JPH0526731B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0526731B2 JPH0526731B2 JP61078379A JP7837986A JPH0526731B2 JP H0526731 B2 JPH0526731 B2 JP H0526731B2 JP 61078379 A JP61078379 A JP 61078379A JP 7837986 A JP7837986 A JP 7837986A JP H0526731 B2 JPH0526731 B2 JP H0526731B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluorine
- glass
- base material
- atmosphere
- optical fiber
- 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
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 58
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 45
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 23
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 11
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 10
- 238000004334 fluoridation Methods 0.000 claims description 4
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 7
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 SiF 4 Chemical compound 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 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
- C03B37/10—Non-chemical treatment
- C03B37/14—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- 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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- 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
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S65/00—Glass manufacturing
- Y10S65/15—Nonoxygen containing chalogenides
- Y10S65/16—Optical filament or fiber treatment with fluorine or incorporating fluorine in final product
-
- 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
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S65/00—Glass manufacturing
- Y10S65/90—Drying, dehydration, minimizing oh groups
-
- 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
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S65/00—Glass manufacturing
- Y10S65/901—Liquid phase reaction process
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光フアイバ用母材の製造方法に関
し、詳しくは一様に弗素添加され不純物の含有量
が極めて少ない光フアイバ用母材を、従来より短
時間にて製造できる新規な方法に関するものであ
る。 〔従来の技術〕 弗素を添加された光フアイバ用母材の製法とし
て、ガラス微粒子積層体を成長させた後、該積層
体を高温に保つた炉の中に保持するか又は炉中を
通過させて弗素添加・脱水・透明化等を行う方法
がある。このような方法として次のようなものが
提案されている。 第１の方法は、特開昭55−67533号公報にて提
案されたもので、ガラス微粒子積層体を弗素化合
物ガスを含む雰囲気中にて温度1000℃以下で加熱
し、次いで該ガラス微粒子の積層体を不活性ガス
雰囲気中で1400℃以上に加熱して透明化する方法
であり、第３図に示すように均熱炉３１中に保持
して行つており、第３図中の２はガラス微粒子積
層体である。 この方法と類似の方法として、特開昭60−
60938号公報の実施例３では、ガラス微粒子積層
体を、SF6を含む1000℃の雰囲気中で処理し、そ
の後SF6を含まぬ1600℃の雰囲気中で透明化する
方法が提案されている。また、特開昭60−86045
号公報ではガラス微粒子積層体を1100℃以上1400
℃以下の弗素化合物を含む雰囲気中で処理し、さ
らに1400℃以上の不活性ガス雰囲気中で透明化す
る方法が提案されている。 第２の方法は、ガラス微粒子の積層体２を弗素
化合物ガスおよび不活性ガスの混合雰囲気中で
1400℃以上に加熱し弗素を含むガラス体を形成す
