JPS5852936B2 - 光伝送用素材の製造法 - Google Patents
光伝送用素材の製造法Info
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- JPS5852936B2 JPS5852936B2 JP14458278A JP14458278A JPS5852936B2 JP S5852936 B2 JPS5852936 B2 JP S5852936B2 JP 14458278 A JP14458278 A JP 14458278A JP 14458278 A JP14458278 A JP 14458278A JP S5852936 B2 JPS5852936 B2 JP S5852936B2
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- rod
- glass tube
- tube
- optical transmission
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- 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]
- C03B37/018—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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-
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- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
- C03B37/01815—Reactant deposition burners or deposition heating means
- C03B37/01823—Plasma deposition burners or heating means
- C03B37/0183—Plasma deposition burners or heating means for plasma within a tube substrate
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光損失のきわめて少ない光伝送用素材の量産を
可能ならしめる光伝送用素材の製造法に関する。
可能ならしめる光伝送用素材の製造法に関する。
光伝送用素材の製造法としてはＣＶＢ法、二重るつぼ法
、ロッドインチューブ法、気相軸付は法等がある。
、ロッドインチューブ法、気相軸付は法等がある。
これらの方法のうち、ＣＶ−Ｄ法は現在量も技術的に信
頼性の高い製造法であり、製造された光電送用素材の光
ファイバーはきわめてすぐれた性能を有している。
頼性の高い製造法であり、製造された光電送用素材の光
ファイバーはきわめてすぐれた性能を有している。
しかしながら、このＣＶＤ法は量産に不適であり、かつ
支持ガラス管の変形によって歩留りおよび作業性が低下
するなどの欠点を有している。
支持ガラス管の変形によって歩留りおよび作業性が低下
するなどの欠点を有している。
二重るつぼ法および気相軸付は法はいずれも量産性にす
ぐれているが、光損失量、光ファイバーの寸法制御の点
で問題がある。
ぐれているが、光損失量、光ファイバーの寸法制御の点
で問題がある。
また、ロッドインチューブ法は光ファイバーがコアとク
ラッドとの界面において散乱が大きく、屈折率差も小さ
いので光損失が犬であり、かつ寸法精度は低く、大口径
のものが得られないという欠点かあったが、上記ロッド
とチューブの間に低屈折率ガラス層よりなるバッファ層
を設けた改良型ロッドインチューブの開発により、特性
が大幅に改善されるようになり、大口径、低損失かつ高
寸法精度の光ファイバーの製造が可能となった。
ラッドとの界面において散乱が大きく、屈折率差も小さ
いので光損失が犬であり、かつ寸法精度は低く、大口径
のものが得られないという欠点かあったが、上記ロッド
とチューブの間に低屈折率ガラス層よりなるバッファ層
を設けた改良型ロッドインチューブの開発により、特性
