に引上速度は常に変動すること
を意味している。この結果、堆積時間は必ずしも
一定になることはなく、堆積層の厚さは制御でき
ないという問題がある。 A method is known in which a cladding layer is successively deposited on a semi-sintered rod by a shafting method, but this method has the problem that the thickness of the deposited layer cannot be precisely controlled. That is, the thickness of the deposited layer is determined by the deposition time, amount of raw material supplied, reaction efficiency, deposition efficiency, etc., but it is extremely difficult to maintain all of these constant. In particular, the deposition efficiency varies due to uncontrollable factors even if the deposition atmosphere and conditions are kept as constant as possible. Furthermore, the deposition time depends on the pulling speed, and in order to control the growth of the core portion, a method is generally adopted in which the deposition position is measured and feedback is given to the pulling speed to keep the position constant. Conversely, this means that the pulling speed always changes. As a result, there is a problem that the deposition time is not necessarily constant and the thickness of the deposited layer cannot be controlled.
本発明者らはかかる従来の不利欠点を解決すべ
く鋭意研究した結果、下記の要旨からなる光フア
イバー用母材の製造方法に関する発明を完成し
た。 As a result of intensive research aimed at solving these conventional disadvantages, the inventors of the present invention have completed an invention relating to a method for manufacturing an optical fiber base material, which has the following gist.
（本発明の要旨）
(イ) 火炎加水分解によりガラスとなり得る化合物
からコアと全クラツドの３〜80％に相当する量
のスートを軸方向に堆積して第１クラツド層を
作り、コアー第１クラツド用スートを作る工
程、
(ロ) 該スートを透明ガラス体にならない800〜
1100℃という条件で加熱することにより堆積を
１／３〜1/8に収縮させた半焼結ロツドを作り、こ
の径を正確に測定する工程、
(ハ) 該半焼結ロツドを水平に保持して自転させな
がら火炎加水分解用バーナーを左右に往復運動
させて該ロツドの外周に側面から所定量の第２
クラツド用スートを外付CVD法により径方向
に層の厚さを測定しながら堆積させる工程、
および
(ニ) 加熱により全体を透明ガラス化する工程、
からなることを特徴とする、コアとクラツドの比
が正確にコントロールされた光フアイバー用母材
の製造方法。(Summary of the present invention) (a) A first cladding layer is formed by depositing soot in an amount corresponding to 3 to 80% of the core and total cladding in the axial direction from a compound that can be turned into glass by flame hydrolysis. The process of making a soot for cladding, (b) making the soot so that it does not become a transparent glass body
A process of making a semi-sintered rod with the deposits contracted to 1/3 to 1/8 by heating at 1100°C, and measuring the diameter accurately; (c) holding the semi-sintered rod horizontally; While rotating, the flame hydrolysis burner is reciprocated from side to side, and a predetermined amount of second flame is applied to the outer periphery of the rod from the side.
A process of depositing soot for the cladding in the radial direction while measuring the layer thickness using an external CVD method, and (d) converting the entire core to transparent glass by heating. A method for manufacturing optical fiber base materials with precisely controlled ratios.
上記(ハ)工程での第２クラツド用スートの形成
（堆積）は、半焼結ロツドを回転させながら外付
CVD法により該ロツドの径方向に均一に堆積さ
せる方法（後記第２図参照）であるので、コア径
とクラツド径を正確にコントロールすることがで
きる。 The formation (deposition) of the soot for the second cladding in the above step (c) is carried out by rotating the semi-sintered rod.
Since this method uses the CVD method to deposit uniformly in the radial direction of the rod (see Figure 2 below), the core diameter and cladding diameter can be accurately controlled.
本発明によりもたらされる主な利点を列記すれ
ばつぎのとおりである。 The main advantages brought about by the present invention are listed below.