る方法であり第５図に示されるように加熱体４０
を備えたゾーン炉４１中を通過させて行つてい
る。 第２の方法と類似の方法は、特開昭60−5035号
公報で提案されている。ここでは、弗素化合物を
含む1650℃の雰囲気中でガラス微粒子積層体を加
熱処理しており、「ガラス化時にドープ剤をスー
ト内に吸収させるのでガラス化温度が高いほど処
理し易く低温でガラス化するよりも高速でガラス
化できるのでコストダウンに寄与する」との記載
がある。また、特開昭60−60938号公報に記載さ
れる実施例１、２、４も弗素化合物を含む1600℃
の雰囲気中で、ガラス微粒子積層体を加熱処理す
る方法である。さらに、特開昭60−86049号公報
では「焼結温度範囲内の温度でフツ素を拡散させ
稠密なガラスを形成する方法」が提案されてい
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らが上記の２種の従来方法の検討を行
つた結果、次のようなことが判明した。 まず第１の方法に従つて、第３図の構成により
ガラス微粒子積層体を弗素化合物ガスを含む雰囲
気中で1000℃以下で加熱すると、この処理ではガ
ラス微粒子積層体は多孔質のまま保たれる。次い
で該ガラス微粒子積層体を不活性ガス雰囲気中で
透明化する。得られた光フアイバ用母材の屈折率
分布を測定したところ、第４図に示したように周
辺部の屈折率は中心部より高くすなわち周辺部の
弗素添加量は中心部の弗素添加量に比べて少なか
つた。なお、以下の図中Ｒは母材外径を示す。 これは、弗素化合物ガスを含む雰囲気中で1000
℃に加熱し、弗素添加処理を終了した時点では、
ガラス微粒子積層体が多孔質の状態であり、一た
び添加された弗素も、不活性ガス中での高温処理
で再び揮散してしまうからである。 次に第２の方法に従つて第５図の構成により、
弗素化合物ガスおよび不活性ガスからなる雰囲気
中で1400℃以上に加熱したガラス微粒子積層体を
透明化した。得られた光フアイバ用母材の屈折率
分布を測定したところ第６図に示したように中心
部の弗素添加量が少なかつた。これはガラス微粒
子積層体の透明化が同時におこつているため、弗
素添加をする時間が実質的に少なく、充分な量の
弗素がガラス微粒子積層体の中心部まで到達しな
いためである。試みにガラス微粒子積層体の移動
速度を通常透明化を行なう速さの半分以下とした
ところ弗素は中心まで一様に添加されたが、処理
時間の増加がはなはだしかつた。 本発明は上記のような従来法における問題点を
解消し一様に弗素添加され不純物を含有量が極め
て少ない光フアイバ用母材、例えば石英系光フア
イバ用母材を処理時間増なしに製造できる新規な
方法を提供することを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はガラス微粒子の積層体を高温に保たれ
た炉の中に保持するか通過させて、弗素添加・脱
水・透明化を行ない光フアイバ用母材を製造する
方法において、上記ガラス微粒子積層体が多孔質
の状態にある1100℃以上1400℃以下の温度で該積
層体にあらかじめ弗素を含浸させ、しかる後弗素
化合物ガスを含む雰囲気の高温炉の中に保持する
か通過させ透明化することを特徴とする光フアイ
バ用母材の製造方法である。本発明の特に好まし
い実施態様としては、弗素化合物として硅素の弗
化物を用いる上記方法、弗素の含浸に先だつて塩
素化合物による脱水を行ない、然る後、塩素化合
物を含まぬ雰囲気で弗素の含浸と透明化を行なう
上記方法、及び、弗素の含浸と同時に塩素化合物
による脱水を行ない、然る後、塩素化合物を含ま
ぬ雰囲気で透明化を行なう上記方法を挙げること
ができる。 本発明は、前記の問題点を以下のような方法に
よつて解決する。すなわちガラス微粒子積層体
を、多孔質の状態にある温度であらかじめ弗素を
含浸させ、しかる後弗素化合物ガスを含む雰囲気
の高温炉の中に保持するか通過させ透明化させ
る。弗素を含浸させる時の弗素化合物濃度と透明
化を行なう時の弗素化合物濃度は、概ね等しいこ
とが望ましい。使用する弗素化合物としては、例
えばSiF4、Si2F6、SF6、NH4F、NF3、PF5、
CF4あるいはCCl2F2等のクロロフルオロカーボン
が挙げられ、なかでもSiF4、Si2F5等硅素の弗化
物を用いることは高濃度雰囲気で高速で透明化す
る場合気泡が残らぬため特に有利である。 弗素を含浸させる温度は低温ではガラス微粒子
と弗素の反応が進行せず高温ではガラス微粒子積
層体の収縮が急速になるため、1100℃以上1400℃
以下で行なうことが好ましい。 弗素化合物は高温で分解し、脱水作用を示すよ
うになる。そのため、ガラス微粒子積層体を透明
化する過程で脱水をする必要がある場合でも塩素
化合物を使用せずとも脱水できる。この場合の弗
素化合物としては、SiF4、Si2F5、SF6、CF4のよ
うな水素を含まぬ弗素化合物が適している。 しかしながら、上記のように塩素化合物を使用
せずに、脱水・弗素添加・透明化を行なつた場合
は、Fe等の不純物が残りやすく、この母材を光
フアイバとした時、0.8μ〜1.3μで損失が増加す
る。したがつて塩素化合物による脱水・不純物除
去を行なうことがより好ましい。塩素化合物によ
る脱水・不純物除去は、弗素の含浸に先がけて、
あるいは同時に行なうのがよく、透明化は塩素化
合物を含まぬ雰囲気で行なうのが耐水素特性、耐
放射線特性の面で有利である。尚塩素化合物とし
てはCl2またはCCl4が適している。 弗素の含浸と透明化は同一炉で行なつてもよ
く、別炉で行なつてもよい。 なお本発明にいうガラス微粒子はSiO2、ある
いはSiO2を主成分としGeO2その他の成分を含有
するものをいい、例えばVAD法、OVPO法等に
より作成できる。 〔作用〕 本発明の方法によれば弗素の含浸はガラス微粒
子積層体が多孔質状態に保たれる温度、すなわち
1100℃以上1400℃以下で行なうので、ガラス微粒
子積層体の中心部まで弗素を拡散させることがで
きる。 さらに、ガラス微粒子積層体の透明化も弗素化
