JPH06305761A - 希土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材の製造方法 - Google Patents
希土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材の製造方法Info
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- JPH06305761A JPH06305761A JP9924893A JP9924893A JPH06305761A JP H06305761 A JPH06305761 A JP H06305761A JP 9924893 A JP9924893 A JP 9924893A JP 9924893 A JP9924893 A JP 9924893A JP H06305761 A JPH06305761 A JP H06305761A
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- 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/01433—Reactant delivery systems for delivering and depositing additional reactants as liquids or solutions, e.g. for solution doping of the porous glass preform
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 光ファイバ増幅器などに使用される、機能性
の希土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材の製造方法
の提供。 【構成】 ガラス形成原料と屈折率を高めるためのドー
パント原料ガスを火炎加水分解させ、生成したシリカガ
ラス微粒子を堆積して得られた多孔質ガラス母材を希土
類元素を含む化合物の溶液に浸漬したのち乾燥させ、さ
らに高温で焼結して透明ガラス化することによりコア用
希土類元素ドープ石英ガラスロッドを作成したのち、該
コア用ガラスロッドの外周部に前記ドーパントと同一種
類のドーパント原料ガスを含むガラス形成原料ガスを火
炎加水分解させて発生したシリカガラス微粒子を所定の
厚さだけ堆積させて第２コア用硬質ガラス層を形成さ
せ、引続きドーパントを含まないガラス形成原料ガスの
火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子をこの上に
堆積してクラッドあるいはクラッドの一部となる多孔質
ガラス層を形成し、ついでこれらを焼結し、透明ガラス
化する。
の希土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材の製造方法
の提供。 【構成】 ガラス形成原料と屈折率を高めるためのドー
パント原料ガスを火炎加水分解させ、生成したシリカガ
ラス微粒子を堆積して得られた多孔質ガラス母材を希土
類元素を含む化合物の溶液に浸漬したのち乾燥させ、さ
らに高温で焼結して透明ガラス化することによりコア用
希土類元素ドープ石英ガラスロッドを作成したのち、該
コア用ガラスロッドの外周部に前記ドーパントと同一種
類のドーパント原料ガスを含むガラス形成原料ガスを火
炎加水分解させて発生したシリカガラス微粒子を所定の
厚さだけ堆積させて第２コア用硬質ガラス層を形成さ
せ、引続きドーパントを含まないガラス形成原料ガスの
火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子をこの上に
堆積してクラッドあるいはクラッドの一部となる多孔質
ガラス層を形成し、ついでこれらを焼結し、透明ガラス
化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は希土類元素ドープ石英ガ
ラスファイバ母材の製造方法、特には光ファイバ増幅器
などに使用される、機能性の希土類元素ドープ石英ガラ
スファイバ母材の製造方法に関するものである。
ラスファイバ母材の製造方法、特には光ファイバ増幅器
などに使用される、機能性の希土類元素ドープ石英ガラ
スファイバ母材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】希土類元素ドープ石英ガラスファイバは
光機能を有していることから、光ファイバレーザ、光増
