JPH0832571B2 - グレーテッドインデックス型光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
グレーテッドインデックス型光ファイバ母材の製造方法Info
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- JPH0832571B2 JPH0832571B2 JP1219948A JP21994889A JPH0832571B2 JP H0832571 B2 JPH0832571 B2 JP H0832571B2 JP 1219948 A JP1219948 A JP 1219948A JP 21994889 A JP21994889 A JP 21994889A JP H0832571 B2 JPH0832571 B2 JP H0832571B2
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- preform
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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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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光ファイバ母材、特にはグレーテッドインデ
ックス型（GI型）の高NA用光ファイバとして有用とされ
る光ファイバ母材の製造方法に関するものである。
ックス型（GI型）の高NA用光ファイバとして有用とされ
る光ファイバ母材の製造方法に関するものである。
［従来の技術］ 従来、比屈折率差Δｎが１〜２％程度のグレーテッド
インデックス型（GI型）の光ファイバ母材はVAD法で耐
熱性出発材にガラス微粒子を堆積して得た多孔質ガラス
母材を、加熱し、透明ガラス化する方法で作られている
が、長手方向に安定した屈折率分布を形成するためには
この多孔質ガラス母材の底面形状を第１図（ａ）に示し
たように凸状に保つのが有利とされており、これを焼
結，ガラス化して得た光ファイバ母材の堆積層の形状が
第１図（ｂ）に示したようになり、その屈折率分布が第
１図（ｃ）に示したようになることも知られている。
インデックス型（GI型）の光ファイバ母材はVAD法で耐
熱性出発材にガラス微粒子を堆積して得た多孔質ガラス
母材を、加熱し、透明ガラス化する方法で作られている
が、長手方向に安定した屈折率分布を形成するためには
この多孔質ガラス母材の底面形状を第１図（ａ）に示し
たように凸状に保つのが有利とされており、これを焼
結，ガラス化して得た光ファイバ母材の堆積層の形状が
第１図（ｂ）に示したようになり、その屈折率分布が第
１図（ｃ）に示したようになることも知られている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、高NA光ファイバとして有用な比屈折率差Δｎ
が2.5％以上のGI型屈折率分布を有する光ファイバ母材
をこのVAD法で製造すると多孔質ガラス母材製造の際
に、底面に穴があいたり、変形を起し、したがってこれ
を加熱し、透明ガラス化した光ファイバ母材は屈折率分
布に歪みが生じるなどの問題が生じている。
が2.5％以上のGI型屈折率分布を有する光ファイバ母材
をこのVAD法で製造すると多孔質ガラス母材製造の際
に、底面に穴があいたり、変形を起し、したがってこれ
を加熱し、透明ガラス化した光ファイバ母材は屈折率分
布に歪みが生じるなどの問題が生じている。
これはVAD法ではシリカ微粒子が四塩化ケイ素（SiC
l4）の酸水素火炎加水分解で作られるのであるが、この
SiCl4にはドーパントとなるGeO2を発生させる四塩化ゲ
ルマニウム（GeCl4）が混合されており、このGeCl4の加
水分解速度がSiCl4のそれより遅く、その堆積層の組成
が不均一となるためであり、これについてはバーナーと
母材底面との距離を大きくするか、酸水素火炎を発生さ
せる酸水素の量を原料ガス量に対して増加させるという
方法も行なわれているが、この前者の方法では火炎の安
定性がわるくなるために多孔質ガラス母材の製造が不安
