JPH0717397B2 - 分散シフト光フアイバ用母材の製造方法 - Google Patents

分散シフト光フアイバ用母材の製造方法

Info

Publication number
JPH0717397B2
JPH0717397B2 JP24280787A JP24280787A JPH0717397B2 JP H0717397 B2 JPH0717397 B2 JP H0717397B2 JP 24280787 A JP24280787 A JP 24280787A JP 24280787 A JP24280787 A JP 24280787A JP H0717397 B2 JPH0717397 B2 JP H0717397B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
sio
base material
fiber
starting material
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
JP24280787A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6487528A (en
Inventor
裕一 大賀
弘雄 金森
俊雄 彈塚
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP24280787A priority Critical patent/JPH0717397B2/ja
Publication of JPS6487528A publication Critical patent/JPS6487528A/ja
Publication of JPH0717397B2 publication Critical patent/JPH0717397B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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]
    • C03B37/01486Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
    • 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
    • C03B37/0142Reactant deposition burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/60Relationship between burner and deposit, e.g. position
    • C03B2207/64Angle
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/60Relationship between burner and deposit, e.g. position
    • C03B2207/66Relative motion

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は零分散波長が1.5μm帯にあり、伝送損失の低
減されたシングルモード光フアイバ用母材の製造方法に
関するものである。本発明の母材から製造される1.5μ
m帯零分散シフトシングルモードフアイバは長距離かつ
大伝送容量の光通信線路として用いて好適である。
〔従来の技術〕
石英系ガラス(SiO2と記載する)光フアイバでは、光の
波長1.5〜1.6μm領域(1.5μm帯)で伝送損失が最小
となるため、この波長域で光伝送すれば最大の中継間隔
が得られ、長距離通過が可能となる。一方、大伝送容量
を得るには、マルチモードフアイバよりもはるかに広い
伝送帯域を持ち、非常に高い伝送速度を可能とするシン
グルモードフアイバが用いられるが、この際、使用波長
におけるフアイバの分散効果を最小としておく必要があ
る。
したがつて、長距離、大伝送容量用の石英系光フアイバ
として、1.5μm帯で材料分散と構造分散の和が零とな
るようにフアイバ構造を設計した1.5μm帯零分散シフ