１ 本発明の前記(ロ)工程で得られた半焼結ロツド
に関し、そのコア径およびクラツド径をあらか
じめ測定したうえで、必要な量の第２クラツド
層をその厚さを測定しながら（堆積）させるた
め、きわめて寸法精度の高いものとなる。特に
シングルモードフアイバーにおいては、このコ
アークラツド径は
λc＝2πa／2.405√1 2−2 2
λc：カツトオフ波長、ａ：コア径、
n1：コアの屈折率、
n2：クラツドの屈折率、
で表されるカツトオフ波長を設計値に合わせる
ことが重要であるが、この点本発明によればき
わめてよく一致する。1 Regarding the semi-sintered rod obtained in step (b) of the present invention, the core diameter and cladding diameter are measured in advance, and the necessary amount of the second cladding layer is deposited while measuring the thickness. This results in extremely high dimensional accuracy. In particular, in a single mode fiber, the core cladding diameter is λ c = 2πa/2.405√ 1 2 − 2 2 λ c : cutoff wavelength, a : core diameter, n 1 : refractive index of the core, n 2 : refractive index of the cladding, It is important to match the cut-off wavelength expressed by .
２ 最外層（第２クラツド層）が外付CVD法に
より形成された合成石英からなるため、微小な
気泡は含まず、引張強度の大きな光フアイバー
が得られる。2. Since the outermost layer (second cladding layer) is made of synthetic quartz formed by external CVD, an optical fiber with high tensile strength and no microbubbles can be obtained.
３ 前記(ロ)工程で得られた半焼結ロツドに関し、
母材としての特性の評価を行なうことにより、
不合格品を次工程〔(ハ)工程〕に送る前にチエツ
クできることから、製造上のロスを最小限に抑
えることができる。3 Regarding the semi-sintered rod obtained in step (b) above,
By evaluating the properties of the base material,
Since rejected products can be checked before being sent to the next process [(c) process], manufacturing losses can be minimized.
４ コアと第１クラツドとの界面はもちろんのこ
と、第１クラツドと第２クラツドとの界面もそ
の第２クラツドがスート堆積により形成される
ため、気泡を含まずきわめて低損失化が可能と
なる。4. Not only the interface between the core and the first cladding but also the interface between the first cladding and the second cladding is formed by the soot deposition of the second cladding, so it is possible to achieve extremely low loss without containing bubbles. .
５ 半焼結ロツドに第２クラツド層を堆積させる
ため、クラツド厚みは一様に成長させることが
でき、ロツドインチューブ法に比較してコアー
クラツド偏心率のきわめて小さな母材が得られ
る。5. Since the second cladding layer is deposited on the semi-sintered rod, the cladding thickness can be grown uniformly, and a base material with extremely small core cladding eccentricity can be obtained compared to the rod-in-tube method.
つぎに、本発明にかかわる光フアイバー用母材
の製造方法について前記した各工程順に説明す
る。 Next, a method for manufacturing an optical fiber base material according to the present invention will be explained in the order of each step described above.
本発明の方法は、まず、火炎加水分解によりガ
ラスとなり得る化合物からコアークラツド用スー
トを製造（堆積）する〔(イ)工程〕。このコアーク
ラツド用スートを堆積させる方法としては、コア
部となるガラス原料を適宜ドーパント剤と共に火
炎加水分解して、これにより得られるスートを軸
方向に成長させると同時にクラツド部となるスー
トをコア部の周囲に連続して堆積させる方法、あ
るいはコア部を形成し、つぎにこのコア部の周囲
にクラツド部となるスートを堆積させる方法のい
ずれでもよく、さらにまた単一のバーナであつて
も周辺部がきわめて低密度となるように調整され
た条件で堆積することにより、次のガラス化工程
で周辺部のドーパントを揮散させクラツド層を形
成する方法であつてもよい。 In the method of the present invention, first, a soot for core cladding is produced (deposited) from a compound that can be turned into glass by flame hydrolysis [step (a)]. The method for depositing this core clad soot is to flame-hydrolyze the glass raw material that will become the core part together with an appropriate dopant agent, grow the resulting soot in the axial direction, and simultaneously deposit the soot that will become the clad part into the core part. Either the method of depositing soot continuously around the periphery, or the method of forming a core and then depositing the soot that will become the cladding around this core can be used.Furthermore, even if a single burner is used, A method may also be used in which the dopant is deposited under conditions adjusted to have an extremely low density, and the dopant in the periphery is volatilized in the next vitrification step to form a cladding layer.
