JPH0476933B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0476933B2
JPH0476933B2 JP58194101A JP19410183A JPH0476933B2 JP H0476933 B2 JPH0476933 B2 JP H0476933B2 JP 58194101 A JP58194101 A JP 58194101A JP 19410183 A JP19410183 A JP 19410183A JP H0476933 B2 JPH0476933 B2 JP H0476933B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base material
fluorine
soot
added
glass
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
Application number
JP58194101A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6086044A (ja
Inventor
Tsunehisa Kyodo
Gotaro Tanaka
Hiroo Kanamori
Motohiro Nakahara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP19410183A priority Critical patent/JPS6086044A/ja
Publication of JPS6086044A publication Critical patent/JPS6086044A/ja
Publication of JPH0476933B2 publication Critical patent/JPH0476933B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01446Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/12Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/40Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn
    • C03B2201/42Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn doped with titanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/30For glass precursor of non-standard type, e.g. solid SiH3F

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は最適な屈折率分布を有する光伝送用ガ
ラス母材の製造方法に関する。
(従来技術) 光伝送用ガラス母材を造る方で加水分解を利用
しスート母材(ガラス微粒子体)を経る方法の1
つにVAD法がある。この方法は低損失で半径方
向に任意の屈折率分布を有し、円周及び長さ方向
に均一な組成を有す安価な光伝送用フアイバを作
るための素材を得ようとする場合に好適な製造方
法であり、原料収率がよく、高純度の製品が得ら
れ、また製造時間が他の方法に比べて半分以下で
あることの他に微粒子集合体を焼結する際脱水が
容易であることや工程数が少ないことなどが指摘
され、実用上大きな利点を有する。ここで従来実
施されているVAD法の概略を説明すると、第1
図に示すように容器1の下部に設けたバーナ2に
ガラス微粒子の原料ガスや燃焼用ガスおよびドー
パント(屈折率分布調整用添加剤以下ドーハント
と言う)ガスを供給し、バーナ2から出発物質3
に向けて火炎を吹き付け、ガラス微粒子の煤をこ
の出発物質3の下面に付着し、堆積させ、出発物
質3を回転して引き上げながらこのガラス微粒子
煤体を成長させ集合体4を造る。ガラス微粒子体
の下面に煤が付着する場合には中央部に多く堆積
し周辺部に少なく堆積することから、これに応じ
てGeO2などのドーパント濃度が所定の分布を有
し、第2図に示す屈折率分布のガラス母材が得ら
れる。
またこの方法に老ては、GeO2、Al2O3、TiO2
等のより屈折率差を高める(すなわち△n+系)
ドーパントが主に利用されてきた。
しかしながら△n+系ドーパントの使用は、母
材作製時に母材中に結晶相生成や気泡の発生をも
たらすため、最終的に得られるフアイバー特性、
特に伝送損失特性や機械的強度に好ましくない影
響を与える。結晶相生成はAl2O3、TiO2の場合に
多く見られ、気泡発生はGeO2の場合に多く見ら
れ、添加ドーパント量が増える程、上記悪影響の
発生頻度は高い。このため△n+系ドーパントを
用いた高屈折率差系フアイバーの作製には限度が
あり、例えばGeO2系では添加量20mol%限界で
ある。さらに上記の△n+系ドーパントの添加量
が多いほど光の波長をλとして1/λ4に比例する
レイリー散乱効果を大きくするためフアイバーの
伝送損失特性が損なわれることも知られている。
すなわちフアイバーの高特性維持のためには△