ト・シングルモードフアイバ(以下分散シフトフアイバ
という)の開発が進められている。
ところで、シングルモードフアイバにおいて零分散波長
を通常の1.3μm帯から1.5μm帯へシフトさせるには、
フアイバの径をより細くすると共に、コアとクラツドの
比屈折率差△nを増大させる必要がある。コアとしてGe
O2添加SiO2を用いた場合、△nを大きくとるためにGeO2
添加量を増すと、伝送損失も増加するという現象は、よ
く知られた問題である。
そこで、第3図に示すように1.55μmで伝送損失が最低
であり、しかも耐放射線特性、耐水素特性、初期伝送損
失等においても原理的に優れている純粋石英(純粋Si
O2)をコアAとし、フツ素添加石英ガラス(F−SiO2
をクラツドBとしたフアイバ構造が検討されている。こ
の構造で1.5μm帯で零分散とするには、同図に示すよ
うに△nが0.7〜0.8%程度、かつコア径dが5μ程度で
あることが要求される。光フアイバ外径Dを125μm程
度とすると、このときコア径dに対するクラツド径Dの
D/dは約25以上が必要なわけである。
このような分散シフトフアイバの製造法として、例えば
VAD法で作製したコア用純粋SiO2ロツドを延伸して約2mm
程度の径とした後に、F−SiO2からなる第1クラツド用
パイプに該延伸ロツドを挿入してコラプスするという、
いわゆるロツドインチユーブ法を行ない、第4図に示す
ように、コアAの径dに対する第1クラツドBの径Dの
比d/Dが11程度の母材を得た後、該母材外周にさらにジ
ヤケツト部分B′をロツドインチユーブ法又はスート付
法により形成して、最終的にD/dが25以上好ましくは27
程度のフアイバ母材を得る方法がある。このジヤケツト
部分B′として、第4図のように第1クラツドBと同じ
F−SiO2を用いた分散シフトフアイバ構造が知られてい
る。この時、いずれの構造のものもD′/D(以下ジヤケ
ツト付倍率ともいう)は約2.5倍で行つている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、この種の純SiO2コア/F−SiO2クラツドの1.5
μm帯分散シフトフアイバにおいては、波長0.63μmに
おける吸収が大きくなるという問題があつた。この波長
は伝送用に入射する光波長とは異なるが、0.63μmにお
ける吸収は、いわゆる非架橋酸素欠陥(non Bridging O
xi−gen associated Hole Center:nBOHCと略す)等の存
在によると考えられており、この存在は、光フアイバの
耐放射線特性、耐水素特性を悪化させて、該フアイバの
長期安定性、信頼性の低下につながるものであると言わ
れている。そこで、この0.63μmでの吸収を低減するこ
と、すなわち欠陥発生を防止しなければ、この種の分散
シフトフアイバの実用化には困難がある。
例えば第4図の構造のF−SiO2ジヤケツトB′を有する
フアイバでは水素特性が悪く、この原因は、F−SiO2
純粋SiO2よりも軟化点が低いために、加熱して線引する
際に張力が細くてクラツド部より硬いコア部分に集中
し、欠陥を生成させるためと考えられる。
これに対し、第5図に示すような純粋SiO2ジヤケツトC
を有するフアイバは、ジヤケツト部分が硬いので上記の
ような張力集中による欠陥生成は防止できるために水素
特性を良くなるが、曲げに弱いという欠点がある。さら
にこのジヤケツト層Cへは光のしみ出し(リーキーモー
ドLeaky Mode)が起こり、このしみ出しはジヤケツト層
が厚肉である程大きくなることが判つてきたので、光伝
送において第1の目標である低損失化が達成できないと
いう問題にぶつかつてしまうのである。
そこで第2図に示すように純粋SiO2からなるコア径dに
対して、F−SiO2からなる第1クラツドBの外径Dが約
16〜22倍であり、純粋SiO2ジヤケツトCの外径D′がd
の27倍程度の構造のフアイバ母材とすれば、純粋SiO2
ヤケツト層の厚みが第5図のものより小さいため光のし
み出しが防止でき、かつ線引時のコア部への張力集中も
防止できるので、水素特性にも優れた改良された分散シ
フトフアイバが得られると考えられる。
しかしながら、この時のD′/Dは約1.2〜2.0倍であつ
