JPH06321553A - フッ素ドープ石英ガラスの製造方法 - Google Patents
フッ素ドープ石英ガラスの製造方法Info
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- 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]
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- C03B2201/00—Type of glass produced
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- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定して高い比屈折率差のフッ素ドープ石英
ガラスを、高ディポジション速度で得ることのできるフ
ッ素ドープ石英ガラスの製造方法を提供する。 【構成】 フッ素ドープ石英ガラスをプラズマ外付け法
で出発部材の周囲に形成するに際し、石英ガラス原料ガ
スを火炎加水分解もしくは熱硬化反応させて出発部材の
周囲にスートとして堆積させた後、このスートにプラズ
マ炎を放射しつつプラズマ炎中にフッ素系ガスを供給し
て、フッ素ドープおよび透明ガラス化を行う。
ガラスを、高ディポジション速度で得ることのできるフ
ッ素ドープ石英ガラスの製造方法を提供する。 【構成】 フッ素ドープ石英ガラスをプラズマ外付け法
で出発部材の周囲に形成するに際し、石英ガラス原料ガ
スを火炎加水分解もしくは熱硬化反応させて出発部材の
周囲にスートとして堆積させた後、このスートにプラズ
マ炎を放射しつつプラズマ炎中にフッ素系ガスを供給し
て、フッ素ドープおよび透明ガラス化を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素ドープ石英ガラ
スの製造方法に関する。
スの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光ファイバは、高屈折率のコア
と、その周囲に設けられた低屈折率のクラッドよりなる
が、その一例として、ゲルマニウムドープ石英ガラスを
コアとし、純粋石英ガラスをクラッドとしたもの、ある
いは純粋石英ガラスをコアとし、フッ素ドープ石英ガラ
スをクラッドとしたものなどがある。純粋石英ガラスを
コアとした光ファイバは、ゲルマニウムドープ石英ガラ
スをコアとした光ファイバに比べ、短波長側で低損失で
あることや、耐放射線特性に優れるなどの点から、その
需要が盛んである。
と、その周囲に設けられた低屈折率のクラッドよりなる
が、その一例として、ゲルマニウムドープ石英ガラスを
コアとし、純粋石英ガラスをクラッドとしたもの、ある
いは純粋石英ガラスをコアとし、フッ素ドープ石英ガラ
スをクラッドとしたものなどがある。純粋石英ガラスを
コアとした光ファイバは、ゲルマニウムドープ石英ガラ
スをコアとした光ファイバに比べ、短波長側で低損失で
あることや、耐放射線特性に優れるなどの点から、その
需要が盛んである。
【０００３】この純粋石英ガラスをコアとし、フッ素ド
ープ石英ガラスをクラッドとした光ファイバ母材を作製
する方法としては、ＣＶＤ（化学気相沈積）法、ＶＡＤ
（気相軸付け）法、プラズマ外付け法などが挙げられ
る。
ープ石英ガラスをクラッドとした光ファイバ母材を作製
する方法としては、ＣＶＤ（化学気相沈積）法、ＶＡＤ
（気相軸付け）法、プラズマ外付け法などが挙げられ
る。
【０００４】ところが、ＣＶＤ法は、石英管を出発母材
とするため、薄肉クラッドの母材が得難い。またＶＡＤ
法では、比屈折率差が０.７％程度が限界であるという
問題があり、特に紫外線透過用または耐放射線光ファイ
バやイメージファイバ用母材の作製には不適当である。
とするため、薄肉クラッドの母材が得難い。またＶＡＤ
法では、比屈折率差が０.７％程度が限界であるという
問題があり、特に紫外線透過用または耐放射線光ファイ
バやイメージファイバ用母材の作製には不適当である。
【０００５】一方、プラズマ炎によるプラズマ外付け法
は、比屈折率差が１.０％程度と非常に大きな石英ガラ
スを得ることができる。
は、比屈折率差が１.０％程度と非常に大きな石英ガラ
スを得ることができる。
【０００６】従来のプラズマ外付け法によるフッ素ドー
プ石英ガラスの製造方法を図２に示す。図中符号１が出
