JPH1059730A - 合成石英ガラスの製造方法 - Google Patents
合成石英ガラスの製造方法Info
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- JPH1059730A JPH1059730A JP21390196A JP21390196A JPH1059730A JP H1059730 A JPH1059730 A JP H1059730A JP 21390196 A JP21390196 A JP 21390196A JP 21390196 A JP21390196 A JP 21390196A JP H1059730 A JPH1059730 A JP H1059730A
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- gas
- heat treatment
- inert gas
- atmosphere
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- 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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
Abstract
(57)【要約】
【課題】耐放射線特性、長期信頼性に優れ紫外線照射に
よる劣化量の少ない合成石英ガラスの製造方法を提供す
る。 【解決手段】ガラス原料を火炎中で酸化又は加水分解反
応させることにより生成するガラス微粒子を堆積させた
多孔質ガラス体を加熱処理して透明ガラス化する合成石
英ガラスの製造方法において、上記加熱処理のガス雰囲
気を不活性ガスとＨ2 Ｏを含む混合ガスとすることを特
徴とする上記製造方法。また、多孔質ガラス体を予めＣ
ｌ2 又はＣｌ化合物ガスと不活性ガスを含む混合ガス中
で加熱処理した後に上記Ｈ2 Ｏと不活性ガスを含む混合
ガス雰囲気処理してもよい。
よる劣化量の少ない合成石英ガラスの製造方法を提供す
る。 【解決手段】ガラス原料を火炎中で酸化又は加水分解反
応させることにより生成するガラス微粒子を堆積させた
多孔質ガラス体を加熱処理して透明ガラス化する合成石
英ガラスの製造方法において、上記加熱処理のガス雰囲
気を不活性ガスとＨ2 Ｏを含む混合ガスとすることを特
徴とする上記製造方法。また、多孔質ガラス体を予めＣ
ｌ2 又はＣｌ化合物ガスと不活性ガスを含む混合ガス中
で加熱処理した後に上記Ｈ2 Ｏと不活性ガスを含む混合
ガス雰囲気処理してもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は合成石英ガラスの製
造方法に関し、特に紫外線照射による劣化が少なく耐放
射線特性が良好で、長期信頼性の高い高品質な合成石英
ガラスの製造方法に関する。
造方法に関し、特に紫外線照射による劣化が少なく耐放
射線特性が良好で、長期信頼性の高い高品質な合成石英
ガラスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年原子力分野，医療分野等の放射線照
射を用いる分野等において、略４００ｎｍ以下、特には
波長１９０ｎｍ〜３５０ｎｍ程度の紫外線領域で使用す
る合成石英ガラス材や光ファイバの利用が拡大してい
る。紫外光光源としては従来からの水銀ランプに加え、
より短波長でエネルギー密度もはるかに高いエキシマレ
ーザ等のレーザ光が多様されているが、レーザ光の連続
照射によりレーザ発振波長域での透過率が低下する問題
があった。このような紫外線照射により経時的に劣化し
た合成石英ガラスは２１５ｎｍの波長域における吸収ピ
ークが大きい。この波長２１５ｎｍの吸収ピークは後述
する結合欠陥に由来するため、このような結合欠陥の発
生のない或いは少ない光ファイバ母材の製法として、特
開昭６３−２２２０３５号公報に提案される、Ｓｉ（ケ
イ素）を含むガラス形成用原料及びＦ（フッ素）を含む
添加剤原料を高周波プラズマ炎中で加熱反応させた状態
でターゲット棒の外周面に吹付け、石英ガラス微粒子を
堆積させてクラツド部を形成する、プラズマ外付法によ
る光ファイバ用母材の製造方法であって、上記ターゲッ