なお、火炎加水分解によりガラスとなり得る化
合物としては、従来公知のものたとえば主成分と
して酸化あるいは加水分解可能なけい素化合物、
ドーパントとしてゲルマニウム化合物、リン化合
物などが挙げられ、一般には四塩化けい素、四塩
化ゲルマニウム、塩化ホスホリルなどが用いられ
る。 Compounds that can be converted into glass by flame hydrolysis include conventionally known compounds, such as silicon compounds that can be oxidized or hydrolyzed as a main component;
Examples of dopants include germanium compounds and phosphorus compounds, and silicon tetrachloride, germanium tetrachloride, phosphoryl chloride, and the like are generally used.
上記のようにして製造したコアー第１クラツド
用スートをつぎに透明ガラス体にならない条件で
加熱することにより体積を収縮させ半焼結ロツド
とする。この半焼結ロツドは第１図に例示する方
法によつて得ることができる。同図において、１
は炉心管、２は加熱装置であり、３はコアー第１
クラツド用スートであつて、炉心管１内で加熱さ
れ半焼結ロツド４となる。スート層が焼結される
ことにより体積が収縮するが、その収縮率は体積
でおよそ1/3〜1/8である。半焼結体にするための
温度は体積収縮率をどの程度にするか等により若
干異なるが、800〜1100℃前後とすればよい。 The soot for the core and first cladding produced as described above is then heated under conditions that do not result in a transparent glass body to shrink its volume and form a semi-sintered rod. This semi-sintered rod can be obtained by the method illustrated in FIG. In the same figure, 1
is the furnace core tube, 2 is the heating device, and 3 is the first core
The soot for cladding is heated in the furnace tube 1 and becomes a semi-sintered rod 4. When the soot layer is sintered, the volume shrinks, and the shrinkage rate is approximately 1/3 to 1/8 of the volume. The temperature for forming a semi-sintered body varies slightly depending on the degree of volumetric shrinkage, etc., but may be around 800 to 1100°C.
なお、上記半焼結ロツド４を得る場合に、炉心
管内にドーパント分布を調節するためのガスをＡ
から流すことが有利である。すなわち、ドーパン
トがGeO2である場合に、ＡからHClをキヤリア
ーガス（He等）と共に流すことにより、コアー
第１クラツド用スート中主として第１クラツド用
スート層中のGeO2がGeCl4に変化し揮散され、
結果としてコアークラツド層の屈折率分布が調整
される。 In addition, when obtaining the above semi-sintered rod 4, a gas is added to adjust the dopant distribution in the furnace tube.
It is advantageous to drain it from the That is, when the dopant is GeO 2 , by flowing HCl from A together with a carrier gas (He, etc.), GeO 2 mainly in the soot layer for the first clad in the core first clad soot layer changes to GeCl 4 . volatilized,
As a result, the refractive index distribution of the core cladding layer is adjusted.
つぎに、上記半焼結ロツドに、けい素化合物の
火炎加水分解により所定量の第２クラツド用スー
トを外付CVD法により径方向に層の厚さを測定
しながら堆積させる〔(ハ)工程〕。 Next, a predetermined amount of soot for the second cladding is deposited on the semi-sintered rod by flame hydrolysis of a silicon compound while measuring the layer thickness in the radial direction using an external CVD method [Step (c)] .
この半焼結ロツドに第２クラツド用スートを堆
積させる具体的方法としては、第２図に示すよう
に、半焼結ロツド４を実質的に水平に保持して自
転させながら火炎加水分解用バーナ５を左右に往
復運動させ該ロツドの外周に側面からスート６
（第２クラツド用スート）を堆積形成する方法に
より行われる。なお、第３図は半焼結ロツド４を
実質的に垂直に保持して自転させながらバーナ５
の炎を斜め方向から半焼結ロツド４にあてそのロ
ツドの軸方向に順次スート６を堆積形成する方法
（従来法）であるが、この場合にはスート６の層
厚さを正確にコントロールすることが困難であ
る。 As shown in FIG. 2, a specific method for depositing the soot for the second cladding on this semi-sintered rod is as shown in FIG. Soot 6 is applied from the side to the outer periphery of the rod by reciprocating from side to side.
