JPH08225335A - 光ファイバ・プリフォ−ムの製造方法 - Google Patents
光ファイバ・プリフォ−ムの製造方法Info
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- JPH08225335A JPH08225335A JP34752995A JP34752995A JPH08225335A JP H08225335 A JPH08225335 A JP H08225335A JP 34752995 A JP34752995 A JP 34752995A JP 34752995 A JP34752995 A JP 34752995A JP H08225335 A JPH08225335 A JP H08225335A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低下された屈折率の少なくとも１つの環状領
域を有する光ファイバ・プリフォ−ムを作成する方法を
提供すること。 【解決手段】 フッ素および／またはホウ素をド−プし
たシリカのチュ−ブにシリカ・ス−トがオ−バ−クラッ
ドされる。このオ−バ−クラッド・チュ−ブにコア・ロ
ッドが挿入され、そしてその結果得られたアセンブリ
が、チュ−ブとコア・ロッドの隣接表面を清掃するため
にそれらチュ−ブとコア・ロッドの間に塩素が流れてい
る状態で、加熱される。ス−トがコンソリデ−トＳる
と、チュ−ブがロッドに対してコラプスして融着する。
この結果得られた管状の構造物はクラッドを設けられか
つ光ファイバを形成するために延伸される。この光ファ
イバは、内側のコアとフッ素および／またはホウ素をド
−プされた領域との間の境界面におけるシ−ド・カウン
トが低い結果として低い減衰を提示するようになされて
いるものである。
域を有する光ファイバ・プリフォ−ムを作成する方法を
提供すること。 【解決手段】 フッ素および／またはホウ素をド−プし
たシリカのチュ−ブにシリカ・ス−トがオ−バ−クラッ
ドされる。このオ−バ−クラッド・チュ−ブにコア・ロ
ッドが挿入され、そしてその結果得られたアセンブリ
が、チュ−ブとコア・ロッドの隣接表面を清掃するため
にそれらチュ−ブとコア・ロッドの間に塩素が流れてい
る状態で、加熱される。ス−トがコンソリデ−トＳる
と、チュ−ブがロッドに対してコラプスして融着する。
この結果得られた管状の構造物はクラッドを設けられか
つ光ファイバを形成するために延伸される。この光ファ
イバは、内側のコアとフッ素および／またはホウ素をド
−プされた領域との間の境界面におけるシ−ド・カウン
トが低い結果として低い減衰を提示するようになされて
いるものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリカに対して低下し
た屈折率を有する環状領域をコアが含んでいる低損失光
ファイバを作成する方法に関する。
た屈折率を有する環状領域をコアが含んでいる低損失光
ファイバを作成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｗプロファイル、セグメント・コア・プ
ロフィアル等のような屈折率プロファイルを有する光フ
ァイバは、所望の分散特性を有する。種々の分散修正光
ファイバの教示については米国特許第４７１５６７９号
および第５０３１１３１号を参照されたい。このような
種類の屈折率プロファイルを有するファイバは、異なる
屈折率の層をコアが含んでいるシングルモ−ド・ファイ
バを作成することができるプラズマＣＶＤ法のような化
学的蒸気沈積（ＣＶＤ）法で作成されることが多い（例
えば図７および８参照）。このような方法は比較的小さ
いプリフォ−ムを生成する。ファイバのコストを軽減す
るために比較的大きいプリフォ−ムまたは延伸用母材を
作成する外付け法（ＯＶＤ）によって分散修正光ファイ
バを作成するのが有利である。
ロフィアル等のような屈折率プロファイルを有する光フ
ァイバは、所望の分散特性を有する。種々の分散修正光
ファイバの教示については米国特許第４７１５６７９号
および第５０３１１３１号を参照されたい。このような
種類の屈折率プロファイルを有するファイバは、異なる
屈折率の層をコアが含んでいるシングルモ−ド・ファイ
バを作成することができるプラズマＣＶＤ法のような化
学的蒸気沈積（ＣＶＤ）法で作成されることが多い（例
えば図７および８参照）。このような方法は比較的小さ
いプリフォ−ムを生成する。ファイバのコストを軽減す
るために比較的大きいプリフォ−ムまたは延伸用母材を
作成する外付け法（ＯＶＤ）によって分散修正光ファイ
バを作成するのが有利である。
【０００３】このようなファイバを作成するための典型
的なＯＶＤ法が米国特許第４６２９４８５号に開示され
ている。その特許によれば、ゲルマニアをド−プしたシ
リカ・ロッドが形成され、かつそれの直径を減少させる
ように延伸される。そのロッドの一片が、純粋なシリカ
・ガラス粒子またはス−トがその上に沈積されるマンド
レルとその結果得られた複合構造体が、フッ素を含んだ
ガスが流れているコンソリデ−ション炉内で加熱され
る。したがって、そのス−トはフッ素をド−プされ、ロ
ッド上でコンソリデ−トする。、ファイバを線引きでき
る母材を形成するために、フッ素をド−プしたシリカ層
の外表面上に、１つまたはそれ以上の付加的なガラス層
が形成される。
的なＯＶＤ法が米国特許第４６２９４８５号に開示され
ている。その特許によれば、ゲルマニアをド−プしたシ
リカ・ロッドが形成され、かつそれの直径を減少させる
ように延伸される。そのロッドの一片が、純粋なシリカ
・ガラス粒子またはス−トがその上に沈積されるマンド
レルとその結果得られた複合構造体が、フッ素を含んだ
ガスが流れているコンソリデ−ション炉内で加熱され
る。したがって、そのス−トはフッ素をド−プされ、ロ
ッド上でコンソリデ−トする。、ファイバを線引きでき
る母材を形成するために、フッ素をド−プしたシリカ層
の外表面上に、１つまたはそれ以上の付加的なガラス層
が形成される。
【０００４】上述の方法でス−トがコンソリデ−トさ
れ、それによってフッ素が、それを含有したマッフル・
ガスだけで多孔質プリフォ−ムに供給される場合には、
フッ素濃度（フッ素を含有した層のΔで測定された）
は、ある所望の光特性を与えるのには十分でない。、Si
F4がフッ素含有成分である場合には、マッフル・ガス・
ド−ピングで得られる典型的なフッ素濃度は-0.4％Δを
与える。上述した方法で生ずるSiF4の最大デルタ値は-
0.5％Δである。
れ、それによってフッ素が、それを含有したマッフル・
ガスだけで多孔質プリフォ−ムに供給される場合には、
フッ素濃度（フッ素を含有した層のΔで測定された）
は、ある所望の光特性を与えるのには十分でない。、Si
F4がフッ素含有成分である場合には、マッフル・ガス・
ド−ピングで得られる典型的なフッ素濃度は-0.4％Δを
与える。上述した方法で生ずるSiF4の最大デルタ値は-
0.5％Δである。
【０００５】米国特許第４６６８２６３号は、フッ素を
ド−プした内側層を有するシリカ・チュ−ブをシリカ・
ロッドの表面に対してコラプスさせる方法を開示してい
る。その特許によれば、コラプス工程は、チュ−ブを回
転させかつそれを長手方向に移動するバ−ナからの炎で
加熱することによって行なわれる。その技法は、外表面
を含めてフッ素ド−プ・チュ−ブ全体をコア領域の一部
分としてあるいはファイバの光伝播領域として利用する
タイプの分散修正ファイバ・デザインを作成するために
は用いることができないであろう。その理由は、炎がガ
ラスを濡らす、すなわちヒドロキシル汚染を生じさせる
ので、得られファイバは、ヒドロキシル・イオンによる
減衰が大きい波長での動作には適しないものとなるであ
ろう。
ド−プした内側層を有するシリカ・チュ−ブをシリカ・
ロッドの表面に対してコラプスさせる方法を開示してい
る。その特許によれば、コラプス工程は、チュ−ブを回
転させかつそれを長手方向に移動するバ−ナからの炎で
加熱することによって行なわれる。その技法は、外表面
を含めてフッ素ド−プ・チュ−ブ全体をコア領域の一部
分としてあるいはファイバの光伝播領域として利用する
タイプの分散修正ファイバ・デザインを作成するために
は用いることができないであろう。その理由は、炎がガ
ラスを濡らす、すなわちヒドロキシル汚染を生じさせる