が大幅に改善されるようになり、大口径、低損失かつ高
寸法精度の光ファイバーの製造が可能となった。
しかしながら、この改良型ロッドインチューブ法はバッ
ファ層である低屈折率ガラス層をＣＶＤ法で製造するの
で、ＣＶＤ時における加熱がバーナまたは電気炉などの
外部加熱であるため、支持ガラス管の内壁温度は中心部
温度より高くなり、支持ガラス管の変形、化学反応率の
低下などをひき起こし、量産上の問題が生じる。
ファ層である低屈折率ガラス層をＣＶＤ法で製造するの
で、ＣＶＤ時における加熱がバーナまたは電気炉などの
外部加熱であるため、支持ガラス管の内壁温度は中心部
温度より高くなり、支持ガラス管の変形、化学反応率の
低下などをひき起こし、量産上の問題が生じる。
また、同様な理由で、支持ガラス管中心部に設置された
コア用ガラス棒の表面にＣＶＥ）法により付着した低屈
折率ガラス層を、上記の外部加熱で支持ガラス管の変形
を起こさせることなく、溶融透明化させることは熱的に
不可能であるため、まず支持ガラス管内壁にＣＶＥ）法
により低屈折率ガラス層を析出透明化させたのち、支持
ガラス管内にコア用ガラス棒を挿入し、強外部加熱によ
り両者を溶融密着させ、次いで紡糸して光ファイバーと
するのであるが、このためコア用ガラス棒挿入時のガラ
ス棒自体の表面および支持ガラス管内壁に析出した上記
低屈折率ガラス層の表面のそれぞれ不純物による汚染を
ひき起こし、光損失上の問題が生じる。
コア用ガラス棒の表面にＣＶＥ）法により付着した低屈
折率ガラス層を、上記の外部加熱で支持ガラス管の変形
を起こさせることなく、溶融透明化させることは熱的に
不可能であるため、まず支持ガラス管内壁にＣＶＥ）法
により低屈折率ガラス層を析出透明化させたのち、支持
ガラス管内にコア用ガラス棒を挿入し、強外部加熱によ
り両者を溶融密着させ、次いで紡糸して光ファイバーと
するのであるが、このためコア用ガラス棒挿入時のガラ
ス棒自体の表面および支持ガラス管内壁に析出した上記
低屈折率ガラス層の表面のそれぞれ不純物による汚染を
ひき起こし、光損失上の問題が生じる。
さらに、支持ガラス管自体が光ファイバーの材料となる
のでその分だけコスト高になる。
のでその分だけコスト高になる。
本発明は上記の改良型ロッドインチューブ法の欠点を解
決し、光損失をさらに低減させた高性能の光伝送用素材
の量産を可能ならしめる光伝送用素材の製造法を提供す
るもので、その要旨とするところは、棒状ガラスを、該
棒状ガラスの径より大きい内径を有するガラス管の中心
部に該ガラス管と平行に設置し、該ガラス管と該棒状ガ
ラス間の間隙に高温で酸化可能な気相のガラス原料と酸
素ガスと屈折率低減可能なドーピング気体とを導入し、
該ガラス管の外部より高周波電力を加えて該ガラス管内
部をプラズマ放電状態にさせ、該ガラス管内部の該棒状
ガラスの表面を加熱酸化させるとともに該棒状ガラス表
面上に低屈折率ガラス層を堆積させることを特徴とする
光伝送用素材の製造法、にある。
決し、光損失をさらに低減させた高性能の光伝送用素材
の量産を可能ならしめる光伝送用素材の製造法を提供す
るもので、その要旨とするところは、棒状ガラスを、該
棒状ガラスの径より大きい内径を有するガラス管の中心
部に該ガラス管と平行に設置し、該ガラス管と該棒状ガ
ラス間の間隙に高温で酸化可能な気相のガラス原料と酸
素ガスと屈折率低減可能なドーピング気体とを導入し、
該ガラス管の外部より高周波電力を加えて該ガラス管内
部をプラズマ放電状態にさせ、該ガラス管内部の該棒状
ガラスの表面を加熱酸化させるとともに該棒状ガラス表
面上に低屈折率ガラス層を堆積させることを特徴とする
光伝送用素材の製造法、にある。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
図面は本発明の実施において支持ガラス管中心部にコア
用ガラス棒を設置した状態の一例を示す断面図である。
用ガラス棒を設置した状態の一例を示す断面図である。
本発明はコア用棒状ガラス１を、棒状ガラス１の径より
十分大きい内径を有する支持ガラス管２の中心部にガラ
ス管２と平行に設置し、棒状ガラス１とガラス管２間の
間隙に高温で酸化可能な気相のガラス原料、すなわち珪
素化合物４と酸素ガス、ドーピング元素のハロゲン化物
の気体、アルゴン等の希ガスの混合ガス５を導入し、ガ
