JPH0791081B2 - シングルモ−ドフアイバ用ガラス母材の製造方法 - Google Patents
シングルモ−ドフアイバ用ガラス母材の製造方法Info
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- JPH0791081B2 JPH0791081B2 JP61155021A JP15502186A JPH0791081B2 JP H0791081 B2 JPH0791081 B2 JP H0791081B2 JP 61155021 A JP61155021 A JP 61155021A JP 15502186 A JP15502186 A JP 15502186A JP H0791081 B2 JPH0791081 B2 JP H0791081B2
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- C03B37/018—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] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シングルモード光フアイバー用ガラス母材の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
シングルモードフアイバー用ガラス母材の製造方法とし
て、ガラス原料を火炎加水分解反応すること等により、
コア及びクラツドの組成を有する多孔質ガラス体を合成
しこれを脱水、焼結して、中実として、更にこれによつ
て得たコア及びクラツドよりなる中間ガラス棒の外側に
同上の方法で多孔質石英ガラスを合成し焼結、もしくは
脱水及び焼結を行つて所要のクラツド厚を得るものがあ
る。
て、ガラス原料を火炎加水分解反応すること等により、
コア及びクラツドの組成を有する多孔質ガラス体を合成
しこれを脱水、焼結して、中実として、更にこれによつ
て得たコア及びクラツドよりなる中間ガラス棒の外側に
同上の方法で多孔質石英ガラスを合成し焼結、もしくは
脱水及び焼結を行つて所要のクラツド厚を得るものがあ
る。
上記従来の方法で中間ガラス棒作成時の脱水は、光フア
イバーとしたときの伝送損失を低く抑えるために非常に
重要で、脱水剤として塩素系ガスを雰囲気に含ませる方
法がとられている。ところが、この塩素が焼結後の中間
体に残留し、クラツドの屈折率を若干高くするために、
中間ガラス棒の外側に合成するガラスとの境に段差がで
きフアイバーとした時の伝送特性において非伝送高次モ
ードの遮断波長（以下カツトオフ波長と称す。）が長く
なる等好ましくない。このため、中間ガラス体の外側の
多孔質ガラスの中実化においても中間体と同様に塩素系
ガスを脱水剤とする脱水処理を施す方法が採られている
（米国特許第4,486,212号明細書）。この方法は第４図
に示すように塩素系ガスを含む雰囲気７中にて多孔質ガ
ラス体２′を加熱処理するもので、８はヒーター、９は
炉心管であるが、塩素系ガスが多孔質ガラス体２′の内
部に拡散、浸透し、反応して添加する時間が長くかかる
ので多孔質ガラス体２′の内部に均一に添加することが
難しく、また一方、短時間にこの処理を行うべく、塩素
系ガスの濃度を増加させると、余剰の塩素系ガスが、中
実化時に気泡となつて残留し易いと考えられる。
イバーとしたときの伝送損失を低く抑えるために非常に
重要で、脱水剤として塩素系ガスを雰囲気に含ませる方
法がとられている。ところが、この塩素が焼結後の中間
体に残留し、クラツドの屈折率を若干高くするために、
中間ガラス棒の外側に合成するガラスとの境に段差がで
きフアイバーとした時の伝送特性において非伝送高次モ
ードの遮断波長（以下カツトオフ波長と称す。）が長く
なる等好ましくない。このため、中間ガラス体の外側の
多孔質ガラスの中実化においても中間体と同様に塩素系
ガスを脱水剤とする脱水処理を施す方法が採られている
（米国特許第4,486,212号明細書）。この方法は第４図
に示すように塩素系ガスを含む雰囲気７中にて多孔質ガ
ラス体２′を加熱処理するもので、８はヒーター、９は
炉心管であるが、塩素系ガスが多孔質ガラス体２′の内
部に拡散、浸透し、反応して添加する時間が長くかかる
ので多孔質ガラス体２′の内部に均一に添加することが
難しく、また一方、短時間にこの処理を行うべく、塩素
系ガスの濃度を増加させると、余剰の塩素系ガスが、中
実化時に気泡となつて残留し易いと考えられる。
前記のように米国特許第4,486,212号明細書に記載の方
法には、炉内を塩素系ガスを含む雰囲気としてこの中に
多孔質ガラス体と中間ガラス棒の複合体を挿入して、加