n+系ドーパントは出来るだけ少量にすることが
好ましい。一方、光フアイバーを使用する上で
は、光源との接続やフアイバーからの受光を容易
にするには、より高い屈折率差を有するフアイバ
ーが望まれる。このため△n+ドーパントの添加
量はできるだけ小さくし、かつ屈折率差を高めた
フアイバーが好ましい。
このようなフアイバーは陰イオン系ドーパント
でかつ屈折率を低める効果をもち、△n+系ドー
パントに比ベレイリー散乱効果による損失増大が
小さいフツ素を添加することにより実現されるこ
とが解明された。
このような陽イオンとフツ素とのガラス物性に
及ぼす影響のちがいは、陽イオンはSiと同様酸素
との共有結合状態でガラス中に存在する一方、フ
ツ素はガラス中でインターステイシヤルな状態す
なわち非常に弱い状態で存在しているためとも考
えられ、このことはフツ素をガラス中に添加して
も赤外分光においてフツ素のピークが存在しない
ことからもその可能性が考えられる。このため、
ガラス中にフツ素を添加し光フアイバーとして利
用する方法として、既にいくつかの技術が開発さ
れている。その1つは黒崎等による特公昭55−
15682号公報記載の方法であつて、加炎加水分解
によるスート合成時にフツ素を添加する方法であ
るが、確かにスート中にフツ素が添加されるもの
の、合成時にスート中のフツ素が容易に揮散、離
脱してしまうので、この方法ではわずかな量のフ
ツ素しか添加できない。また、火炎加水分解法に
よるスート合成法、例えばVAD法では△nを0.1
%低くさせるにはSiO2の堆積効率が低下し、ス
ートの成長は著しく遅くなつた。△n-=−0.2%
を設定した条件ではスートの成長が不可能となつ
た。これはフツ素系ガスと酸水素炎で生成した水
分が反応し、発生したHFにより堆積すべきSiO2
粒子が下記(1)式のようにエツチングし粒子が小さ
くなるかもしくは消失し堆積できなくなつたため
である。
SiO2+4HF→SiF4+2H2O (1) 更に亀尾等による特開昭55−67533号公報には
焼結時にスートを1000℃以下の温度でフツ素系ガ
ス雰囲気中で処理することによりフツ素添加ガラ
ス体を得られると開示されている。しかしフツ素
成分が添加させるためには非常に長時間を要し、
シリカベースで△nを0.1%低くするのに48時間
以上を要した。
上記のように従来開示されている技術ではフツ
素を有効にガラス中に添加しにくく、又長時間を
要し不経済である。
(発明の目的) 本発明は上記の如き従来技術の欠点を克服し、
光伝送用ガラス母材の製造において、ガラス体へ
フツ素を有効にかつより多量に添加せしめる方法
を提供することを目的とする。本発明の他の目的
は、フツ素添加の処理時間をより短縮する点にあ
る。以上によりフツ素を添加した高品質の光フア
イバーをより安価に提供せしめることができる。
(発明の構成) 本発明の要旨は火炎加水分解法による光伝送用
ガラス母材の製造工程において、スス付け工程で
はコア相当部の石英ガラス基材の上にクラツド相
当部としてフツ素をドープしたスートを積層せし
めてスート母材を作製し、透明ガラス化工程にお
いてフツ素系ガスを添加した不活性ガス雰囲気中
で該スート母材を収縮させ、上記スート母材作製
時のフツ素添加量の上限は、得られたスート母材
を不活性ガスのみの雰囲気中で透明化した際に得
られる屈折率低下量の絶対値が0.1%以上となる
量とし、フツ素系ガスを添加した不活性ガス雰囲
気での加熱は1400℃以下であり、それ以上の温度
においては不活性ガスのみの雰囲気とすることを
特徴とする光伝送用ガラス母材の製造方法を提供
するところにある。
すなわち本発明はスス付け工程においてはスー
ト中にフツ素をドープすると同時に、次の透明ガ
ラス化工程ではスート中にドープされたフツ素の
揮散を防止するとともに、さらにフツ素成分をス
ート中に添加せしめることを特徴とする。
本発明者らは鋭意研究の結果、上記のようにス
ス付け工程および透明ガラス化工程の両工程にお
いてフツ素成分を添加することにより、以下に述
べるような相述効果を発揮することを見出し本発
明にいたつた。
すなわちスス付け工程でフツ素系ガスを流すこ
とにより、スート中に12重量%含有される余剰水
分は殆んど除去され、このために次の浸透ガラス
化工程におけるフツ素系ガス雰囲気中でのスート
へのフツ素添加は容易となつた。これは透明ガラ
ス化工程でフツ酸生成を抑制するためであると考
えられる。或いはスス付け時に若干量のフツ素を
添加されたスートはガラス本来の性質として透明
ガラス化時にもフツ素添加されやすいのかもしれ
ない。
さらに本発明者らは研究の過程において以下の
問題およびその解決法を見出すことができ、発明
を完成を見た。
すなわち、フツ素系ガスは高濃度の場合高温・
特に1400℃以上ではガラス母材を侵すことが顕著
であること。したがつて1400℃以上では不活性ガ
スのみの雰囲気とすること。およびC、S、を吹
くむ不活性ガスが高濃度の場合、カーボン等に由
来する輝点を残し、この結果、得られた光伝送用
ガラスウフアイバーの伝送損失を著しく増大させ
るが、該不活性ガスに若干量でもO2ガスを添加
することにより、この現象は回避されうることで
ある。
本発明の方法に用いられる石英基材としては
GeO2、GaO2、POCl3、Al2O3、TiO2、LaO2