ラス管２の外部を囲む高周波コイル３を介して高周波電
力を加えてガラス管２内部にプラズマ放電を起こさせる
構成である。
十分大きい内径を有する支持ガラス管２の中心部にガラ
ス管２と平行に設置し、棒状ガラス１とガラス管２間の
間隙に高温で酸化可能な気相のガラス原料、すなわち珪
素化合物４と酸素ガス、ドーピング元素のハロゲン化物
の気体、アルゴン等の希ガスの混合ガス５を導入し、ガ
ラス管２の外部を囲む高周波コイル３を介して高周波電
力を加えてガラス管２内部にプラズマ放電を起こさせる
構成である。
この構成によって、支持ガラス管２の内部はプラズマ放
電によって加熱され、ガラス管２内部の温度はガラス管
２の管壁の温度より高温となり、棒状ガラス１とガラス
管２間の間隙に導入された珪素化合物４はこの高温によ
り酸化されてドープド石英ガラスとなり、このドープド
石英はガラス管２中心部に設置された棒状ガラス１の表
面上にＣｖ：Ｄ法により低屈折率ガラス層として析出溶
融される。
電によって加熱され、ガラス管２内部の温度はガラス管
２の管壁の温度より高温となり、棒状ガラス１とガラス
管２間の間隙に導入された珪素化合物４はこの高温によ
り酸化されてドープド石英ガラスとなり、このドープド
石英はガラス管２中心部に設置された棒状ガラス１の表
面上にＣｖ：Ｄ法により低屈折率ガラス層として析出溶
融される。
このように、加熱がプラズマ放電による内部加熱のため
、ドープド石英ガラスは支持ガラス管２の内壁より中心
部のコア用棒状ガラス１の表面により多く堆積すること
になる。
、ドープド石英ガラスは支持ガラス管２の内壁より中心
部のコア用棒状ガラス１の表面により多く堆積すること
になる。
支持ガラス管２内部の温度は１２００°Ｃ〜２０００℃
である゛が、この温度はガラス管２内のガス圧、高周波
電力および希ガスの酸素流動に対する流動比によって制
御することができる。
である゛が、この温度はガラス管２内のガス圧、高周波
電力および希ガスの酸素流動に対する流動比によって制
御することができる。
本発明において高周波コイル３に印加する電力としては
、ガラス管２内部を所要のプラズマ放電状態にさせかつ
温度を、上記のごとく、１２００°Ｃ〜２０００℃に上
昇させることが必要であり、その範囲は５０Ｗ〜２０Ｋ
Ｗである。
、ガラス管２内部を所要のプラズマ放電状態にさせかつ
温度を、上記のごとく、１２００°Ｃ〜２０００℃に上
昇させることが必要であり、その範囲は５０Ｗ〜２０Ｋ
Ｗである。
また、ガラス管２内部にプラズマ放電を生じさせるため
に必要な高周波電力周波数は０．２ ＭＨｚ〜３０ Ｇ
Ｈｚの範囲である。
に必要な高周波電力周波数は０．２ ＭＨｚ〜３０ Ｇ
Ｈｚの範囲である。
周波数が０．２ ＭＨｚ以下ではプラズマを閉じ込める
ガラス管２の径が大きくなり、また３０ＧＨｚ以上では
装置コストが高くなるのでいずれも不適である。
ガラス管２の径が大きくなり、また３０ＧＨｚ以上では
装置コストが高くなるのでいずれも不適である。
本発明の効果は次の通りである。
（１）プラズマ放電による内部加熱の採用によって、支
持ガラス管温度の過度の上昇を避けることができ、それ
によって支持ガラス管の変形を防止して歩留りを向上さ
せるとともに化学反応率の低下を防止し、量産化を可能
とする。
持ガラス管温度の過度の上昇を避けることができ、それ
によって支持ガラス管の変形を防止して歩留りを向上さ
せるとともに化学反応率の低下を防止し、量産化を可能
とする。
（２） ドープド石英ガラスの酸化溶融工程を支持ガ
ラス管内で行わせて外気による汚染を解消させるので、
コア用棒状ガラスの紡糸によって光損失のきわめて少な
い高性能の光ファイバーが得られ、この光ファイバーを
用いて高品質（極低損失）の光通信用伝送路の製造が可
能である。
ラス管内で行わせて外気による汚染を解消させるので、
コア用棒状ガラスの紡糸によって光損失のきわめて少な
い高性能の光ファイバーが得られ、この光ファイバーを
用いて高品質（極低損失）の光通信用伝送路の製造が可
能である。
（３）支持ガラス管の内径をコア用棒状ガラスの径より
十分大きくしであるので、プラズマ反応によって棒状ガ
ラス表面に堆積するドープド石英ガラス層を厚く、かつ
ドーピング量を制御することにより、支持ガラス管の役