This is carried out by a method of depositing a soot for the second cladding. In addition, in FIG. 3, the burner 5 is rotated while holding the semi-sintered rod 4 substantially vertically.
This is a method (conventional method) in which soot 6 is sequentially deposited in the axial direction of the rod by applying the flame from an oblique direction to the semi-sintered rod 4, but in this case, it is necessary to accurately control the layer thickness of soot 6. is difficult.
上記第２クラツド用スート６の層厚さは、光フ
アイバー用母材として最終的に要求されるクラツ
ド厚みに対し、第１クラツド用スートがどれだけ
の量堆積されているかにより決定される。すなわ
ち、前記(ロ)工程終了の段階でその半焼結ロツドの
重量、物性を測定し、最終クラツド厚みとするた
めに必要とされる第２クラツド用スート量を定
め、この目標値となるようにスート６を正確に堆
積させればよい。この場合第１クラツド用スート
と第２クラツド用スートとの堆積割合は、コント
ロールの容易さ等の観点から光フアイバー用母材
として要求される最終クラツド厚み（設計値）に
対し、第１クラツド用スート層を透明ガラス化し
たときの厚みで３〜80％となるようにすることが
必要とされる。 The layer thickness of the second cladding soot 6 is determined by how much of the first cladding soot is deposited relative to the final cladding thickness required as a base material for optical fiber. That is, at the end of the step (b), the weight and physical properties of the semi-sintered rod are measured, the amount of soot for the second cladding required to obtain the final cladding thickness is determined, and the amount of soot for the second cladding is determined to reach this target value. It is only necessary to deposit the soot 6 accurately. In this case, the deposition ratio of the soot for the first cladding and the soot for the second cladding is determined based on the final cladding thickness (design value) required for the optical fiber base material from the viewpoint of ease of control. It is necessary that the soot layer has a thickness of 3 to 80% when it is made into transparent glass.
上記第１クラツド用スートの堆積量が少なすぎ
る場合は、第１クラツドと第２クラツドとの界面
に光のパワーがかなり伝搬し、散乱損失等が増加
するし、さらに次工程で多量のクラツドを形成せ
ねばならず、このために目標最終厚みの誤差が大
きくなる。一方第１クラツド層の厚みが大きくて
も特性上からは何ら問題がないのであるが、この
第１クラツド層が大量に形成されているため、仮
にコア部の分布形状、屈折率差などが不合格であ
つた場合、製造コストのうえからもロスが大きく
なる不利があるほか、第１クラツド層が厚いこと
に対応して第２クラツド層を必然的に薄くせざる
を得ず、この結果第２クラツド層によるコントロ
ール精度が低くなるという不利がある。 If the amount of deposited soot for the first cladding is too small, the optical power will propagate considerably to the interface between the first cladding and the second cladding, increasing scattering loss, etc., and furthermore, a large amount of soot will be deposited in the next step. This increases the error in the target final thickness. On the other hand, even if the thickness of the first cladding layer is large, there is no problem in terms of characteristics, but since a large amount of this first cladding layer is formed, even if the distribution shape and refractive index difference in the core part are not correct, If it passes the test, there will be a disadvantage in terms of manufacturing costs, such as a large loss, and the second cladding layer will have to be made thinner to accommodate the thickness of the first cladding layer. This has the disadvantage that the control accuracy due to the two clad layers becomes low.