合物ガスと不活性ガスの混合雰囲気中で行なうの
で、ガラス微粒子積層体の外周部の弗素を揮散さ
せずに透明化できる。また透明化時には既に弗素
が含浸されているので透明化の速度は弗素の添加
が完了する時間に制限をうけず、高速化が可能と
なる。 また塩素化合物で脱水・不純物除去を行なうた
めFe等の不純物の極めて少ない光フアイバ用母
材が得られる。 〔実施例〕 実施例 １ VAD法により作成した、径90mm、長さ500mm、
SiO2からなるガラス微粒子の積層体を均熱炉で、
脱水・弗素添加・透明化した。その際1100℃以下
は純He雰囲気とし1100℃以上ガラス微粒子の積
層体の透明化が終了するまで（温度1550℃まで）
はHe 97％、SF6 ３％の雰囲気とした。得られ
た透明ガラス母材の屈折率をプリフオームアナラ
イザによつて計つたところ、第１図のようになつ
ており弗素が比屈折率差で0.3％均一に添加され
ていることがわかつた。 実施例 ２ 実施例１と同組成同サイズのガラス微粒子の積
層体をゾーン炉で脱水・弗素添加・透明化した。
まず炉内をHe 92％、SiF4 ８％の雰囲気とし、
ゾーン炉のヒータ表面温度を1350℃とした。ガラ
ス微粒子の積層体を６mm／分でトラバースし、弗
素を含浸させた。次いで雰囲気を変えずにヒータ
ー表面温度を1650℃とし、この中でガラス微粒子
の積層体を６mm／分でトラバースし透明化した。
処理中に塩素は使用しなかつた。得られた透明ガ
ラス母材の屈折率をプリフオームアナライザによ
つて計つたところ第２図のようになつており弗素
が比屈折率差で0.4％均一に添加されていた。ま
た透明ガラス母材の中に気泡は含まれていなかつ
た。この透明ガラス母材中の水酸基の含有量を赤
外吸収法を使用して測定したところ、検出限界
（0.5ppm）以下であつた。 比較例 １ 実施例２と同組成同サイズのガラス微粒子の積
層体について、1200℃での弗素含浸は行わず、ゾ
ーン炉で下記条件により脱水・弗素添加・透明化
した。炉内をHe 92％、SiF4 ８％の雰囲気とし、
ヒータ表面温度を1650℃とし、この中でガラス微
粒子の積層体を３mm／分でトラバースし、弗素添
加・透明化した。所要時間は実施例２とほとんど
変わらなかつたが、得られた透明ガラス母材の屈
折率は第６図のようになつており、中心での弗素
添加量が小さかつた。 実施例 ３ 実施例１及び２と同様のガラス微粒子積層体に
ついて、SF6 ３％、He 97％雰囲気で温度1200
℃に保たれた均熱炉中で１時間保持して弗素を含
浸させ、この母材をヒーター表面温度1650℃に設
定したゾーン炉へ移しSF6 ３％、He 97％の雰
囲気中６mm／秒で挿入し透明変した。処理中に塩
素は使用しなかつた。得られた光フアイバ用母材
は均一に弗素を含んでおり水酸基の含有量は赤外
吸収法の検出限界以下であつた。また屈折率分布
は第１図と同様であつた。 実施例 ４ VAD法により作成した径120mm、長さ550mmガ
ラス微粒子の積層体を均熱炉で弗素による脱水と
弗素添加を行い透明化した。1100℃以下は純He
雰囲気とし、1100℃以上1400℃以下でSF6 0.4％、
He 99.6％の雰囲気に保持し、弗素による脱水と
弗素の添加を行いさらに1550℃で透明化した。こ
の結果比屈折率差−0.18％の弗素添加石英ガラス
が得られた。該弗素添加石英ガラスをコアとし、
比屈折率差−0.5％の無水弗素添加石英ガラスを
クラツドとして光フアイバを製造したところ、波
長1.38μでのOH吸収が0.8dB／Kmというフアイバ
を得た。 実施例 ５ 実施例４と同組成同サイズのガラス微粒子の積
層体をゾーン炉を用い、下記の表１のように３段
階の工程で処理した。
し、詳しくは一様に弗素添加され不純物の含有量
が極めて少ない光フアイバ用母材を、従来より短
時間にて製造できる新規な方法に関するものであ
る。 〔従来の技術〕 弗素を添加された光フアイバ用母材の製法とし
て、ガラス微粒子積層体を成長させた後、該積層
体を高温に保つた炉の中に保持するか又は炉中を
通過させて弗素添加・脱水・透明化等を行う方法
がある。このような方法として次のようなものが
提案されている。 第１の方法は、特開昭55−67533号公報にて提
案されたもので、ガラス微粒子積層体を弗素化合
物ガスを含む雰囲気中にて温度1000℃以下で加熱
し、次いで該ガラス微粒子の積層体を不活性ガス
雰囲気中で1400℃以上に加熱して透明化する方法
であり、第３図に示すように均熱炉３１中に保持
して行つており、第３図中の２はガラス微粒子積
層体である。 この方法と類似の方法として、特開昭60−
60938号公報の実施例３では、ガラス微粒子積層
体を、SF6を含む1000℃の雰囲気中で処理し、そ
の後SF6を含まぬ1600℃の雰囲気中で透明化する
方法が提案されている。また、特開昭60−86045
号公報ではガラス微粒子積層体を1100℃以上1400
℃以下の弗素化合物を含む雰囲気中で処理し、さ
らに1400℃以上の不活性ガス雰囲気中で透明化す
る方法が提案されている。 第２の方法は、ガラス微粒子の積層体２を弗素
化合物ガスおよび不活性ガスの混合雰囲気中で
1400℃以上に加熱し弗素を含むガラス体を形成す
る方法であり第５図に示されるように加熱体４０
を備えたゾーン炉４１中を通過させて行つてい
る。 第２の方法と類似の方法は、特開昭60−5035号
公報で提案されている。ここでは、弗素化合物を
含む1650℃の雰囲気中でガラス微粒子積層体を加
熱処理しており、「ガラス化時にドープ剤をスー
ト内に吸収させるのでガラス化温度が高いほど処
理し易く低温でガラス化するよりも高速でガラス
化できるのでコストダウンに寄与する」との記載
がある。また、特開昭60−60938号公報に記載さ
れる実施例１、２、４も弗素化合物を含む1600℃
の雰囲気中で、ガラス微粒子積層体を加熱処理す
る方法である。さらに、特開昭60−86049号公報
では「焼結温度範囲内の温度でフツ素を拡散させ
稠密なガラスを形成する方法」が提案されてい