割を単なる反応管としてのみに限定し繰り返し使用でき
るので、改良型ロッドインチューブ法の場合のように支
持ガラス管が光ファイバーの材料となることがなく、コ
スト的に有利である。
十分大きくしであるので、プラズマ反応によって棒状ガ
ラス表面に堆積するドープド石英ガラス層を厚く、かつ
ドーピング量を制御することにより、支持ガラス管の役
割を単なる反応管としてのみに限定し繰り返し使用でき
るので、改良型ロッドインチューブ法の場合のように支
持ガラス管が光ファイバーの材料となることがなく、コ
スト的に有利である。
（４）プラズマ反応であるため、素材用原料収率が高い
。
。
本発明は、以上のごとく、支持ガラス管の内径をコア用
棒状ガラスの径より十分大きくとり、かつ加熱手段とし
てプラズマ放電による内部加熱を採用することによって
、改良型ロッドインチューブ法の場合よりさらに光損失
を低減させた高性能の光伝送用素材の量産を可能ならし
める光伝送用素材の製造法を提供するもので、光通信用
伝送路の製造上きわめて有用である。
棒状ガラスの径より十分大きくとり、かつ加熱手段とし
てプラズマ放電による内部加熱を採用することによって
、改良型ロッドインチューブ法の場合よりさらに光損失
を低減させた高性能の光伝送用素材の量産を可能ならし
める光伝送用素材の製造法を提供するもので、光通信用
伝送路の製造上きわめて有用である。
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限
定されるものではない。
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限
定されるものではない。
実施例 １
支持ガラス管としての内径５５朋φの石英ガラス管の中
心部に外径８ｍｍφ（±０．０１ｉｍ）、長さ５００ｍ
ｍのコア用超高純度石英ガラス棒を石英ガラス管と平行
に設置し、石英ガラス管と石英ガラス棒間の間隙に酸素
ガスとアルゴンガスとを導入し、排気系により石英ガラ
ス管内圧力を９０ｔｏｒｒ程度とし、石英ガラス管外部
より出力５ＫＷ、周波数１３．５ ＭＨｚの高周波を印
加して石英ガラス管内にプラズマ炎を発生させ、このプ
ラズマ炎中に四塩化珪素と三塩化ホウ素を導入し、ホウ
素ドープド石英ガラス層を石英ガラス棒表面に析出溶融
させた。
心部に外径８ｍｍφ（±０．０１ｉｍ）、長さ５００ｍ
ｍのコア用超高純度石英ガラス棒を石英ガラス管と平行
に設置し、石英ガラス管と石英ガラス棒間の間隙に酸素
ガスとアルゴンガスとを導入し、排気系により石英ガラ
ス管内圧力を９０ｔｏｒｒ程度とし、石英ガラス管外部
より出力５ＫＷ、周波数１３．５ ＭＨｚの高周波を印
加して石英ガラス管内にプラズマ炎を発生させ、このプ
ラズマ炎中に四塩化珪素と三塩化ホウ素を導入し、ホウ
素ドープド石英ガラス層を石英ガラス棒表面に析出溶融
させた。
このように、ホウ素ドープド石英ガラス層を表面に析出
溶融させた石英ガラス棒を紡糸して光ファイバーとした
のち、この光ファイバーの光損失量を測定した結果、波
長０．８５μ扉で２．５ｄＢ／／Ｉ７７＋というきわめ
て低い光損失であった。
溶融させた石英ガラス棒を紡糸して光ファイバーとした
のち、この光ファイバーの光損失量を測定した結果、波
長０．８５μ扉で２．５ｄＢ／／Ｉ７７＋というきわめ
て低い光損失であった。
実施例 ２
実施例１におけると同一の支持石英ガラス管とコア用石
英ガラス棒を用い、排気系により２０ｔｏｒｒ程度にま
で石英ガラス管内を真空にし、石英ガラス管外部より出
力ＩＫＷ、周波数２．４５ＧＨｚの高周波を印加して石
英ガラス管内にプラズマ炎を発生させ、このプラズマ炎
中に四塩化珪素と三塩化ホウ素を導入し、ホウ素ドープ
ド石英ガラス層を石英ガラス棒表面上に析出溶融させた
。
英ガラス棒を用い、排気系により２０ｔｏｒｒ程度にま
で石英ガラス管内を真空にし、石英ガラス管外部より出
力ＩＫＷ、周波数２．４５ＧＨｚの高周波を印加して石
英ガラス管内にプラズマ炎を発生させ、このプラズマ炎
中に四塩化珪素と三塩化ホウ素を導入し、ホウ素ドープ
ド石英ガラス層を石英ガラス棒表面上に析出溶融させた
。
このようにホウ素ドープド石英ガラス層を表面に析出溶
融させた石英ガラス棒を紡糸して得た光ファイバーの光