ので、得られファイバは、ヒドロキシル・イオンによる
減衰が大きい波長での動作には適しないものとなるであ
ろう。
【０００６】
【０００７】本発明の１つの目的は、光ファイバ・プリ
フォ−ムの第１および第２の隣接層を、それら間の境界
面が実質的にシ−ドを有しないようにして、接合させる
方法を提供することである。他の目的は、高負デルタ・
フッ素ド−プ・シリカガラス層を有する光ファイバ・プ
リフォ−ムをＯＶＤ技術で作成する方法を提供すること
である。他の目的は、光ファイバ・プリフォ−ムにおい
て第１のファイバ・コア領域を隣接領域に接合させる改
良された方法を提供することである。さらに他の目的
は、高い負のデルタを有するフッ素ド−プ・シリカガラ
スをＯＶＤ技術で作成する方法を提供することである。
フォ−ムの第１および第２の隣接層を、それら間の境界
面が実質的にシ−ドを有しないようにして、接合させる
方法を提供することである。他の目的は、高負デルタ・
フッ素ド−プ・シリカガラス層を有する光ファイバ・プ
リフォ−ムをＯＶＤ技術で作成する方法を提供すること
である。他の目的は、光ファイバ・プリフォ−ムにおい
て第１のファイバ・コア領域を隣接領域に接合させる改
良された方法を提供することである。さらに他の目的
は、高い負のデルタを有するフッ素ド−プ・シリカガラ
スをＯＶＤ技術で作成する方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、低下した屈折
率を有する環状領域を含んだコアを有する光ファイバが
線引きされ得るプリフォ−ムを作成する方法に関する。
この方法は、ガラスチュ−ブにコア・ロッドを挿入して
アセンブリを形成することを含む。そのアセンブリ全体
が加熱されている間に、センタ−ライン塩素含有ガス
が、チュ−ブの第１の端部に流入され、そしてチュ−ブ
とロッドの間に流入され、チュ−ブの第２の端部から流
出される。その後で、チュ−ブがロッドに対してコラプ
スされ、、そしてその結果得られるアセンブリにクラッ
ドガラスの層が設けられる。
率を有する環状領域を含んだコアを有する光ファイバが
線引きされ得るプリフォ−ムを作成する方法に関する。
この方法は、ガラスチュ−ブにコア・ロッドを挿入して
アセンブリを形成することを含む。そのアセンブリ全体
が加熱されている間に、センタ−ライン塩素含有ガス
が、チュ−ブの第１の端部に流入され、そしてチュ−ブ
とロッドの間に流入され、チュ−ブの第２の端部から流
出される。その後で、チュ−ブがロッドに対してコラプ
スされ、、そしてその結果得られるアセンブリにクラッ
ドガラスの層が設けられる。
【０００９】シリカ・チュ−ブはフッ素またはホウ素を
ド−プされ得るが、そのフッ素またはホウ素は両方とも
シリカにそれの屈折率を低下させるために添加され得
る。B2O3による減衰がファイバの用途を約1200nm以下の
波長に制限するので、フッ素が好ましいド−パントであ
る。
ド−プされ得るが、そのフッ素またはホウ素は両方とも
シリカにそれの屈折率を低下させるために添加され得
る。B2O3による減衰がファイバの用途を約1200nm以下の
波長に制限するので、フッ素が好ましいド−パントであ
る。
【００１０】フッ素をド−プしたチュ−ブを提供するた
めに、フッ素を含んだガスが、円筒形の多孔質ガラス・
プリフォ−ムの穴に流入されそして微細孔を通じて外方
に流動される。この多孔質ガラス・プリフォ−ムは、フ
ッ素をド−プした非多孔質チュ−ブにそれをコラプスさ
せるために加熱される。
めに、フッ素を含んだガスが、円筒形の多孔質ガラス・
プリフォ−ムの穴に流入されそして微細孔を通じて外方
に流動される。この多孔質ガラス・プリフォ−ムは、フ
ッ素をド−プした非多孔質チュ−ブにそれをコラプスさ
せるために加熱される。
【００１１】ホウ素をド−プしたガラスチュ−ブは、ホ
ウ素を含んだガラス粒子を円柱状のマンドレル上に沈積
させ、そのマンドレルを除去して管状のホウ素を含んだ
多孔質ガラス・プリフォ−ムを形成し、そして加熱し
て、ホウ素をド−プした非多孔質のチュ−ブに多孔質ガ
ラス・プリフォ−ムをコラプスさせるためにその多孔質
ガラス・プリフォ−ムを加熱することによって形成され
得る。
ウ素を含んだガラス粒子を円柱状のマンドレル上に沈積
させ、そのマンドレルを除去して管状のホウ素を含んだ
多孔質ガラス・プリフォ−ムを形成し、そして加熱し
て、ホウ素をド−プした非多孔質のチュ−ブに多孔質ガ
ラス・プリフォ−ムをコラプスさせるためにその多孔質
ガラス・プリフォ−ムを加熱することによって形成され
得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、１つの局面では、環状
領域を具備しており、その環状領域は、シリカに対する
その環状領域のデルタ値が-0.5％Δより負の方向に大き
くなるのに十分な量のフッ素をド−プしたシリカよりな
る光ファイバ・プリフォ−ムを作成する方法に関する。
領域を具備しており、その環状領域は、シリカに対する
その環状領域のデルタ値が-0.5％Δより負の方向に大き
くなるのに十分な量のフッ素をド−プしたシリカよりな
る光ファイバ・プリフォ−ムを作成する方法に関する。
【００１３】本明細書で用いられているΔa-b、すなわ
ち屈折率naおよびnbを有する２つの材料間の相対的屈折
率差は、 Δa-b = (na 2 - nb 2)/(2na 2) (1) として定義される。数式を簡単にするために、Δはパ−
セントで、すなわちΔの百倍で表わされることが多い。
ここでの説明では、naはフッ素をド−プしたガラスの屈
折率であり、そしてnbはシリカの屈折率である。
ち屈折率naおよびnbを有する２つの材料間の相対的屈折
率差は、 Δa-b = (na 2 - nb 2)/(2na 2) (1) として定義される。数式を簡単にするために、Δはパ−
セントで、すなわちΔの百倍で表わされることが多い。
ここでの説明では、naはフッ素をド−プしたガラスの屈
折率であり、そしてnbはシリカの屈折率である。
【００１４】本発明は、他の局面では、フッ素をド−プ
しかつ／またはホウ素をド−プしたガラスのチュ−ブを
コア・ガラスのロッドに対して、それら２つの部材の間
の境界面の溶融時に実質的にシ−ドが形成されないよう
にして、コラプスさせることに関する。
しかつ／またはホウ素をド−プしたガラスのチュ−ブを
コア・ガラスのロッドに対して、それら２つの部材の間
の境界面の溶融時に実質的にシ−ドが形成されないよう
にして、コラプスさせることに関する。
【００１５】フッ素をド−プしたシリカ・チュ−ブがゲ
ルマニアをド−プしたシリカ・ロッドに対してコラプス
された場合には、その結果生ずるそれら２つの部材間の
境界面は多くのシ−ドを含んでおり、かつその結果得ら
れたプリフォ−ムまたは母材の多くが使用不能の光ファ
イバを生ずる。ゲルマニアをド−プしたシリカ・チュ−
ブおよび純粋なシリカ・チュ−ブのような他のガラス組
成で作成された部材が溶融されてプリフォ−ムを形成す
る場合には、このようなシ−ド形成は少ない。
ルマニアをド−プしたシリカ・ロッドに対してコラプス
された場合には、その結果生ずるそれら２つの部材間の
境界面は多くのシ−ドを含んでおり、かつその結果得ら
れたプリフォ−ムまたは母材の多くが使用不能の光ファ
イバを生ずる。ゲルマニアをド−プしたシリカ・チュ−
ブおよび純粋なシリカ・チュ−ブのような他のガラス組
成で作成された部材が溶融されてプリフォ−ムを形成す
る場合には、このようなシ−ド形成は少ない。
【００１６】本発明は、さらに他の局面では、フッ素の
高含有量を含んだ環状領域を有する光ファイバ・プリフ
ォ−ムを作成する方法に関する。管状の多孔質ガラス・
プリフォ−ムが最初に形成される。このプリフォ−ムが
加熱され、そしてセンタ−ライン・ガスがそれの長手方
向の穴に流入され、そしてそれの微細孔を通じて外方に
流動される。このセンタ−ライン・ガスは完全にフッ素
を含有した成分よりなり、それによって高濃度のフッ素
がプリフォ−ムの微細孔内に入れ込まれる。多孔質プリ
フォ−ムはそれをコンソリデ−トしてフッ素を含んだ非
多孔質のガラスチュ−ブにするために加熱される。円柱
状のコア・ロッドがフッ素をド−プしたチュ−ブ内に挿
入される。このチュ−ブがコア・ロッドに対して収縮さ
れ、そしてコア・プリフォ−ムとチュ−ブの間の境界面
が溶融される。
高含有量を含んだ環状領域を有する光ファイバ・プリフ