幅器およびセンサ素子などとして応用されている。しか
して、この種の石英ガラスの製造方法としてはＭＣＶＤ
法による方法が知られている（特表昭 63-501711号公報
参照）が、この方法には希土類塩化物原料を高温に加熱
し蒸発させて反応系に供給するものであるために、供給
量の制御が極めて困難であり、また大型の母材が得にく
いという欠点がある。
光機能を有していることから、光ファイバレーザ、光増
幅器およびセンサ素子などとして応用されている。しか
して、この種の石英ガラスの製造方法としてはＭＣＶＤ
法による方法が知られている（特表昭 63-501711号公報
参照）が、この方法には希土類塩化物原料を高温に加熱
し蒸発させて反応系に供給するものであるために、供給
量の制御が極めて困難であり、また大型の母材が得にく
いという欠点がある。
【０００３】また、この製造方法については火炎加水分
解によって生成したシリカガラス微粒子を堆積して得た
多孔質ガラス母材に希土類元素を含む化合物を添加した
のち、高温で焼結して透明ガラスする方法も知られてお
り（特公昭 53-3980号公報参照）、この方法は透明ガラ
ス母材を希土類化合物の溶液に浸漬させたのち焼結ガラ
ス化する方法であることから、溶液の濃度によってドー
プ量を制御することができ、蒸気圧の低い化合物にも適
用できるという利点を有している。なお、これらの方法
で製造されたコア用ロッドを光ファイバ用母材とする方
法としては、例えば前記ロッドを石英ガラス管中に挿入
して加熱融着する方法や、前記ロッドの外周にクラッド
用の多孔質ガラス体を順次積層させる方法が適用されて
いる。
解によって生成したシリカガラス微粒子を堆積して得た
多孔質ガラス母材に希土類元素を含む化合物を添加した
のち、高温で焼結して透明ガラスする方法も知られてお
り（特公昭 53-3980号公報参照）、この方法は透明ガラ
ス母材を希土類化合物の溶液に浸漬させたのち焼結ガラ
ス化する方法であることから、溶液の濃度によってドー
プ量を制御することができ、蒸気圧の低い化合物にも適
用できるという利点を有している。なお、これらの方法
で製造されたコア用ロッドを光ファイバ用母材とする方
法としては、例えば前記ロッドを石英ガラス管中に挿入
して加熱融着する方法や、前記ロッドの外周にクラッド
用の多孔質ガラス体を順次積層させる方法が適用されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように希
土類元素をコア全体にドープする方法では、光パワーの
小さな外周部にも相対的に高濃度の希土類元素がドープ
されるために、発光量に比較して吸収光量が大きくなっ
て増幅効率の低下することが知られており、これを解決
するためにはコアを２重としてその中心部のみに希土類
元素をドープする構造も提案されている［TEEE Photoni
cs Tech. Lett. Vol.3, No.8,721 (1991)参照］。
土類元素をコア全体にドープする方法では、光パワーの
小さな外周部にも相対的に高濃度の希土類元素がドープ
されるために、発光量に比較して吸収光量が大きくなっ
て増幅効率の低下することが知られており、これを解決
するためにはコアを２重としてその中心部のみに希土類
元素をドープする構造も提案されている［TEEE Photoni
cs Tech. Lett. Vol.3, No.8,721 (1991)参照］。
【０００５】なお、このような構造を従来公知の方法で
製造しようとする場合には、希土類元素ドープコア用ロ
ッドの周囲に第２コア用ガラスを被覆し、ついでクラッ
ド用ガラスを被覆する方法が採られるのであるが、この
ような方法では第１コア、第２コアおよびクラッドのそ
れぞれの境界に界面不整層が形成されるために散乱損失
の原因となり、増幅特性が低下するという問題点があ
り、特に第２コアとクラッドとの境界はコア断面積に比
較しても面積が広くなり、増幅特性に大きく影響すると
いう問題点があった。
製造しようとする場合には、希土類元素ドープコア用ロ
ッドの周囲に第２コア用ガラスを被覆し、ついでクラッ
ド用ガラスを被覆する方法が採られるのであるが、この
ような方法では第１コア、第２コアおよびクラッドのそ
れぞれの境界に界面不整層が形成されるために散乱損失
の原因となり、増幅特性が低下するという問題点があ
り、特に第２コアとクラッドとの境界はコア断面積に比
較しても面積が広くなり、増幅特性に大きく影響すると
いう問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決した希土類元素ドープ石英ガラスファ