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らが上記の２種の従来方法の検討を行
つた結果、次のようなことが判明した。 まず第１の方法に従つて、第３図の構成により
ガラス微粒子積層体を弗素化合物ガスを含む雰囲
気中で1000℃以下で加熱すると、この処理ではガ
ラス微粒子積層体は多孔質のまま保たれる。次い
で該ガラス微粒子積層体を不活性ガス雰囲気中で
透明化する。得られた光フアイバ用母材の屈折率
分布を測定したところ、第４図に示したように周
辺部の屈折率は中心部より高くすなわち周辺部の
弗素添加量は中心部の弗素添加量に比べて少なか
つた。なお、以下の図中Ｒは母材外径を示す。 これは、弗素化合物ガスを含む雰囲気中で1000
℃に加熱し、弗素添加処理を終了した時点では、
ガラス微粒子積層体が多孔質の状態であり、一た
び添加された弗素も、不活性ガス中での高温処理
で再び揮散してしまうからである。 次に第２の方法に従つて第５図の構成により、
弗素化合物ガスおよび不活性ガスからなる雰囲気
中で1400℃以上に加熱したガラス微粒子積層体を
透明化した。得られた光フアイバ用母材の屈折率
分布を測定したところ第６図に示したように中心
部の弗素添加量が少なかつた。これはガラス微粒
子積層体の透明化が同時におこつているため、弗
素添加をする時間が実質的に少なく、充分な量の
弗素がガラス微粒子積層体の中心部まで到達しな
いためである。試みにガラス微粒子積層体の移動
速度を通常透明化を行なう速さの半分以下とした
ところ弗素は中心まで一様に添加されたが、処理
時間の増加がはなはだしかつた。 本発明は上記のような従来法における問題点を
解消し一様に弗素添加され不純物を含有量が極め
て少ない光フアイバ用母材、例えば石英系光フア
イバ用母材を処理時間増なしに製造できる新規な
方法を提供することを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はガラス微粒子の積層体を高温に保たれ
た炉の中に保持するか通過させて、弗素添加・脱
水・透明化を行ない光フアイバ用母材を製造する
方法において、上記ガラス微粒子積層体が多孔質
の状態にある1100℃以上1400℃以下の温度で該積
層体にあらかじめ弗素を含浸させ、しかる後弗素
化合物ガスを含む雰囲気の高温炉の中に保持する
か通過させ透明化することを特徴とする光フアイ
バ用母材の製造方法である。本発明の特に好まし
い実施態様としては、弗素化合物として硅素の弗
化物を用いる上記方法、弗素の含浸に先だつて塩
素化合物による脱水を行ない、然る後、塩素化合
物を含まぬ雰囲気で弗素の含浸と透明化を行なう
上記方法、及び、弗素の含浸と同時に塩素化合物
による脱水を行ない、然る後、塩素化合物を含ま
ぬ雰囲気で透明化を行なう上記方法を挙げること
ができる。 本発明は、前記の問題点を以下のような方法に
よつて解決する。すなわちガラス微粒子積層体
を、多孔質の状態にある温度であらかじめ弗素を
含浸させ、しかる後弗素化合物ガスを含む雰囲気
の高温炉の中に保持するか通過させ透明化させ
る。弗素を含浸させる時の弗素化合物濃度と透明
化を行なう時の弗素化合物濃度は、概ね等しいこ
とが望ましい。使用する弗素化合物としては、例
えばSiF4、Si2F6、SF6、NH4F、NF3、PF5、
CF4あるいはCCl2F2等のクロロフルオロカーボン
が挙げられ、なかでもSiF4、Si2F5等硅素の弗化
物を用いることは高濃度雰囲気で高速で透明化す
る場合気泡が残らぬため特に有利である。 弗素を含浸させる温度は低温ではガラス微粒子
と弗素の反応が進行せず高温ではガラス微粒子積
層体の収縮が急速になるため、1100℃以上1400℃
以下で行なうことが好ましい。 弗素化合物は高温で分解し、脱水作用を示すよ
うになる。そのため、ガラス微粒子積層体を透明
化する過程で脱水をする必要がある場合でも塩素
化合物を使用せずとも脱水できる。この場合の弗
素化合物としては、SiF4、Si2F5、SF6、CF4のよ
うな水素を含まぬ弗素化合物が適している。 しかしながら、上記のように塩素化合物を使用
せずに、脱水・弗素添加・透明化を行なつた場合
は、Fe等の不純物が残りやすく、この母材を光
フアイバとした時、0.8μ〜1.3μで損失が増加す
る。したがつて塩素化合物による脱水・不純物除
去を行なうことがより好ましい。塩素化合物によ
る脱水・不純物除去は、弗素の含浸に先がけて、
あるいは同時に行なうのがよく、透明化は塩素化
合物を含まぬ雰囲気で行なうのが耐水素特性、耐
放射線特性の面で有利である。尚塩素化合物とし
てはCl2またはCCl4が適している。 弗素の含浸と透明化は同一炉で行なつてもよ
く、別炉で行なつてもよい。 なお本発明にいうガラス微粒子はSiO2、ある
いはSiO2を主成分としGeO2その他の成分を含有
するものをいい、例えばVAD法、OVPO法等に
より作成できる。 〔作用〕 本発明の方法によれば弗素の含浸はガラス微粒
子積層体が多孔質状態に保たれる温度、すなわち
1100℃以上1400℃以下で行なうので、ガラス微粒
子積層体の中心部まで弗素を拡散させることがで
きる。 さらに、ガラス微粒子積層体の透明化も弗素化
合物ガスと不活性ガスの混合雰囲気中で行なうの
で、ガラス微粒子積層体の外周部の弗素を揮散さ
せずに透明化できる。また透明化時には既に弗素
が含浸されているので透明化の速度は弗素の添加
が完了する時間に制限をうけず、高速化が可能と
なる。 また塩素化合物で脱水・不純物除去を行なうた
めFe等の不純物の極めて少ない光フアイバ用母
材が得られる。 〔実施例〕 実施例 １ VAD法により作成した、径90mm、長さ500mm、
SiO2からなるガラス微粒子の積層体を均熱炉で、
脱水・弗素添加・透明化した。その際1100℃以下
は純He雰囲気とし1100℃以上ガラス微粒子の積
層体の透明化が終了するまで（温度1550℃まで）
はHe 97％、SF6 ３％の雰囲気とした。得られ
た透明ガラス母材の屈折率をプリフオームアナラ