発石英棒である。この出発石英棒１を回転させつつ左右
に移動させながら、一定方向（直交方向）からプラズマ
炎２を放射する。プラズマ炎２中には、これと同軸方向
から、原料ガスであるＳｉＣｌ4、Ｏ2とＳＦ6を同時に
供給する。これによって、出発石英棒１の周りにフッ素
ドープ石英ガラスが形成される。後に、出発石英棒１を
取り除いてフッ素ドープ石英ガラスとする。なお、出発
石英棒１として光ファイバのコアとなる高純度のものを
用いれば、コア−クラッド型の光ファイバ母材として使
用できる。
プ石英ガラスの製造方法を図２に示す。図中符号１が出
発石英棒である。この出発石英棒１を回転させつつ左右
に移動させながら、一定方向（直交方向）からプラズマ
炎２を放射する。プラズマ炎２中には、これと同軸方向
から、原料ガスであるＳｉＣｌ4、Ｏ2とＳＦ6を同時に
供給する。これによって、出発石英棒１の周りにフッ素
ドープ石英ガラスが形成される。後に、出発石英棒１を
取り除いてフッ素ドープ石英ガラスとする。なお、出発
石英棒１として光ファイバのコアとなる高純度のものを
用いれば、コア−クラッド型の光ファイバ母材として使
用できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記方法で
は、ディポジション速度が０.０５ｇ／ｍｉｎ程度と非
常に遅いことや、得られるフッ素ドープ石英ガラスの屈
折率が安定しないという問題があった。
は、ディポジション速度が０.０５ｇ／ｍｉｎ程度と非
常に遅いことや、得られるフッ素ドープ石英ガラスの屈
折率が安定しないという問題があった。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、ディポジション速度が速く、安定して
高い比屈折率差のフッ素ドープ石英ガラスを得ることの
できるフッ素ドープ石英ガラスの製造方法を提供するこ
とを目的としている。
たものであって、ディポジション速度が速く、安定して
高い比屈折率差のフッ素ドープ石英ガラスを得ることの
できるフッ素ドープ石英ガラスの製造方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、フッ素ドープ石英ガラスをプラズマ外
付け法で出発部材の周囲に形成するに際し、石英ガラス
原料ガスを火炎加水分解もしくは熱硬化反応させて出発
部材の周囲にスートとして堆積させた後、このスートに
プラズマ炎を放射しつつプラズマ炎中にフッ素系ガスを
供給して、フッ素ドープおよび透明ガラス化を行うこと
を特徴としている。
めに、本発明は、フッ素ドープ石英ガラスをプラズマ外
付け法で出発部材の周囲に形成するに際し、石英ガラス
原料ガスを火炎加水分解もしくは熱硬化反応させて出発
部材の周囲にスートとして堆積させた後、このスートに
プラズマ炎を放射しつつプラズマ炎中にフッ素系ガスを
供給して、フッ素ドープおよび透明ガラス化を行うこと
を特徴としている。
【００１０】
【作用】本発明のフッ素ドープ石英ガラスの製造方法に
よれば、石英ガラスを出発部材の周囲に一旦スートの状
態で形成した後、このスートにプラズマ炎を放射しつつ
フッ素系ガスを供給するので、石英ガラス原料ガスとフ
ッ素系ガスを同時にプラズマ炎内に供給していた従来の
方法に比べ、石英ガラスのディポジション速度の高速化
を図ることができるとともに、屈折率の安定したフッ素
ドープ石英ガラスの製造が可能である。
よれば、石英ガラスを出発部材の周囲に一旦スートの状
態で形成した後、このスートにプラズマ炎を放射しつつ
フッ素系ガスを供給するので、石英ガラス原料ガスとフ
ッ素系ガスを同時にプラズマ炎内に供給していた従来の
方法に比べ、石英ガラスのディポジション速度の高速化
を図ることができるとともに、屈折率の安定したフッ素
ドープ石英ガラスの製造が可能である。
【００１１】
【実施例】以下、本発明について詳しく説明する。図１
は、本発明のフッ素ドープ石英ガラスの製造方法を示す
図である。図中符号１０は石英棒（出発部材）である。
この石英棒１０をその軸の周りに回転させつつ長手方向
に移動させながら、この移動方向に直交する方向から、
石英棒１０の表面に、多重管バーナ１１によって形成さ
れた火炎を放射する。多重管バーナ１１は、吹き出し口
が多重に形成されたバーナで、各吹き出し口から、
Ｈ2、Ｏ2、ＳｉＣｌ4、Ａｒ等をそれぞれ噴射する。Ｓ
ｉＣｌ4の供給量は、１００〜５００ｍｌ／ｍｉｎ程度
とするのがよい。その結果、ＳｉＣｌ4はＯ2と反応して