イバ母材の製造方法に関するもので、これはガラス形成
原料と屈折率を高めるためのドーパント原料ガスを火炎
加水分解させ、生成したシリカガラス微粒子を堆積して
得られた多孔質ガラス母材を希土類元素を含む化合物の
溶液に浸漬したのち乾燥させ、さらに高温で焼結して透
明ガラス化することによりコア用希土類元素ドープ石英
ガラスロッドを作成したのち、該コア用ガラスロッドの
外周部に前記ドーパントと同一種類のドーパント原料ガ
ラスを含むガラス形成ガスを火炎加水分解させて発生さ
せたシリカガラス微粒子を所定の厚みだけ堆積させて第
２コア用多孔質ガラス層を形成させ、引き続きドーパン
トを含まないガラス形成原料ガスの火炎加水分解で発生
したシリカガラス微粒子をこの上に堆積してクラッドあ
るいはクラッドの一部となる多孔質ガラス層を形成し、
ついでこれらを焼結し透明ガラス化することにより、コ
アの中心部のみが希土類元素でドープされた石英ガラス
ファイバ母材を得ることを特徴とするものである。
利、問題点を解決した希土類元素ドープ石英ガラスファ
イバ母材の製造方法に関するもので、これはガラス形成
原料と屈折率を高めるためのドーパント原料ガスを火炎
加水分解させ、生成したシリカガラス微粒子を堆積して
得られた多孔質ガラス母材を希土類元素を含む化合物の
溶液に浸漬したのち乾燥させ、さらに高温で焼結して透
明ガラス化することによりコア用希土類元素ドープ石英
ガラスロッドを作成したのち、該コア用ガラスロッドの
外周部に前記ドーパントと同一種類のドーパント原料ガ
ラスを含むガラス形成ガスを火炎加水分解させて発生さ
せたシリカガラス微粒子を所定の厚みだけ堆積させて第
２コア用多孔質ガラス層を形成させ、引き続きドーパン
トを含まないガラス形成原料ガスの火炎加水分解で発生
したシリカガラス微粒子をこの上に堆積してクラッドあ
るいはクラッドの一部となる多孔質ガラス層を形成し、
ついでこれらを焼結し透明ガラス化することにより、コ
アの中心部のみが希土類元素でドープされた石英ガラス
ファイバ母材を得ることを特徴とするものである。
【０００７】すなわち、本発明者らは増幅特性の優れた
２重コア構造を有する希土類元素ドープ石英ガラスファ
イバ母材を製造する方法について種々検討した結果、こ
れについてはコア用の希土類元素ドープ石英ガラスロッ
ドを四塩化けい素などのガラス形成原料ガスを屈折率を
高めるためのドーパント原料ガス、例えば四塩化ゲルマ
ニウムと共に火炎加水分解させて生成するシリカガラス
微粒子を堆積し、得られた多孔質ガラス母材を希土類元
素化合物を含む溶液に浸漬し、乾燥させたのちに高温で
焼結して透明ガラス化するという公知の方法で作成した
のち、このコア用ガラスロッドの外周部に前記ドーパン
トと同一種類のドーパント原料ガスを含むガラス形成原
料ガスの火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子を
所定の厚みに堆積し、ついでここにドーパントを含まな
いガラス形成原料ガスだけを火炎加水分解して発生した
シリカガラス微粒子を堆積して、これを焼結し透明ガラ
ス化すれば、コアの中心部のみに希土類元素がドープさ
れた石英ガラスファイバ用母材を得ることができること
を見出し、このものは増幅特性のすぐれたものになると
いう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。
２重コア構造を有する希土類元素ドープ石英ガラスファ
イバ母材を製造する方法について種々検討した結果、こ
れについてはコア用の希土類元素ドープ石英ガラスロッ
ドを四塩化けい素などのガラス形成原料ガスを屈折率を
高めるためのドーパント原料ガス、例えば四塩化ゲルマ
ニウムと共に火炎加水分解させて生成するシリカガラス
微粒子を堆積し、得られた多孔質ガラス母材を希土類元
素化合物を含む溶液に浸漬し、乾燥させたのちに高温で
焼結して透明ガラス化するという公知の方法で作成した
のち、このコア用ガラスロッドの外周部に前記ドーパン
トと同一種類のドーパント原料ガスを含むガラス形成原
料ガスの火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子を
所定の厚みに堆積し、ついでここにドーパントを含まな
いガラス形成原料ガスだけを火炎加水分解して発生した
シリカガラス微粒子を堆積して、これを焼結し透明ガラ
ス化すれば、コアの中心部のみに希土類元素がドープさ
れた石英ガラスファイバ用母材を得ることができること