ォ−ムを作成する方法に関する。管状の多孔質ガラス・
プリフォ−ムが最初に形成される。このプリフォ−ムが
加熱され、そしてセンタ−ライン・ガスがそれの長手方
向の穴に流入され、そしてそれの微細孔を通じて外方に
流動される。このセンタ−ライン・ガスは完全にフッ素
を含有した成分よりなり、それによって高濃度のフッ素
がプリフォ−ムの微細孔内に入れ込まれる。多孔質プリ
フォ−ムはそれをコンソリデ−トしてフッ素を含んだ非
多孔質のガラスチュ−ブにするために加熱される。円柱
状のコア・ロッドがフッ素をド−プしたチュ−ブ内に挿
入される。このチュ−ブがコア・ロッドに対して収縮さ
れ、そしてコア・プリフォ−ムとチュ−ブの間の境界面
が溶融される。
【００１７】
【実施例】本発明の方法は屈折率低下ド−パントを含ん
だ少なくとも１つの環状領域を有する光ファイバ・プリ
フォ−ムを作成する。基本的には、この方法は（ａ）半
径全体にわたって屈折率低下ド−パントを含んだガラス
チュ−ブを作成し、（ｂ）そのチュ−ブにコアガラス・
ロッドを挿入し、（ｃ）高温においてロッドとチュ−ブ
の間に塩素を流してそのロッドとチュ−ブの隣接した表
面を清掃し、（ｄ）チュ−ブをロッドに対してコラプス
させ、そして（ｅ）その結果得られた構造体に、それか
ら光ファイバが線引きされ得るのに十分な量のクラッド
を付加することよりなる。１つの実施例では、チュ−ブ
にス−ト被覆がオ−バ−クラッドされ、工程（ｃ）およ
び（ｄ）は同じ炉内で行なわれ、そのオ−バ−クラッド
・プリフォ−ムは最初に塩素清掃を行なうのに十分な高
温にかけられ、そしてその後でその温度がス−トをコン
ソリデ−トさせかつチュ−ブをコラプスさせそしてロッ
ドにコラプスさせるための上昇される。内側コアと工程
（ｃ）で生じた屈折率低下領域との間の境界面における
低いシ−ド・カウントの結果として、ファイバ減衰は低
い。このようにして得られたファイバのコアは内側コア
領域Ｋと屈折率低下領域を含んでおり、かつ必要に応じ
て他の隣接した環状領域を含む。本発明の１つの実施例
では、低下した屈折率を有する環状プリフォ−ム領域は
フッ素をド−プされる。図１および２はフッ素をド−プ
したガラスチュ−ブを作成する方法を示している。管状
ハンドル１１にマンドレル１０が挿入される。マンドレ
ル１０は、本発明における爾後の工程で使用するのに十
分なだけの大きさの内径を有するチュ−ブを作成するた
めに比較的大きい直径を有している。マンドレル１０は
回転している間にス−ト発生バ−ナに対する回転運動を
も受け、それによってそのマンドレル上にガラス・プリ
フォ−ム１２が形成される。
だ少なくとも１つの環状領域を有する光ファイバ・プリ
フォ−ムを作成する。基本的には、この方法は（ａ）半
径全体にわたって屈折率低下ド−パントを含んだガラス
チュ−ブを作成し、（ｂ）そのチュ−ブにコアガラス・
ロッドを挿入し、（ｃ）高温においてロッドとチュ−ブ
の間に塩素を流してそのロッドとチュ−ブの隣接した表
面を清掃し、（ｄ）チュ−ブをロッドに対してコラプス
させ、そして（ｅ）その結果得られた構造体に、それか
ら光ファイバが線引きされ得るのに十分な量のクラッド
を付加することよりなる。１つの実施例では、チュ−ブ
にス−ト被覆がオ−バ−クラッドされ、工程（ｃ）およ
び（ｄ）は同じ炉内で行なわれ、そのオ−バ−クラッド
・プリフォ−ムは最初に塩素清掃を行なうのに十分な高
温にかけられ、そしてその後でその温度がス−トをコン
ソリデ−トさせかつチュ−ブをコラプスさせそしてロッ
ドにコラプスさせるための上昇される。内側コアと工程
（ｃ）で生じた屈折率低下領域との間の境界面における
低いシ−ド・カウントの結果として、ファイバ減衰は低
い。このようにして得られたファイバのコアは内側コア
領域Ｋと屈折率低下領域を含んでおり、かつ必要に応じ
て他の隣接した環状領域を含む。本発明の１つの実施例
では、低下した屈折率を有する環状プリフォ−ム領域は
フッ素をド−プされる。図１および２はフッ素をド−プ
したガラスチュ−ブを作成する方法を示している。管状
ハンドル１１にマンドレル１０が挿入される。マンドレ
ル１０は、本発明における爾後の工程で使用するのに十
分なだけの大きさの内径を有するチュ−ブを作成するた
めに比較的大きい直径を有している。マンドレル１０は
回転している間にス−ト発生バ−ナに対する回転運動を
も受け、それによってそのマンドレル上にガラス・プリ
フォ−ム１２が形成される。
【００１８】標準のボ−ルジョイント・ハンドル１４
（詳細は図３のハンドル４４を参照）がハンドル１１に
融着され、かつプリフォ−ム１２がそのハンドルによっ
てコンソリデ−ション用炉内に懸下される。SiF4、C
F4、C2F6等のようなフッ素を含んだセンタ−ライン・ガ
スを含んだ雰囲気内でコンソリデ−ションが行なわれ
る。SiF4はより高いレベルのフッ素ド−ピングを与える
傾向がある（典型的には-0.7％Δを生じ、場合によって
は約-0.8％のデルタを生ずる）が、そのド−パントは得
られるガラス中に高い水分レベルを生じさせる。ファイ
バ・コアがシリカ・クラッドに対して比較的高いΔ値を
有しており、それによってファイバのフッ素を含んだ環
状領域中をパワ−がほとんど伝播しない場合には、フッ
素を含んだガラス中のこのような高い水分レベルが許容
され得る。CF4はより乾燥したガラスを生ずるが、SiF4
を用いて得ることができる高いド−パント・レベルを与
えない。多孔質ス−ト・プリフォ−ム１２が純粋なシリ
カで形成されているので、すなわち母材内に不利益に拡
散され得るゲルマニアのようなド−パントが存在してい
ないので、この処理では高い濃度のフッ素を使用するこ
とができる。フッ素を含んだガスがチュ−ブの穴１８に
流入され（矢印１６）そして多孔質ガラスプリフォ−ム
の微細孔を通って外に流出され、それによって多孔質ガ
ラス体全体と最大接触をするので、そしてセンタ−ライ
ン・ガスはヘリウム、塩素等のような希釈剤を含んでい
ない純粋なガス状フッ素化合物よりなるものであり得る
から、このようにして得られたコンソリデ−トされたチ
ュ−ブは比較的高濃度のフッ素を含む。また、センタ−
ライン流れによって多孔質プリフォ−ム内に導入される
唯一のド−パントはフッ素である。最初にコンソリデ−
トする多孔質プリフォ−ムの端部は、マッフルガスがプ
リフォ−ムの穴に入るのを阻止するためおよびセンタ−
ライン・ガスのほとんどをプリフォ−ムの格子を通じて
外に流出させるために、毛細チュ−ブ１９を含んでいる
ことが好ましい。また炉マッフルには矢印１７で示され
ているようにフッ素を含んだガスも流れる。マッフル・
ガスはヘリウムおよびプリフォ−ムを乾燥させるのに十
分な量の塩素のような希釈ガスを含んでいることが好ま
しいが、センタ−ライン・ガス１６はガス状のフッ素化
合物だけでなるものであることが好ましい。しかし、セ
ンタ−ライン・ガス１６もヘリウムおよび塩素のような
１種またはそれ以上の希釈ガスを含んでいてもよい。塩
素の流れは、所望の水分含有量が得られた後でかつ多孔
質プリフォ−ムがコンソリデ−トする前に中断され得
る。このようにして得られたフッ素をド−プしたチュ−
ブが内径を所望の寸法まで減寸させるように延伸または
再延伸され得る。チュ−ブは延伸されると、その上にス
−トを沈積させるのに適した長さに切断され得る。
（詳細は図３のハンドル４４を参照）がハンドル１１に
融着され、かつプリフォ−ム１２がそのハンドルによっ
てコンソリデ−ション用炉内に懸下される。SiF4、C
F4、C2F6等のようなフッ素を含んだセンタ−ライン・ガ
スを含んだ雰囲気内でコンソリデ−ションが行なわれ
る。SiF4はより高いレベルのフッ素ド−ピングを与える
傾向がある（典型的には-0.7％Δを生じ、場合によって
は約-0.8％のデルタを生ずる）が、そのド−パントは得
られるガラス中に高い水分レベルを生じさせる。ファイ
バ・コアがシリカ・クラッドに対して比較的高いΔ値を
有しており、それによってファイバのフッ素を含んだ環
状領域中をパワ−がほとんど伝播しない場合には、フッ
素を含んだガラス中のこのような高い水分レベルが許容
され得る。CF4はより乾燥したガラスを生ずるが、SiF4
を用いて得ることができる高いド−パント・レベルを与
えない。多孔質ス−ト・プリフォ−ム１２が純粋なシリ
カで形成されているので、すなわち母材内に不利益に拡
散され得るゲルマニアのようなド−パントが存在してい