ＳｉＯ2微粉末（スート）１２として石英棒１０表面に
堆積される。
は、本発明のフッ素ドープ石英ガラスの製造方法を示す
図である。図中符号１０は石英棒（出発部材）である。
この石英棒１０をその軸の周りに回転させつつ長手方向
に移動させながら、この移動方向に直交する方向から、
石英棒１０の表面に、多重管バーナ１１によって形成さ
れた火炎を放射する。多重管バーナ１１は、吹き出し口
が多重に形成されたバーナで、各吹き出し口から、
Ｈ2、Ｏ2、ＳｉＣｌ4、Ａｒ等をそれぞれ噴射する。Ｓ
ｉＣｌ4の供給量は、１００〜５００ｍｌ／ｍｉｎ程度
とするのがよい。その結果、ＳｉＣｌ4はＯ2と反応して
ＳｉＯ2微粉末（スート）１２として石英棒１０表面に
堆積される。
【００１２】次いで、このＳｉＯ2微粉末（スート）１
２にプラズマ炎１３を放射する。プラズマ炎１３は、先
端を石英棒１０に向けて前記多重管バーナ１１と並列に
配置されプラズマ発生用のガスを含んだプラズマトーチ
１４の外周にコイル１５を巻き付け、そのコイル１５を
高周波電源１６に接続して電流を流すことによって発生
し、このプラズマトーチ１４先端より放射される。プラ
ズマトーチ１４は、スート形成位置より石英棒１０の移
動方向側に位置するように配置するのがよい。
２にプラズマ炎１３を放射する。プラズマ炎１３は、先
端を石英棒１０に向けて前記多重管バーナ１１と並列に
配置されプラズマ発生用のガスを含んだプラズマトーチ
１４の外周にコイル１５を巻き付け、そのコイル１５を
高周波電源１６に接続して電流を流すことによって発生
し、このプラズマトーチ１４先端より放射される。プラ
ズマトーチ１４は、スート形成位置より石英棒１０の移
動方向側に位置するように配置するのがよい。
【００１３】このプラズマ炎１３中には、プラズマ炎１
３と同軸上に、フッ素系ガス（ＳＦ6）を供給する。Ｓ
Ｆ6の供給量は、１０〜２００ｍｌ／ｍｉｎ程度とする
のが好ましい。
３と同軸上に、フッ素系ガス（ＳＦ6）を供給する。Ｓ
Ｆ6の供給量は、１０〜２００ｍｌ／ｍｉｎ程度とする
のが好ましい。
【００１４】プラズマ炎１３中では、ＳＦ6が分解して
Ｆが生成し、このＦが、先に形成されたＳｉＯ2微粉末
（スート）１２にドープされる。またこれと同時に、こ
のＦドープＳｉＯ2微粉末は、プラズマ炎１３によって
加熱されて透明ガラス化される。
Ｆが生成し、このＦが、先に形成されたＳｉＯ2微粉末
（スート）１２にドープされる。またこれと同時に、こ
のＦドープＳｉＯ2微粉末は、プラズマ炎１３によって
加熱されて透明ガラス化される。
【００１５】このように、本実施例の方法では、多重管
バーナ１１により石英ガラス原料ガス（ＳｉＣｌ4、Ｏ2
等）を供給して一旦ＳｉＯ2微粉末（スート）１２を形
成した後、これにプラズマ炎１３を放射しつつＳＦ6を
供給するので、ＳｉＣｌ4とＳＦ6を同時に供給していた
従来の方法に比べ、大量のＳｉＣｌ4を供給して、ディ
ポジション速度の高速化を図ることができる。また、Ｓ
ｉＣｌ4とＳＦ6を別々に供給するため、安定した屈折率
分布を有するＦドープ石英ガラスを得ることができる。
バーナ１１により石英ガラス原料ガス（ＳｉＣｌ4、Ｏ2
等）を供給して一旦ＳｉＯ2微粉末（スート）１２を形
成した後、これにプラズマ炎１３を放射しつつＳＦ6を
供給するので、ＳｉＣｌ4とＳＦ6を同時に供給していた
従来の方法に比べ、大量のＳｉＣｌ4を供給して、ディ
ポジション速度の高速化を図ることができる。また、Ｓ
ｉＣｌ4とＳＦ6を別々に供給するため、安定した屈折率
分布を有するＦドープ石英ガラスを得ることができる。
【００１６】以下、具体的な実施例を示して、本発明の
効果を明らかにする。 （実施例）コアとなる高純度の出発石英棒には、径５０
ｍｍのものを使用した。この石英棒を移動させつつその
外表面に、多重管バーナを用いて、バーナ内にＳｉＣｌ
4（供給量２００ｍｌ／ｍｉｎ）、Ｏ2、Ｈ2、Ａｒを供
給しつつ、火炎加水分解もしくは熱硬化反応させて、Ｓ
ｉＯ2スートを形成した。プラズマ炎を発生させ、その
プラズマ炎を、先に堆積されたスートに向け、それと同
時に、プラズマ炎と同軸上になるようにプラズマトーチ
内にＳＦ6を５０ｍｌ／ｍｉｎで供給した。こうして、
コア用石英棒の表面にクラッドとなる透明ガラス化Ｆド
ープＳｉＯ2が形成された光ファイバ母材を得た。
効果を明らかにする。 （実施例）コアとなる高純度の出発石英棒には、径５０
ｍｍのものを使用した。この石英棒を移動させつつその