損失量を測定したところ、光損失値は波長０．８５μ扉
で２．９ｄＢ／ｋｒｎというきわめて低いものであった
。
融させた石英ガラス棒を紡糸して得た光ファイバーの光
損失量を測定したところ、光損失値は波長０．８５μ扉
で２．９ｄＢ／ｋｒｎというきわめて低いものであった
。
図面は本発明の実施において支持ガラス管中心部にコア
用ガラス棒を設置した状態の一例を示す断面図である。 図において、１・・・・・・コア用棒状ガラス、２・・
・・・・支持ガラス管、３・・・・・・高周波コイル、
４・・・・・・高温で酸化可能な気相のガラス原料（珪
素化合物）、５・・・・・・酸素ガス、屈折率低減可能
なドーピング気体、アルゴンガスの混合ガス。
用ガラス棒を設置した状態の一例を示す断面図である。 図において、１・・・・・・コア用棒状ガラス、２・・
・・・・支持ガラス管、３・・・・・・高周波コイル、
４・・・・・・高温で酸化可能な気相のガラス原料（珪
素化合物）、５・・・・・・酸素ガス、屈折率低減可能
なドーピング気体、アルゴンガスの混合ガス。
Claims (1)
- １ 棒状ガラスを、該棒状ガラスの径より大きい内径を
有するガラス管の中心部に該ガラス管と平行に設置し、
該ガラス管と該棒状ガラス間の間隙に高温で酸化可能な
気相のガラス原料と酸素ガスと屈折率低減可能なドーピ
ング気体とを導入し、該ガラス管の外部より高周波電力
を加えて該ガラス管内部をプラズマ放電状態にさせ、該
ガラス管内部め該棒状ガラスの表面を加熱酸化させると
ともに該棒状ガラス表面上に低屈折率ガラス層を堆積さ
せることを特徴とする光伝送用素材の製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14458278A JPS5852936B2 (ja) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | 光伝送用素材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14458278A JPS5852936B2 (ja) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | 光伝送用素材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5571638A JPS5571638A (en) | 1980-05-29 |
| JPS5852936B2 true JPS5852936B2 (ja) | 1983-11-26 |
Family
ID=15365474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14458278A Expired JPS5852936B2 (ja) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | 光伝送用素材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5852936B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0445482Y2 (ja) * | 1984-07-31 | 1992-10-26 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2510710B2 (ja) * | 1988-12-13 | 1996-06-26 | 三菱電機株式会社 | 絶縁体基板上の半導体層に形成されたｍｏｓ型電界効果トランジスタ |
-
1978
- 1978-11-22 JP JP14458278A patent/JPS5852936B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0445482Y2 (ja) * | 1984-07-31 | 1992-10-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5571638A (en) | 1980-05-29 |
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