ないので、この処理では高い濃度のフッ素を使用するこ
とができる。フッ素を含んだガスがチュ−ブの穴１８に
流入され（矢印１６）そして多孔質ガラスプリフォ−ム
の微細孔を通って外に流出され、それによって多孔質ガ
ラス体全体と最大接触をするので、そしてセンタ−ライ
ン・ガスはヘリウム、塩素等のような希釈剤を含んでい
ない純粋なガス状フッ素化合物よりなるものであり得る
から、このようにして得られたコンソリデ−トされたチ
ュ−ブは比較的高濃度のフッ素を含む。また、センタ−
ライン流れによって多孔質プリフォ−ム内に導入される
唯一のド−パントはフッ素である。最初にコンソリデ−
トする多孔質プリフォ−ムの端部は、マッフルガスがプ
リフォ−ムの穴に入るのを阻止するためおよびセンタ−
ライン・ガスのほとんどをプリフォ−ムの格子を通じて
外に流出させるために、毛細チュ−ブ１９を含んでいる
ことが好ましい。また炉マッフルには矢印１７で示され
ているようにフッ素を含んだガスも流れる。マッフル・
ガスはヘリウムおよびプリフォ−ムを乾燥させるのに十
分な量の塩素のような希釈ガスを含んでいることが好ま
しいが、センタ−ライン・ガス１６はガス状のフッ素化
合物だけでなるものであることが好ましい。しかし、セ
ンタ−ライン・ガス１６もヘリウムおよび塩素のような
１種またはそれ以上の希釈ガスを含んでいてもよい。塩
素の流れは、所望の水分含有量が得られた後でかつ多孔
質プリフォ−ムがコンソリデ−トする前に中断され得
る。このようにして得られたフッ素をド−プしたチュ−
ブが内径を所望の寸法まで減寸させるように延伸または
再延伸され得る。チュ−ブは延伸されると、その上にス
−トを沈積させるのに適した長さに切断され得る。
【００１９】フッ素をド−プしたチュ−ブよりもホウ素
をド−プしたチュ−ブ２７のほうが作成するのは簡単で
ある。例えば、図１に関して説明されるように、マンド
レル上に多孔質のSiO2-B2O3プリフォ−ムが形成され得
る。バ−ナにはSiCl4と一緒にBCl3が供給される。マン
ドレルが除去され、後に長手方向の穴が残り、そしてプ
リフォ−ムはコンソリデ−ション用炉内に入れられる。
毎分40標準リットル（slpm）のヘリウムが炉マッフルを
通って上方に流れ、そして1 slpmのヘリウムと毎分75標
準立方センチメ−トルの塩素（sccm）が穴に流入する。
プリフォ−ムが乾燥された後で、コンソリデ−トされ
る。このようにして得られたチュ−ブが上述のようにし
て延伸され得る。
をド−プしたチュ−ブ２７のほうが作成するのは簡単で
ある。例えば、図１に関して説明されるように、マンド
レル上に多孔質のSiO2-B2O3プリフォ−ムが形成され得
る。バ−ナにはSiCl4と一緒にBCl3が供給される。マン
ドレルが除去され、後に長手方向の穴が残り、そしてプ
リフォ−ムはコンソリデ−ション用炉内に入れられる。
毎分40標準リットル（slpm）のヘリウムが炉マッフルを
通って上方に流れ、そして1 slpmのヘリウムと毎分75標
準立方センチメ−トルの塩素（sccm）が穴に流入する。
プリフォ−ムが乾燥された後で、コンソリデ−トされ
る。このようにして得られたチュ−ブが上述のようにし
て延伸され得る。
【００２０】図３に示されているように、標準の研削し
たジョイント・ハンドル４４（さらに詳細は図３参照）
が所定の長さのフッ素をド−プしたまたはホウ素をド−
プしたチュ−ブ２７の一端部に融着される。チュ−ブ２
７の反対側の端部には短い長さのシリカ・チュ−ブ３６
が融着されるのが好ましい。その後でチュ−ブ２７は旋
盤に装着され、そこでス−ト発生バ−ナ１３に対して回
転と往復直線運動をなされる。ガラス・ス−トの粒子が
チュ−ブ２７上に沈積されて被覆２８を形成する。チュ
−ブ２７が旋盤チャックで固定された場合にはチュ−ブ
２７の端部にス−ト被覆を沈積させることができないこ
とによって生じたフッ素含有チュ−ブの消耗を軽減する
目的のためにシリカ・チュ−ブ３６が用いられる。
たジョイント・ハンドル４４（さらに詳細は図３参照）
が所定の長さのフッ素をド−プしたまたはホウ素をド−
プしたチュ−ブ２７の一端部に融着される。チュ−ブ２
７の反対側の端部には短い長さのシリカ・チュ−ブ３６
が融着されるのが好ましい。その後でチュ−ブ２７は旋
盤に装着され、そこでス−ト発生バ−ナ１３に対して回
転と往復直線運動をなされる。ガラス・ス−トの粒子が
チュ−ブ２７上に沈積されて被覆２８を形成する。チュ
−ブ２７が旋盤チャックで固定された場合にはチュ−ブ
２７の端部にス−ト被覆を沈積させることができないこ
とによって生じたフッ素含有チュ−ブの消耗を軽減する
目的のためにシリカ・チュ−ブ３６が用いられる。
【００２１】下記の理由で、被覆２８はハンドル４４の
チュ−ブ２７に隣接した部分上を延長している。爾後の
コンソリデ−ション処理時に、そのチュ−ブ２７のハン
ドル４４に隣接した部分がコンソリデ−ション温度を受
けると、それの粘度は、チュ−ブ２７のその部分が被覆
を除去されると、それがス−トを被覆されたチュ−ブの
重量を支えきれなくなる、すなわちその構体がコンソリ
デ−ション用炉内に落下するのに十分なだけ低くくな
る。しかし、ス−トがハンドル４４の隣接した部分上を
延長しているので、ハンドル４４に隣接したチュ−ブ２
７の端部全体が覆われる。したがって、シリカ・ス−ト
がコンソリデ−ション処理時に構体を支持するのに十分
なだけ強い層をチュ−ブ２７上に形成する。
チュ−ブ２７に隣接した部分上を延長している。爾後の
コンソリデ−ション処理時に、そのチュ−ブ２７のハン
ドル４４に隣接した部分がコンソリデ−ション温度を受
けると、それの粘度は、チュ−ブ２７のその部分が被覆
を除去されると、それがス−トを被覆されたチュ−ブの
重量を支えきれなくなる、すなわちその構体がコンソリ
デ−ション用炉内に落下するのに十分なだけ低くくな
る。しかし、ス−トがハンドル４４の隣接した部分上を
延長しているので、ハンドル４４に隣接したチュ−ブ２
７の端部全体が覆われる。したがって、シリカ・ス−ト
がコンソリデ−ション処理時に構体を支持するのに十分
なだけ強い層をチュ−ブ２７上に形成する。
【００２２】単一の被覆２８が示されているが、複数の
ス−ト被覆を沈積させてもよく、その場合、各被覆の屈
折率は得られる光ファイバの所望の屈折率プロファイル
に依存する。図７の半径r1およびr2間の屈折率プリファ
イルを形成するたには、ス−ト被覆２８は純粋なSiO2よ
りなるものであり得る。図８の半径r1およびr3の間のプ
ロファイルを形成するためには、GeO2をド−プしたSiO2
の第１のス−ト被覆がチュ−ブ２７上に沈積され、それ
に続いて、純粋なSiO2よりなる第２のス−ト被覆が沈積
され得る。チュ−ブ３６が用いられていない場合には、
チュ−ブ２７は加熱され、そしてロッド２２を保持する
のに十分に小さい内径を有する領域を形成するために内
方にテ−パをつけられる。あるいは、ロッド２２の上端
部がチュ−ブ２７の頂部で保持されるようにするため
に、そのロッド２２の上端部に小さい変形をつけること
ができる。ロッド２２は、チュ−ブ２７の屈折率より大
きい屈折率を有するガラス、例えば純粋なシリカまたは
GeO2、P2O5等をド−プしたシリカで形成されるのが好ま
しい。ロッド２２は、それの所望の屈折率プロファイル
に依存して、修正化学蒸気沈積（ＭＣＶＤ）、軸付け法
（ＶＡＤ）、および外付け法（ＯＶＤ）のような種々の
公知技術のうちの任意の１つで形成され得る。ＯＶＤ技
術で作成され得るプロファイルのうちの２つは、図７お
よび８の半径r1以内の中央領域である。図７の中央領域
は半径方向に減少しており、他方、図８のものは実質的
にステップ・プロファイルである。特定の分散修正され
た特性のような種々の形式の光特性を有する光ファイバ
を作成するために、ファイバの中央部分は、放物線状の
傾斜等のような異なる屈折率プロファイルを有しうる。
フッ素をド−プされたチュ−ブの半径より大きい半径を
有する付加的な層があれば、それも分散のような光特性
に影響を及ぼす。
ス−ト被覆を沈積させてもよく、その場合、各被覆の屈
折率は得られる光ファイバの所望の屈折率プロファイル
に依存する。図７の半径r1およびr2間の屈折率プリファ
イルを形成するたには、ス−ト被覆２８は純粋なSiO2よ
りなるものであり得る。図８の半径r1およびr3の間のプ
ロファイルを形成するためには、GeO2をド−プしたSiO2