外表面に、多重管バーナを用いて、バーナ内にＳｉＣｌ
4（供給量２００ｍｌ／ｍｉｎ）、Ｏ2、Ｈ2、Ａｒを供
給しつつ、火炎加水分解もしくは熱硬化反応させて、Ｓ
ｉＯ2スートを形成した。プラズマ炎を発生させ、その
プラズマ炎を、先に堆積されたスートに向け、それと同
時に、プラズマ炎と同軸上になるようにプラズマトーチ
内にＳＦ6を５０ｍｌ／ｍｉｎで供給した。こうして、
コア用石英棒の表面にクラッドとなる透明ガラス化Ｆド
ープＳｉＯ2が形成された光ファイバ母材を得た。
【００１７】（比較例）多重管バーナを使用せず、Ｓｉ
Ｃｌ4、ＳＦ6、Ｏ2をともにプラズマ炎と同軸上にそれ
ぞれ（実施例と同量ずつ）供給し、従来法にしたがって
光ファイバ母材を得た。
Ｃｌ4、ＳＦ6、Ｏ2をともにプラズマ炎と同軸上にそれ
ぞれ（実施例と同量ずつ）供給し、従来法にしたがって
光ファイバ母材を得た。
【００１８】実施例および比較例で得られた光ファイバ
母材の比屈折率差を測定し、結果を表１に示す。また、
各例におけるディポジション速度を測定し、表１に示
す。
母材の比屈折率差を測定し、結果を表１に示す。また、
各例におけるディポジション速度を測定し、表１に示
す。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１の結果から、実施例の光ファイバ母材
において、ディポジション速度が著しく速く、また安定
して高い比屈折率差が得られることが明らかとなった。
において、ディポジション速度が著しく速く、また安定
して高い比屈折率差が得られることが明らかとなった。
【００２１】前記の実施例においては、コア用として高
純度の石英棒を用いた例を示したが、Ｇｅなどのドーパ
ントを含むものを用いてもよい。
純度の石英棒を用いた例を示したが、Ｇｅなどのドーパ
ントを含むものを用いてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフッ素ド
ープ石英ガラスの製造方法によれば、高い比屈折率差を
有するフッ素ドープ石英ガラスを、高速に製造すること
ができる。
ープ石英ガラスの製造方法によれば、高い比屈折率差を
有するフッ素ドープ石英ガラスを、高速に製造すること
ができる。
【図１】本発明のフッ素ドープ石英ガラスの製造方法の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図２】従来のフッ素ドープ石英ガラスの製造方法の例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１０ 石英棒（出発部材） １１ 多重管バーナ １２
スート １３ プラズマ炎
スート １３ プラズマ炎
Claims (1)
- 【請求項１】 フッ素ドープ石英ガラスをプラズマ外付
け法で出発部材の周囲に形成するに際し、 石英ガラス原料ガスを火炎加水分解もしくは熱硬化反応
させて出発部材の周囲にスートとして堆積させた後、こ
のスートにプラズマ炎を放射しつつプラズマ炎中にフッ
素系ガスを供給して、フッ素ドープおよび透明ガラス化
を行うことを特徴とするフッ素ドープ石英ガラスの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10857593A JP3428066B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | フッ素ドープ石英ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10857593A JP3428066B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | フッ素ドープ石英ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06321553A true JPH06321553A (ja) | 1994-11-22 |