ト棒の外周面の温度を１６００〜１９００℃の範囲と
し、かつ上記ガラス形成用原料中のＳｉと上記添加剤原
料中のＦとの原子数比率を１：１．８〜１：２．４の範
囲に調整することを特徴とする方法がある。この方法に
よると量産技術として有利で、光ファイバの伝送特性が
優れており、しかも耐放射線性，長期信頼性の劣化が低
減された光ファイバを得ることができる。また更にこの
ような問題に対処した紫外光用光学ガラスとして、積極
的にＯＨ基及びフッ素を添加したガラス（光ファイバ用
コアガラス材）が特開平５−１４７９６６号公報に提案
されている。
射を用いる分野等において、略４００ｎｍ以下、特には
波長１９０ｎｍ〜３５０ｎｍ程度の紫外線領域で使用す
る合成石英ガラス材や光ファイバの利用が拡大してい
る。紫外光光源としては従来からの水銀ランプに加え、
より短波長でエネルギー密度もはるかに高いエキシマレ
ーザ等のレーザ光が多様されているが、レーザ光の連続
照射によりレーザ発振波長域での透過率が低下する問題
があった。このような紫外線照射により経時的に劣化し
た合成石英ガラスは２１５ｎｍの波長域における吸収ピ
ークが大きい。この波長２１５ｎｍの吸収ピークは後述
する結合欠陥に由来するため、このような結合欠陥の発
生のない或いは少ない光ファイバ母材の製法として、特
開昭６３−２２２０３５号公報に提案される、Ｓｉ（ケ
イ素）を含むガラス形成用原料及びＦ（フッ素）を含む
添加剤原料を高周波プラズマ炎中で加熱反応させた状態
でターゲット棒の外周面に吹付け、石英ガラス微粒子を
堆積させてクラツド部を形成する、プラズマ外付法によ
る光ファイバ用母材の製造方法であって、上記ターゲッ
ト棒の外周面の温度を１６００〜１９００℃の範囲と
し、かつ上記ガラス形成用原料中のＳｉと上記添加剤原
料中のＦとの原子数比率を１：１．８〜１：２．４の範
囲に調整することを特徴とする方法がある。この方法に
よると量産技術として有利で、光ファイバの伝送特性が
優れており、しかも耐放射線性，長期信頼性の劣化が低
減された光ファイバを得ることができる。また更にこの
ような問題に対処した紫外光用光学ガラスとして、積極
的にＯＨ基及びフッ素を添加したガラス（光ファイバ用
コアガラス材）が特開平５−１４７９６６号公報に提案
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公開公
報に提案される光ファイバにおいても、紫外線特にＤ2
光のように波長２５０ｎｍの強度の強い光を入射する
と、やはり透過率が経時的に劣化する問題が生じた。特
に、最近はエキシマレーザ光のように短波長かつ高強度
の光源が普及してきており、このような光源にも使用可
能な合成石英ガラスが要求されている。またＯＨ基及び
Ｆを含むガラスをコアにした光ファイバでは初期特性は
大きいが、紫外線照射により経時的に劣化する傾向は以
前として残っている。このような現状に鑑み、本発明は
Ｄ2 光やエキシマレーザ光等を光源として使用しても耐
放射線性の経時劣化が低く長期信頼性の高いファイバを
得られる合成石英ガラスの製造方法を提供しようとする
ものである。
報に提案される光ファイバにおいても、紫外線特にＤ2
光のように波長２５０ｎｍの強度の強い光を入射する
と、やはり透過率が経時的に劣化する問題が生じた。特
に、最近はエキシマレーザ光のように短波長かつ高強度
の光源が普及してきており、このような光源にも使用可
能な合成石英ガラスが要求されている。またＯＨ基及び
Ｆを含むガラスをコアにした光ファイバでは初期特性は
大きいが、紫外線照射により経時的に劣化する傾向は以
前として残っている。このような現状に鑑み、本発明は
Ｄ2 光やエキシマレーザ光等を光源として使用しても耐
放射線性の経時劣化が低く長期信頼性の高いファイバを
得られる合成石英ガラスの製造方法を提供しようとする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として本発明は、（1)ガラス原料を火炎中で酸化又は加
水分解反応させることにより生成するガラス微粒子を堆
積させた多孔質ガラス体を加熱処理して透明ガラス化す
る合成石英ガラスの製造方法において、上記加熱処理の
ガス雰囲気を不活性ガスとＨ2 Ｏを含む混合ガスとする