熱、脱水（もしくは塩素添加）を行う際、複合体の内部
に均一にこれを行うためには長時間を必要とすること、
また、処理時間を短くする目的で塩素系ガスの濃度を増
加させると、余剰の塩素ガス残留により焼結時に中実体
内部に気泡が残留するという問題があつた。
法には、炉内を塩素系ガスを含む雰囲気としてこの中に
多孔質ガラス体と中間ガラス棒の複合体を挿入して、加
熱、脱水（もしくは塩素添加）を行う際、複合体の内部
に均一にこれを行うためには長時間を必要とすること、
また、処理時間を短くする目的で塩素系ガスの濃度を増
加させると、余剰の塩素ガス残留により焼結時に中実体
内部に気泡が残留するという問題があつた。
本発明は以上説明したような従来法における問題点を解
決して、気泡の残留なく、多孔質ガラス体合成部に塩素
を均一に添加でき、良好な特性の光フアイバを得られる
シングルモードフアイバ用ガラス母剤の製造方法を提供
しようとするものである。
決して、気泡の残留なく、多孔質ガラス体合成部に塩素
を均一に添加でき、良好な特性の光フアイバを得られる
シングルモードフアイバ用ガラス母剤の製造方法を提供
しようとするものである。
本発明は外被に塩素を含有する石英ガラス及び中心に屈
折率を高くする成分を含有する石英ガラスを有している
ガラス棒を出発材とし、バーナーに石英ガラス原料と、
塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガスの１種も
くしは２種以上からなるガスまたは上記ガスの１種もく
しは２種以上に不活性ガスを加えてなるガスのいずれか
とを導入して、火炎加水分解反応により石英ガラス微粒
子を合成し、該石英ガラ微粒子を前記出発材に吹きつけ
て該石英ガラス微粒子とガラス棒の複合体を得、該複合
体を加熱、溶融して中実とすることを特徴とするシング
ルモードフアイバー用ガラス母材の製造方法である。
折率を高くする成分を含有する石英ガラスを有している
ガラス棒を出発材とし、バーナーに石英ガラス原料と、
塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガスの１種も
くしは２種以上からなるガスまたは上記ガスの１種もく
しは２種以上に不活性ガスを加えてなるガスのいずれか
とを導入して、火炎加水分解反応により石英ガラス微粒
子を合成し、該石英ガラ微粒子を前記出発材に吹きつけ
て該石英ガラス微粒子とガラス棒の複合体を得、該複合
体を加熱、溶融して中実とすることを特徴とするシング
ルモードフアイバー用ガラス母材の製造方法である。
以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。第１図
は本発明の実施態様を示す概略図であつて、１は外被に
塩素を含有する石英ガラスおよび中心に屈折率を高くす
る成分を含有する石英ガラスを有してなるガラス棒であ
る。このようなガラス棒は従来法と同様に、ガラス原料
を火炎加水分解する例えばVAD法、OVD法等のような方法
やスス粉合成後圧力成型する方法、その他任意の方法等
により作製した多孔質ガラス体を塩素を含む雰囲気中で
脱水・焼結して中実化する方法により得られる。
は本発明の実施態様を示す概略図であつて、１は外被に
塩素を含有する石英ガラスおよび中心に屈折率を高くす
る成分を含有する石英ガラスを有してなるガラス棒であ
る。このようなガラス棒は従来法と同様に、ガラス原料
を火炎加水分解する例えばVAD法、OVD法等のような方法
やスス粉合成後圧力成型する方法、その他任意の方法等
により作製した多孔質ガラス体を塩素を含む雰囲気中で
脱水・焼結して中実化する方法により得られる。
本発明では、該中間ガラス棒１の外側に多孔質ガラス２
を合成する際、バーナー３に火炎用ガス４及びガラス原
料ガス５と共に塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭
素ガスのいずれか１以上を含有するガス６を供給し、多
孔質ガラス２内に塩素を含有させ、得られた複合体を炉
内に挿入し加熱溶融して一体とする。
を合成する際、バーナー３に火炎用ガス４及びガラス原
料ガス５と共に塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭
素ガスのいずれか１以上を含有するガス６を供給し、多
孔質ガラス２内に塩素を含有させ、得られた複合体を炉
内に挿入し加熱溶融して一体とする。
本発明においては上記ガス６として、塩素ガス、塩化チ
オニルガス、４塩化炭素ガスのいずれか１種のガスもし
くは２種以上からなるガスを用いる。さらに、上記ガス
のうちの１種もしくは２種以上からなるガスに例えばH
e,Ar等の不活性ガスを加えて希釈したガスを用いること