定となり、後者の場合には引上速度が低下するためにシ
リカ微粉末が安定に堆積せず、したがってこの問題は解
決されていない。
l4）の酸水素火炎加水分解で作られるのであるが、この
SiCl4にはドーパントとなるGeO2を発生させる四塩化ゲ
ルマニウム（GeCl4）が混合されており、このGeCl4の加
水分解速度がSiCl4のそれより遅く、その堆積層の組成
が不均一となるためであり、これについてはバーナーと
母材底面との距離を大きくするか、酸水素火炎を発生さ
せる酸水素の量を原料ガス量に対して増加させるという
方法も行なわれているが、この前者の方法では火炎の安
定性がわるくなるために多孔質ガラス母材の製造が不安
定となり、後者の場合には引上速度が低下するためにシ
リカ微粉末が安定に堆積せず、したがってこの問題は解
決されていない。
［課題を解決するための手段］ 本発明はこのような不利を解決することのできるGI型
光ファイバ母材の製造方法に関するものであり、これは
VAD法で耐熱性出発材にガラス微粒子をその軸方向に堆
積し、成長させて多孔質ガラス母材を作り、ついでこれ
を加熱し、透明ガラス化して光ファイバ母材を製造する
方法において、該多孔質ガラス母材の堆積形状を底面形
状が下に凹になるようにして、比屈折率差が2.5％以上
であるグレーテッドインデックス型の屈折率分布を有す
る光ファイバを得ることを特徴とするグレーテッドイン
デックス型光ファイバ母材の製造方法に関するものであ
る。
光ファイバ母材の製造方法に関するものであり、これは
VAD法で耐熱性出発材にガラス微粒子をその軸方向に堆
積し、成長させて多孔質ガラス母材を作り、ついでこれ
を加熱し、透明ガラス化して光ファイバ母材を製造する
方法において、該多孔質ガラス母材の堆積形状を底面形
状が下に凹になるようにして、比屈折率差が2.5％以上
であるグレーテッドインデックス型の屈折率分布を有す
る光ファイバを得ることを特徴とするグレーテッドイン
デックス型光ファイバ母材の製造方法に関するものであ
る。
すなわち、本発明者らは比屈折率差Δｎが2.5％以上
のGI型光ファイバ母材を安定に製造する方法について種
々検討した結果、比屈折率差Δｎを2.5％以上とするた
めには前記したドーパントとしてのGeCl4をより多く添
加する必要があるのであるが、このGeCl4はSiCl4にくら
べて加水分解速度が遅いためにガラス微粒子の堆積によ
って作られる多孔質ガラス母材の底面形状を下に凸とす
ることが難しくなるが、この多孔質ガラス母材の底面を
凹とすることは容易であり、このような多孔質ガラス母
材を焼結し、透明ガラス化して得られる光ファイバ母材
も屈折率分布が安定したものになるということを見出し
て本発明を完成させた。
のGI型光ファイバ母材を安定に製造する方法について種
々検討した結果、比屈折率差Δｎを2.5％以上とするた
めには前記したドーパントとしてのGeCl4をより多く添
加する必要があるのであるが、このGeCl4はSiCl4にくら
べて加水分解速度が遅いためにガラス微粒子の堆積によ
って作られる多孔質ガラス母材の底面形状を下に凸とす
ることが難しくなるが、この多孔質ガラス母材の底面を
凹とすることは容易であり、このような多孔質ガラス母
材を焼結し、透明ガラス化して得られる光ファイバ母材
も屈折率分布が安定したものになるということを見出し
て本発明を完成させた。
以下にこれをさらに詳述する。
［作用］ 本発明のGI型光ファイバ母材の製造方法は前記したよ
うにVAD法で作られる多孔質ガラス母材の底面形状を凹
とし、これを加熱し、透明化したものである。
うにVAD法で作られる多孔質ガラス母材の底面形状を凹
とし、これを加熱し、透明化したものである。
本発明のGI型光ファイバ母材の製造方法における多孔
質ガラス母材はVAD法で作られるので、これは四塩化ケ
イ素（SiCl4）などのケイ素化合物を酸水素火炎で加水
分解してガラス微粒子を作り、これを炉内で回転してい
る棒状の耐熱性出発材、例えば石英棒上に堆積すること
によって作られるが、この多孔質ガラス母材は比屈折率
差Δｎが2.5％以上のものとするので、この原料ガス材
としてのSiCl4にはドーパントとしての四塩化ゲルマニ
ウム（GeCl4）などが多量に混入される。
質ガラス母材はVAD法で作られるので、これは四塩化ケ