ことを特徴とする上記製造方法を提供する。また本発明
は(2) 上記ガス雰囲気中のＨ2 Ｏの分圧が１％以上１０
０％未満であることを特徴とする上記(1) 記載の製造方
法、（3)上記ガス雰囲気中のＨ2 Ｏの分圧が１０％以上
９０％未満であることを特徴とする上記(1) 又は(2) 記
載の製造方法、（4)上記多孔質ガラス体を予めＣｌ2 又
は塩素化合物ガスと不活性ガスを含む混合ガス中で加熱
処理した後、不活性ガスとＨ2 Ｏと混合ガス雰囲気中で
加熱処理して透明ガラス化することを特徴とする上記
(1) ないし(3) のいずれかに記載の製造方法、（5)上記
Ｃｌ2 又は塩素化合物ガスと不活性ガスを含む混合ガス
中での加熱処理を１０００℃以上１３００℃未満の温度
で所定時間行うことを特徴とする上記(4) 記載の製造方
法、及び（6)上記不活性ガスとＨ2 Ｏを含む混合ガス雰
囲気中で加熱処理は上記Ｃｌ2又は塩素化合物ガスと不
活性ガスを含む混合ガス中での加熱処理の温度より高温
で且つ上記多孔質体が収縮しない温度において、Ｃｌ2
又は塩素化合物ガスと不活性ガスを含む混合ガス中での
加熱処理時間より長時間行うことを特徴とする上記(4)
または(5) のいずれかに記載の製造方法、を提供するも
のである。なお、本発明における上記不活性ガスとして
はヘリウムガスが特に好ましい。
として本発明は、（1)ガラス原料を火炎中で酸化又は加
水分解反応させることにより生成するガラス微粒子を堆
積させた多孔質ガラス体を加熱処理して透明ガラス化す
る合成石英ガラスの製造方法において、上記加熱処理の
ガス雰囲気を不活性ガスとＨ2 Ｏを含む混合ガスとする
ことを特徴とする上記製造方法を提供する。また本発明
は(2) 上記ガス雰囲気中のＨ2 Ｏの分圧が１％以上１０
０％未満であることを特徴とする上記(1) 記載の製造方
法、（3)上記ガス雰囲気中のＨ2 Ｏの分圧が１０％以上
９０％未満であることを特徴とする上記(1) 又は(2) 記
載の製造方法、（4)上記多孔質ガラス体を予めＣｌ2 又
は塩素化合物ガスと不活性ガスを含む混合ガス中で加熱
処理した後、不活性ガスとＨ2 Ｏと混合ガス雰囲気中で
加熱処理して透明ガラス化することを特徴とする上記
(1) ないし(3) のいずれかに記載の製造方法、（5)上記
Ｃｌ2 又は塩素化合物ガスと不活性ガスを含む混合ガス
中での加熱処理を１０００℃以上１３００℃未満の温度
で所定時間行うことを特徴とする上記(4) 記載の製造方
法、及び（6)上記不活性ガスとＨ2 Ｏを含む混合ガス雰
囲気中で加熱処理は上記Ｃｌ2又は塩素化合物ガスと不
活性ガスを含む混合ガス中での加熱処理の温度より高温
で且つ上記多孔質体が収縮しない温度において、Ｃｌ2
又は塩素化合物ガスと不活性ガスを含む混合ガス中での
加熱処理時間より長時間行うことを特徴とする上記(4)
または(5) のいずれかに記載の製造方法、を提供するも
のである。なお、本発明における上記不活性ガスとして
はヘリウムガスが特に好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】ＳｉＯ2 ガラス内でＳｉ原子とＯ
原子が化学結合していない部分（結合欠陥）が局所的に
存在すると、紫外線吸収スペクトルの特定波長（２１５
ｎｍ付近）においてＳｉ原子の顕著なピークが現れ、こ
のような結合欠陥を有する光ファイバは、可視領域から
近赤外線領域における光の伝送損失が異常に高かった
り、あるいは耐放射線性や長期信頼性が劣るという問題
を呈することが知られている。紫外領域用の合成石英ガ
ラスの劣化の際も、この２１５ｎｍ付近に吸収ピークを
有し、この吸収はガラス中に結合欠陥、いわゆるＥ′セ
ンター（≡Ｓｉ・）に帰属されている。この吸収が生じ
るのは、ガラス中のＳｉ−Ｃｌのような弱い結合が下記
のような光反応で解離するためと考えられている。
原子が化学結合していない部分（結合欠陥）が局所的に
存在すると、紫外線吸収スペクトルの特定波長（２１５
ｎｍ付近）においてＳｉ原子の顕著なピークが現れ、こ
のような結合欠陥を有する光ファイバは、可視領域から
近赤外線領域における光の伝送損失が異常に高かった
り、あるいは耐放射線性や長期信頼性が劣るという問題
を呈することが知られている。紫外領域用の合成石英ガ