を見出し、このものは増幅特性のすぐれたものになると
いう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。
【０００８】本発明は希土類元素ドープ石英ガラスファ
イバ母材の製造方法に関するものであり、これは特には
光ファイバ増幅器などに有用とされる希土類元素ドープ
石英ガラスファイバ母材の製造方法に関するものである
が、これは公知の方法で作られたコア用希土類ドープ石
英ガラスロッドに火炎加水分解法で第２コア層およびク
ラッド層を形成するという方法で行なわれる。
イバ母材の製造方法に関するものであり、これは特には
光ファイバ増幅器などに有用とされる希土類元素ドープ
石英ガラスファイバ母材の製造方法に関するものである
が、これは公知の方法で作られたコア用希土類ドープ石
英ガラスロッドに火炎加水分解法で第２コア層およびク
ラッド層を形成するという方法で行なわれる。
【０００９】このコア用希土類元素ドープ石英ガラスロ
ッドの製造は、四塩化けい素などのガラス形成原料ガス
と四塩化ゲルマニウムのような屈折率を高めるドーパン
ト原料ガスとを酸水素火炎中で火炎加水分解させ、ここ
に発生したシリカガラス微粒子を耐火性の坦体上に堆積
させて多孔質ガラス母材を作ったのち、これを希土類元
素化合物の溶液に浸漬し、乾燥させてから電気炉中で
1,400℃以上に加熱し、焼結して透明ガラス化すること
によって行なえばよい。
ッドの製造は、四塩化けい素などのガラス形成原料ガス
と四塩化ゲルマニウムのような屈折率を高めるドーパン
ト原料ガスとを酸水素火炎中で火炎加水分解させ、ここ
に発生したシリカガラス微粒子を耐火性の坦体上に堆積
させて多孔質ガラス母材を作ったのち、これを希土類元
素化合物の溶液に浸漬し、乾燥させてから電気炉中で
1,400℃以上に加熱し、焼結して透明ガラス化すること
によって行なえばよい。
【００１０】この場合における多孔質ガラスの製造は、
光ファイバ用母材の製造方法としてよく知られているＶ
ＡＤ法やＯＶＤ法によって行なえばよいが、中心部に構
造不整部が生じないということからはＶＡＤ法とするこ
とがよい。また、このものは屈折率を高めておくことが
必要とされることからドーパントとして四塩化ゲルマニ
ウムを使用したものとすることがよい。なお、この多孔
質ガラス母材は希土類元素をドープさせるために上記し
たように希土類元素化合物の溶液に浸漬されるので、こ
の溶液に浸漬したときに微粒子間の凝集力が失なわれて
破壊しないだけの機械的強度を有することが必要とされ
ることから平均かさ密度が0.3g/cm3以上のものとするこ
とが、一方この溶液は多孔質ガラス母材内を容易に拡散
移動することが必要とされることからはこのかさ密度は
1.0g/cm3以下のものとすることがよい。
光ファイバ用母材の製造方法としてよく知られているＶ
ＡＤ法やＯＶＤ法によって行なえばよいが、中心部に構
造不整部が生じないということからはＶＡＤ法とするこ
とがよい。また、このものは屈折率を高めておくことが
必要とされることからドーパントとして四塩化ゲルマニ
ウムを使用したものとすることがよい。なお、この多孔
質ガラス母材は希土類元素をドープさせるために上記し
たように希土類元素化合物の溶液に浸漬されるので、こ
の溶液に浸漬したときに微粒子間の凝集力が失なわれて
破壊しないだけの機械的強度を有することが必要とされ
ることから平均かさ密度が0.3g/cm3以上のものとするこ
とが、一方この溶液は多孔質ガラス母材内を容易に拡散
移動することが必要とされることからはこのかさ密度は
1.0g/cm3以下のものとすることがよい。
【００１１】この多孔質ガラス母材は前記したように希
土類元素化合物の溶液に浸漬させてこの内部にまで希土
類元素化合物を浸透させるのであるが、この希土類元素
化合物はネオジム、エルビウム、ユーロピウム、セリウ
ムなどの希土類元素の塩化物、硝酸塩、硫酸塩などとす
ればよい。この化合物としては入手が容易で溶剤に対し
て十分な溶解度を有する塩化物とすることがよく、この
溶剤としては水も使用できるが、水は多孔質ガラス母材
の微粒子間の凝集力を弱める作用が強いので、メタノー
ル、エタノールなどとすることがよい。なお、この多孔
質ガラス母材の希土類元素化合物への浸漬は液相ドーピ
ングであるが、これは希土類元素化合物をガスで多孔質
ガラス母材に吸収させるガスドープとしてもよい。
土類元素化合物の溶液に浸漬させてこの内部にまで希土
類元素化合物を浸透させるのであるが、この希土類元素
化合物はネオジム、エルビウム、ユーロピウム、セリウ
ムなどの希土類元素の塩化物、硝酸塩、硫酸塩などとす