イザによつて計つたところ、第１図のようになつ
ており弗素が比屈折率差で0.3％均一に添加され
ていることがわかつた。 実施例 ２ 実施例１と同組成同サイズのガラス微粒子の積
層体をゾーン炉で脱水・弗素添加・透明化した。
まず炉内をHe 92％、SiF4 ８％の雰囲気とし、
ゾーン炉のヒータ表面温度を1350℃とした。ガラ
ス微粒子の積層体を６mm／分でトラバースし、弗
素を含浸させた。次いで雰囲気を変えずにヒータ
ー表面温度を1650℃とし、この中でガラス微粒子
の積層体を６mm／分でトラバースし透明化した。
処理中に塩素は使用しなかつた。得られた透明ガ
ラス母材の屈折率をプリフオームアナライザによ
つて計つたところ第２図のようになつており弗素
が比屈折率差で0.4％均一に添加されていた。ま
た透明ガラス母材の中に気泡は含まれていなかつ
た。この透明ガラス母材中の水酸基の含有量を赤
外吸収法を使用して測定したところ、検出限界
（0.5ppm）以下であつた。 比較例 １ 実施例２と同組成同サイズのガラス微粒子の積
層体について、1200℃での弗素含浸は行わず、ゾ
ーン炉で下記条件により脱水・弗素添加・透明化
した。炉内をHe 92％、SiF4 ８％の雰囲気とし、
ヒータ表面温度を1650℃とし、この中でガラス微
粒子の積層体を３mm／分でトラバースし、弗素添
加・透明化した。所要時間は実施例２とほとんど
変わらなかつたが、得られた透明ガラス母材の屈
折率は第６図のようになつており、中心での弗素
添加量が小さかつた。 実施例 ３ 実施例１及び２と同様のガラス微粒子積層体に
ついて、SF6 ３％、He 97％雰囲気で温度1200
℃に保たれた均熱炉中で１時間保持して弗素を含
浸させ、この母材をヒーター表面温度1650℃に設
定したゾーン炉へ移しSF6 ３％、He 97％の雰
囲気中６mm／秒で挿入し透明変した。処理中に塩
素は使用しなかつた。得られた光フアイバ用母材
は均一に弗素を含んでおり水酸基の含有量は赤外
吸収法の検出限界以下であつた。また屈折率分布
は第１図と同様であつた。 実施例 ４ VAD法により作成した径120mm、長さ550mmガ
ラス微粒子の積層体を均熱炉で弗素による脱水と
弗素添加を行い透明化した。1100℃以下は純He
雰囲気とし、1100℃以上1400℃以下でSF6 0.4％、
He 99.6％の雰囲気に保持し、弗素による脱水と
弗素の添加を行いさらに1550℃で透明化した。こ
の結果比屈折率差−0.18％の弗素添加石英ガラス
が得られた。該弗素添加石英ガラスをコアとし、
比屈折率差−0.5％の無水弗素添加石英ガラスを
クラツドとして光フアイバを製造したところ、波
長1.38μでのOH吸収が0.8dB／Kmというフアイバ
を得た。 実施例 ５ 実施例４と同組成同サイズのガラス微粒子の積
層体をゾーン炉を用い、下記の表１のように３段
階の工程で処理した。
【表】
得られた透明ガラス母材の屈折率をプリフオー
ムアナライザによつて計つたところ、第１図のよ
うになつており、弗素が比屈折率差で0.3％均一
に添加されていた。また、透明ガラス母材の中に
気泡は含まれていなかつた。 この透明ガラス母材を超音波穿孔機で穴明けし
高純度石英ガラスを挿入合体し、紡糸、フアイバ
化したところ波長1.3μでの損失が0.35dB／Km、波
長1.38μでのOH吸収が0.5dB／Kmという伝送特性
の優れたフアイバを得た。 実施例 ６ 実施例４と同組成同サイズのガラス微粒子の積
層体を、ゾーン炉を使い下記表２のように２段階
の工程で処理した。
ムアナライザによつて計つたところ、第１図のよ
うになつており、弗素が比屈折率差で0.3％均一
に添加されていた。また、透明ガラス母材の中に
気泡は含まれていなかつた。 この透明ガラス母材を超音波穿孔機で穴明けし
高純度石英ガラスを挿入合体し、紡糸、フアイバ
化したところ波長1.3μでの損失が0.35dB／Km、波
長1.38μでのOH吸収が0.5dB／Kmという伝送特性
の優れたフアイバを得た。 実施例 ６ 実施例４と同組成同サイズのガラス微粒子の積
層体を、ゾーン炉を使い下記表２のように２段階
の工程で処理した。
【表】
得られた透明ガラス母材の屈折率をプリフオー
ムアナライザによつて計つたところ、第１図と同
様であり、弗素が比屈折率差で0.3％均一に添加
されていた。また透明ガラス母材の中に気泡は含
まれていなかつた。 実施例 ７ 純粋な石英ガラスからなる外径２mmのコアと、
弗素を比屈折率差で0.3％含むクラツドよりなり、
外径10mmの透明ガラスロツドの外側にVAD法で
ガラス微粒子を積層し、外径120mmの複合体を作
成した。該複合体を下記表３に示す条件でゾーン
炉を使い、弗素添加・透明化し、クラツドの増径
加工を行なつた。
ムアナライザによつて計つたところ、第１図と同
様であり、弗素が比屈折率差で0.3％均一に添加
されていた。また透明ガラス母材の中に気泡は含
まれていなかつた。 実施例 ７ 純粋な石英ガラスからなる外径２mmのコアと、
弗素を比屈折率差で0.3％含むクラツドよりなり、
外径10mmの透明ガラスロツドの外側にVAD法で
ガラス微粒子を積層し、外径120mmの複合体を作
成した。該複合体を下記表３に示す条件でゾーン
炉を使い、弗素添加・透明化し、クラツドの増径
加工を行なつた。
本発明は一様に弗素添加されており、不純物の
含有量が極めて少ない光フアイバ用ガラス母材を
生産性良く製造できる方法であり、本発明により
得られた母材から得た光フアイバは伝送特性が非
常に優れている。
含有量が極めて少ない光フアイバ用ガラス母材を
生産性良く製造できる方法であり、本発明により
得られた母材から得た光フアイバは伝送特性が非
常に優れている。
第１図および第２図は本発明の実施例で得られ
た光フアイバ用母材の屈折率分布を示すグラフで
ある。第３図は均熱炉の説明図、第４図は均熱炉
を用い従来法により得た光フアイバ用母材の屈折
率分布を示すグラフ、第５図はゾーン炉の説明
図、第６図はゾーン炉を用い従来法により得た光
フアイバ用母材の屈折率分布を示すグラフであ
る。