の第１のス−ト被覆がチュ−ブ２７上に沈積され、それ
に続いて、純粋なSiO2よりなる第２のス−ト被覆が沈積
され得る。チュ−ブ３６が用いられていない場合には、
チュ−ブ２７は加熱され、そしてロッド２２を保持する
のに十分に小さい内径を有する領域を形成するために内
方にテ−パをつけられる。あるいは、ロッド２２の上端
部がチュ−ブ２７の頂部で保持されるようにするため
に、そのロッド２２の上端部に小さい変形をつけること
ができる。ロッド２２は、チュ−ブ２７の屈折率より大
きい屈折率を有するガラス、例えば純粋なシリカまたは
GeO2、P2O5等をド−プしたシリカで形成されるのが好ま
しい。ロッド２２は、それの所望の屈折率プロファイル
に依存して、修正化学蒸気沈積（ＭＣＶＤ）、軸付け法
（ＶＡＤ）、および外付け法（ＯＶＤ）のような種々の
公知技術のうちの任意の１つで形成され得る。ＯＶＤ技
術で作成され得るプロファイルのうちの２つは、図７お
よび８の半径r1以内の中央領域である。図７の中央領域
は半径方向に減少しており、他方、図８のものは実質的
にステップ・プロファイルである。特定の分散修正され
た特性のような種々の形式の光特性を有する光ファイバ
を作成するために、ファイバの中央部分は、放物線状の
傾斜等のような異なる屈折率プロファイルを有しうる。
フッ素をド−プされたチュ−ブの半径より大きい半径を
有する付加的な層があれば、それも分散のような光特性
に影響を及ぼす。
【００２３】コンソリデ−ション用炉１５内に挿入する
ために支持チュ−ブ４６からハンドル４４が懸下され
る。ハンドル４４は、それの上端部におけるフレア状ジ
ョイント４８を、そのジョイント４８から離間された環
状の拡大部４９を有するガラスチュ−ブ４５よりなる。
支持チュ−ブ４６はそれの端部に形成されたスロット付
きハンドルを有している。チュ−ブ４６の端部領域の一
側がハンドル４４の上端部を受入れるために除去され、
チュ−ブ４５の隣接部分がスロット５１に挿入される
と、拡大部４９がストッロの付いたベ−ス５０上に休止
する。ガス誘導チュ−ブ５３の端部には、ジョイント４
８の空洞５４内に嵌入するボ−ル・ジョイント５２があ
る。
ために支持チュ−ブ４６からハンドル４４が懸下され
る。ハンドル４４は、それの上端部におけるフレア状ジ
ョイント４８を、そのジョイント４８から離間された環
状の拡大部４９を有するガラスチュ−ブ４５よりなる。
支持チュ−ブ４６はそれの端部に形成されたスロット付
きハンドルを有している。チュ−ブ４６の端部領域の一
側がハンドル４４の上端部を受入れるために除去され、
チュ−ブ４５の隣接部分がスロット５１に挿入される
と、拡大部４９がストッロの付いたベ−ス５０上に休止
する。ガス誘導チュ−ブ５３の端部には、ジョイント４
８の空洞５４内に嵌入するボ−ル・ジョイント５２があ
る。
【００２４】アセンブリ３２がコンソリデ−ション用炉
１５内で加熱されている時に、乾燥用ガスがその炉内を
上方に流れる（矢印３３）乾燥用ガスは従来より塩素と
ヘリウムのような不活性ガスの混合物よりなるものであ
る。塩素を含んだガス流（矢印５５）がチュ−ブ５３か
らチュ−ブ２７内に流入される。ガス流５５はヘリウム
のような希釈物を含んでいてもよいが、清掃の目的のた
めには純粋な塩素が好ましい。ロッド２２の直径はチュ
−ブ２７の内径より若干小さいので、塩素はロッド２２
の全周のまわりで下方に流れ、チュ−ブ３６を通じて排
出される。ロッド２２の下端部を通る塩素の流れを助長
するために、その端部には下面の周囲において１つまた
はそれ以上のスロット２３を設けられ得る（図４および
５）。その塩素は熱化学清掃剤として作用する。この熱
化学清掃工程時には、その温度はコンソリデ−ション温
度より低く、したたって所要の清掃が生ずるのに十分な
長さの時間のあいだロッド２２とチュ−ブ２７の間の空
間が開いた状態のままである。塩素清掃工程は高温でよ
り効果である。この清掃工程の温度は少なくとも1000℃
であることが好ましい。なぜなら、それより低い温度で
は、その工程の期間が長くなり過ぎて商業用目的に対し
て望ましくなくなるからである。明白なことであるが、
処理時間が問題でなければ、低い温度を用いてもよい。
フッ素チュ−ブとロッド２２の間に熱い塩素を流すこと
は、それら２つの部材の表面をそれらの境界面にシ−ド
が形成されることなしに互いに持ち来すことができる点
で非常に有益である。シ−ドは得られる光ファイバに減
衰を生じさせるおそれのある泡や不純物のような欠陥を
含む。
１５内で加熱されている時に、乾燥用ガスがその炉内を
上方に流れる（矢印３３）乾燥用ガスは従来より塩素と
ヘリウムのような不活性ガスの混合物よりなるものであ
る。塩素を含んだガス流（矢印５５）がチュ−ブ５３か
らチュ−ブ２７内に流入される。ガス流５５はヘリウム
のような希釈物を含んでいてもよいが、清掃の目的のた
めには純粋な塩素が好ましい。ロッド２２の直径はチュ
−ブ２７の内径より若干小さいので、塩素はロッド２２
の全周のまわりで下方に流れ、チュ−ブ３６を通じて排
出される。ロッド２２の下端部を通る塩素の流れを助長
するために、その端部には下面の周囲において１つまた
はそれ以上のスロット２３を設けられ得る（図４および
５）。その塩素は熱化学清掃剤として作用する。この熱
化学清掃工程時には、その温度はコンソリデ−ション温
度より低く、したたって所要の清掃が生ずるのに十分な
長さの時間のあいだロッド２２とチュ−ブ２７の間の空
間が開いた状態のままである。塩素清掃工程は高温でよ
り効果である。この清掃工程の温度は少なくとも1000℃
であることが好ましい。なぜなら、それより低い温度で
は、その工程の期間が長くなり過ぎて商業用目的に対し
て望ましくなくなるからである。明白なことであるが、
処理時間が問題でなければ、低い温度を用いてもよい。
フッ素チュ−ブとロッド２２の間に熱い塩素を流すこと
は、それら２つの部材の表面をそれらの境界面にシ−ド
が形成されることなしに互いに持ち来すことができる点
で非常に有益である。シ−ドは得られる光ファイバに減
衰を生じさせるおそれのある泡や不純物のような欠陥を
含む。
【００２５】ス−ト被覆２８はコンソリデ−トする時に
チュ−ブ２７に対して半径方向内方の力を加え、それに
よってそのチュ−ブをロッド２２に対して内方に押しつ
けて、３つの領域２２、２７および２８’が完全に融着
された融着アセンブリ３８（図６参照）を形成する。比
較的低い密度のス−トのほうがより大きい内方の力を与
えるが、ス−ト被覆はクラッキングを防止するのに十分
なだけ稠密でなければならない。
チュ−ブ２７に対して半径方向内方の力を加え、それに
よってそのチュ−ブをロッド２２に対して内方に押しつ
けて、３つの領域２２、２７および２８’が完全に融着
された融着アセンブリ３８（図６参照）を形成する。比
較的低い密度のス−トのほうがより大きい内方の力を与
えるが、ス−ト被覆はクラッキングを防止するのに十分
なだけ稠密でなければならない。
【００２６】クラッドガラス層２８’は得られる光ファ
イバのクラッドの一部分として機能する。融着アセンブ
リ３８には、そのアセンブリを延伸してファイバにする
前に付加クラッドが設けられる。例えば、クラッド・ス
−トの被覆がアセンブリ３８上に沈積され、そしてコン
ソリデ−トされ得る。あるいは、アセンブリ３８がクラ
ッドガラス・チュ−ブに挿入されてもよい。
イバのクラッドの一部分として機能する。融着アセンブ
リ３８には、そのアセンブリを延伸してファイバにする
前に付加クラッドが設けられる。例えば、クラッド・ス
−トの被覆がアセンブリ３８上に沈積され、そしてコン
ソリデ−トされ得る。あるいは、アセンブリ３８がクラ
ッドガラス・チュ−ブに挿入されてもよい。
【００２７】本発明の他の態様によれば、ス−ト被覆２
８はチュ−ブ２７上に沈積されず、そしてチュ−ブ２７
は炉１５内でロッド２２に対してコラプスされない。ロ
ッド２２、チュ−ブ２７、チュ−ブ３６およびボ−ルジ
ョイント・ハンドル４４を含んだアセンブリは、上述の
ようにロッド２２とチュ−ブ２７の間に塩素が流れてい
る状態で、炉内で高温を受ける。その温度は、部材２２
および２７の表面を化学的に清掃するためには、約1000
℃〜1500℃の範囲内であることが好ましい。化学的清掃
を生じさせるのに十分な時間が経過した後で、清掃され
たアセンブリ６３がその炉から取り出され、そして従来
の延伸炉に挿入される（図９）。ロッド２２の上端部に