SrO2、N、Br、Cl、Vのうちの少なくとも1つ
を含むものを用いてもよい。
なおコア相当部はあらかじめガラス化されたパ
イプや棒上の物体でもよい。
以下具体的に説明する。
比較例 1 火炎加水分解法において、コア部にはGeO2
ス付け工程でSF6ガスを用いてクラツド部にF成
分を添加させしめ、不活性ガス雰囲気において透
明ガラス化した。得られたフアイバーのプロフイ
ルは第3図のグラフに示す通りであり、図より明
らかなようにGeO2添加でコア部△nは0.8%高め
られ、F添加によりクラツド部△nは0.08%低め
られていることがわかる。
比較例 2 比較例1と同様の方法でスート母材を製造し、
透明ガラス化工程においては、SF6、O2および
Heの流量をそれぞれ100c.c./分、50c.c./分および
10/分とするガス雰囲気で800℃より1500℃ま
で5℃/分の昇温速度で該スート母材を加温し
た。得られた透明ガラス母材のフツ素ドープによ
る△nは0.15%以上低められた。すなわち比較例
1の場合△nは0.08%低められたにすぎないが本
発明では倍以上に△nが低められより屈折率差が
大となつた。
比較例 3 比較例2の場合に透明ガラス化工程において
O2を止めSF6を200c.c./分とした時以下比較例2
と同様に加温して得られた透明ガラス母材は若干
のくもりを呈すると同時に表面に白色粒子が折出
し、該粒子はX線分析によればSiO2の結晶相
(クリストハライト相)であつた。すなわちSを
含むフツ素系ガスにおいては透明ガラス化工程で
O2の添加が好ましい。
実施例 1 比較例2と同様にして、昇温した温度が1000℃
となつたところで同温度に1時間保持し、その御
1000℃以上の昇温の時にはSF6の流量を0とし
た。得られた母材の△n-は−0.2%以上で非常に
透明であつた。
実施例 2 比較例2と同様にして、1250℃まで昇温したと
ころで該温度に1時間保持した。又1250℃以上の
昇温にあたつてはガス雰囲気中のSF6の流入を止
めた。得られた母材の△n-は−0.25%であつた。
実施例 3 比較例2と同様に行ない昇温して1400℃に達し
たところで該温度に1時間保持した。又1400℃以
上に昇温させるにあたつてはガス雰囲気中のSF6
の流入を止めた。この場合に得られた透明ガラス
母材の△n-は−0.20%程度で、該母材の表面はか
なりくもりを呈していた。
比較例 4 火炎加水分解法においてスス付け工程では
GeO2−SiO2系のスートを作製し、次いで透明ガ
ラス化工程では比較例2に記載されるのと同じよ
うに行つた。得られたガラス母材の△n-は−0.05
%であつた。
(発明の効果) 以上の実施例に示されるように、本発明の方法
によれば従来法によるものよりもより多量のフツ
素をスート母材中に添加することができ、この事
は本発明方法によつて得られたガラス母材の△
n-の値により明かである。さらにフツ素添加を
要する時間も従来法より著しく短縮され高品質光
フアイバーをより経済的に提供しうる産業上非常
に有効な方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図はVAD法を説明する図、第2図はVAD
法においてドーパントを添加した時のガラス母材
の屈折率分布を示すグラフであり第3図は比較例
1の方法で得られた光伝送フアイバーのプロフイ
ルを示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 火炎加水分解法による光伝送用ガラス母材の
    製造工程において、スス付け工程ではコア相当部
    の石英ガラス基材の上にクラツド相当部としてフ
    ツ素をドープしたスートを積層せしめてスート母
    材を作製し、透明ガラス化工程においてフツ素系
    ガスを添加した不活性ガス雰囲気中で該スート母
    材を収縮させ、上記スート母材作製時のフツ素添
    加料の上限は、得られたスート母材を透明化した
    際に得られる屈折率低下量の絶対値が0.1%以上
    となる量とし、フツ素系ガスを添加した不活性ガ
    ス雰囲気での加熱は1400℃以下であり、それ以上
    の温度においては不活性ガスのみの雰囲気とする
    ことを特徴とする光伝送用ガラス母材の製造方
    法。 2 透明ガラス化工程でC、S、を含むフツ素系
    ガスを添加した不活性ガス雰囲気とする場合には
    酸素ガスをも添加することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載の光伝送用ガラス母材の製造
    方法。 3 石英基材がGeO2、GaO2、POCl3、Al2O3
    TiO2、LaO2、SrO2、N、Br、Cl、Vのうち少
    なくとも一つを含む特許請求の範囲第1項に記載
    の光伝送用ガラス母材の製造方法。