て、現在のジヤケツト付法では、このように薄層・低倍
率のジヤケツト付の不可能であつた。例えば、D′/Dが
約1.4倍の低倍率純SiO2ジヤケツト付を試みたところ、
単に原料のSiCl4を減らす方法では割れが生じてしまつ
た。
このような薄層ジヤケツト層を、市販の石英管を被せて
中実化する方法で作製することも考えられないではない
が、従来からの市販石英管では水分、不純物の影響のな
い高純度のものは得難く、フアイバ化したものの伝送損
失が十分には低くならないので、この方法は実用できな
い。
本発明は以上のような現況に鑑み、約2.5倍以下、好ま
しくは約1.0〜2.0倍という低倍率のジヤケツト付方法を
開発することにより、第2図に示した構造の純粋SiO2
ア1.5μm帯分散シフトフアイバ用母材を製造できる方
法を実現し、またこれにより、曲げ損失、水素特性等の
問題点が解決された母材から、高品質で伝送特性に優
れ、実用に供しうる長期安定性及び信頼性を有する1.5
μm帯分散シフトフアイバを提供できるという効果を奏
することを意図してなされたものである。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
本発明者らは、後記するように従来のジヤケツト付が、
そのバーナの取付け角度にのみ注目して行なつていたの
に対し、取付け角度と出発材の引上げ速度との相関関係
に着目し、両者の条件を選択することにより、2.5倍以
下、好ましくは1.2〜2.0倍のジヤケツト付が実現でき
て、第2図の構造で0.63μmの吸収が低減されかつ伝送
ロスの少ない高品質な母材が製造できることを見出し
た。
本発明は自ら回転する出発材ガラスロツドの外周部に、
該ガラスロツドとは相対的に移動するガラス微粒子合成
用バーナの火炎中にガラス原料ガスを導入することによ
り生成せしめたガラス微粒子を堆積させてゆきガラス微
粒子堆積体を形成させた後、これを加熱透明化して出発
材ガラスロツドの外周にジヤケツト層を有するガラス母
材を作製する方法において、該出発材ガラスロツドの中
心軸と上記ガラス微粒子合成用バーナの中心軸とのなす
角度を40°〜60°の範囲内とし、かつ相対的移動速度を
70〜140mm/hrの範囲内としてガラス微粒子を堆積させる
ことを特徴とする分散シフト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、出発材ガラス
ロツドが純粋石英コア及びフツ素添加石英ガラスクラツ
ドからなるものであり、堆積されるジヤケツト層が純粋
石英ガラス微粒子からなり、かつ該ジヤケツト層の外径
が該出発材ガラスロツド部分の外径の2.5倍以下である
上記方法が挙げられる。
本発明の方法を説明するにあたつて、特開昭61−186240
号公報等に記載される、従来のジヤケツト付技術の一般
的条件を説明すると、第6図に示すように、ガラス微粒
子合成用バーナ2′の中心軸と出発材1′の中心軸のな
す角度θ′が20°〜70°、好ましくは30°〜60°となつ
ている。ただし実際には35〜50°の範囲で行つており、
これは該角度θ′が50°を越えると、SiO2の堆積収率が
非常に低下するからである。また、このときのバーナ
2′と出発材1′の相対的移動速度、例えば出発材の引
上げ速度は40〜90mm/hrで行つていた。
本発明は第1図に示すように、純粋SiO2コア及びF−Si
O2クラツドからなるガラスロツドを出発材1として、該
出発材1の中心軸とガラス微粒子合成用バーナ2の中心
軸とのなす角度θを40°〜60°と従来よりも大きくし、
かつ該出発材1の引上げ速度を70〜140mm/hrという高速
で、該バーナ2にガラス原料例えばSiCl4等、H2,O2,Ar
を導入し、純SiO2の堆積を行なうことにより、出発材ロ
ツド径Dに対する純粋SiO2のジヤケツト径D′がD′/D
≦2.5という薄肉ジヤケツト付を実現するものである。
この時の出発材ガラスロツド1はふつう第2図のように
コア径dを1とするとき、クラツド径Dが16〜22のもの
を用いるので、純粋SiO2コア用ロツドの外周に2回にわ
たりF−SiO2パイプをロツドインチユーブ法でコラプス
するか、F−SiO2パイプをロツドインチユーブ法でコラ