第１クラツド層の厚さは上記した理由から最終
クラツド厚みの３〜80％とすることが必要とされ
るが、この点をマルチモードフアイバーとシング
ルモードフアイバーの個々について述べると次の
とおりである。すなわち、マルチモードフアイバ
ーにおいては、光パワーのクラツド部への拡がり
が小さいために、第１クラツド層は薄くても十分
に有効に作用する。この場合の厚みは最終厚みの
３〜60％であることが好ましい。一方、シングル
モードフアイバーにおいてはクラツド層へかなり
光パワーが拡がつて伝搬するために、第１クラツ
ド層が厚い方が好ましく、最終クラツド厚みに対
して10〜80％の範囲に調整することが望ましい。 For the reasons mentioned above, the thickness of the first cladding layer must be 3 to 80% of the final cladding thickness, and this point is explained separately for multimode fiber and single mode fiber as follows. . That is, in the multimode fiber, since the spread of optical power to the cladding portion is small, the first cladding layer is sufficiently effective even if it is thin. In this case, the thickness is preferably 3 to 60% of the final thickness. On the other hand, in a single mode fiber, the optical power spreads considerably and propagates into the cladding layer, so it is preferable that the first cladding layer is thick, and it is desirable to adjust it to a range of 10 to 80% of the final cladding thickness. .
(ハ)工程により所定量堆積させたスートは次に加
熱により全体を透明ガラス化する〔(ニ)工程〕。こ
の透明ガラス化するための加熱温度は、おおむね
1200〜1600℃とすればよい。なお、要すれば(ニ)工
程を実施する際に、脱水剤としてハロゲンもしく
はハロゲン化合物たとえばCl2，CCl4，SOCl2，
SiCl4などを存在させることにより、脱水化処理
を同時に施こすことができ、品質、性能を向上さ
せることができる。 The soot deposited in a predetermined amount in step (c) is then heated to turn the whole into transparent glass [step (d)]. The heating temperature for this transparent vitrification is approximately
The temperature may be 1200 to 1600°C. Note that, if necessary, when carrying out step (d), a halogen or a halogen compound such as Cl 2 , CCl 4 , SOCl 2 ,
By having SiCl 4 or the like present, dehydration treatment can be performed at the same time, and quality and performance can be improved.
以上述べた(イ)〜(ニ)工程によつて、コア中心層と
該コアをとり囲む第１クラツド層とその第１クラ
ツドの周囲に設けられた合成石英からなる第２ク
ラツド層とから構成された光フアイバー用母材が
得られる。なお、一般に第１クラツド層はコア中
心層と同様に気相法により合成されたシリカを主
成分とし、シリカ単独かあるいはふつ素、ほう素
等でシリカよりも屈折率を低くしたものの中から
選択されること、およびコア部分と同様に低OH
基含有の石英ガラスを主成分とするものであるこ
とが望ましい。他方、第２クラツド層については
通常第１クラツド層よりもOH基含有量が多いも
のであつても、伝送損失に及ぼす影響が少なく、
差支えない。 Through the steps (a) to (d) described above, a core is formed of a central layer, a first cladding layer surrounding the core, and a second cladding layer made of synthetic quartz provided around the first cladding. A base material for optical fiber is obtained. Generally, the first cladding layer is mainly composed of silica synthesized by the vapor phase method, similar to the core center layer, and is selected from silica alone or silica with a lower refractive index than silica with fluorine, boron, etc. and the core part as well as low OH
It is desirable that the main component is group-containing quartz glass. On the other hand, even if the second cladding layer has a higher OH group content than the first cladding layer, it has little effect on transmission loss.
No problem.
本発明によれば、第１クラツド層をあらかじめ
形成しついで第２クラツド層を形成するので、コ
アークラツド径のコントロールがきわめて容易で
あり、目的とする光フアイバー用母材を低コスト
で製造することができる。 According to the present invention, since the first cladding layer is formed in advance and then the second cladding layer is formed, it is extremely easy to control the core cladding diameter, and the desired optical fiber base material can be manufactured at low cost. can.
つぎに具体的実施例をあげる。 Next, a specific example will be given.
実施例
同心４重管構造の石英バーナの中心部に、
SiCl4105ml／分、GeCl420ml／分を搬送用のアル
ゴンガスと均一混合した原料ガスを、その外側に
H22.8／分，Ar0.6／分，O25.6／分の順で
それぞれの管に流して酸水素炎を形成し、生成す
るガラス微粒子を回転移動する出発材に堆積、軸
方向に成長させることにより50mmφの円柱状のコ
アークラツド用スートを得た。Example: In the center of a quartz burner with a concentric quadruple tube structure,
The raw material gas, which is a uniform mixture of SiCl 4 105ml/min and GeCl 4 20ml/min with argon gas for transportation, is placed on the outside.