イ素（SiCl4）などのケイ素化合物を酸水素火炎で加水
分解してガラス微粒子を作り、これを炉内で回転してい
る棒状の耐熱性出発材、例えば石英棒上に堆積すること
によって作られるが、この多孔質ガラス母材は比屈折率
差Δｎが2.5％以上のものとするので、この原料ガス材
としてのSiCl4にはドーパントとしての四塩化ゲルマニ
ウム（GeCl4）などが多量に混入される。
また、この多孔質ガラス母材の底面形状を下に凹にす
るためにはガラス微粒子が堆積中の多孔質ガラス母材と
酸水素火炎バーナーとの距離を調節するか、母材の中心
軸と火炎軸の偏心量を調節すればよいが、これはまた酸
水素火炎バーナーの火炎の温度分布をコントロールする
ようにしてもよい。
るためにはガラス微粒子が堆積中の多孔質ガラス母材と
酸水素火炎バーナーとの距離を調節するか、母材の中心
軸と火炎軸の偏心量を調節すればよいが、これはまた酸
水素火炎バーナーの火炎の温度分布をコントロールする
ようにしてもよい。
このようにして得られた底面形状が下に凹された多孔
質ガラス母材は例えば第２図（ａ）に示したような形状
のものとされ、これを焼結、ガラス化して得られる光フ
ァイバ母材の堆積層の形状は第２図（ｂ）に示したよう
に中央部に盛り上がりのあるものとなるが、この屈折率
分布はΔｎ＝３％で第２図（ｃ）に示したように良好な
ものとなるし、この多孔質ガラス母材は底面形状が下に
凹となっているので酸水素火炎の加水分解で発生したガ
ラス微粒子の散逸が防止されてこの付着効率が向上する
と共に、ドーパントとしてのGeの固定率も上昇するとい
う効果が与えられる。
質ガラス母材は例えば第２図（ａ）に示したような形状
のものとされ、これを焼結、ガラス化して得られる光フ
ァイバ母材の堆積層の形状は第２図（ｂ）に示したよう
に中央部に盛り上がりのあるものとなるが、この屈折率
分布はΔｎ＝３％で第２図（ｃ）に示したように良好な
ものとなるし、この多孔質ガラス母材は底面形状が下に
凹となっているので酸水素火炎の加水分解で発生したガ
ラス微粒子の散逸が防止されてこの付着効率が向上する
と共に、ドーパントとしてのGeの固定率も上昇するとい
う効果が与えられる。
GI型光ファイバ母材の製造方法はこの多孔質ガラス母
材を焼結し、透明ガラス化するのであるが、この焼結、
透明化は常法にしたがって行えばよく、したがってこの
焼結、透明化は1,400〜1,450℃で行えばよい。なお、こ
のようにして得られた光ファイバ母材はこの多孔質ガラ
ス母材の屈折率分布が上記した第２図（ｃ）に示したよ
うな良好なものであることから完全なGI型を示し、プロ
ファイルにへこみなどの不整部分を全く生じないものに
なるという有利性が与えられる。
材を焼結し、透明ガラス化するのであるが、この焼結、
透明化は常法にしたがって行えばよく、したがってこの
焼結、透明化は1,400〜1,450℃で行えばよい。なお、こ
のようにして得られた光ファイバ母材はこの多孔質ガラ
ス母材の屈折率分布が上記した第２図（ｃ）に示したよ
うな良好なものであることから完全なGI型を示し、プロ
ファイルにへこみなどの不整部分を全く生じないものに
なるという有利性が与えられる。
［実施例］ つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。
実施例 反応容器中に石英ガラス製の出発材を回転引上げ装置
に懸吊しておき、酸水素火炎バーナーに酸素ガス0.2l/
分をキャリヤーガスとした四塩化けい素0.180l/分と酸
素ガス0.5l/分をキャリヤーガスとした四塩化ゲルマニ
ウム0.082l/分を搬送すると共に燃焼ガスとしての水素
ガス5.5l/分と酸素ガス10l/分を送入し、この酸水素炎
バーナーにより生成したガラス微粒子を出発材に堆積さ
せ、これを軸方向に引上げて多孔質ガラス母材を作った
が、この際多孔質母材底面の温度分布が中央で高く、か
つ広範囲にわたるようにコントロールしたところ、得ら
れた多孔質ガラス母材の底面形状は第２図（ａ）に示し
たように下方に凹のものとなった。
に懸吊しておき、酸水素火炎バーナーに酸素ガス0.2l/
分をキャリヤーガスとした四塩化けい素0.180l/分と酸
素ガス0.5l/分をキャリヤーガスとした四塩化ゲルマニ
ウム0.082l/分を搬送すると共に燃焼ガスとしての水素
ガス5.5l/分と酸素ガス10l/分を送入し、この酸水素炎
バーナーにより生成したガラス微粒子を出発材に堆積さ
せ、これを軸方向に引上げて多孔質ガラス母材を作った
が、この際多孔質母材底面の温度分布が中央で高く、か
つ広範囲にわたるようにコントロールしたところ、得ら
れた多孔質ガラス母材の底面形状は第２図（ａ）に示し
たように下方に凹のものとなった。
しかし、比較のために上記における多孔質母材底面の
温度分布コントロールを行わずに多孔質ガラス母材を作
ったところ、このものはその底面形状が第３図（ａ）に
示したように下に凸のものとなり、これはその底面に穴
が生じていた。
温度分布コントロールを行わずに多孔質ガラス母材を作
ったところ、このものはその底面形状が第３図（ａ）に
示したように下に凸のものとなり、これはその底面に穴
が生じていた。
ついで、このようにして得たこれらの多孔質ガラス母
材を1,400℃で焼結し透明ガラス化して光ファイバ母材
を作り、この堆積層の形状と屈折率分布をしらべたとこ
ろ、この堆積層の形状は実施例のものも比較例のものも
中央部に若干の盛り上がり部をもつものとなったが、こ
の屈折率分布は実施例のものが比屈折率差Δｎが３％で
第２図（ｃ）に示したように良好な分布を示したが、比
較例のものは比屈折率差Δｎは３％であったがその中心
部に不整をもつものであった。
材を1,400℃で焼結し透明ガラス化して光ファイバ母材
を作り、この堆積層の形状と屈折率分布をしらべたとこ
ろ、この堆積層の形状は実施例のものも比較例のものも
中央部に若干の盛り上がり部をもつものとなったが、こ
の屈折率分布は実施例のものが比屈折率差Δｎが３％で
第２図（ｃ）に示したように良好な分布を示したが、比
較例のものは比屈折率差Δｎは３％であったがその中心
部に不整をもつものであった。
なお、この多孔質ガラス母材製造時におけるSiCl4，G
eCl4の収率をしらべたところ、これは第１表に示したと
おりの結果が得られ、実施例の場合には比較例にくらべ
て高い収率となることが確認された。
eCl4の収率をしらべたところ、これは第１表に示したと
おりの結果が得られ、実施例の場合には比較例にくらべ
て高い収率となることが確認された。
［発明の効果］ 本発明はGI型光ファイバ母材の製造方法に関するもの
で、これは前記したように、VAD法で底面形状が下方に
凹となった多孔質ガラス母材を作り、これを焼結、ガラ
ス化して底面形状が下方に凹となった比屈折率差が2.5
％以上でグレーテッドインデックス型の屈折率分布を有
する光ファイバ母材を得るというものであり、この多孔
質ガラス母材はその底面形状が下に凹となっているの
で、この多孔質ガラス母材形成時にガラス微粒子の散逸
が防止されるので付着収率がよくなり、ドーパントとし
てのGeの固定率も上昇するほか、これには底面に穴があ
いたり、変形も生じ易いという不利がなくなり、これを
焼結、ガラス化して得られる光ファイバ母材は比屈折率
差が2.5％以上のものも屈折率分布に歪みが生ずること
はないので、GI型の高NA用光ファイバ母材が容易に得ら
れるという有利性が与えられる。
で、これは前記したように、VAD法で底面形状が下方に
凹となった多孔質ガラス母材を作り、これを焼結、ガラ
ス化して底面形状が下方に凹となった比屈折率差が2.5
％以上でグレーテッドインデックス型の屈折率分布を有
する光ファイバ母材を得るというものであり、この多孔
質ガラス母材はその底面形状が下に凹となっているの
で、この多孔質ガラス母材形成時にガラス微粒子の散逸
が防止されるので付着収率がよくなり、ドーパントとし
てのGeの固定率も上昇するほか、これには底面に穴があ
いたり、変形も生じ易いという不利がなくなり、これを
焼結、ガラス化して得られる光ファイバ母材は比屈折率
差が2.5％以上のものも屈折率分布に歪みが生ずること
はないので、GI型の高NA用光ファイバ母材が容易に得ら
れるという有利性が与えられる。
第１図（ａ）は従来公知の多孔質ガラス母材底面部の縦
断面図、第１図（ｂ）はこの多孔質ガラス母材から作ら
れた光ファイバ母材の堆積層の縦断面図、第１図（ｃ）
はその屈折率分布を示したものであり、第２図（ａ）は
本発明の方法で得られた多孔質ガラス母材底面部の縦断
面図、第２図（ｂ）はこの多孔質ガラス母材から作られ