ツプスした後、さらに従来法の条件によりF−SiO2層を
ジヤケツト付けすることにより作製すればよい。
あるいはまたD/d=15〜16倍となるようにコア材、クラ
ツドパイプ材を選択して、1回のコラツプスのみで出発
材ロツドを得ることもできる。
本発明のジヤケツト付に用いる原料ガスとしてはSiCl4
が好ましく、燃焼ガスとしてはH2,CH4等の炭化水素ガ
ス、助燃ガスとしてはO2、キヤリヤーガスとしてはAr,H
e等が挙げられる。
〔実施例〕
実施例1 VAD法により作製した純粋SiO2スート体を、Cl2/He=6/1
00の雰囲気で1050℃に加熱して脱水処理し、続いてHe雰
囲気中1650℃に加熱し透明純粋SiO2母材を得、これを加
熱抵抗炉で直径1.5mmφに延伸してコア材とした。
別にVAD法により作製した純粋SiO2スート体を上記と同
条件で脱水処理し、次にSiF4のみの雰囲気ガスを流しな
がら1300℃に加熱してF添加し、同じ雰囲気のまま1600
℃に加熱して焼結し、クラツド用のFが約2.3重量%添
加されたSiO2ガラス体を得た。該クラツド用F−SiO2
ラス体は外径50mmφであつた。これに穴開け加工を施こ
した後、外径25mmφに延伸してクラツド用F−SiO2パイ
プとし、上記のコア材を挿入して両者を加熱一体化し
た。
以上により得られたコア径1.5mmφ、外径22mmφの純粋S
iO2コア/F−SiO2クラツドからなるガラスロツドを出発
材とし、同心円状ガラス微粒子合成用バーナを該出発材
中心軸と45°の角度に設定して、該出発材を30rpmで回
転させながら、100mm/hrの速度で引上げて、その外周に
ジヤケツト層SiO2微粒子体を堆積させた。このときバー
ナには、原料としてSiCl41.6l/分、燃料としてH238l/
分、助燃ガスとしてO238l/分ならびに不活性ガスArを15
l/分導入した。得られたSiO2堆積体の外径は70mmφであ
つた。次にこの母材について、ゾーン炉を用いて、脱水
は1050℃、Cl2 600C.C./分、He15l/分の条件で、続く透
明化は1600℃、He15l/分の条件で行い、外径42mmの第2
図の構成を有する透明ガラス母材を得た。この時のジヤ
ケツト付け倍率D′/Dは1.8倍であつた。
該透明ガラス母材を線引して、外径125μm、コア径4.8
μm、F−SiO2クラツド径70μm、コアとクラツドの比
屈折率差−0.7%の光フアイバを得た。このフアイバは
1.55μmで分散和が零の分散シフト・シングルモードフ
アイバであり、1.55μmでの損失は0.23dB/kmと伝送特
性に優れており、0.63μmにおける吸収は10dB/kmと低
いものであつた。
ちなみに第3図の従来構造で2.5倍以上のF−SiO2ジヤ
ケツト層を有する光フアイバでは、0.63μmにおける吸
収は40〜50dB/kmもあつたので、本発明の方法による母
材からのフアイバが非常に優れていることが判る。
比較例1 ジヤケツト付のバーナと出発材中心軸との角度を35°と
し、引上速度を90m/分とした以外は、実施例1と全て同
様に行なつて透明ガラス母材を得たところ、第5図に示
すような構造でジヤケツト付け倍率D′/D=2.0となつ
てしまつた。このように厚いジヤケツト層は0.63μmに
おける吸収に対しては有効であるが、1.55μmにおける
伝送損失は測定できず、所定の零分散シングルモードフ
アイバは得られていなかつた。
〔発明の効果〕
以上の説明及び実施例・比較例の結果から明らかなよう
に、本発明は薄層ジヤケツト層形成を可能としたことに
より、従来の純粋SiO2コア−F−SiO2クラツド構造フア
イバでは解決できなかつた、0.63μmでの吸収を低減で
きたことにより耐水素特性、耐放射線特性の向上した純
粋SiO2コア−F−SiO2クラツド−純粋SiO2薄層ジヤケツ
ト構造の伝送特性に優れた零分散シフトフアイバを実現
し得たものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるジヤケツト付を説明する模式図、
第2図は本発明の薄肉ジヤケツト付により実現できる1.
5μm帯分散シフトフアイバのガラス組成、屈折率分布
及び各部分の径の相対的関係を説明する図、第3図は1.
