JPS591218B2 - 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用ガラス母材の製造方法Info
- Publication number
- JPS591218B2 JPS591218B2 JP10737380A JP10737380A JPS591218B2 JP S591218 B2 JPS591218 B2 JP S591218B2 JP 10737380 A JP10737380 A JP 10737380A JP 10737380 A JP10737380 A JP 10737380A JP S591218 B2 JPS591218 B2 JP S591218B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- glass base
- optical fiber
- porous glass
- cladding layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ＶＡＤ法によるコア層及びクラッド層を有
する光ファイバ用ガラス母材の製造方法に関する。
する光ファイバ用ガラス母材の製造方法に関する。
光ファイバでは所定の屈折率分布を持つコア層の外周に
ある厚さのクラッド層を設けることが必要であるが、従
来では、普通、ＶＡＤ法によつて屈折率制御用金属酸化
物を所定の濃度分布としたガラス母材をコア層をなすも
のとして作り、このガラス母材に、クラッド層となる、
屈折率制御用金属酸化物の全然含まれていない石英管を
被せるようにしている。
ある厚さのクラッド層を設けることが必要であるが、従
来では、普通、ＶＡＤ法によつて屈折率制御用金属酸化
物を所定の濃度分布としたガラス母材をコア層をなすも
のとして作り、このガラス母材に、クラッド層となる、
屈折率制御用金属酸化物の全然含まれていない石英管を
被せるようにしている。
ところで、このようにＶＡＤ法によつてコア層をなす部
分のみを作つておき、後に石英管を被せてクラッド層と
する場合には、クラッド層をなす石英管は市販のものの
ためＯＨ基が多く含まれ、損失が増加し、良好な特性の
光ファイバを得ることができない。そこでＶＡＤ法でコ
ア層のみならずクラッド層をも形成することが行なわれ
ている。すなわちコア層形成用バーナと、クラッド層形
成用のバーナの２本のバーナを使用し、これらにガラス
の原料ガス及び屈折率制御用金属酸化物の原料ガスを送
つて、熱酸化反応あるいは加水分解反応により火炎中で
ガラス微粉末を生成し、これを棒状基材の先端に軸方向
に形成して、中央部の高屈折率のコア層と外周部の低屈
折率のクラッド層とを有する多孔質ガラス母材を作る。
ところがこのように２本のバーナを使用する場合、クラ
ッド用のバーナはコア用のバーナの火炎にスートの流れ
、温度分布、排気状態等の種々の点において何らかの影
響を与える。このため、光ファイバの屈折率分布の制御
性は低下する。まｆ■、２本のバーナによるガラス微粉
末の物性の違いによるひび割れ等が生じ、製造歩留りも
悪い等の問題がある。本発明は、上記のような従来の製
造法における問題点を解決し、屈折率分布の制御性に優
れ、かつ製造歩留りも良好で、装置も簡便でよい、コア
層及びクラッド層を有する光ファイバ用ガラス母材の製
造方法を提供することを目的とする。
分のみを作つておき、後に石英管を被せてクラッド層と
する場合には、クラッド層をなす石英管は市販のものの
ためＯＨ基が多く含まれ、損失が増加し、良好な特性の
光ファイバを得ることができない。そこでＶＡＤ法でコ
ア層のみならずクラッド層をも形成することが行なわれ
ている。すなわちコア層形成用バーナと、クラッド層形
成用のバーナの２本のバーナを使用し、これらにガラス
の原料ガス及び屈折率制御用金属酸化物の原料ガスを送
つて、熱酸化反応あるいは加水分解反応により火炎中で
ガラス微粉末を生成し、これを棒状基材の先端に軸方向
に形成して、中央部の高屈折率のコア層と外周部の低屈
折率のクラッド層とを有する多孔質ガラス母材を作る。
ところがこのように２本のバーナを使用する場合、クラ
ッド用のバーナはコア用のバーナの火炎にスートの流れ
、温度分布、排気状態等の種々の点において何らかの影
響を与える。このため、光ファイバの屈折率分布の制御
性は低下する。まｆ■、２本のバーナによるガラス微粉
末の物性の違いによるひび割れ等が生じ、製造歩留りも
悪い等の問題がある。本発明は、上記のような従来の製
造法における問題点を解決し、屈折率分布の制御性に優
れ、かつ製造歩留りも良好で、装置も簡便でよい、コア
層及びクラッド層を有する光ファイバ用ガラス母材の製
造方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、まずＶＡＤ法によりコア形成用のバー
ナにて屈折率を高めるための金属酸化物を含む多孔質ガ
ラス母材を製造する。その後、この多孔質ガラス母材を
加熱処理炉に入れて、・・ロゲンガス（Ｃ、ｅ２、ＳＯ
Ｃｌ２）及びヘリウムガス（Ｈｅ）雰囲気下で約１１０
０℃で熱処理をする。すると多孔質ガラス母材の表層部
に卦いて屈折率を高めるための金属酸化物ＧｅＯ２等が
の反応式で示されるようにして塩素化反応することによ
り、多孔質ガラス母材の表層部から除去される０こうし
て塩素化反応により屈折率を高めるための金属酸化物が
除去されるため、表層部に屈折率の低いクラツド層が形
成される。
ナにて屈折率を高めるための金属酸化物を含む多孔質ガ
ラス母材を製造する。その後、この多孔質ガラス母材を
加熱処理炉に入れて、・・ロゲンガス（Ｃ、ｅ２、ＳＯ
Ｃｌ２）及びヘリウムガス（Ｈｅ）雰囲気下で約１１０
０℃で熱処理をする。すると多孔質ガラス母材の表層部
に卦いて屈折率を高めるための金属酸化物ＧｅＯ２等が
の反応式で示されるようにして塩素化反応することによ
り、多孔質ガラス母材の表層部から除去される０こうし
て塩素化反応により屈折率を高めるための金属酸化物が
除去されるため、表層部に屈折率の低いクラツド層が形
成される。
なお、ヘリウムガスを用いたのは塩素化反応を促進する
ためである。すなわち、ヘリウムガスは軽くまた拡散の
作用があるので、ハロゲンガスを多孔質ガラス母材内の
小さな隙間内に侵人し易くし、さらに反応後のＧｅＣＩ
４ガス等を外部に放出し易くする。この多孔質ガラス母
材はその断面方向の中心部ほど密度が大きいため、表層
付近ほど反応が進み、コア層の外周部に、屈折率を高め
るための金属酸化物がほとんど除去された所望の厚さの
クラツド層が形成されることになる。上記の反応式から
分るように、クラツド層の厚さは０２分圧が低い程大き
くなる。これらによりクラツド層の厚さはハロゲンガス
の種類、及びハロゲンガスとヘリウムガスの流量によつ
て制御可能であり、また加熱処理時の０２分圧の調整に
より薄くすることも可能である。このようにクラツド層
を形成した後、同じ雰囲気下で高温（約１４５『Ｃ）に
加熱し、透明ガラス化する。な卦、これらの工程におい
て、多孔質ガラス母材は脱水処理も兼ねて行なわれるた
め、母材に含まれていた０Ｈ基を除去することができて
、０Ｈ基吸収の少ない低損失の光フアイバを製造するこ
とができる。な｝、上記の熱処理工程に｝いて、加熱処
理炉の大気との密閉性が十分でない場合あるいは脱水処
理時間が短時間の場合には、十分なクラツド厚を確保す
ることは困難である。以下、本発明の一実施例について
図面を参照しながら説明する。
ためである。すなわち、ヘリウムガスは軽くまた拡散の
作用があるので、ハロゲンガスを多孔質ガラス母材内の
小さな隙間内に侵人し易くし、さらに反応後のＧｅＣＩ
４ガス等を外部に放出し易くする。この多孔質ガラス母
材はその断面方向の中心部ほど密度が大きいため、表層
付近ほど反応が進み、コア層の外周部に、屈折率を高め
るための金属酸化物がほとんど除去された所望の厚さの
クラツド層が形成されることになる。上記の反応式から
分るように、クラツド層の厚さは０２分圧が低い程大き
くなる。これらによりクラツド層の厚さはハロゲンガス
の種類、及びハロゲンガスとヘリウムガスの流量によつ
て制御可能であり、また加熱処理時の０２分圧の調整に
より薄くすることも可能である。このようにクラツド層
を形成した後、同じ雰囲気下で高温（約１４５『Ｃ）に
加熱し、透明ガラス化する。な卦、これらの工程におい
て、多孔質ガラス母材は脱水処理も兼ねて行なわれるた
め、母材に含まれていた０Ｈ基を除去することができて
、０Ｈ基吸収の少ない低損失の光フアイバを製造するこ
とができる。な｝、上記の熱処理工程に｝いて、加熱処
理炉の大気との密閉性が十分でない場合あるいは脱水処
理時間が短時間の場合には、十分なクラツド厚を確保す
ることは困難である。以下、本発明の一実施例について
図面を参照しながら説明する。
まず下記の第１表に示す条件で、１本の多層バーナに原
料ガスを供給し、火炎加水分解法を用いたＶＡＤ法によ
りコア層をなす多孔質ガラス母材を形成する。この多孔
質ガラス母材は、例えば長さ３００ｍｍ、直径５５ｍｍ
とする〇こうして得た多孔質ガラス母材１を第１図に示
すように、電気炉２内に入れて加熱処理する。なおこの
第１図にお゛いて、１１は多孔質ガラス母材１を支持し
ている棒状基材であり、２１はカーボンヒータ、２２は
石英管の内筒マツフル、２３は石英管の上部フランジ、
２４は石英管の下部フランジであり、２５は電気炉のマ
ツフル２２内にハロゲンガス及びヘリウムガスを送り込
むためのガス入口である。加熱処理条件は下記の第２表
の通りとした。こうして得た光フアイバ用ガラス母材を
線引きして光フアイバを形成したところ、コア層の直径
が８０Ｉｔｍ、屈折率を高めるための金属酸化物がほと
んど除去されたクラツド層の厚さが７μｍで、直径１２
５μｍの光フアイバが得られた。
料ガスを供給し、火炎加水分解法を用いたＶＡＤ法によ
りコア層をなす多孔質ガラス母材を形成する。この多孔
質ガラス母材は、例えば長さ３００ｍｍ、直径５５ｍｍ
とする〇こうして得た多孔質ガラス母材１を第１図に示
すように、電気炉２内に入れて加熱処理する。なおこの
第１図にお゛いて、１１は多孔質ガラス母材１を支持し
ている棒状基材であり、２１はカーボンヒータ、２２は
石英管の内筒マツフル、２３は石英管の上部フランジ、
２４は石英管の下部フランジであり、２５は電気炉のマ
ツフル２２内にハロゲンガス及びヘリウムガスを送り込
むためのガス入口である。加熱処理条件は下記の第２表
の通りとした。こうして得た光フアイバ用ガラス母材を
線引きして光フアイバを形成したところ、コア層の直径
が８０Ｉｔｍ、屈折率を高めるための金属酸化物がほと
んど除去されたクラツド層の厚さが７μｍで、直径１２
５μｍの光フアイバが得られた。
この光フアイバの波長特性の測定結果の一例を第２図に
示す。この第２図から波長０．８４μｍ及び１．３０μ
ｍに訃ける損失は、それぞれ２．４６ｄＢ／／Ｋｆｔ，
Ｏ．４５ｄＢ／ＩｃＴｎであり、波長１，０５μｍ〜１
．７６μｍまでの全波長域にわたつて１ｍ１レｈ以下の
低損失域をもつ光フアイバが得られたことが分る。な卦
、上記の方法によつてクラツド層を形成する場合、クラ
ツド層の厚さと光フアイバの０Ｈ基吸収損失の関係を調
べたところ、第３図に示す結果が得られた。この第３図
で横軸はクラツド層の厚さ（μｍ）であり、縦軸は波長
１．３８μｍに卦ける０Ｈ基による吸収損失（ＤＢ／１
ＣＴｆＬ）であり、光フアイバは直径１２５μｍでコア
層の直径を８０μｍとした。この第３図から０Ｈ基によ
る吸収損失（Ａｔｌ．３８μｍ）を０．１ｄＢ／Ｉｃ７
ｎ以下にするためには、Ｈｅガス雰囲気下で熱処理し、
金属酸化物を含まないクラツド層の厚さを７μｍ以上に
する必要があることが分る０また、最小の０Ｈ基吸収損
失は０．０４ｄＢ／Ｉｃｌｎで、そのときの０Ｈ基残留
量は１ｐｐｂ以下と推定される〇以上、実施例について
説明したように、本発明によれば、多孔質ガラス母材を
ハロゲンガス及びヘリウムガスの雰囲気下で熱処理する
ことによつて、０Ｈ基残留量の少ない、屈折率制御用金
属酸化物を含まない所望の厚さのクラツド層を持つ光フ
アイバ母材を製造することができ、この光フアイバ母材
を用いることによつて、特性の極めて優れた光フアイバ
を作ることができるＯ
示す。この第２図から波長０．８４μｍ及び１．３０μ
ｍに訃ける損失は、それぞれ２．４６ｄＢ／／Ｋｆｔ，
Ｏ．４５ｄＢ／ＩｃＴｎであり、波長１，０５μｍ〜１
．７６μｍまでの全波長域にわたつて１ｍ１レｈ以下の
低損失域をもつ光フアイバが得られたことが分る。な卦
、上記の方法によつてクラツド層を形成する場合、クラ
ツド層の厚さと光フアイバの０Ｈ基吸収損失の関係を調
べたところ、第３図に示す結果が得られた。この第３図
で横軸はクラツド層の厚さ（μｍ）であり、縦軸は波長
１．３８μｍに卦ける０Ｈ基による吸収損失（ＤＢ／１
ＣＴｆＬ）であり、光フアイバは直径１２５μｍでコア
層の直径を８０μｍとした。この第３図から０Ｈ基によ