た光フアイバ用母材の屈折率分布を示すグラフで
ある。第３図は均熱炉の説明図、第４図は均熱炉
を用い従来法により得た光フアイバ用母材の屈折
率分布を示すグラフ、第５図はゾーン炉の説明
図、第６図はゾーン炉を用い従来法により得た光
フアイバ用母材の屈折率分布を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス微粒子の積層体を高温に保たれた炉の
中に保持するか通過させて、弗素添加・脱水・透
明化を行ない光フアイバ用母材を製造する方法に
おいて、上記ガラス微粒子積層体が多孔質の状態
にある1100℃以上1400℃以下の温度で該積層体に
あらかじめ弗素を含浸させ、しかる後弗素化合物
ガスを含む雰囲気の高温炉の中に保持するか通過
させ透明化することを特徴とする光フアイバ用母
材の製造方法。 ２ 弗素化合物として硅素の弗化物を使用する特
許請求の範囲第１項記載の光フアイバ用母材の製
造方法。 ３ 弗素の含浸に先立つて塩素化合物による脱水
不純物除去を行ない、然る後、塩素化合物を含ま
ぬ雰囲気で弗素の含浸と透明化を行なう特許請求
の範囲第１記載の光フアイバ用母材の製造方法。 ４ 弗素の含浸と同時に塩素化合物による脱水不
純物除去を行ない、然る後、塩素化合物を含まぬ
雰囲気で透明化を行なう特許請求の範囲第１記載
の光フアイバ用母材の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10399785 | 1985-05-07 | ||
| JP60-103997 | 1985-05-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62275035A JPS62275035A (ja) | 1987-11-30 |
| JPH0526731B2 true JPH0526731B2 (ja) | 1993-04-19 |
Family
ID=14368930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61078379A Granted JPS62275035A (ja) | 1985-05-07 | 1986-04-07 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5163987A (ja) |
| EP (1) | EP0201937B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62275035A (ja) |
| KR (1) | KR900000754B1 (ja) |
| AU (1) | AU578827B2 (ja) |
| DE (1) | DE3650091T2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6236035A (ja) * | 1985-04-18 | 1987-02-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ母材の製造方法 |
| KR950014101B1 (ko) * | 1987-02-16 | 1995-11-21 | 스미토모덴기고교 가부시키가이샤 | 광섬유용 유리모재의 가열로와 그 유리모재의 제조방법 |
| US4859223A (en) * | 1987-06-15 | 1989-08-22 | Hitachi Cable Limited | Method of manufacturing polarization-maintaining optical fibers |
| JPH01141825A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-02 | Fujikura Ltd | フッ素含有ガラスプリフォームの製造方法 |
| JP2540056B2 (ja) * | 1987-11-30 | 1996-10-02 | 株式会社フジクラ | フッ素含有クラッド光フアイバプリフオ―ムの製造方法 |
| JPH03131544A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-06-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ用ガラス母材の加熱炉および製法 |
| US5294240A (en) * | 1992-09-01 | 1994-03-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of forming waveguides with ion exchange of halogen ions |
| ES2120467T3 (es) * | 1992-11-19 | 1998-11-01 | Shinetsu Quartz Prod | Procedimiento para fabricar un tubo de vidrio de cuarzo de gran tamaño, una preforma y una fibra optica. |
| US5509101A (en) * | 1994-07-11 | 1996-04-16 | Corning Incorporated | Radiation resistant optical waveguide fiber and method of making same |
| US6263706B1 (en) | 1999-03-30 | 2001-07-24 | Deliso Evelyn M. | Method of controlling fluorine doping in soot preforms |
| US7805039B2 (en) * | 2007-05-04 | 2010-09-28 | Weatherford/Lamb, Inc. | Single mode optical fiber with improved bend performance |