5μm帯に零分散をシフトさせたフアイバの構成の1例
を示す図、第4図は従来法のジヤケツト付により得られ
る1.5μm帯分散シフトフアイバの構造を示す図であ
り、第5図は比較例1で得た厚肉ジヤケツト付をしたフ
アイバの構造を示す図であり、第6図は第4図のフアイ
バ構造を得る従来法を説明する模式図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自ら回転する出発材ガラスロツドの外周部
    に、該ガラスロツドとは相対的に移動するガラス微粒子
    合成用バーナの火炎中にガラス原料ガスを導入すること
    により生成せしめたガラス微粒子を堆積させてゆきガラ
    ス微粒子堆積体を形成させた後、これを加熱透明化して
    出発材ガラスロツドの外周にジヤケツト層を有するガラ
    ス母材を作製する方法において、該出発材ガラスロツド
    の中心軸と上記ガラス微粒子合成用バーナの中心軸との
    なす角度を40°〜60°の範囲内とし、かつ相対的移動速
    度を70〜140mm/hrの範囲内としてガラス微粒子を堆積さ
    せることを特徴とする分散シフト光フアイバ用母材の製
    造方法。
  2. 【請求項2】出発材ガラスロツドが純粋石英コア及びフ
    ツ素添加石英ガラスクラツドからなるものであり、堆積
    されるジヤケツト層が純粋石英ガラス微粒子からなり、
    かつ該ジヤケツト層の外径が該出発材ガラスロツド部分
    の外径の2.5倍以下である特許請求の範囲第1項記載の
    分散シフト光フアイバ用母材の製造方法。
JP24280787A 1987-09-29 1987-09-29 分散シフト光フアイバ用母材の製造方法 Expired - Lifetime JPH0717397B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24280787A JPH0717397B2 (ja) 1987-09-29 1987-09-29 分散シフト光フアイバ用母材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24280787A JPH0717397B2 (ja) 1987-09-29 1987-09-29 分散シフト光フアイバ用母材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6487528A JPS6487528A (en) 1989-03-31
JPH0717397B2 true JPH0717397B2 (ja) 1995-03-01

Family

ID=17094578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24280787A Expired - Lifetime JPH0717397B2 (ja) 1987-09-29 1987-09-29 分散シフト光フアイバ用母材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0717397B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2355819A1 (en) 2000-08-28 2002-02-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber, method of making optical fiber preform, and method of making optical fiber

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6487528A (en) 1989-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4675040A (en) Method for producing glass preform for single mode optical fiber
EP0249230B1 (en) Glass preform for dispersion shifted single mode optical fiber and method for the production of the same
US7702204B2 (en) Method for manufacturing an optical fiber preform
US4846867A (en) Method for producing glass preform for optical fiber
CN103760634B (zh) 一种单模光纤
JP3098828B2 (ja) 分散シフトファイバ及びその製造方法
WO2019142878A1 (ja) 光ファイバ母材の製造方法及び光ファイバ母材並びに光ファイバの製造方法及び光ファイバ
JPS60260430A (ja) 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
JPH0717397B2 (ja) 分散シフト光フアイバ用母材の製造方法
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
JP2002047027A (ja) 光ファイバ用プリフォーム及びシングルモード光ファイバ
JPH10206669A (ja) 光ファイバ及びその製造方法
JP2002053344A (ja) 光ファイバ用ガラス母材及び光ファイバ
JP3731243B2 (ja) シングルモード光ファイバおよびその製造方法
JPH085685B2 (ja) 分散シフト光ファイバ用母材の製造方法
JPH0820574B2 (ja) 分散シフトフアイバ及びその製造方法
JPH01160840A (ja) 分散シフト光フアイバ用母材及びその製造方法
JPH0798671B2 (ja) 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法
JPH0479981B2 (ja)
JP3100291B2 (ja) 分散シフト光ファイバとその製造方法
JPS63139028A (ja) 光フアイバ用ガラス母材の製造方法
JPH0717395B2 (ja) 分散シフトフアイバ用母材の製造方法
JPH01242432A (ja) 光フアイバ母材の製造方法
EP0185975A1 (en) Process for fabricating a glass preform
JP3174682B2 (ja) 光ファイバ用ガラス母材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080301

Year of fee payment: 13