る吸収損失（Ａｔｌ．３８μｍ）を０．１ｄＢ／Ｉｃ７
ｎ以下にするためには、Ｈｅガス雰囲気下で熱処理し、
金属酸化物を含まないクラツド層の厚さを７μｍ以上に
する必要があることが分る０また、最小の０Ｈ基吸収損
失は０．０４ｄＢ／Ｉｃｌｎで、そのときの０Ｈ基残留
量は１ｐｐｂ以下と推定される〇以上、実施例について
説明したように、本発明によれば、多孔質ガラス母材を
ハロゲンガス及びヘリウムガスの雰囲気下で熱処理する
ことによつて、０Ｈ基残留量の少ない、屈折率制御用金
属酸化物を含まない所望の厚さのクラツド層を持つ光フ
アイバ母材を製造することができ、この光フアイバ母材
を用いることによつて、特性の極めて優れた光フアイバ
を作ることができるＯ
第１図は本発明の一実施例を説明するための模式図、第
２図は同実施例に｝いて得られた光フアイバの波長特性
を示すグラフ、第３図は同実施例の方法によつて得た光
フアイバにおけるクラツド厚と０Ｈ基吸収損失との関供
を示すグラフである〇１・・・・・・多孔質ガラス母材
、２・・・・・・電気炉、２１・・・・・・カーボンヒ
ータ、２２・・・・・・内筒マツフル、２３・・・・・
・上部フランジ、２４・・・・・・下部フランジ、２５
・・・・・・ガス入口。
２図は同実施例に｝いて得られた光フアイバの波長特性
を示すグラフ、第３図は同実施例の方法によつて得た光
フアイバにおけるクラツド厚と０Ｈ基吸収損失との関供
を示すグラフである〇１・・・・・・多孔質ガラス母材
、２・・・・・・電気炉、２１・・・・・・カーボンヒ
ータ、２２・・・・・・内筒マツフル、２３・・・・・
・上部フランジ、２４・・・・・・下部フランジ、２５
・・・・・・ガス入口。
Claims (1)
- １ 熱酸化反応または加水分解反応により屈折率制御用
金属酸化物を含むガラス微粉末を堆積して多孔質ガラス
母材を形成する工程と、この多孔質ガラス母材をハロゲ
ンガス及びヘリウムガス雰囲気内で加熱処理することに
よつて前記多孔質ガラス母材の表層における前記金属酸
化物の塩素化反応を行ない、前記多孔質ガラス母材の表
層に所定厚さのクラッド層を形成する工程とからなる光
ファイバ用ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10737380A JPS591218B2 (ja) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10737380A JPS591218B2 (ja) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5734033A JPS5734033A (en) | 1982-02-24 |
| JPS591218B2 true JPS591218B2 (ja) | 1984-01-11 |
Family
ID=14457450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10737380A Expired JPS591218B2 (ja) | 1980-08-05 | 1980-08-05 | 光ファイバ用ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS591218B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5992927A (ja) * | 1982-11-15 | 1984-05-29 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 集束型光フアイバ−母材の製造方法 |
| JPS6061092A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-08 | Kurita Water Ind Ltd | 脱リン方法 |
-
1980
- 1980-08-05 JP JP10737380A patent/JPS591218B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5734033A (en) | 1982-02-24 |
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