| PL3359498T3 (pl) | 2015-10-09 | 2021-06-14 | Prysmian S.P.A. | Sposób wytwarzania preformy rdzenia szklanego dla włókien światłowodowych |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5567533A (en) * | 1978-11-07 | 1980-05-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of glass base material for light transmission |
| JPS6081033A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバの製造方法 |
| JPS6086045A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ−用ガラス母材の製造方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE28029E (en) * | 1972-01-03 | 1974-06-04 | Method of forming optical waveguide fibers | |
| US3806570A (en) * | 1972-03-30 | 1974-04-23 | Corning Glass Works | Method for producing high quality fused silica |
| US3933454A (en) * | 1974-04-22 | 1976-01-20 | Corning Glass Works | Method of making optical waveguides |
| DE2536456C2 (de) * | 1975-08-16 | 1981-02-05 | Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Halbzeug für die Herstellung von Lichtleitfasern und Verfahren zur Herstellung des Halbzeugs |
| US4164102A (en) * | 1976-01-29 | 1979-08-14 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Process for the manufacture of a ceramic axial turbine wheel |
| GB1562032A (en) * | 1977-03-24 | 1980-03-05 | Standard Telephones Cables Ltd | Optical fibre manufacture |
| DE3204425A1 (de) * | 1982-02-09 | 1983-08-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur herstellung freitragender metallgitterstrukturen |
| AU567192B2 (en) * | 1983-02-08 | 1987-11-12 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Optical fibre preform manufacture |
| US4629485A (en) * | 1983-09-26 | 1986-12-16 | Corning Glass Works | Method of making fluorine doped optical preform and fiber and resultant articles |
| AU569757B2 (en) * | 1983-10-19 | 1988-02-18 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Optical fibre preform manufacture |
| US4586943A (en) * | 1983-10-20 | 1986-05-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for the production of glass preform for optical fibers |
| JPS60260430A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フツ素をクラツド部に含有する光フアイバ用母材の製造方法 |
| CA1290942C (en) * | 1985-03-18 | 1991-10-22 | Michihisa Kyoto | Method for producing glass preform for optical fiber |
| FR2666352B1 (fr) * | 1990-08-30 | 1992-12-11 | Ugine Savoie Sa | Procede d'elaboration de produits a tres haute charge a la rupture a partir d'un acier austhenitique instable, et produits en resultant. |
-
1986
- 1986-04-07 JP JP61078379A patent/JPS62275035A/ja active Granted
