JPH0558666A - 光伝送路用ガラスフアイバ母材の製造方法 - Google Patents

光伝送路用ガラスフアイバ母材の製造方法

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JPH0558666A
JPH0558666A JP24262291A JP24262291A JPH0558666A JP H0558666 A JPH0558666 A JP H0558666A JP 24262291 A JP24262291 A JP 24262291A JP 24262291 A JP24262291 A JP 24262291A JP H0558666 A JPH0558666 A JP H0558666A
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JP
Japan
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glass
gas
preform
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producing
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JP24262291A
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Kazuo Kamiya
和雄 神屋
Shinichi Takano
伸一 高野
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • 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
    • 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
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は多孔質ガラスプリフォームのOH基
量を少なくすることによって伝送損失の小さい光伝送路
用ガラスファイバ母材を得る方法の提供を目的とするも
のである。 【構成】 本発明による光伝送路用ガラスファイバ母材
の製造方法は、光ファイバ用母材の一部となるシリカを
主成分とするガラスロッドの外周部に、火炎加水分解反
応により生成した主成分がシリカであるクラッド用のガ
ラス微粒子層を堆積させて多孔質ガラスプリフォームと
なし、ついでこの多孔質ガラスプリフォームを脱水、透
明ガラス化する光ファイバ母材の製造方法において、前
記クラッド用のガラス微粒子を堆積させる工程でフッ素
含有化合物ガスと塩素ガスを同時にガラス原料ガスに混
合して供給することを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光伝送路用ガラスファイ
バ母材の製造方法、特には高品質の要求される光ファイ
バ用母材の製造における中間製品としての多孔質ガラス
プリフォームの製造方法の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ用母材の製造における多孔質
ガラスプリフォームの製造については、コア用のガラス
ロッドの外周部に燃焼バーナーにより生成したガラス微
粒子を堆積させ、コア用のガラスロッドまたは燃焼バー
ナーを1回以上トラバースする外付け法が公知とされて
いる(特開昭48−73522号公報参照)。しかし、
この方法では上記したガラスロッドとその外周に生成さ
れるガラス微粒子との界面に気泡の発生することがよく
あることから、これについてはガラス微粒子を堆積する
前に、ガラスロッドを予熱する方法が提案されている
(特開昭60−60935号公報、特開平2−2435
31号公報)。
【0003】そして、これによれば上記ガラスロッドが
予熱されていることから、ガラスロッドに対するガラス
微粒子の付着具合いがよくなり、気泡の発生もなくなる
けれども、これにはその反面においてこの加熱が予熱バ
ーナーに介して行なわれ、上記ガラスロッドの表面から
水分が浸入してOH基が生成されるので、このものは伝
送損失の大きいものになるという問題点が発生する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そのため、このガラス
ファイバ用母材の製造方法については、ガラス原料にな
らない塩素または塩素化合物を含んだ火炎により上記ガ
ラスロッドを予熱し、その後ガラスロッドの外周にガラ
ス微粒子を堆積形成させる方法(特開昭60−2643
38号公報参照)、また上記ガラス微粒子堆積中にガラ
ス生成用バーナーより塩素を流す方法(特開昭64−9
829号公報参照)、さらには堆積面の温度を600〜
650℃の低温に維持することによって、OH基の拡散
を防止しようとする方法(特開平−11747号公報参
照)などが提案されているが、これらの方法ではOH基
の生成は抑制できても、ガラス微粒子堆積中の火炎温度
が低くなるので、ガラス微粒子の密度が低くなり、ガラ
ス微粒子堆積中または堆積後、ガラス微粒子堆積体の表
面が割れるという問題が発生するし、火炎温度が高いと
きにはOH基の生成が活発となり、伝送損失が大きくな
るという問題が起こる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決した光伝送路用ガラスファイバ母材の製造方法に
関するものであり、これは光ファイバ用母材の一部とな
るシリカを主成分とするガラスロッドの外周部に、火炎
加水分解反応により生成した主成分がシリカであるクラ
ッド用のガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラスプリフ
ォームとなし、ついでこの多孔質ガラスプリフォームを
脱水、透明ガラス化する光ファイバ母材の製造方法にお
いて、前記クラッド用のガラス微粒子を堆積させる工程
でフッ素含有化合物ガスと塩素ガスを同時にガラス原料
ガスに混合して供給することを特徴とするものである。
【0006】すなわち、本発明者らは伝送損失の少ない
光伝送路用ガラスファイバ母材の製造方法を開発すべく
種々検討した結果、ガラスロッドの外周部に火炎加水分
解反応で生成したシリカを堆積させて多孔質ガラスプリ
フォームを形成する際に、この原料ガスにフッ素含有化
合物ガスと塩素ガスとの混合ガスを供給すると、原料ガ
ス中のけい素化合物がフッ化けい素化合物となり、ガラ
ス軟化点が下がってガラス微粒子堆積体の密度が上がる
ので、ガラス微粒子堆積体の密度を下げることなく火炎
温度を下げることができるし、塩素ガスは反応によって
OH基を減少させる作用があるので、このフッ素含有化
合物ガスと塩素ガスとの相乗効果により得られる多孔質
ガラスプリフォームのOH基量を著しく低下させること
ができることを見出し、したがってこれによれば伝送損
失の小さい光伝送路用ガラスファイバ母材を容易に得る
ことができることを確認して本発明を完成させた。以下
にこれをさらに詳述する。
【0007】
【作用】本発明は光伝送路用ガラスファイバ母材の製造
方法に関するものであり、これはガラスロッドの外周部
に火炎加水分解反応で発生したシリカを堆積して多孔質
ガラスプリフォームを形成する際に、この原料ガスにフ
ッ素含有化合物ガスと塩素ガスとの混合ガスを供給する
ことを特徴とするものである。
【0008】本発明における多孔質ガラスプリフォーム
の製造自体は公知の方法で行なわれる。すなわち、この
多孔質ガラスプリフォームの製造は公知の方法で作られ
た光ファイバ部材の一部となるシリカを主成分とする合
成石英ガラスなどからなるガラスロッドの外周に、四塩
化けい素などのけい素化合物をキャリアガスによって酸
水素火炎バーナーに送り、ここでの火炎加水分解反応で
生成したシリカを主成分とするガラス微粒子を堆積させ
ることによって行なわれる。
【0009】しかし、本発明においてはこの多孔質ガラ
スプリフォームを製造する際に使用される四塩化けい素
などのけい素化合物からなる原料ガス中にフッ素含有化
合物ガスと塩素ガスとの混合ガスが供給、添加され、こ
の混合ガスが酸水素火炎バーナーのような燃焼バーナー
に供給される。ここに使用されるフッ素含有化合物ガス
としてはCHF3 ,CF2 Cl2 ,CF3 Cl,C2
3 Cl,C33 などが例示されるが、このフッ素含有
化合物ガスと塩素ガスとの混合ガスは十分な脱水効果を
得るためフッ素含有化合物ガスと塩素ガスとを 1:1〜1:
10(モル比)の範囲で混合したものとすればよい。
【0010】この燃焼バーナー中において原料ガスは火
炎加水分解反応によってシリカを主体とするガラス微粒
子となるのであるが、この原料ガスとしてのけい素化合
物はここにフッ素含有化合物ガスが添加されているので
火炎での反応でフッ化けい素化合物となり、この火炎加
水分解で発生したガラス微粒子はガラス軟化点が下がる
のでガラス微粒子の堆積により得られるガラス微粒子堆
積体の密度が上がるようになる。
【0011】したがって、これによればガラス微粒子堆
積体の密度を下げることなく、火炎温度を下げることが
でき、ガラス微粒子堆積時の界面温度を下げることがで
きるので、得られる多孔質ガラスプリフォーム中におけ
る残留OH基量を少なくすることができるし、この場合
には反応によりOH基量を減少させることが公知とされ
る塩素ガスも添加されているので、この両者の相乗作用
によって目的とする多孔質ガラスプリフォーム中におけ
るOH基量を著しく低下させることができるという効果
が与えられる。
【0012】本発明の光伝送路用ガラスファイバ母材は
このようにして得られた多孔質ガラスプリフォームを定
法により脱水し、透明ガラス化して合成石英ガラス体と
し、線引きすることによって得ることができるが、この
多孔質ガラスプリフォームがOH基量の少ないものとさ
れているので、このガラスファイバもOH基量の少ない
ものとなり、したがって伝送損失の小さいものとするこ
とができるという有利性が与えられる。
【0013】つぎに本発明による多孔質ガラスプリフォ
ーム製造方法を図面にもとづいて説明する。図1は本発
明により多孔質ガラスプリフォームを製造するために使
用される製造装置の縦断面図を示したものであるが、こ
の酸水素火炎バーナー1には原料ガスとしての四塩化け
い素がガス導入口2から供給され、これにはガス導入口
3からフッ素含有化合物ガスと塩素ガスとの混合ガスが
供給される。また、この酸水素火炎バーナー1にはガス
導入口4から酸素ガス、水素ガス、燃料用制御ガスが供
給されているので、この酸水素火炎バーナー1には酸水
素火炎5が形成される。
【0014】この装置内には従来法で作られた石英ガラ
スロッドのようなガラスロッド6が設けられており、こ
れはこの上にガラス微粒子を均一に堆積させるために回
転させられているが、これに酸水素火炎5があてられる
と、酸水素火炎中での火炎加水分解反応で発生したシリ
カを主体とするガラス微粒子がこのガラスロッド6の周
囲に堆積されて堆積体7を形成するので、これにより目
的とする多孔質ガラスプリフォームを得ることができ
る。
【0015】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例、比較例1〜2 図1に示した装置を使用し、酸水素火炎バーナーとして
石英製の同心円状5重管バーナーを使用し、これに原料
ガスとして四塩化けい素(SiCl4 )、水素ガス、酸
素ガス、キャリアガスとしてのアルゴンガス、フッ素含
有化合物ガスとしてのCHF3 ガスおよび塩素ガスを表
1に示した量で供給し、回転している石英ガラスロッド
の上にこの酸水素火炎中で発生したガラス微粒子を堆積
させて多孔質ガラスプリフォームを作ったところ、この
もののガラス微粒子密度およびその界面OH基は表1に
示したとおりの結果を示した。
【0016】しかし、比較のために表1に示したように
実施例とはその水素量または酸素量を変えたほかフッ素
含有化合物ガス、塩素ガスを供給せず、実施例と同じ方
法で多孔質ガラスプリフォームを作ったところ、得られ
た多孔質ガラスプリフォームのガラス微粒子堆積体の密
度および界面OH基は表1に示したとおりとなり、この
場合にはOH基量が大巾に増加していた。
【0017】なお、この実施例、比較例1による方法を
条件を変えてくり返し行なったところ、この火炎温度と
得られた多孔質ガラスプリフォームにおけるOH基含有
量(ppm)について図2に示したとおりの結果が得ら
れ、この火炎温度と得られたガラス微粒子堆積体のみか
け密度との関係については図3に示したとおりの結果が
得られた。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】本発明は光伝送路用ガラスファイバ母材
の製造方法に関するものであり、これは前記したように
ガラスロッドの外周部に火炎加水分解反応で発生したシ
リカを堆積させて多孔質ガラスプリフォームを形成する
際に、この原料ガスにフッ素含有化合物ガスと塩素ガス
との混合ガスを供給することを特徴とするものである
が、これによればフッ素含有化合物ガスと塩素ガスとの
相乗効果により目的とする多孔質ガラスプリフォームが
OH基含有量の著しく低下したものとなるので、これを
脱水、ガラス化し、線引きして得られる光伝送路用ガラ
スファイバ母材は伝送損失の非常に小さいものになると
いう有利性が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により多孔質ガラスプリフォームを製造
するために使用される製造装置の縦断面図を示したも
の、
【図2】本発明の実施例、比較例で得られた多孔質ガラ
スプリフォームの温度とOH基量との関係グラフを示し
たもの、
【図3】本発明による多孔質ガラスプリフォーム製造時
における温度とガラス微粒子堆積体のみかけ密度との関
係グラフを示したもの。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバ用母材の一部となるシリカを
    主成分とするガラスロッドの外周部に、火炎加水分解反
    応により生成した主成分がシリカであるクラッド用のガ
    ラス微粒子層を堆積させて多孔質ガラスプリフォームと
    なし、ついでこの多孔質ガラスプリフォームを脱水、透
    明ガラス化する光ファイバ母材の製造方法において、前
    記クラッド用のガラス微粒子を堆積させる工程でフッ素
    含有化合物ガスと塩素ガスを同時にガラス原料ガスに混
    合して供給することを特徴とする光伝送路用ガラスファ
    イバ母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 フッ素含有化合物ガスがCHF3 ,CF
    2 Cl2 ,CF3 Cl,C23 Cl,C38 から選
    択されるものである請求項1に記載した光伝送路用ガラ
    スファイバ母材の製造方法。
JP24262291A 1991-08-28 1991-08-28 光伝送路用ガラスフアイバ母材の製造方法 Pending JPH0558666A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002187733A (ja) * 2000-12-14 2002-07-05 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002187733A (ja) * 2000-12-14 2002-07-05 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法

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