は、ハンドル４４またはその近傍における狭い領域から
懸下された拡大端部６５を設けられる。図示の実施例で
は、ハンドル４４の下端部の内径がチュ−ブ２７の上端
部の内径より大きく、このことが拡大部６５を支持する
出張り部を与える。ハンドル４４には真空源（図示せ
ず）が連結される。アセンブリ６３の先端部がヒ−タを
通ると、そのアセンブリの直径が減少し、そしてチュ−
ブ２７がロッド２２に対してコラプスし、それら２つの
部材の間の空間が脱気される。アセンブリをさらに延伸
することによって、そのアセンブリが細長くなされ、チ
ュ−ブ２７がロッド２２に融着したコア・プリフォ−ム
・ロッド６６となされる。このコア・プリフォ−ム・ロ
ッドは適当な長さに切断され、その切断されたものが上
述のようにクラッドを設けられそして延伸されて光ファ
イバとなされる。
８はチュ−ブ２７上に沈積されず、そしてチュ−ブ２７
は炉１５内でロッド２２に対してコラプスされない。ロ
ッド２２、チュ−ブ２７、チュ−ブ３６およびボ−ルジ
ョイント・ハンドル４４を含んだアセンブリは、上述の
ようにロッド２２とチュ−ブ２７の間に塩素が流れてい
る状態で、炉内で高温を受ける。その温度は、部材２２
および２７の表面を化学的に清掃するためには、約1000
℃〜1500℃の範囲内であることが好ましい。化学的清掃
を生じさせるのに十分な時間が経過した後で、清掃され
たアセンブリ６３がその炉から取り出され、そして従来
の延伸炉に挿入される（図９）。ロッド２２の上端部に
は、ハンドル４４またはその近傍における狭い領域から
懸下された拡大端部６５を設けられる。図示の実施例で
は、ハンドル４４の下端部の内径がチュ−ブ２７の上端
部の内径より大きく、このことが拡大部６５を支持する
出張り部を与える。ハンドル４４には真空源（図示せ
ず）が連結される。アセンブリ６３の先端部がヒ−タを
通ると、そのアセンブリの直径が減少し、そしてチュ−
ブ２７がロッド２２に対してコラプスし、それら２つの
部材の間の空間が脱気される。アセンブリをさらに延伸
することによって、そのアセンブリが細長くなされ、チ
ュ−ブ２７がロッド２２に融着したコア・プリフォ−ム
・ロッド６６となされる。このコア・プリフォ−ム・ロ
ッドは適当な長さに切断され、その切断されたものが上
述のようにクラッドを設けられそして延伸されて光ファ
イバとなされる。
【００２８】ほぼ1300nmの波長で使用するように設計さ
れた典型的なステップインデックス型光ファイバは、そ
のファイバが最小の減衰を提示する1550nm窓で正の分散
を提示する。このようなシステムは、1550nmで比較的高
い値の負の分散を有する分散補償（ＤＣ）ファイバをス
テップインデックス型ファイバと直列に配置することに
よって、1550nm窓で動作するようにアップグレ−ドされ
得る。下記の実施例では、このようなＤＣファイバの製
作について説明する。
れた典型的なステップインデックス型光ファイバは、そ
のファイバが最小の減衰を提示する1550nm窓で正の分散
を提示する。このようなシステムは、1550nmで比較的高
い値の負の分散を有する分散補償（ＤＣ）ファイバをス
テップインデックス型ファイバと直列に配置することに
よって、1550nm窓で動作するようにアップグレ−ドされ
得る。下記の実施例では、このようなＤＣファイバの製
作について説明する。
【００２９】図７に示された屈折率プロファイルを有す
るシングルモ−ドＤＣ光ファイバが下記のようにして作
成された。0.25インチ（0.64cm）のアルミナ・ロッド
が、1.5インチ（3.8cm）の外径を有するアルミナ・チュ
−ブに挿入された。アルミナ・ロッドをアルミナ・チュ
−ブ内の中央に位置決めするために、そのアルミナ・チ
ュ−ブの両端部にゴムコルクが用いられた。ハンドル１
１がアルミナ・チュ−ブの一端部近傍に配置された。ア
ルミナ・チュ−ブ上およびハンドルの一部分上に純粋な
シリカ・ス−トが沈積された。アルミナ・チュ−ブ上に
多孔質プリフォ−ムを形成する方法についての詳細な説
明が米国特許第５１８０４１０号に見られる。
るシングルモ−ドＤＣ光ファイバが下記のようにして作
成された。0.25インチ（0.64cm）のアルミナ・ロッド
が、1.5インチ（3.8cm）の外径を有するアルミナ・チュ
−ブに挿入された。アルミナ・ロッドをアルミナ・チュ
−ブ内の中央に位置決めするために、そのアルミナ・チ
ュ−ブの両端部にゴムコルクが用いられた。ハンドル１
１がアルミナ・チュ−ブの一端部近傍に配置された。ア
ルミナ・チュ−ブ上およびハンドルの一部分上に純粋な
シリカ・ス−トが沈積された。アルミナ・チュ−ブ上に
多孔質プリフォ−ムを形成する方法についての詳細な説
明が米国特許第５１８０４１０号に見られる。
【００３０】コンソリデ−ションの前に、標準のボ−ル
ジョイント・ハンドル１４がシリカ・ハンドル１１に融
着された。コンソリデ−ションは図２に関連して説明さ
れた方法で行なわれた。センタ−フロ−・ガス１６は1.
5 slpmのSiF4よりなっていた。マッフル・ガス１７は20
slpmのHe、0.5 slpmのCl2および1.0 slpmのSiF4よりな
っていた。
ジョイント・ハンドル１４がシリカ・ハンドル１１に融
着された。コンソリデ−ションは図２に関連して説明さ
れた方法で行なわれた。センタ−フロ−・ガス１６は1.
5 slpmのSiF4よりなっていた。マッフル・ガス１７は20
slpmのHe、0.5 slpmのCl2および1.0 slpmのSiF4よりな
っていた。
【００３１】コンソリデ−トされたフッ素をド−プした
チュ−ブは約2.4重量％のフッ素を含んでいた（シリカ
に対するこのチュ−ブのΔ値は約-0.7％Δであった）。
このチュ−ブは、約12mmの外径と6.1mmの内径を有する
細長いチュ−ブを形成するために再延伸された。フッ素
をド−プしたチュ−ブ２７の30インチ（76cm）の長さの
片がコンソリデ−トされたチュ−ブから切断された。チ
ュ−ブ２７の第１の端部に標準の研磨されたジョイント
・ハンドル４４が融着された。約3mmおよび12mmの内径
および外径を有する4インチ（10cm）の長さのシリカ・
チュ−ブが融着された。このようにして得られた管状の
構造物の両端部が旋盤に装着されて、そこでその構造物
が火炎加水分解バ−ナに対して回転と往復直線運動をな
された（図３）。バ−ナ炎に乗せられたSiO2の粒子がチ
ュ−ブ２７上に沈積され、長さ70cm、直径90mmの被覆２
８を形成した。被覆２８はチュ−ブ２７の全長にわたっ
て延長し、そしてハンドル４４に沿って約50mmの長手方
向の距離だけ延長していた。その後で、被覆された構造
物３０が旋盤から取外された。
チュ−ブは約2.4重量％のフッ素を含んでいた（シリカ
に対するこのチュ−ブのΔ値は約-0.7％Δであった）。
このチュ−ブは、約12mmの外径と6.1mmの内径を有する
細長いチュ−ブを形成するために再延伸された。フッ素
をド−プしたチュ−ブ２７の30インチ（76cm）の長さの
片がコンソリデ−トされたチュ−ブから切断された。チ
ュ−ブ２７の第１の端部に標準の研磨されたジョイント
・ハンドル４４が融着された。約3mmおよび12mmの内径
および外径を有する4インチ（10cm）の長さのシリカ・
チュ−ブが融着された。このようにして得られた管状の
構造物の両端部が旋盤に装着されて、そこでその構造物
が火炎加水分解バ−ナに対して回転と往復直線運動をな
された（図３）。バ−ナ炎に乗せられたSiO2の粒子がチ
ュ−ブ２７上に沈積され、長さ70cm、直径90mmの被覆２
８を形成した。被覆２８はチュ−ブ２７の全長にわたっ
て延長し、そしてハンドル４４に沿って約50mmの長手方
向の距離だけ延長していた。その後で、被覆された構造
物３０が旋盤から取外された。
【００３２】コア・ロッド２２を作成するために下記の
方法が用いられた。アルミナ・マンドレルの大径端部が
ガラス管状ハンドルに挿入された。マンドレルの外径
は、そのマンドレルの107cmの長さにわたって5.5mmから
6.5mmまでテ−パしていた。マンドレルの端部が旋盤に
装着され、そこでマンドレルが回転と直線往復運動をな
された。GeO2をド−プしたSiO2ス−トがマンドレルとハ
ンドルの一部分上に沈積された。37重量％GeO2をド−プ
されたSiO2よりなるス−トを形成するのに十分な量で反
応物GeCl4およびSiCl4が最初にバ−ナに流された。バ−
ナがマンドレルに対して通過する毎に、GeCl4の流れは
減少され、最後の通過で純粋なシリカ・ス−トを沈積し
た。バ−ナへのGeCl4の流れは、得られたファイバ中のG
eO2の濃度の半径方向の減少が実質的に放物線状となる
ような処方に従って減少した。
方法が用いられた。アルミナ・マンドレルの大径端部が
ガラス管状ハンドルに挿入された。マンドレルの外径
は、そのマンドレルの107cmの長さにわたって5.5mmから
6.5mmまでテ−パしていた。マンドレルの端部が旋盤に
装着され、そこでマンドレルが回転と直線往復運動をな
された。GeO2をド−プしたSiO2ス−トがマンドレルとハ
ンドルの一部分上に沈積された。37重量％GeO2をド−プ
されたSiO2よりなるス−トを形成するのに十分な量で反
応物GeCl4およびSiCl4が最初にバ−ナに流された。バ−
ナがマンドレルに対して通過する毎に、GeCl4の流れは
減少され、最後の通過で純粋なシリカ・ス−トを沈積し
た。バ−ナへのGeCl4の流れは、得られたファイバ中のG
eO2の濃度の半径方向の減少が実質的に放物線状となる
ような処方に従って減少した。
【００３３】ス−ト・プリフォ−ムを100mmの厚さまで
沈積した後で、ハンドルを介してマンドレルを引出すこ
とによってそのマンドレルが取り出され、それによって
その後に長手方向の穴が残った。ハンドルの反対側の多
孔質プリフォ−ムの穴の端部に毛細チュ−ブが挿入され
た。多孔質プリフォ−ムがコンソリデ−ション炉に懸下
され、そして1.0 slpmのヘリウムと50 sccmの塩素より
なるセンタ−ライン乾燥用ガスがハンドルを通じてプリ
フォ−ムの穴に流入され、そしてプリフォ−ムの格子を
通じて外方に流出した。40 slpmのヘリウムよりなるマ
ッフル・ガスが炉中を上方に流れた。コンソリデ−ショ
ン用炉の最高温度は1460℃であった。毛細チュ−ブ・プ
ラグの穴がコンソリデ−ション処理時に閉塞した。
沈積した後で、ハンドルを介してマンドレルを引出すこ
とによってそのマンドレルが取り出され、それによって
その後に長手方向の穴が残った。ハンドルの反対側の多
孔質プリフォ−ムの穴の端部に毛細チュ−ブが挿入され
た。多孔質プリフォ−ムがコンソリデ−ション炉に懸下
され、そして1.0 slpmのヘリウムと50 sccmの塩素より
なるセンタ−ライン乾燥用ガスがハンドルを通じてプリ
フォ−ムの穴に流入され、そしてプリフォ−ムの格子を
通じて外方に流出した。40 slpmのヘリウムよりなるマ
ッフル・ガスが炉中を上方に流れた。コンソリデ−ショ
ン用炉の最高温度は1460℃であった。毛細チュ−ブ・プ
ラグの穴がコンソリデ−ション処理時に閉塞した。
【００３４】コンソリデ−トされたプリフォ−ムが、米
国特許第４４８６２１２号に開示されている態様でそれ
の上端部に真空接続が固着された状態で、延伸装置に挿
入され、そこで2100℃に加熱された。プリフォ−ムの穴
が非常に細くなるかあるいは完全に閉塞されるようにそ
のプリフォ−ムの端部が延伸された後で、その穴が脱気
された。プリフォ−ムの下端部が約15cm/分の速度で下
方に引張られ、そしてそれの直径が減少するに伴って、
脱気された穴がコラプスした。このようにして得られた
ロッドの直径は約6mmであった。この結果得られた延伸
されたロッドの屈折率プロファイルは図７の軸線と半径
r1の間の屈折率に類似していた。爾後のコンソリデ−シ
ョン処理におて下端部を形成するべきロッド２２の端部
２４の周囲に２つのスロット２３が形成された。
国特許第４４８６２１２号に開示されている態様でそれ
の上端部に真空接続が固着された状態で、延伸装置に挿
入され、そこで2100℃に加熱された。プリフォ−ムの穴
が非常に細くなるかあるいは完全に閉塞されるようにそ
のプリフォ−ムの端部が延伸された後で、その穴が脱気
された。プリフォ−ムの下端部が約15cm/分の速度で下
方に引張られ、そしてそれの直径が減少するに伴って、
脱気された穴がコラプスした。このようにして得られた
ロッドの直径は約6mmであった。この結果得られた延伸
されたロッドの屈折率プロファイルは図７の軸線と半径
r1の間の屈折率に類似していた。爾後のコンソリデ−シ
ョン処理におて下端部を形成するべきロッド２２の端部
２４の周囲に２つのスロット２３が形成された。
【００３５】ロッド２２が、それの端部２４がチュ−ブ
３６に接触するまでハンドル４４を通じてフッ素をド−
プしたチュ−ブ２７に挿入され、それによって図４のス
−トを被覆されたアセンブリ３２を形成した。アセンブ
リ３２のハンドル４４がコンソリデ−ション用炉に挿入
するために支持チュ−ブ４６から懸下された。アセンブ
リ３２は、1 rpmで回転されながら、毎分5mmの速度でコ
ンソリデ−ション用炉マッフル１５内に下降された。50
sccmの塩素および40 slpmのヘリウムよりなるガス混合
物がマッフル中を上方に流れた。センタ−ライン・ガス
流５５は0.5 slpmの塩素よりなっていた。その塩素がロ
ッド２２のまわりを下方に流れそしてチュ−ブ３６を通
じて排出された。コンソリデ−ション用炉内の最高温度
は1500であった。アセンブリ３２が下方に移動されて炉
内にいれられるにつれて、アセンブリの温度は、センタ
−ライン塩素流がロッド２２とチュ−ブ２７の隣接表面
を清掃するのに十分なだけ高くなった。アセンブリ３２
がさらに炉内に移動すると、まずそれの先端部が、そし
てその後でアセンブリの残部が、被覆２８をコンソリデ
−トさせるのに十分な1460℃という温度を受けた。ス−
ト被覆２８のコンソリデ−ション時に、チュ−ブ２７が
部分２２に対して内方に押しつけられ、それによって融
着されたアセンブリを形成した。
３６に接触するまでハンドル４４を通じてフッ素をド−
プしたチュ−ブ２７に挿入され、それによって図４のス
−トを被覆されたアセンブリ３２を形成した。アセンブ
リ３２のハンドル４４がコンソリデ−ション用炉に挿入
するために支持チュ−ブ４６から懸下された。アセンブ
リ３２は、1 rpmで回転されながら、毎分5mmの速度でコ
ンソリデ−ション用炉マッフル１５内に下降された。50
sccmの塩素および40 slpmのヘリウムよりなるガス混合
物がマッフル中を上方に流れた。センタ−ライン・ガス
流５５は0.5 slpmの塩素よりなっていた。その塩素がロ
ッド２２のまわりを下方に流れそしてチュ−ブ３６を通
じて排出された。コンソリデ−ション用炉内の最高温度
は1500であった。アセンブリ３２が下方に移動されて炉
内にいれられるにつれて、アセンブリの温度は、センタ
−ライン塩素流がロッド２２とチュ−ブ２７の隣接表面
を清掃するのに十分なだけ高くなった。アセンブリ３２
がさらに炉内に移動すると、まずそれの先端部が、そし
てその後でアセンブリの残部が、被覆２８をコンソリデ
−トさせるのに十分な1460℃という温度を受けた。ス−
ト被覆２８のコンソリデ−ション時に、チュ−ブ２７が
部分２２に対して内方に押しつけられ、それによって融
着されたアセンブリを形成した。
【００３６】アセンブリ３８がコンソリデ−ション用炉
から取り出されて、延伸用炉に入れられた。プリフォ−
ムの下端部が約2100℃に加熱され、そして5.5mmの直径
を有するロッドを形成するように延伸された。
から取り出されて、延伸用炉に入れられた。プリフォ−
ムの下端部が約2100℃に加熱され、そして5.5mmの直径
を有するロッドを形成するように延伸された。
【００３７】このようんして得られたロッドから90cmの
部分が切断され、そしてそれが旋盤に支持されて、そこ
でその部分はクラッド・ガラスス−トの付加的な被覆を
沈積するためのマンドレルとして機能した。沈積は、複
合プリフォ−ムを形成するために100mmの外径を有するS
iO2粒子の層が沈積するまで、図１に関連して説明した
方法で続けられた。
部分が切断され、そしてそれが旋盤に支持されて、そこ
でその部分はクラッド・ガラスス−トの付加的な被覆を
沈積するためのマンドレルとして機能した。沈積は、複
合プリフォ−ムを形成するために100mmの外径を有するS
iO2粒子の層が沈積するまで、図１に関連して説明した
方法で続けられた。
【００３８】このようにして得られた複合プリフォ−ム
が、1450℃の最高温度を有するコンソリデ−ション用炉
に徐々に挿入され、その炉内でその複合プリフォ−ム
は、99.5容量％のヘリウムと0.5容量％の塩素の混合物