| JP3428066B2 JP3428066B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=14488297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10857593A Expired - Fee Related JP3428066B2 (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | フッ素ドープ石英ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428066B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004089837A3 (de) * | 2003-04-09 | 2005-01-20 | Heraeus Tenevo Ag | Verfahren zur herstellung einer vorform für optische fasern |
| EP0604178B2 (en) † | 1992-12-21 | 2005-09-28 | JOHNSON & JOHNSON VISION PRODUCTS, INC. | Illumination system for ophthalmic lens inspection |
| JP2012512798A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | ジェイ−ファイバー ゲーエムベーハー | 光ファイバ用の半製品としてのプリフォームを製造するマルチノズル型管状プラズマ堆積バーナ |
| CN103848565A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-06-11 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种管外法制造光纤预制棒的装置和方法 |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP10857593A patent/JP3428066B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0604178B2 (en) † | 1992-12-21 | 2005-09-28 | JOHNSON & JOHNSON VISION PRODUCTS, INC. | Illumination system for ophthalmic lens inspection |
| WO2004089837A3 (de) * | 2003-04-09 | 2005-01-20 | Heraeus Tenevo Ag | Verfahren zur herstellung einer vorform für optische fasern |
| CN100345783C (zh) * | 2003-04-09 | 2007-10-31 | 赫罗伊斯.坦尼沃有限责任公司 | 生产光纤用预制件的方法 |
| US7716952B2 (en) | 2003-04-09 | 2010-05-18 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Method for the production of a blank mold for optical fibers |
| JP2012512798A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | ジェイ−ファイバー ゲーエムベーハー | 光ファイバ用の半製品としてのプリフォームを製造するマルチノズル型管状プラズマ堆積バーナ |
| CN103848565A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-06-11 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种管外法制造光纤预制棒的装置和方法 |
| WO2015067137A1 (zh) * | 2013-11-06 | 2015-05-14 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种管外法制造光纤预制棒的装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3428066B2 (ja) | 2003-07-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080516 Year of fee payment: 5 |
|
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