H 2 2.8/min, Ar 0.6/min, O 2 5.6/min are flowed into each tube in the order of oxyhydrogen flame, and the resulting glass particles are deposited on the rotating starting material and grow in the axial direction. By doing so, a cylindrical soot for core cladding with a diameter of 50 mm was obtained.
上記スートを第１図に示すごとき装置の炉心管
内に入れ、この炉心管内に10％のHClを含むヘリ
ウムガスを流しながら1000℃に加熱し、約35mmφ
の半焼結ロツド（コア部約23mmφ、クラツド部厚
み約６mm）を得た。 The above soot was placed in the core tube of the device shown in Figure 1, heated to 1000℃ while flowing helium gas containing 10% HCl into the core tube, and heated to approximately 35mmφ.
A semi-sintered rod (core portion approximately 23 mmφ, clad portion thickness approximately 6 mm) was obtained.
この半焼結ロツドを第２図に示すようにほぼ水
平に保つて自転させながら外付CVD法によつて
シリカのみからなるガラス微粒子を径方向に層の
厚みを測定しながら堆積させ、約75mmφのスート
を得た。 As shown in Figure 2, while keeping this semi-sintered rod almost horizontally and rotating it, fine glass particles made only of silica were deposited by the external CVD method while measuring the layer thickness in the radial direction. Got the suit.
つぎにこのスートを0.5％のCl2を含むヘリウム
ガス雰囲気中で1400℃に加熱することにより全体
を透明ガラス化し、約43mmφの光フアイバー用母
材を得た。 Next, this soot was heated to 1400° C. in a helium gas atmosphere containing 0.5% Cl 2 to turn the whole into transparent glass, thereby obtaining an optical fiber base material of about 43 mmφ.
このようにして得た母材を2100℃の電気炉で加
熱溶融し紡糸してコア50μm外径125μmの光フア
イバーを製造したが、このフアイバーのコア径の
変動幅は50μmに対して±1μm以下であつた。 The base material obtained in this way was heated and melted in an electric furnace at 2100°C and spun to produce an optical fiber with a core of 50 μm and an outer diameter of 125 μm, but the variation range of the core diameter of this fiber was less than ±1 μm for 50 μm. It was hot.
第１図は半焼結ロツドを得るための装置を示す
概略断面図、第２図は半焼結ロツドに外付CVD
法により径方向にスートを堆積させる説明図、第
３図は半焼結ロツドに軸付法により軸方向にスー
トを堆積させる説明図をそれぞれ示したものであ
る。
１……炉心管、２……加熱装置、３……コアー
第１クラツド用スート、４……半焼結ロツド、５
……バーナ、６……スート。
Figure 1 is a schematic sectional view showing the equipment for obtaining a semi-sintered rod, and Figure 2 is an external CVD attached to the semi-sintered rod.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing how soot is deposited radially on a semi-sintered rod by a shafting method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Furnace core tube, 2... Heating device, 3... Core first cladding soot, 4... Semi-sintered rod, 5
...Burna, 6...suit.
Claims (1)
合物からコアーと全クラツドの３〜80％に相当
する量のスートを軸方向に堆積して第１クラツ
ド層を作り、コアー第１クラツド用スートを作
る工程、 (ロ) 該スートを透明ガラス体にならない800〜
1100℃という条件で加熱することにより体積を
１／３〜1/8に収縮させた半焼結ロツドを作り、こ
の径を正確に測定する工程、 (ハ) 該半焼結ロツドを水平に保持して自転させな
がら火炎加水分解用バーナーを左右に往復運動
させて該ロツドの外周に側面から所定量の第２
クラツド用スートを外付CVD法により径方向
に層の厚さを測定しながら堆積させる工程、 および、 (ニ) 加熱により全体を透明ガラス化する工程、 からなることを特徴とする、コアとクラツドの比
が正確にコントロールされた光フアイバー用母材
の製造方法。[Scope of Claims] 1 (a) A first cladding layer is formed by depositing in the axial direction an amount of soot corresponding to 3 to 80% of the core and total cladding from a compound that can be made into glass by flame hydrolysis; 1. Process of making a suit for cladding, (b) Process of making the soot into a transparent glass body.