た光ファイバ母材の堆積層の縦断面図、第２図（ｃ）は
その屈折率分布を示したもの、また第３図（ａ）は比較
例の方法で作られた多孔質ガラス母材底面部の縦断面
図、第３図（ｂ）はこの多孔質ガラス母材から作られた
光ファイバ母材の堆積層の縦断面図、第３図（ｃ）はそ
の屈折率分布を示したものである。
断面図、第１図（ｂ）はこの多孔質ガラス母材から作ら
れた光ファイバ母材の堆積層の縦断面図、第１図（ｃ）
はその屈折率分布を示したものであり、第２図（ａ）は
本発明の方法で得られた多孔質ガラス母材底面部の縦断
面図、第２図（ｂ）はこの多孔質ガラス母材から作られ
た光ファイバ母材の堆積層の縦断面図、第２図（ｃ）は
その屈折率分布を示したもの、また第３図（ａ）は比較
例の方法で作られた多孔質ガラス母材底面部の縦断面
図、第３図（ｂ）はこの多孔質ガラス母材から作られた
光ファイバ母材の堆積層の縦断面図、第３図（ｃ）はそ
の屈折率分布を示したものである。
Claims (1)
- 【請求項１】VAD法で耐熱性出発材にガラス微粒子をそ
の軸方向に堆積し、成長させて多孔質ガラス母材を作
り、ついでこれを加熱し、透明ガラス化して光ファイバ
母材を製造する方法において、該多孔質ガラス母材の堆
積の形状を底面形状が下に凹になるようにし、比屈折率
差が2.5％以上でグレーテッドインデックス型の屈折率
分布を有する光ファイバ母材を得ることを特徴とするグ
レーテッドインデックス型光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219948A JPH0832571B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | グレーテッドインデックス型光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1219948A JPH0832571B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | グレーテッドインデックス型光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0383830A JPH0383830A (ja) | 1991-04-09 |
| JPH0832571B2 true JPH0832571B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=16743546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1219948A Expired - Lifetime JPH0832571B2 (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | グレーテッドインデックス型光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832571B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5521500B2 (ja) * | 2009-11-06 | 2014-06-11 | 旭硝子株式会社 | 石英ガラス母材の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6081035A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| JPS6242865A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-24 | Brother Ind Ltd | シリアルプリンタの印字フオ−マツト制御装置 |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP1219948A patent/JPH0832571B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0383830A (ja) | 1991-04-09 |
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