- 1986-05-14 KR KR1019860003745A patent/KR900000754B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-05-15 AU AU57488/86A patent/AU578827B2/en not_active Ceased
- 1986-05-16 EP EP86106731A patent/EP0201937B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-05-16 DE DE3650091T patent/DE3650091T2/de not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-06 US US07/845,849 patent/US5163987A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5567533A (en) * | 1978-11-07 | 1980-05-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of glass base material for light transmission |
| JPS6081033A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバの製造方法 |
| JPS6086045A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ−用ガラス母材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0201937A3 (en) | 1987-09-09 |
| DE3650091T2 (de) | 1995-03-16 |
| JPS62275035A (ja) | 1987-11-30 |
| DE3650091D1 (de) | 1994-11-17 |
| EP0201937A2 (en) | 1986-11-20 |
| US5163987A (en) | 1992-11-17 |
| AU578827B2 (en) | 1988-11-03 |
| KR860008952A (ko) | 1986-12-19 |
| AU5748886A (en) | 1986-11-20 |
| EP0201937B1 (en) | 1994-10-12 |
| KR900000754B1 (ko) | 1990-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3933454A (en) | Method of making optical waveguides | |
| CA1120727A (en) | Method of producing glass optical filaments | |
| CA1284442C (en) | Method for making index-profiled optical device | |
| AU652351B2 (en) | Quartz glass doped with rare earth element and production thereof | |
| US4707174A (en) | Fabrication of high-silica glass article | |
| JPH0526731B2 (ja) | ||
| JPH1053423A (ja) | 合成シリカガラスの製造方法 | |
| US20020194877A1 (en) | Method and apparatus for fabricating optical fiber using improved oxygen stoichiometry and deuterium exposure | |
| KR100518058B1 (ko) | 코어층 내의 수산기가 제거된 광섬유 모재의 제조방법 | |
| WO2002026646A2 (en) | Process for drying porous glass preforms | |
| JP2003026436A (ja) | 酸素化学量論比の調整を用いた光ファイバの製造方法および装置 | |
| JPS62283845A (ja) | ド−プト石英系光フアイバ | |
| JPS6081038A (ja) | ＴｉＯ↓２含有ガラス光フアイバの製造方法 | |
| JPH0791088B2 (ja) | 希土類元素ドープ石英ガラス系光ファイバ用母材およびその製造方法 | |
| JPS6289B2 (ja) | ||
| JP2000327348A (ja) | 光学部品用ガラス | |
| JP2551642B2 (ja) | 光ファイバ用ガラス母材の加熱炉 | |
| JPS63285137A (ja) | 光通信用石英系ファイバ及びその製造方法 | |
| CA1296528C (en) | Method for producing glass preform for optical fiber | |
| JP2000239025A (ja) | 光学部品用ガラス製造方法 | |
| JPH03232732A (ja) | 耐水素性光ファイバ用ガラス母材の製造方法 | |
| JP2540056B2 (ja) | フッ素含有クラッド光フアイバプリフオ―ムの製造方法 | |
| JPH0948630A (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 | |
| JPS61197438A (ja) | 光フアイバ用多孔質母材の透明ガラス化方法 | |
| CA1044462A (en) | Method of producing optical wave guide fibers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |