JPS5858295B2 - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法Info
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- JPS5858295B2 JPS5858295B2 JP1960080A JP1960080A JPS5858295B2 JP S5858295 B2 JPS5858295 B2 JP S5858295B2 JP 1960080 A JP1960080 A JP 1960080A JP 1960080 A JP1960080 A JP 1960080A JP S5858295 B2 JPS5858295 B2 JP S5858295B2
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- material gas
- optical fiber
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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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
-
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
- C03B2203/26—Parabolic or graded index [GRIN] core profile
-
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
-
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ガラス微粉末焼結体を経由して透明ガラス
から成る光フアイバ母材を製造する方法に関する。
から成る光フアイバ母材を製造する方法に関する。
この種の製造方法として従来より外付は法や気相軸付は
法と呼ばれている方法が知られている。
法と呼ばれている方法が知られている。
外付は法は例えば特開昭４９−１００５６号公報などに
述べられている通り基本的には第１図に示す方法と理解
される。
述べられている通り基本的には第１図に示す方法と理解
される。
第１図において回転するマンドレル１の外表面にバーナ
２によって発生したガラス微粉末３を吹付はバーナ２を
マンドレル１の軸方向にトラバースして順次ガラス微粉
末焼結体４の層を堆積する。
２によって発生したガラス微粉末３を吹付はバーナ２を
マンドレル１の軸方向にトラバースして順次ガラス微粉
末焼結体４の層を堆積する。
このときバーナ２に原料ガスを送る原料ガス供給システ
ム５を制御して原料ガス中のドーパント濃度を変化させ
各層ごとにドーパント濃度が異なるようにする。
ム５を制御して原料ガス中のドーパント濃度を変化させ
各層ごとにドーパント濃度が異なるようにする。
次にこのガラス微粉末焼結体４をマンドレル１とともに
加熱して透明ガラス化する。
加熱して透明ガラス化する。
更にマンドレル１を引抜いて中空の透明ガラス体を作成
しこれを充実化して光フアイバ母材を得る。
しこれを充実化して光フアイバ母材を得る。
この外付は法によれば半径方向に任意の屈折率分布が得
られるがマンドレル１を引抜いた後の中空部に異物が混
入したり充実化後に泡を生じたりしてファイバの伝送特
性上思わしくない結果を生じ易い。
られるがマンドレル１を引抜いた後の中空部に異物が混
入したり充実化後に泡を生じたりしてファイバの伝送特
性上思わしくない結果を生じ易い。
またマンドレルの引抜き及び充実化と云う工程も煩雑な
ものである。
ものである。
これらのためこの方法では現在に至るまで良好な特性を
もつファイバが高い収率で得られていないのが実情であ
る。
もつファイバが高い収率で得られていないのが実情であ
る。
一方、気相軸付は法は特開昭５１−７１３１６号公報な
どに見られるように、第２図に示す如く複数のノズル６
からドーパント濃度の異なる原料ガスを供給し半径方向
に任意の屈折率分布を持つ円柱状ガラス微粉末焼結体７
を長さ方向に成長させると云うものである。
どに見られるように、第２図に示す如く複数のノズル６
からドーパント濃度の異なる原料ガスを供給し半径方向
に任意の屈折率分布を持つ円柱状ガラス微粉末焼結体７
を長さ方向に成長させると云うものである。
しかしながら複数のノズル６を持たせることは実際上系
が非常に複雑となり、これによって任意の屈折率分布を
形成するのはそれ程簡単なことではない。
が非常に複雑となり、これによって任意の屈折率分布を
形成するのはそれ程簡単なことではない。
例えば高周波プラズマトーチを多数並べる場合では隣接
ワークコイル間の誘導などの問題を生じ易い。
ワークコイル間の誘導などの問題を生じ易い。
また非常に良く制御された屈折率分布を得るには多ぐの
原料ガスノズル６を必要とするので設定しなければなら
ないパラメータが非常に多くなる。
原料ガスノズル６を必要とするので設定しなければなら
ないパラメータが非常に多くなる。
本発明は、上記に鑑みなされたもので、従来の方法の欠
点を改善し任意の屈折率分布を持つ低損失光ファイバ母
材を安定かつ簡単に製造することのできる光フアイバ母
材の製造方法を提供することを目的とする。
点を改善し任意の屈折率分布を持つ低損失光ファイバ母
材を安定かつ簡単に製造することのできる光フアイバ母
材の製造方法を提供することを目的とする。
以下、本発明の一実施例について第３図を参照しながら
説明する。
説明する。
この図に示す実施例では、ガラスとなる原料ガスを高温
下で酸化させるための加熱装置として酸水素炎によるバ
ーナ１１を用いる。
下で酸化させるための加熱装置として酸水素炎によるバ
ーナ１１を用いる。
このバーナ１１のノズルの１個は酸化することにより最
終的にガラスとなる原料ガスの供給口であり、火炎１２
の中心部へ原料ガスを供給するように配置されている。
終的にガラスとなる原料ガスの供給口であり、火炎１２
の中心部へ原料ガスを供給するように配置されている。
なお加熱装置としては他に、電気抵抗加熱炉、高周波誘
導加熱炉、赤外線輻射炉あるいは他の可燃性ガスバーナ
等を用いることができる。
導加熱炉、赤外線輻射炉あるいは他の可燃性ガスバーナ
等を用いることができる。
原料ガスは原料ガス供給システム１６から送られ、原料
ガスとしては例えば５ｉＣ１４ＧｅＣ１４ｔＰＣ１３１
ＢＢｒ３等の金属ハロゲン化物を用い、不活性ガス例え
ばＡｒをキャリヤガスとしている。
ガスとしては例えば５ｉＣ１４ＧｅＣ１４ｔＰＣ１３１
ＢＢｒ３等の金属ハロゲン化物を用い、不活性ガス例え
ばＡｒをキャリヤガスとしている。
前記のバーナ１１は駆動機構１４により保持され、モー
タ１５が回転することにより所定の範囲内で往復運動を
する。
タ１５が回転することにより所定の範囲内で往復運動を
する。
制御装置１７はこのモータ１５と原料ガス供給システム
１６とを制御し、バーナ１１の往復運動に同期させて供
給する原料ガスの濃度を変えるようにしている。
１６とを制御し、バーナ１１の往復運動に同期させて供
給する原料ガスの濃度を変えるようにしている。
なお原料ガスが原料ガス供給システム１６からバーナ１
１に達するまでの時間を考慮して原料ガス供給システム
１６への制御信号を遅延させ、バーナ１１の位置と原料
ガスの濃度とを正確に対応させるようにしている。
１に達するまでの時間を考慮して原料ガス供給システム
１６への制御信号を遅延させ、バーナ１１の位置と原料
ガスの濃度とを正確に対応させるようにしている。
こうしてバーナ１１により吹付けられるガラス微粉末１
３が堆積して円錐状の成長部１８を形成する。
３が堆積して円錐状の成長部１８を形成する。
この軸方向の成長速度に一致して上方に引き上げていき
ながら回転させると円柱状のガラス微粉末焼結体１９が
形成される。
ながら回転させると円柱状のガラス微粉末焼結体１９が
形成される。
往復動するバーナ１１の往復範囲及び方向は円錐状成長
部１８の沿面に略一致しており、かつバーナ１１のノズ
ルの方向はこの沿面に略直角に向いている。
部１８の沿面に略一致しており、かつバーナ１１のノズ
ルの方向はこの沿面に略直角に向いている。
従って成長軸に対し原石ガス供給ノズルが傾斜させられ
ているわけである。
ているわけである。
そしてこの往復運動に同期して原料ガス中のドーパント
濃度が変えられている。
濃度が変えられている。
一例として原料ガスとしてＳ ｓ Ｃ１３４ｔ Ｇｅ
Ｃ１３４を用いた場合、バーナ１１が最下端にあって火
炎１２が円錐状成長部１８の先端付近に当たる時には全
原料ガス中でのＧｅＣｌ４゜濃度大、５ｉｃｋ、濃度小
とし、円錐状成長部１８の裾部（上端）に当たる時には
ＧｅＣｌ４濃度小（略零）、５ｉＣ１４濃度大とし、途
中で連続して変化させるよう制御する。
Ｃ１３４を用いた場合、バーナ１１が最下端にあって火
炎１２が円錐状成長部１８の先端付近に当たる時には全
原料ガス中でのＧｅＣｌ４゜濃度大、５ｉｃｋ、濃度小
とし、円錐状成長部１８の裾部（上端）に当たる時には
ＧｅＣｌ４濃度小（略零）、５ｉＣ１４濃度大とし、途
中で連続して変化させるよう制御する。
これにより円柱状ガラス微粉末焼結体１９の中心部で屈
折率が高く、周辺部にいくに従って屈折率が連続的に低
くなる光フアイバ母材を得ることができる。
折率が高く、周辺部にいくに従って屈折率が連続的に低
くなる光フアイバ母材を得ることができる。
また原料ガスとして５ｉ０２をベースとしＢ２Ｏ３を含
む場合には、火炎１２が円錐状成長部１８の先端付近に
当たる時にＢ２Ｏ３濃度を減少し、円柱状ガラス微粉末
焼結体の外周部に当たる時にＢ２Ｏ３濃度を増加させる
ようにする。
む場合には、火炎１２が円錐状成長部１８の先端付近に
当たる時にＢ２Ｏ３濃度を減少し、円柱状ガラス微粉末
焼結体の外周部に当たる時にＢ２Ｏ３濃度を増加させる
ようにする。
このようにＢ（ボロン）やＦ（フッ素）等の、ドープす
ることによってガラス（石英系ガラス）の屈折率を下げ
るドーパントの場合には、ガラス微粉末焼結体の中心部
で濃度を低くし、外周部で濃度を増加する。
ることによってガラス（石英系ガラス）の屈折率を下げ
るドーパントの場合には、ガラス微粉末焼結体の中心部
で濃度を低くし、外周部で濃度を増加する。
次に具体的に実施した例について説明する。
この例では酸水素炎のバーナの中心部にＡｒをキャリア
ガスとして５ｉｃｚ４．ＧｅＣｌ４ 、ＰＯＣｌ３の混
合ガスからなる原料ガスを吹き込み、ガラス微粉末を得
るようにした。
ガスとして５ｉｃｚ４．ＧｅＣｌ４ 、ＰＯＣｌ３の混
合ガスからなる原料ガスを吹き込み、ガラス微粉末を得
るようにした。
条件は下記の通りである。水素流量 ２１１／ｍｉｎ
酸素流量 ４．５１／ｍ１ｎ
ＰＯＣ１３流量 ３ ｃｃ／ ｍ ｉ ｎ５ｔＣ１４流
量 ５０〜Ｉ Ｑ ＯＣＣ／ｍ ｉ ｎ（第４図の通り
） ＧｅＣ１４流量 ０〜２０ｃｃ／ｍ ｉ ｎ （第４図
の通り）バーナ中心軸とガラス微粉末焼結体の成長軸と
の成す角度 約６０゜ 円柱状ガラス遵粉末焼結体外径 約１００ｍ１φ円柱状
ガラス微粉末焼結体回転速度 約１８ｒ９”バーナ往復
運動距離 約１００關バーナ往復運動周期
約２秒 上述の条件で長さ約３００ｍ１Ｋの円柱状ガラス微粉末
焼結体を作製し、更にこれを１７００℃の加熱炉で透明
ガラス化したところ、体積が約１／８に減少した。
量 ５０〜Ｉ Ｑ ＯＣＣ／ｍ ｉ ｎ（第４図の通り
） ＧｅＣ１４流量 ０〜２０ｃｃ／ｍ ｉ ｎ （第４図
の通り）バーナ中心軸とガラス微粉末焼結体の成長軸と
の成す角度 約６０゜ 円柱状ガラス遵粉末焼結体外径 約１００ｍ１φ円柱状
ガラス微粉末焼結体回転速度 約１８ｒ９”バーナ往復
運動距離 約１００關バーナ往復運動周期
約２秒 上述の条件で長さ約３００ｍ１Ｋの円柱状ガラス微粉末
焼結体を作製し、更にこれを１７００℃の加熱炉で透明
ガラス化したところ、体積が約１／８に減少した。
この透明なガラスファイバ母材を適当な径になるまで引
き延ばし、別途用意した石英ガラス管中に挿入し、更に
加熱して一体化した。
き延ばし、別途用意した石英ガラス管中に挿入し、更に
加熱して一体化した。
このようにして作製した母材を紡糸したところ第５図に
示すような半径方向屈折率分布を持ち、伝送特性が 損失 ３．０ ｄＢ／７ｚ ａｔ ０．８５μｍ（
波長）帯域 ５５０ＭＨｚ−Ｉａｎａｔ ０．８５μ
ｍ（波長）のグレーデッド型光ファイバが得られた。
示すような半径方向屈折率分布を持ち、伝送特性が 損失 ３．０ ｄＢ／７ｚ ａｔ ０．８５μｍ（
波長）帯域 ５５０ＭＨｚ−Ｉａｎａｔ ０．８５μ
ｍ（波長）のグレーデッド型光ファイバが得られた。
以上述べたように、本発明の光フアイバ母材の製造方法
によれば、原料ガスは単一の供給口からのみ供給される
ので構成が簡単となり、また原料ガス供給口の位置に応
じて原料ガス濃度をプログラマブルに制御できるため、
屈折率分布を任意形状にプログラマブルに得ることがで
きる。
によれば、原料ガスは単一の供給口からのみ供給される
ので構成が簡単となり、また原料ガス供給口の位置に応
じて原料ガス濃度をプログラマブルに制御できるため、
屈折率分布を任意形状にプログラマブルに得ることがで
きる。
更にマンドレルを用いないので損失増加要因が少なく、
工程上も有利である。
工程上も有利である。
またクラッドを含むファイバ素材を一度に作ることも可
能である。
能である。
第１図及び第２図はそれぞれ従来例の概略を示す模式図
、第３図は本発明の一実施例にかかるブロック図、第４
図は具体的な実施例におけるバーナ位置と原料ガス流量
の関係を示すグラフ、第５図は具体的な実施例において
製造した光ファイバの半径方向屈折率分布を示すグラフ
である。 １・・・・・・マンドレル、２．１１・・・・・・バー
ナ、３゜１３・・・・・・ガラス微粉末、４，７，１９
・・・・・・円柱状ガラス微粉末焼結体、５，１６・・
・・・・原料ガス供給システム、６・・・・・・原料ガ
ス供治ノズル、１２・・・・・・火炎、１４・・・・・
・駆動機構、１５・・・・・・モータ、１γ・・・・・
・制御装置、１８・・・・・・円錐状成長部。
、第３図は本発明の一実施例にかかるブロック図、第４
図は具体的な実施例におけるバーナ位置と原料ガス流量
の関係を示すグラフ、第５図は具体的な実施例において
製造した光ファイバの半径方向屈折率分布を示すグラフ
である。 １・・・・・・マンドレル、２．１１・・・・・・バー
ナ、３゜１３・・・・・・ガラス微粉末、４，７，１９
・・・・・・円柱状ガラス微粉末焼結体、５，１６・・
・・・・原料ガス供給システム、６・・・・・・原料ガ
ス供治ノズル、１２・・・・・・火炎、１４・・・・・
・駆動機構、１５・・・・・・モータ、１γ・・・・・
・制御装置、１８・・・・・・円錐状成長部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高温下で反応してガラスとなる原料ガスを供給する
原料ガス供給口を、所定の範囲内で周期的に往復運動さ
せながら、前記往復運動の周期に同期して前記原料ガス
濃度を変化させてガラス微粉末焼結体を形成することを
特徴とする光フアイバ母材の製造方法。 ２ 前記原料ガス供給口の往復運動の方向を前記ガラス
微粉末焼結体の成長軸に対して傾斜させたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光フアイバ母材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1960080A JPS5858295B2 (ja) | 1980-02-19 | 1980-02-19 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1960080A JPS5858295B2 (ja) | 1980-02-19 | 1980-02-19 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56120528A JPS56120528A (en) | 1981-09-21 |
| JPS5858295B2 true JPS5858295B2 (ja) | 1983-12-24 |
Family
ID=12003704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1960080A Expired JPS5858295B2 (ja) | 1980-02-19 | 1980-02-19 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858295B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11108085B2 (en) | 2018-02-19 | 2021-08-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Inorganic compound particles, composite electrolyte, composite electrode, secondary battery, battery pack, and vehicle |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3219544A1 (de) * | 1982-05-25 | 1983-12-01 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur herstellung eines lichtwellenleiters |
| DE3240355C1 (de) * | 1982-11-02 | 1983-11-17 | Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zur Herstellung eines laenglichen Glaskoerpers mit inhomogener Brechungsindexverteilung |
| JP3131162B2 (ja) * | 1996-11-27 | 2001-01-31 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバプリフォームの製造方法 |
-
1980
- 1980-02-19 JP JP1960080A patent/JPS5858295B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11108085B2 (en) | 2018-02-19 | 2021-08-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Inorganic compound particles, composite electrolyte, composite electrode, secondary battery, battery pack, and vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56120528A (en) | 1981-09-21 |
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