ればよい。この化合物としては入手が容易で溶剤に対し
て十分な溶解度を有する塩化物とすることがよく、この
溶剤としては水も使用できるが、水は多孔質ガラス母材
の微粒子間の凝集力を弱める作用が強いので、メタノー
ル、エタノールなどとすることがよい。なお、この多孔
質ガラス母材の希土類元素化合物への浸漬は液相ドーピ
ングであるが、これは希土類元素化合物をガスで多孔質
ガラス母材に吸収させるガスドープとしてもよい。
【００１２】この希土類元素化合物溶液に浸漬した多孔
質ガラス母材は乾燥してから電気炉中で加熱処理し、焼
結して透明ガラスすることによって希土類元素ドープし
たコア用石英ガラスロッドとされるのであるが、この場
合の雰囲気ガスはヘリウムとすることがよく、これは脱
水を目的としてハロゲンガスを微量混合してもよいが、
酸化物への転換を完全なものとするためには酸素ガスを
微量混合することもできる。
質ガラス母材は乾燥してから電気炉中で加熱処理し、焼
結して透明ガラスすることによって希土類元素ドープし
たコア用石英ガラスロッドとされるのであるが、この場
合の雰囲気ガスはヘリウムとすることがよく、これは脱
水を目的としてハロゲンガスを微量混合してもよいが、
酸化物への転換を完全なものとするためには酸素ガスを
微量混合することもできる。
【００１３】このコア用ガラスロッドはついでこの外周
部に前記したドーパントと同一種類のドーパントを含む
ガラス形成原料の火炎加水分解で発生したシリカガラス
微粒子を堆積してここに第２コア用の多孔質ガラス層を
形成させるのであるが、このコア用ガラスロッドには必
要に応じ事前に延伸加工したのち、表面を洗浄し、火炎
研摩などで表面を平滑にしておいてもよい。
部に前記したドーパントと同一種類のドーパントを含む
ガラス形成原料の火炎加水分解で発生したシリカガラス
微粒子を堆積してここに第２コア用の多孔質ガラス層を
形成させるのであるが、このコア用ガラスロッドには必
要に応じ事前に延伸加工したのち、表面を洗浄し、火炎
研摩などで表面を平滑にしておいてもよい。
【００１４】この第２コア用の多孔質ガラス層は所定の
厚みを堆積したのち、引き続きドーパントを含まないガ
ラス形成原料ガス、例えば四塩化けい素のみを火炎加水
分解し、ここに発生したシリカガラス微粒子をこの第２
コア用の多孔質ガラス層の上に堆積させてクラッドある
いはクラッドの一部となる多孔質ガラス層を形成させ
る。このようにして得られた多孔質ガラス層はこれを電
気炉中で加熱処理し、焼結して透明ガラス化するとコア
の中心部のみが希土類元素でドープされた目的とする希
土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材が得られるので
あるが、この工程で十分な厚みのクラッド層が形成でき
ない場合にはこのクラッド用多層質ガラス体の堆積工程
をくり返せばよい。
厚みを堆積したのち、引き続きドーパントを含まないガ
ラス形成原料ガス、例えば四塩化けい素のみを火炎加水
分解し、ここに発生したシリカガラス微粒子をこの第２
コア用の多孔質ガラス層の上に堆積させてクラッドある
いはクラッドの一部となる多孔質ガラス層を形成させ
る。このようにして得られた多孔質ガラス層はこれを電
気炉中で加熱処理し、焼結して透明ガラス化するとコア
の中心部のみが希土類元素でドープされた目的とする希
土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材が得られるので
あるが、この工程で十分な厚みのクラッド層が形成でき
ない場合にはこのクラッド用多層質ガラス体の堆積工程
をくり返せばよい。
【００１５】なお、このようにして作られた希土類元素
ドープ石英ガラスファイバ母材は光ファイバ増幅器など
に使用するためにフィラメントとされるのであるが、こ
れはこの希土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材を公
知の方法で線引きすればよい。
ドープ石英ガラスファイバ母材は光ファイバ増幅器など
に使用するためにフィラメントとされるのであるが、こ
れはこの希土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材を公
知の方法で線引きすればよい。
【００１６】
【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。 実施例 石英製同心多重管バーナーに水素ガス、酸素ガスを供給
して酸水素火炎を形成させ、このバーナーの中心部に四