The process of making a semi-sintered rod whose volume has shrunk to 1/3 to 1/8 by heating it at 1100°C, and accurately measuring its diameter; (c) holding the semi-sintered rod horizontally; While rotating, the flame hydrolysis burner is reciprocated from side to side, and a predetermined amount of second flame is applied to the outer periphery of the rod from the side.
A process for depositing a soot for the cladding in the radial direction while measuring the layer thickness using an external CVD method, and (d) a process for turning the entire body into transparent glass by heating. A method for manufacturing optical fiber base material in which the ratio of
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP170084A JPS60145926A (en) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | Production of base material for optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP170084A JPS60145926A (en) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | Production of base material for optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60145926A JPS60145926A (en) | 1985-08-01 |
| JPH0460930B2 true JPH0460930B2 (en) | 1992-09-29 |
Family
ID=11508810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP170084A Granted JPS60145926A (en) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | Production of base material for optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60145926A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4617866B2 (en) * | 2004-03-30 | 2011-01-26 | 東洋製罐株式会社 | Branch type standing pouch |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0764578B2 (en) * | 1987-12-11 | 1995-07-12 | 住友電気工業株式会社 | Manufacturing method of base material for single mode optical fiber |
| US5318611A (en) * | 1992-03-13 | 1994-06-07 | Ensign-Bickford Optical Technologies, Inc. | Methods of making optical waveguides and waveguides made thereby |
| JP5466248B2 (en) * | 2012-01-27 | 2014-04-09 | 信越石英株式会社 | Method for producing fibrous photocatalyst |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5792532A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preparation of oxide powder rod for optical fiber |
-
1984
- 1984-01-09 JP JP170084A patent/JPS60145926A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5792532A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preparation of oxide powder rod for optical fiber |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4617866B2 (en) * | 2004-03-30 | 2011-01-26 | 東洋製罐株式会社 | Branch type standing pouch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60145926A (en) | 1985-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR900003449B1 (en) | Dispersion-shift fiber and its production | |
| US4599098A (en) | Optical fiber and method of producing same | |
| US4874416A (en) | Base material of optical fibers and a method for the preparation thereof | |
| CA2328143A1 (en) | Method of making an optical fiber preform | |
| CN1472150A (en) | Method for producing fibre-optical precast stick | |
| EP0072069B1 (en) | Method of producing preforms for drawing optical fibres and apparatus for the continuous production of optical fibres | |
| JPH0460930B2 (en) | ||
| EP0024412A1 (en) | Optical fiber fabrication process. | |
| JPS635334B2 (en) | ||
| CN113716861A (en) | Method for preparing bending insensitive optical fiber by external gas phase deposition method | |
| JPH0327491B2 (en) | ||
| JP3343079B2 (en) | Optical fiber core member, optical fiber preform, and method of manufacturing the same | |
| JPH0463365B2 (en) | ||
| JPH0769665A (en) | Optical fiber preform, optical fiber and production thereof | |
| AU643451B2 (en) | Method for producing porous glass preform for optical fiber | |
| JPS6136134A (en) | Method and apparatus for producing preform for stress-imparted polarization-keeping optical fiber | |
| JPS6243934B2 (en) | ||
| JPS63147840A (en) | Production of quartz glass material | |
| JPS60145927A (en) | Production of base material for optical fiber | |
| JPH0826763A (en) | Optical fiber and its production | |
| JPS5849493B2 (en) | Method for manufacturing rod-shaped base material for optical transmission fiber | |
| JPS60155536A (en) | Production of optical fiber preform | |
| JP6081534B2 (en) | Optical fiber manufacturing method and optical fiber manufacturing apparatus | |
| JPS6136130A (en) | Manufacture of preform for polarization-keeping optical fiber | |
| JPH0475174B2 (en) |