もできる。
オニルガス、４塩化炭素ガスのいずれか１種のガスもし
くは２種以上からなるガスを用いる。さらに、上記ガス
のうちの１種もしくは２種以上からなるガスに例えばH
e,Ar等の不活性ガスを加えて希釈したガスを用いること
もできる。
本発明の方法により、中間ガラス体の外側のガラスの合
成において、多孔質ガラスの吹き付け中にガラス原料と
ともに塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガスの
いずれか１以上を含有するガスを投入すれば、多孔質ガ
ラス体中に均一に塩素が添加され、また、炉中での加熱
中実化の際にも気泡の残留を抑えることができる。
成において、多孔質ガラスの吹き付け中にガラス原料と
ともに塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガスの
いずれか１以上を含有するガスを投入すれば、多孔質ガ
ラス体中に均一に塩素が添加され、また、炉中での加熱
中実化の際にも気泡の残留を抑えることができる。
従来方法では、前記のように塩素系ガスを含む雰囲気７
が多孔質ガラス体２′の内部に拡散、浸透し、反応して
添加するのに対し、本発明の方法では、直接塩素が添加
された多孔質ガラス２を合成するので、均一に添加で
き、かつ、余剰の塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化
炭素ガスのいずれか１以上を含有するガスが残留しにく
いので気泡の発生を抑えることができると考えられる。
が多孔質ガラス体２′の内部に拡散、浸透し、反応して
添加するのに対し、本発明の方法では、直接塩素が添加
された多孔質ガラス２を合成するので、均一に添加で
き、かつ、余剰の塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化
炭素ガスのいずれか１以上を含有するガスが残留しにく
いので気泡の発生を抑えることができると考えられる。
なお、塩素添加量の調節は、ガラス原料ガス及び火炎用
ガスとの塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガス
のいずれか１以上を含有するガスの混合比を調節するこ
とにより行われる。
ガスとの塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガス
のいずれか１以上を含有するガスの混合比を調節するこ
とにより行われる。
実施例１ VAD法により作成した実質的にコアがGeO2−S
iO2、クラツドがSiO2からなる焼結体を延伸して、外径1
6mm、長さ500mmの中間ガラス棒１を作成した。屈折率分
布（以下△ｎ分布と称す）は、第２図のようにコア10の
屈折率0.3％、クラツド部11の外径とコア10の外径の比
は５であつた。また、脱水による塩素の残留12は屈折率
にして0.015％（上記屈折率はいづれも純シリカに対す
る比率）であつた。
iO2、クラツドがSiO2からなる焼結体を延伸して、外径1
6mm、長さ500mmの中間ガラス棒１を作成した。屈折率分
布（以下△ｎ分布と称す）は、第２図のようにコア10の
屈折率0.3％、クラツド部11の外径とコア10の外径の比
は５であつた。また、脱水による塩素の残留12は屈折率
にして0.015％（上記屈折率はいづれも純シリカに対す
る比率）であつた。
次に、この中間ガラス棒１を酸水素火炎で火炎研磨を施
したあと、第１図の構成のVADのスス付機に装着し、酸
水素バーナー３に酸素44l/分、水素40l/分シールArガス
13.8l/分からなるガス４を投入して火炎を形成し、４塩
化珪素52.3l/分を塩化チオニルガス60.131/分とともに
供給して、多孔質ガラス体２を中間ガラス棒１の上に形
成させた。
したあと、第１図の構成のVADのスス付機に装着し、酸
水素バーナー３に酸素44l/分、水素40l/分シールArガス
13.8l/分からなるガス４を投入して火炎を形成し、４塩
化珪素52.3l/分を塩化チオニルガス60.131/分とともに
供給して、多孔質ガラス体２を中間ガラス棒１の上に形
成させた。
次いでこの中間ガラス棒１と多孔質ガラス体２との複合
体を炉中に挿入し、ヘリウムガス雰囲気、炉温1710℃と
して引下速度8mm/分で中実化した。以上により得られた
中実化母材を延伸し、△ｎ分布を測定したところ、第３
図のようにクラツド内に屈折率の段差はみられず、長手
方向、半径方向にも均一であつた。この母材を火研し、
線引してフアイバー化し、カツトオフ波長を測定したと
ころ、1.26μｍと他の伝送特性値との整合性の良い値で
あつた。
体を炉中に挿入し、ヘリウムガス雰囲気、炉温1710℃と
して引下速度8mm/分で中実化した。以上により得られた
中実化母材を延伸し、△ｎ分布を測定したところ、第３
図のようにクラツド内に屈折率の段差はみられず、長手
方向、半径方向にも均一であつた。この母材を火研し、
線引してフアイバー化し、カツトオフ波長を測定したと
ころ、1.26μｍと他の伝送特性値との整合性の良い値で
あつた。
比較例１ 多孔質ガラス体２′の合成時に塩化チオニルガス６を供
給しない他は全く同一の条件で母材を作成し、フアイバ
ー化して、カツトオフ波長を測定したところ、1.30μｍ
と実施例よりも0.04μｍ大きくなり、他の特性値との製
造性の観点から好ましくない値であつた。
給しない他は全く同一の条件で母材を作成し、フアイバ
ー化して、カツトオフ波長を測定したところ、1.30μｍ
と実施例よりも0.04μｍ大きくなり、他の特性値との製
造性の観点から好ましくない値であつた。
比較例２ 比較例１と同じ条件で多孔質ガラス体２′を作成し、第
４図のように炉中に挿入し、塩素ガス0.3l/分とヘリウ
ムガス15l/分を混合させて雰囲気７とし、炉温1710℃、
引下速度8mm/分の条件で中実化を行つたが、中間ガラス
棒１と多孔質ガラス体２′との界面に微細な気泡が多数
残留した。またEDAXしにより塩素含有量を調べたところ
半径方向にも長手方向にも不均一で光フアイバーとして
特性上好ましくないことが予想される分布であつた。
４図のように炉中に挿入し、塩素ガス0.3l/分とヘリウ
ムガス15l/分を混合させて雰囲気７とし、炉温1710℃、
引下速度8mm/分の条件で中実化を行つたが、中間ガラス
棒１と多孔質ガラス体２′との界面に微細な気泡が多数
残留した。またEDAXしにより塩素含有量を調べたところ
半径方向にも長手方向にも不均一で光フアイバーとして
特性上好ましくないことが予想される分布であつた。
実施例２ 実施例１と塩化チオニルガスの代わりにヘリウムガス0.
1／分と塩素ガス0.16l/分の混合ガスを使用する他
は、全く同一の条件で中実化母材を作成した。得られた
中実化母材を延伸し、△ｎ分布を測定したところ、第３
図のようにクラツド内に屈折率の段差はみられず半径方
向にも均一の△ｎ分布となつており、また母材の長手方
向にも均一であつた。この母材を火炎研磨し、線引きし
てフアイバー化し、カツトオフ波長を測定したとろこ、
1.26μｍと実施例１と同一値で、他の伝送特性値と整合
性の良い値であつた。
1／分と塩素ガス0.16l/分の混合ガスを使用する他
は、全く同一の条件で中実化母材を作成した。得られた
中実化母材を延伸し、△ｎ分布を測定したところ、第３
図のようにクラツド内に屈折率の段差はみられず半径方
向にも均一の△ｎ分布となつており、また母材の長手方
向にも均一であつた。この母材を火炎研磨し、線引きし
てフアイバー化し、カツトオフ波長を測定したとろこ、
1.26μｍと実施例１と同一値で、他の伝送特性値と整合
性の良い値であつた。
上述のように本発明によれば、気泡の残留を伴なうこと
なく、多孔質ガラス体の合成部に塩素を均一に添加し、
光フアイバーとして良好な特性を得ることができる効果
がある。また本発明は塩素系ガスで脱水することにより
塩素が添加されてしまつた実質的に純シリカであるクラ
ツドを有する中間ガラス棒に対し、次段の外側クラツド
部合成時に、その塩素含有量もしくはこれの他の何らか
の原因も伴つて本来の純シリカガラスよりねも高い屈折
率を有した際にフアイバーとしての特性を良好にするた
めに、塩素をその屈折率に応じて添加してやることを目
的とするものであり、中間ガラス棒自身はVAD法に限ら
ず他の製法のものであつても適用できる。
なく、多孔質ガラス体の合成部に塩素を均一に添加し、
光フアイバーとして良好な特性を得ることができる効果
がある。また本発明は塩素系ガスで脱水することにより
塩素が添加されてしまつた実質的に純シリカであるクラ
ツドを有する中間ガラス棒に対し、次段の外側クラツド
部合成時に、その塩素含有量もしくはこれの他の何らか
の原因も伴つて本来の純シリカガラスよりねも高い屈折
率を有した際にフアイバーとしての特性を良好にするた
めに、塩素をその屈折率に応じて添加してやることを目
的とするものであり、中間ガラス棒自身はVAD法に限ら
ず他の製法のものであつても適用できる。
また、外側クラツド部の合成においては、第１図に示し
たVAD様の方法以外でも、バーナーに供給する火炎用ガ
ス、ガラス原料ガス及び塩素ガス、塩化チオニルガス、
４塩化炭素ガスのいずれか１以上を含有するガスの比率
を調節することにより本質的に適用外ではない。
たVAD様の方法以外でも、バーナーに供給する火炎用ガ
ス、ガラス原料ガス及び塩素ガス、塩化チオニルガス、