塩化けい素とドーパントとしての四塩化ゲルマニウムと
の混合ガスを供給し、この火炎加水分解で発生したシリ
カガラス微粒子を出発材の軸方向に８時間堆積成長させ
て多孔質シリカ母材を作った。
して酸水素火炎を形成させ、このバーナーの中心部に四
塩化けい素とドーパントとしての四塩化ゲルマニウムと
の混合ガスを供給し、この火炎加水分解で発生したシリ
カガラス微粒子を出発材の軸方向に８時間堆積成長させ
て多孔質シリカ母材を作った。
【００１７】ついで、この多孔質シリカ母材を塩化エル
ビウムの 0.1重量％のエタノール溶液に浸漬して多孔質
ガラス母材の内部にまで塩化エルビウムを浸透させ、こ
れを空気中に放置して乾燥させ、さらにメタノールに浸
漬して塩化エルビウムを十分に浸透させたのち、空気中
で風乾し、電気炉中でヘリウムガス雰囲気下、 1,600℃
で加熱処理して透明ガラス化したところ、酸化エルビウ
ムを500ppm含有する希土類元素ドープコア用石英ガラス
ロッドが得られた。
ビウムの 0.1重量％のエタノール溶液に浸漬して多孔質
ガラス母材の内部にまで塩化エルビウムを浸透させ、こ
れを空気中に放置して乾燥させ、さらにメタノールに浸
漬して塩化エルビウムを十分に浸透させたのち、空気中
で風乾し、電気炉中でヘリウムガス雰囲気下、 1,600℃
で加熱処理して透明ガラス化したところ、酸化エルビウ
ムを500ppm含有する希土類元素ドープコア用石英ガラス
ロッドが得られた。
【００１８】つぎにこのコア用石英ガラスロッドをガラ
ス旋盤で延伸加工し、表面を平滑にして、この外周部に
四塩化けい素と四塩化ゲルマニウムの火炎加水分解で発
生したシリカガラス微粒子をコア用ガラスロッドの外径
の２倍に相当する量だけ堆積させて第２コア用多孔質ガ
ラス層を形成させたのち、この上に四塩化けい素のみの
火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子をクラッド
として十分な厚さに堆積させ、このものを電気炉中で
1,600℃に加熱処理し、焼結、透明ガラス化して希土類
元素ドープ石英ガラスファイバ母材を作成した。
ス旋盤で延伸加工し、表面を平滑にして、この外周部に
四塩化けい素と四塩化ゲルマニウムの火炎加水分解で発
生したシリカガラス微粒子をコア用ガラスロッドの外径
の２倍に相当する量だけ堆積させて第２コア用多孔質ガ
ラス層を形成させたのち、この上に四塩化けい素のみの
火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子をクラッド
として十分な厚さに堆積させ、このものを電気炉中で
1,600℃に加熱処理し、焼結、透明ガラス化して希土類
元素ドープ石英ガラスファイバ母材を作成した。
【００１９】この希土類元素ドープ石英ガラスファイバ
母材についてその径方向の屈折率分布をしらべたとこ
ろ、これは図１に示したようなものとなったが、この石
英ガラスファイバ母材についてはこれを線引きして太さ
が 125μｍの光ファイバとし、これに1.55μｍの光信号
と、1.48μｍの励起光を入射させてその増幅利得を測定
したところ、これは35ｄＢという高効率を示した。
母材についてその径方向の屈折率分布をしらべたとこ
ろ、これは図１に示したようなものとなったが、この石
英ガラスファイバ母材についてはこれを線引きして太さ
が 125μｍの光ファイバとし、これに1.55μｍの光信号
と、1.48μｍの励起光を入射させてその増幅利得を測定
したところ、これは35ｄＢという高効率を示した。
【００２０】
【発明の効果】本発明は希土類元素ドープ石英ガラスフ
ァイバ母材の製造方法に関するものであり、これは前記
したようにガラス形成原料ガスとドーパント原料ガスと
の火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子を堆積し
て得た多孔質ガラス母材を、希土類元素化合物の溶液に
浸漬したのち、乾燥し、高温で焼結、透明ガラス化して
コア用希土類ドープ石英ガラスロッドを作製し、ついで
このコア用石英ガラスロッドの外周部に前記したドーパ
ントと同一種類のドーパント原料ガスを含むガラス形成
原料ガスの火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子
を堆積させて第２コア用多孔質ガラス層を作り、つぎに
この上にドーパントを含まないガラス形成原料ガスのみ
の火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子を堆積し