ラスの劣化の際も、この２１５ｎｍ付近に吸収ピークを
有し、この吸収はガラス中に結合欠陥、いわゆるＥ′セ
ンター（≡Ｓｉ・）に帰属されている。この吸収が生じ
るのは、ガラス中のＳｉ−Ｃｌのような弱い結合が下記
のような光反応で解離するためと考えられている。
【化１】
【０００６】このような観点で従来法をみてゆくと、次
のように考察できる。 ＳｉＣｌ4 をガラス原料とする直接ガラス化法（気
体ガラス原料を火炎中に流し、生成するＳｉＯ2 スート
を堆積しつつ、火炎により透明ガラス化してＳｉＯ2 層
を形成してゆく方法）：ＳｉＣｌ4 を加水分解すること
により生じるＨＣｌが、ガラス中に取り込まれてＳｉ−
Ｃｌ結合を形成している。上記のように紫外線照射によ
り結合が切断されて光透過率の低下が生じる。また、火
炎によってガラス化するので、ガラス化の際に温度分布
が生じ、特性が径方向に不均一となる。 特開平５−１４７９６６号公報に記載されるような
Ｃｌ（塩素）を含有しないＳｉ原料を用いて直接ガラス
化する方法：Ｓｉのアルコキシ化合物Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）
4 を用いる場合には、Ｃ（炭素）系化合物ガスのガラス
中への取り込みが起こることに加え、ガスの反応性が悪
いので、ガラスの形成そのものが困難である。 ＶＡＤ法：一般にガラス原料の火炎加水分解により
ガラス多孔質体を形成するが、加熱透明化処理の前にＣ
ｌ2 ガス等を用いて脱水することが一般的に行われてお
り、このときに取り込まれたＣｌはやはりＳｉ−Ｃｌ結
合を生成するが、加熱により式（2)の反応が起きて、２
４７ｎｍに吸収を持つようになってしまい、紫外領域で
の透過率が低くなり、かつ紫外線照射によってガラスの
劣化が生じる。
のように考察できる。 ＳｉＣｌ4 をガラス原料とする直接ガラス化法（気
体ガラス原料を火炎中に流し、生成するＳｉＯ2 スート
を堆積しつつ、火炎により透明ガラス化してＳｉＯ2 層
を形成してゆく方法）：ＳｉＣｌ4 を加水分解すること
により生じるＨＣｌが、ガラス中に取り込まれてＳｉ−
Ｃｌ結合を形成している。上記のように紫外線照射によ
り結合が切断されて光透過率の低下が生じる。また、火
炎によってガラス化するので、ガラス化の際に温度分布
が生じ、特性が径方向に不均一となる。 特開平５−１４７９６６号公報に記載されるような
Ｃｌ（塩素）を含有しないＳｉ原料を用いて直接ガラス
化する方法：Ｓｉのアルコキシ化合物Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）
4 を用いる場合には、Ｃ（炭素）系化合物ガスのガラス
中への取り込みが起こることに加え、ガスの反応性が悪
いので、ガラスの形成そのものが困難である。 ＶＡＤ法：一般にガラス原料の火炎加水分解により
ガラス多孔質体を形成するが、加熱透明化処理の前にＣ
ｌ2 ガス等を用いて脱水することが一般的に行われてお
り、このときに取り込まれたＣｌはやはりＳｉ−Ｃｌ結
合を生成するが、加熱により式（2)の反応が起きて、２
４７ｎｍに吸収を持つようになってしまい、紫外領域で
の透過率が低くなり、かつ紫外線照射によってガラスの
劣化が生じる。
【化２】
【０００７】本発明はいわゆるＶＡＤ法によりＳｉＣｌ
4 等をガラス原料として火炎中で加水分解することによ
り生成するＳｉＯ2 微粒子を堆積して多孔質体を形成
し、得られた該多孔質体をＨ2 Ｏ雰囲気中で透明ガラス
化する。これによりガラス中にＯＨ基が添加される。
4 等をガラス原料として火炎中で加水分解することによ
り生成するＳｉＯ2 微粒子を堆積して多孔質体を形成
し、得られた該多孔質体をＨ2 Ｏ雰囲気中で透明ガラス
化する。これによりガラス中にＯＨ基が添加される。
【化３】
【０００８】ＳｉＣｌ4 を原料とすることにより従来法
について説明した場合と同様にＣｌがガラス中に取り込
まれるが、本発明のＨ2 Ｏ処理することにより、式（4)
のように反応して、多孔質体中のＣｌは除去される。
について説明した場合と同様にＣｌがガラス中に取り込
まれるが、本発明のＨ2 Ｏ処理することにより、式（4)
のように反応して、多孔質体中のＣｌは除去される。
【化４】