４塩化炭素ガスのいずれか１以上を含有するガスの比率
を調節することにより本質的に適用外ではない。
第１図は、本発明の実施態様を説明する概略図、 第２図は、本発明実施例に用いた中間ガラス棒の屈折率
分布の図、 第３図は、本発明によつて作成したガラス母材の屈折率
分布の図、 第４図は従来法を説明する概略図である。
分布の図、 第３図は、本発明によつて作成したガラス母材の屈折率
分布の図、 第４図は従来法を説明する概略図である。
フロントページの続き (72)発明者 遠藤 茂樹 神奈川県横浜市戸塚区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社横浜製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−155536（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】外被に塩素を含有する石英ガラスおよび中
心に屈折率を高くする成分を含有する石英ガラスを有し
てなるガラス棒を出発材とし、バーナーに石英ガラス原
料と、塩素ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガスの
１種もしくは２種以上からなるガスまたは上記ガスの１
種もしくは２種以上に不活性ガスを加えてなるガスのい
ずれかとを導入して火炎加水分解反応により石英ガラス
微粒子を合成し、該石英ガラス微粒子を前記出発材に吹
きつけて該石英ガラス微粒子とガラス棒の複合体を得、
該複合体を加熱溶融して中実化することを特徴とするシ
ングルモードフアイバ用ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155021A JPH0791081B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | シングルモ−ドフアイバ用ガラス母材の製造方法 |
| EP87109471A EP0251312B1 (en) | 1986-07-03 | 1987-07-01 | Method of manufacturing fiber preform for single-mode fibers |
| KR1019870006976A KR900002261B1 (ko) | 1986-07-03 | 1987-07-01 | 싱글모우드파이버용 유리모재의 제조방법 |
| DE8787109471T DE3772643D1 (de) | 1986-07-03 | 1987-07-01 | Verfahren zur herstellung einer faservorform fuer einzelmodefasern. |
| DK339587A DK167463B1 (da) | 1986-07-03 | 1987-07-02 | Fremgangsmaade til fremstilling af et forstadium til en optisk fiber |
| CA000541145A CA1305375C (en) | 1986-07-03 | 1987-07-02 | Method of manufacturing fiber preform for single-mode fibers |
| AU75055/87A AU586107B2 (en) | 1986-07-03 | 1987-07-02 | Method of manufacturing fiber preform for single-mode fibers |
| CN87105714A CN1022681C (zh) | 1986-07-03 | 1987-07-03 | 用于单模光纤的纤维预制棒的制造方法 |
| US07/289,399 US4875918A (en) | 1986-07-03 | 1988-12-19 | Method of manufacturing fiber preform for single-mode fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61155021A JPH0791081B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | シングルモ−ドフアイバ用ガラス母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6311538A JPS6311538A (ja) | 1988-01-19 |
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