てクラッドを形成させたのち、これを高温で焼結、透明
ガラス化することを特徴とするものであるが、これによ
ればコアの中心部のみが希土類元素でドープされている
ことから、増幅特性のすぐれた２重コア構造の希土類元
素ドープ石英ガラスファイバ母材を容易に得ることがで
きるという有利性が与えられる。
ァイバ母材の製造方法に関するものであり、これは前記
したようにガラス形成原料ガスとドーパント原料ガスと
の火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子を堆積し
て得た多孔質ガラス母材を、希土類元素化合物の溶液に
浸漬したのち、乾燥し、高温で焼結、透明ガラス化して
コア用希土類ドープ石英ガラスロッドを作製し、ついで
このコア用石英ガラスロッドの外周部に前記したドーパ
ントと同一種類のドーパント原料ガスを含むガラス形成
原料ガスの火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子
を堆積させて第２コア用多孔質ガラス層を作り、つぎに
この上にドーパントを含まないガラス形成原料ガスのみ
の火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子を堆積し
てクラッドを形成させたのち、これを高温で焼結、透明
ガラス化することを特徴とするものであるが、これによ
ればコアの中心部のみが希土類元素でドープされている
ことから、増幅特性のすぐれた２重コア構造の希土類元
素ドープ石英ガラスファイバ母材を容易に得ることがで
きるという有利性が与えられる。
【図１】本発明の方法により得られた希土類元素ドープ
石英ガラスファイバ母材の径方向の屈折率分布図を示し
たものである。
石英ガラスファイバ母材の径方向の屈折率分布図を示し
たものである。
１…希土類元素ドープコア、 ２…第２コア、３…クラ
ッド。
ッド。
Claims (1)
- 【請求項１】ガラス形成原料と屈折率を高めるためのド
ーパント原料ガスを火炎加水分解させ、生成したシリカ
ガラス微粒子を堆積して得られた多孔質ガラス母材を希
土類元素を含む化合物の溶液に浸漬したのち乾燥させ、
さらに高温で焼結して透明ガラス化することによりコア
用希土類元素ドープ石英ガラスロッドを作成したのち、
該コア用ガラスロッドの外周部に前記ドーパントと同一
種類のドーパント原料ガスを含むガラス形成原料ガスを
火炎加水分解させて発生したシリカガラス微粒子を所定
の厚さだけ堆積させて第２コア用硬質ガラス層を形成さ
せ、引続きドーパントを含まないガラス形成原料ガスの
火炎加水分解で発生したシリカガラス微粒子をこの上に
堆積してクラッドあるいはクラッドの一部となる多孔質
ガラス層を形成し、ついでこれらを焼結し、透明ガラス
化することにより、コアの中心部のみが希土類元素でド
ープされた石英ガラスファイバ母材を得ることを特徴と
する希土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9924893A JPH06305761A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 希土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9924893A JPH06305761A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 希土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305761A true JPH06305761A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14242408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9924893A Pending JPH06305761A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 希土類元素ドープ石英ガラスファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06305761A (ja) |
-
1993
- 1993-04-26 JP JP9924893A patent/JPH06305761A/ja active Pending
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