【０００９】本発明のＨ2 Ｏ処理は、不活性ガスとＨ2
Ｏを含む混合ガス雰囲気中で行う。温度域は例えば１０
００℃以上で行う。１３００℃を超えてもよい。この時
の該混合ガス中のＨ2 Ｏの分圧は１％以上１００％未満
が特に望ましい。より望ましくはＨ2 Ｏの分圧が１０％
以上９０％未満である。この限定の理由はＨ2 Ｏの分圧
が１％未満ではガラス中へのＯＨ基の添加量が少なくな
ってしまい、１００％以上では加圧処理のような特別な
設備を必要とするからである。
Ｏを含む混合ガス雰囲気中で行う。温度域は例えば１０
００℃以上で行う。１３００℃を超えてもよい。この時
の該混合ガス中のＨ2 Ｏの分圧は１％以上１００％未満
が特に望ましい。より望ましくはＨ2 Ｏの分圧が１０％
以上９０％未満である。この限定の理由はＨ2 Ｏの分圧
が１％未満ではガラス中へのＯＨ基の添加量が少なくな
ってしまい、１００％以上では加圧処理のような特別な
設備を必要とするからである。
【００１０】このように本発明では加熱透明化の際のＨ
2 Ｏ雰囲気処理により多孔質体中のＣｌを除去できるの
で、ガラス多孔質体を合成した後、加熱透明化処理の前
にＣｌ2 または塩素化合物ガス等による不純物除去及び
脱水処理を施しても、これによりガラス中に取り込まれ
たＣｌを除去し、かつＯＨ基を添加することができる。
このＣｌ2 又は塩素化合物ガスによる不純物処理の条件
は、１０００℃以上で１３００℃未満の温度で、所定時
間行うことが特に望ましい。１０００℃未満では不純物
除去効果が十分ではなく、一方１３００℃を越えるとガ
ラス多孔質体の収縮が始まるので不純物がやはり除去し
難くなるからである。
2 Ｏ雰囲気処理により多孔質体中のＣｌを除去できるの
で、ガラス多孔質体を合成した後、加熱透明化処理の前
にＣｌ2 または塩素化合物ガス等による不純物除去及び
脱水処理を施しても、これによりガラス中に取り込まれ
たＣｌを除去し、かつＯＨ基を添加することができる。
このＣｌ2 又は塩素化合物ガスによる不純物処理の条件
は、１０００℃以上で１３００℃未満の温度で、所定時
間行うことが特に望ましい。１０００℃未満では不純物
除去効果が十分ではなく、一方１３００℃を越えるとガ
ラス多孔質体の収縮が始まるので不純物がやはり除去し
難くなるからである。
【００１１】なお、上記のＣｌ2 又は塩素化合物ガスに
よる不純物除去工程を行なった場合には、不活性ガスと
Ｈ2 Ｏを含む混合ガス雰囲気での処理は、上記不純物除
去工程より高温域で且つより長時間処理することが特に
望ましい。この理由は、不純物処理工程同様か低い温度
で、より短時間の処理では上記式（４）の反応が十分に
は進まないからである。
よる不純物除去工程を行なった場合には、不活性ガスと
Ｈ2 Ｏを含む混合ガス雰囲気での処理は、上記不純物除
去工程より高温域で且つより長時間処理することが特に
望ましい。この理由は、不純物処理工程同様か低い温度
で、より短時間の処理では上記式（４）の反応が十分に
は進まないからである。
【００１２】なお、本発明の不純物処理工程に用いる塩
素化合物ガスとしては例えばＣｌ2，ＳｉＣｌ4 ，ＣＣ
ｌ4 ，ＳＯＣｌ2 等が挙げられる。また本発明に用いる
不活性ガスとしては、例えばＨe 、Ａｒ等が挙げられる
が、ガラス中の気泡残留の問題を考慮すると特に好まし
くはＨe が挙げられる。
素化合物ガスとしては例えばＣｌ2，ＳｉＣｌ4 ，ＣＣ
ｌ4 ，ＳＯＣｌ2 等が挙げられる。また本発明に用いる
不活性ガスとしては、例えばＨe 、Ａｒ等が挙げられる
が、ガラス中の気泡残留の問題を考慮すると特に好まし
くはＨe が挙げられる。
【００１３】
〔実施例１−１〜１−４及び比較例１〕図１に示すよう
に、ＶＡＤ法により作製したＳｉＯ2 多孔質体１を加熱
炉２の炉心管３内にセットし、図２の（Ａ）に示す温度
パターン及びガス雰囲気で加熱し、透明ガラス化した。
不活性ガスとしてはＨe を用い、バブリング容器４内の
水温をヒータ５により調整し、Ｈ2 Ｏの分圧を表１に示
すように調整した。得られたシリカガラスのＯＨ量を赤
外分光器により波長２．７μｍ帯のＳｉ−ＯＨの吸収強
度より求め、またＣｌ量は蛍光Ｘ線分析により求めた。
結果を表１に示す。
に、ＶＡＤ法により作製したＳｉＯ2 多孔質体１を加熱