が炉マッフルを通って上方に流れている状態で、コンソ
リデ−トされた。このようにして得られたコンソリデ−
トされた延伸用母材は、直径が約50mmであって、延伸用
炉に挿入され、その炉内で約2100℃の温度を受けた。延
伸用母材は125μmの外径を有する分散補償光ファイバを
形成するために延伸された。このファイバのシングルモ
−ド・カットオッフ値は750nmであった。1550nmの波長
では、減衰が0.5dB/kmであり、そして分散は-90psec/km
nmより負方向に大きかった。この方法で作成されたフ
ァイバの分散の最低値は-105psec/km nmであった。
が、1450℃の最高温度を有するコンソリデ−ション用炉
に徐々に挿入され、その炉内でその複合プリフォ−ム
は、99.5容量％のヘリウムと0.5容量％の塩素の混合物
が炉マッフルを通って上方に流れている状態で、コンソ
リデ−トされた。このようにして得られたコンソリデ−
トされた延伸用母材は、直径が約50mmであって、延伸用
炉に挿入され、その炉内で約2100℃の温度を受けた。延
伸用母材は125μmの外径を有する分散補償光ファイバを
形成するために延伸された。このファイバのシングルモ
−ド・カットオッフ値は750nmであった。1550nmの波長
では、減衰が0.5dB/kmであり、そして分散は-90psec/km
nmより負方向に大きかった。この方法で作成されたフ
ァイバの分散の最低値は-105psec/km nmであった。
【００３９】本発明より以前においては、フッ素チュ−
ブとゲルマニア・ロッドの２つの部材が互いに対接され
た場合にそれら間の境界面にシ−ドが生じていた。本発
明の方法はシ−ドを本質的に完全に排除するものであ
り、このことは50kmのファイバを生ずる母材が常に何ら
の支障もなく延伸されたことによって、すなわち1550nm
におけるファイバ減衰が常に約0.5dB/kmであったことに
よって立証された。
ブとゲルマニア・ロッドの２つの部材が互いに対接され
た場合にそれら間の境界面にシ−ドが生じていた。本発
明の方法はシ−ドを本質的に完全に排除するものであ
り、このことは50kmのファイバを生ずる母材が常に何ら
の支障もなく延伸されたことによって、すなわち1550nm
におけるファイバ減衰が常に約0.5dB/kmであったことに
よって立証された。
【図１】 マンドレル上に多孔質ガラス・プリフォ−ム
が形成される状態を示している。
が形成される状態を示している。
【図２】 多孔質ガラス・プリフォ−ムのコンソリデ−
ションを示している。
ションを示している。
【図３】 フッ素をド−プしたガラスチュ−ブに対する
ガラス粒子の被覆の添着を示している。
ガラス粒子の被覆の添着を示している。
【図４】 図３の方法で形成されたアセンブリをコンソ
リデ−トさせかつ融着させる装置の断面図である。
リデ−トさせかつ融着させる装置の断面図である。
【図５】 図４の線５−５に沿って見た断面図である。
【図６】 図４に示されたコンソリデ−ション／融着工
程で得られた融着されたアセンブリの断面図である。
程で得られた融着されたアセンブリの断面図である。
【図７】 本発明の方法によって作成され得る光ファイ
バの屈折率プロファイルの例である。
バの屈折率プロファイルの例である。
【図８】 本発明の方法によって作成され得る光ファイ
バの屈折率プロファイルの例である。
バの屈折率プロファイルの例である。
【図９】 チュ−ブが延伸されかつロッドに対してコラ
プスされる線引き用炉の断面図である。
プスされる線引き用炉の断面図である。
【符号の説明】 １０ マンドレル １１ 管状ハンドル １２ ガラス・プリフォ−ム １３ ス−ト発生バ−ナ １４ ボ−ルジョイント・ハンドル １５ コンソリデ−ション用炉 １６ センタ−ライン・ガス １９ 毛細チュ−ブ ２２ ロッド ２７ ホウ素をド−プしたチュ−ブ ２８ 被覆 ２８’ クラッドガラス層 ３６ シリカ・チュ−ブ ３８ 融着アセンブリ ４６ 支持チュ−ブ ４８ フレア状ジョイント ４９ 拡大部 ５１ スロット ５２ ボ−ル・ジョイント ５４ 空洞
Claims (12)
- 【請求項１】 光ファイバ・プリフォ−ムを製造する方
法であって、 第１および第２の端部を有するガラスチュ−ブにガラス
コア・ロッドを挿入してアセンブリを形成し、 前記アセンブリ全体を加熱し、 前記チュ−ブの第１の端部および前記チュ−ブと前記ロ
ッドの間に塩素を含んだセンタ−ライン・ガスを流して
流入させそして前記チュ−ブの第２の端部から流出さ
せ、 前記チュ−ブを前記ロッドに対してコラプスさせ、 このようにして得られたアセンブリにクラッドガラスの
層を設ける工程よりなる光ファイバ・プリフォ−ムの製
造方法。 - 【請求項２】 前記アセンブリを加熱する工程に先立っ
て、ガラス粒子の被覆が前記チュ−ブの外表面上に沈積
され、かつ前記コラプスさせる工程は被覆されたチュ−
ブとロッドよりなるアセンブリを加熱して前記被覆をコ
ンソリデ−トさせ、それによって前記チュ−ブを前記ロ
ッドに対してコラプスさせかつ融着させる半径方向内方
の力を生じさせることよりなる請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記加熱工程は、前記ガラス粒子のコン
ソリデ−ション温度より低い温度に前記被覆されたアセ
ンブリを加熱し、そしてその後で前記被覆をコンソリデ
−トさせるのに十分な温度に加熱し、それによって前記
チュ−ブを前記ロッドに対してコラプスさせかつ融着さ
せる半径方向内方の力を生じさせて、コンソリデ−トさ
れたアセンブリを形成することよりなる請求項２の方
法。 - 【請求項４】 前記ガラスチュ−ブは、長手方向の貫通
穴を有する管状の多孔質ガラスプリフォ−ムを形成し、
フッ素を含んだガスを前記穴に流入させそＳちえ前記多
孔質プリフォ−ムの微細孔を通じて外方に流出させ、そ
して前記多孔質ガラスプリフォ−ムを熱処理してそれを
コンソリデ−トさせて非多孔質のフッ素をド−プしたチ
ュ−ブにする工程によって形成される請求項１、２また
は３の方法。 - 【請求項５】 前記ガラスチュ−ブは、円柱状のマンド
レル上にホウ素を含んだガラス粒子を沈積させ、前記マ
ンドレルを除去して管状の、ホウ素を含んだ多孔質ガラ
スプリフォ−ムを形成し、そして前記多孔質ガラスプリ
フォ−ムを熱処理してそれをコンソリデ−トさせて非多
孔質のホウ素をド−プしたチュ−ブにする工程によって
形成される請求項１、２または３の方法。 - 【請求項６】 前記チュ−ブを前記ロッドに対してコラ
プスさせる工程時に、前記チュ−ブが脱気される請求項
１の方法。 - 【請求項７】 前記塩素を含んだガスが純粋な塩素より
なり、あるいは塩素を含んだガスが塩素と希釈ガスより
なる請求項１、２または３の方法。 - 【請求項８】 前記センタ−ライン・ガスは前記チュ−
ブの第１の端部に連続的に供給され、前記チュ−ブの第
２の端部は、それがコラプスしかつ前記センタ−ライン
・ガスの流れを阻止するのに十分なだけ高い温度を受
け、あるいは毛細チュ−ブが前記チュ−ブの第２の端部
に融着され、前記センタ−ライン・ガスが前記チュ−ブ
の第１の端部に連続的に供給され、前記毛細チュ−ブ
が、それがコラプスして前記センタ−ラインガスの流れ
を阻止するのに十分なだけ高い温度をうける請求項１の
方法。 - 【請求項９】 前記アセンブリが、前記加熱する工程お
よびガスを流す工程時に、垂直方向に支持され、それに
よって前記センタ−ライン・ガスが前記流入流出工程時
に前記コア・ロッドの全周のまわりに流れるようにする
請求項１、２または３の方法。 - 【請求項１０】 前記チュ−ブを前記ロッドに対してコ
ラプスさせる工程時に、前記センタ−ライン・ガスを流
す工程が、軟化されたガラス部材をコラプスさせること
によって中断される請求項１の方法。 - 【請求項１１】 延長チュ−ブが前記チュ−ブの第２の
端部に融着され、そして前記チュ−ブを前記ロッドに対
してコラプスさせる工程時に、前記センタ−ライン・ガ
スを流す工程は、前記延長チュ−ブをコラプスさせるこ
とによって中断されるまで継続する請求項１０の方法。 - 【請求項１２】 前記挿入する工程はゲルマニウムをド
−プしたシリカ・ロッドをフッ素をド−プしたシリカ・
チュ−ブに挿入することよりなる請求項１の方法。
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