JP19410183A 1983-10-19 1983-10-19 光伝送用ガラス母材の製造方法 Granted JPS6086044A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19410183A JPS6086044A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 光伝送用ガラス母材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19410183A JPS6086044A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 光伝送用ガラス母材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6086044A JPS6086044A (ja) 1985-05-15
JPH0476933B2 true JPH0476933B2 (ja) 1992-12-07

Family

ID=16318959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19410183A Granted JPS6086044A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 光伝送用ガラス母材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6086044A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6278124A (ja) * 1985-09-30 1987-04-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 高純度石英パイプの製造方法
US6990836B2 (en) * 2000-02-23 2006-01-31 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method of producing fluorine-containing synthetic quartz glass

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5515682A (en) * 1978-07-21 1980-02-02 Hisao Inoue Oil pressure vibration generator
JPS5567533A (en) * 1978-11-07 1980-05-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of glass base material for light transmission

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5515682A (en) * 1978-07-21 1980-02-02 Hisao Inoue Oil pressure vibration generator
JPS5567533A (en) * 1978-11-07 1980-05-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of glass base material for light transmission

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6086044A (ja) 1985-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0139532B1 (en) Method for the production of glass preform for optical fibers
JPH0372583B2 (ja)
JPH0314789B2 (ja)
JPH0476933B2 (ja)
JPH0425213B2 (ja)
JPH07230015A (ja) 分散シフト型シングルモード光ファイバと分散シフト型シングルモード光ファイバ用母材と分散シフト型シングルモード光ファイバ用母材の製造方法
JPS6238292B2 (ja)
JPH0820574B2 (ja) 分散シフトフアイバ及びその製造方法
JPH0479981B2 (ja)
JPH0324415B2 (ja)
JPH0424292B2 (ja)
EP0135126A1 (en) Preparation of glass for optical fibers
JP2620275B2 (ja) ガラスの製造方法
JP2659066B2 (ja) シングル・モード・光ファイバ用母材の製造方法
JP2001048566A (ja) 光ファイバ母材の製造方法
JPS632902B2 (ja)
JP2000159531A (ja) 光ファイバ母材の製造方法
JP4230073B2 (ja) アルミニウム添加ガラス母材の製造方法
JP3174682B2 (ja) 光ファイバ用ガラス母材の製造方法
US4804393A (en) Methods for producing optical fiber preform and optical fiber
JPS6144823B2 (ja)
JP2938604B2 (ja) シングルモ−ド光ファイバ用母材の製造方法
JPH0355423B2 (ja)
JPH03242340A (ja) 光ファイバ用ガラス母材の製造方法
JPS60231432A (ja) 石英系光フアイバ母材の製造方法