炉２の炉心管３内にセットし、図２の（Ａ）に示す温度
パターン及びガス雰囲気で加熱し、透明ガラス化した。
不活性ガスとしてはＨe を用い、バブリング容器４内の
水温をヒータ５により調整し、Ｈ2 Ｏの分圧を表１に示
すように調整した。得られたシリカガラスのＯＨ量を赤
外分光器により波長２．７μｍ帯のＳｉ−ＯＨの吸収強
度より求め、またＣｌ量は蛍光Ｘ線分析により求めた。
結果を表１に示す。
【００１４】上記で得られた各シリカガラスの外周に比
屈折率差で０．７％低いＦ添加シリカガラスをクラッド
として付け、図３の（ａ）及び（ｂ）に断面図及び径方
向屈折率分布を示す構造の外径２００μｍのファイバに
線引した（実施例１−１〜１−４）。
屈折率差で０．７％低いＦ添加シリカガラスをクラッド
として付け、図３の（ａ）及び（ｂ）に断面図及び径方
向屈折率分布を示す構造の外径２００μｍのファイバに
線引した（実施例１−１〜１−４）。
【００１５】比較のためにＳｉＣｌ4 を原料とする直接
法により母材を作製し線引して図３の（ａ）及び（ｂ）
に断面図及び径方向屈折率分布を示す構造の外径２００
μｍのファイバを得た（比較例１）。
法により母材を作製し線引して図３の（ａ）及び（ｂ）
に断面図及び径方向屈折率分布を示す構造の外径２００
μｍのファイバを得た（比較例１）。
【００１６】以上で得られた各ファイバについて含有す
るＯＨ量、Ｃｌ量を測定した。さらに図４に示す構成に
より、各ファイバ（２ｍ）にＤ2 ランプ光（波長２５０
ｎｍ、２５ｗ）を入射したときの透過光量Ｐ0 及び２４
時間入射を続けた後の透過光量Ｐ1 を測定し、劣化の程
度を示す量〔（Ｐ1 ／Ｐ0 ）×１００（％）〕（「劣化
量」と略記する）を求めた。この値が大きいほど劣化は
少ない。結果を表１にまとめて示す。
るＯＨ量、Ｃｌ量を測定した。さらに図４に示す構成に
より、各ファイバ（２ｍ）にＤ2 ランプ光（波長２５０
ｎｍ、２５ｗ）を入射したときの透過光量Ｐ0 及び２４
時間入射を続けた後の透過光量Ｐ1 を測定し、劣化の程
度を示す量〔（Ｐ1 ／Ｐ0 ）×１００（％）〕（「劣化
量」と略記する）を求めた。この値が大きいほど劣化は
少ない。結果を表１にまとめて示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１の結果から、Ｄ2 ランプ照射による劣
化量は、ガラス中のＣｌ量を少なくし、かつＯＨ量を大
とすることにより低減することがわかる。
化量は、ガラス中のＣｌ量を少なくし、かつＯＨ量を大
とすることにより低減することがわかる。
【００１９】〔実施例２〕実施例１（表１の(b) 〜(e))
と同様にＶＡＤ法により作製したＳｉＯ2 多孔質体を、
図１の加熱炉２内にセットし、図２の（Ｂ）に示す温度
パターンで予めＣｌ2 ：Ｈe （５：９５）の混合ガス雰
囲気中で処理した後Ｈ2 Ｏ雰囲気処理した透明ガラス化
し、得られた各ガラスについてＯＨ量、Ｃｌ量を測定
し、さらに実施例１と同様にクラッド層を形成して図３
の（ａ）及び（ｂ）に示す構造の光ファイバ母材とした
後、実施例１と同様の光ファイバに線引して、Ｄ2 光２
４時間照射後の劣化量を測定した（実施例２−１〜２−
４）。
と同様にＶＡＤ法により作製したＳｉＯ2 多孔質体を、
図１の加熱炉２内にセットし、図２の（Ｂ）に示す温度
パターンで予めＣｌ2 ：Ｈe （５：９５）の混合ガス雰
囲気中で処理した後Ｈ2 Ｏ雰囲気処理した透明ガラス化
し、得られた各ガラスについてＯＨ量、Ｃｌ量を測定
し、さらに実施例１と同様にクラッド層を形成して図３
の（ａ）及び（ｂ）に示す構造の光ファイバ母材とした
後、実施例１と同様の光ファイバに線引して、Ｄ2 光２
４時間照射後の劣化量を測定した（実施例２−１〜２−
４）。
【００２０】〔比較例２〕比較のために、実施例１と同
様にＶＡＤ法により作製したＳｉＯ2 多孔質体について
実施例２−１と同様に５％Ｃｌ2 混合Ｈe 雰囲気で脱水
及び高純度化処理を行い、Ｈ2 Ｏ雰囲気処理を省いて透
明ガラス化した。以下は実施例２−１と同様に光ファイ
バとした。この例のガラス特性値、光ファイバの劣化量
を表２に併せて示す。
様にＶＡＤ法により作製したＳｉＯ2 多孔質体について
実施例２−１と同様に５％Ｃｌ2 混合Ｈe 雰囲気で脱水
及び高純度化処理を行い、Ｈ2 Ｏ雰囲気処理を省いて透
明ガラス化した。以下は実施例２−１と同様に光ファイ
バとした。この例のガラス特性値、光ファイバの劣化量
を表２に併せて示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２の結果から、実施例１−１〜１−４の
場合と同様に、ガラス中のＣｌが少ないほど、またＯＨ
量が多いほど、光ファイバの劣化量が少ないことがわか
る。また、Ｃｌ処理の温度より低い温度でＨ2 Ｏ処理を
行う（実施例２−３）と、Ｃｌの除去が十分ではないた
めにガラス中にＣｌが残留し、劣化し易い。また実施例
２− で劣化が増えているのは、Ｈ2 Ｏ処理温度が１３
５０℃と高いために多孔質体が収縮してＣｌ除去が不十
分になり易いためと考えられる。従って、Ｃｌ2 又は塩
素化合物ガスによる脱水，高純度化処理を併用する場合
には、該Ｃｌ処理温度域よりに高温で、かつ多孔質体が
収縮しない１３００℃以下の温度でＨ2 Ｏ処理すること
が有効である。
場合と同様に、ガラス中のＣｌが少ないほど、またＯＨ
量が多いほど、光ファイバの劣化量が少ないことがわか
る。また、Ｃｌ処理の温度より低い温度でＨ2 Ｏ処理を
行う（実施例２−３）と、Ｃｌの除去が十分ではないた
めにガラス中にＣｌが残留し、劣化し易い。また実施例
２− で劣化が増えているのは、Ｈ2 Ｏ処理温度が１３
５０℃と高いために多孔質体が収縮してＣｌ除去が不十
分になり易いためと考えられる。従って、Ｃｌ2 又は塩
素化合物ガスによる脱水，高純度化処理を併用する場合
には、該Ｃｌ処理温度域よりに高温で、かつ多孔質体が
収縮しない１３００℃以下の温度でＨ2 Ｏ処理すること
が有効である。
【００２３】以上説明のように、本発明はガラス中の欠
陥の生成を低減できるので、紫外線領域での透過率が高
く、紫外線照射による劣化が低減された、品質の安定し
た合成シリカガラスを製造できる。本発明による合成シ
リカガラスは各種光学部品、光ファイバ用母材等に適用
して非常に有利である。
陥の生成を低減できるので、紫外線領域での透過率が高
く、紫外線照射による劣化が低減された、品質の安定し
た合成シリカガラスを製造できる。本発明による合成シ
リカガラスは各種光学部品、光ファイバ用母材等に適用
して非常に有利である。
【００２４】
【図１】本発明の一具体例における多孔質体の加熱透明
化工程を示す概略説明図である。
化工程を示す概略説明図である。
【図２】本発明の実施例における加熱透明化の温度パタ
ーン及びガス雰囲気条件を示す説明図であり、（Ａ）は
実施例１、（Ｂ）は実施例２の説明図である。
ーン及びガス雰囲気条件を示す説明図であり、（Ａ）は
実施例１、（Ｂ）は実施例２の説明図である。
【図３】本発明の実施例，比較例でそれぞれ製造した光
ファイバを説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）
は径方向屈折率分布図である。
ファイバを説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）
は径方向屈折率分布図である。
【図４】本発明の実施例，比較例で得られた各光ファイ
バの紫外線照射による劣化量測定方法の概略説明図であ
る。
バの紫外線照射による劣化量測定方法の概略説明図であ
る。
Claims (7)
- 【請求項１】 ガラス原料を火炎中で酸化又は加水分解
反応させることにより生成するガラス微粒子を堆積させ
た多孔質ガラス体を加熱処理して透明ガラス化する合成
石英ガラスの製造方法において、上記加熱処理のガス雰
囲気を不活性ガスとＨ2 Ｏを含む混合ガスとすることを
特徴とする上記製造方法。 - 【請求項２】 上記ガス雰囲気中のＨ2 Ｏの分圧が１％
以上１００％未満であることを特徴とする請求項１記載
の製造方法。 - 【請求項３】 上記ガス雰囲気中のＨ2 Ｏの分圧が１０
％以上９０％未満であることを特徴とする請求項１又は
請求項２に記載の製造方法。 - 【請求項４】 上記多孔質ガラス体を予めＣｌ2 又は塩
素化合物ガスと不活性ガスを含む混合ガス中で加熱処理
した後、不活性ガスとＨ2 Ｏとを含む混合ガス雰囲気中
で加熱処理して透明ガラス化することを特徴とする請求
項１ないし請求項３のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項５】 上記Ｃｌ2 又は塩素化合物ガスと不活性
ガスを含む混合ガス中での加熱処理を１０００℃以上１
３００℃未満の温度で所定時間行うことを特徴とする請
求項４記載の製造方法。 - 【請求項６】 上記不活性ガスとＨ2 Ｏを含む混合ガス
雰囲気中での加熱処理は上記Ｃｌ2 又は塩素化合物ガス
と不活性ガスを含む混合ガス中での加熱処理の温度より
高温で且つ上記多孔質体が収縮しない温度において、Ｃ
ｌ2 又は塩素化合物ガスと不活性ガスを含む混合ガス中
での加熱処理時間より長時間行うことを特徴とする請求
項４または請求項５のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項７】 上記不活性ガスがＨe ガスであることを
特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21390196A JPH1059730A (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | 合成石英ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21390196A JPH1059730A (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | 合成石英ガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1059730A true JPH1059730A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=16646905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21390196A Pending JPH1059730A (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | 合成石英ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1059730A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176377A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | Ｏｈ基濃度の制御された合成シリカガラスの製造方法及びシリカガラス体 |
| CN105399306A (zh) * | 2014-09-04 | 2016-03-16 | 住友电气工业株式会社 | 原料气体供给装置及玻璃的合成方法 |
| CN111268901A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-06-12 | 远东通讯有限公司 | Vad芯棒的制备方法 |
-
1996
- 1996-08-13 JP JP21390196A patent/JPH1059730A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176377A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | Ｏｈ基濃度の制御された合成シリカガラスの製造方法及びシリカガラス体 |
| CN105399306A (zh) * | 2014-09-04 | 2016-03-16 | 住友电气工业株式会社 | 原料气体供给装置及玻璃的合成方法 |
| CN111268901A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-06-12 | 远东通讯有限公司 | Vad芯棒的制备方法 |
| CN111268901B (zh) * | 2020-04-13 | 2022-05-24 | 远东通讯有限公司 | Vad芯棒的制备方法 |
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