JPS59500513A - ド−プ処理光フアイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ドープ処理光ファイバ 本発明は、適宜ドーパントを添加することにより、コア又はクラツシング、ある いは双方に、純正シリカと異なる屈折率をもたせる様Ｋ　ｌ、た、石英カラス系 に基づく、光ファイバに関する。

昌該技術の開示 過去１０年に亘って、シリカを、抵損失光ファイバの適宜伝送媒体とするカオ（ Ｋａｏ　）及びホクハム（Ｈｏｃｋｈａｍ）（プロシーディングズ　オブ　アイ イーイー（ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥ）、Ｖｏｌ、１１３、ＪｆＦＬ ７．１９６６年７月、１１５１ページ）の提案が広範に実現されてきた。現在光 ファイバは、一般に、０．７乃至１．７マイクロメータ延びるスペクトル光域の 、少くとも一部における損失を、ｌｄＢ／Ｋｍ以下におさえた、商業ベースで日 常的に製造されている。ファイバは、コア及び少くとも部分的に関連するコアよ り低い屈折率を有する、クラツシングで構成されている。多モードファイバ及び 単モードファイバは共に、例えば屈折率を適宜に段階的に変化させて、高帯域幅 等の、所望の特性を得る様にする、種々の設計パラメータを用いて日常的に製造 されている。

使用されているドーパントとしては、リン等の使用度の低いドーパント及びその 他の屈折率が上昇するドーパントと共に、主としてかつ最も広範に使用されてい る、屈折率上昇型ドーパントであるゲルマニア、及び屈折率が下降していくドー パントであるフッ素及びホウ素がある。またホウ素及びフッ素は、例えば焼成に 伴う様な処理特性を改善する目的で使用される。近年ホウ素は、当該スペクトル 範囲に現われる赤外線吸収帯域があるために、使用範囲が狭１つている。長い波 長の伝送が重要である場合は、通常ホウ素の代りに、ホウ素と同様に、石英ガラ ス系統の屈折率を下げるが、波長が長い赤外線吸収帯域を有するフッ素を用いる 。

シリ□力の屈折率を高めるべく、近年光ファイバに使用されている主要ドーパン トであるゲルマニアは、高価かつ希少であり、部分的にだけ反応して粒状物質を 形成し易く、しかもかなり揮発性があるために、高温処理中にゝゝバーンオフ″ シ易い等の、重大な経済上及び技術上の欠点があるにもかかわらず、その他の屈 折率上昇型ドーパントを退けて、広く使用されてきた。さらに、ゲルマニアをシ リカに混入できる様にするには、反応雰囲気（多くの場合化学量論）中の酸素濃 度を高める必要があるが、その結果多くの場合付着領域が広首り、付着物に有害 な漸減現象が生じる。さらに微量の水酸基不純物を除去するには、反応環境の酸 素に対する塩素割合を高めるのが得策であるが、これはゲルマニア混入効率を低 下させ易い。これらの欠点があるにもかかわらず、これに代り得るドーパントが 開発されなかったため、ゲルマニア好適な屈折率上昇型ドーパントであると共に 、商業用途における実質的に唯一の物質である。

文献的には、光ファイバの製造に使用される種々のドーパントが提案されている 。通常これらの開示は、これらのドーパどトを組合せて使用できるという示唆と 共に、数多くの可能性のあるドーパントを列挙する形でなされている。（例えば 、米国特許第４，１５７，７９０号の第５段、１乃至６行の記載ゝゝ融解石英の 屈折率を高めるため、多くの適切物質が、単独ドーパントとして又はこれらの組 合せとして使用されてきた。これらには、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アル ミニウム、酸化ランタン、酸化リン、及び酸化ゲルヤニラムが含まれるが、これ らに限定されるものではない″を参照されたい。）％にアルミナ乞ドーパントと して使用することが研究されてきた（ニス　コバヤシ（Ｓ、Ｋｏｂａｙａｓｈｉ 　）その他、エレクトロニクス　レターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔ ｅｒｓ　）　、Ｖｏｌ　１０、扁２０．４１０ページ、１９７４年）。しかしこ の種の著作（・ま、一般１ｃ低濃度アルミナドーパントに関するものである。高 濃度アルミナを使用すると、一般に、失透する（ジエイ、エフ、マクドウエル（ Ｊ、　Ｆ、　Ｍａｃ　Ｄｏｗｅｌｌ　）及びジー、エイチ、ビアルＩ　Ｇ、Ｈ， Ｂｅａｌｌ　）の、ジャーナル　オブ　ジ　アメリカン　セラミクス　ソサイア テイ（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ　 ５ｏｃｉｅ　しｙ　）　、Ｖｏｌ、５２．１７ページ、１９６９年１月号参照） ため、試みられていない。

発明の概要 本発明は、ファイバの製造に用いる代表的蒸着温度でそのハロゲン化気体物質に 対して実質的に安定している少くとも１種の非ガラス形成耐火酸化物で、少くと も部分的にドープされた光ファイバに関する。さらに耐火酸化物は、例えばＭ　 ＣＶ　Ｄで使用される圧壊温度等の、後続の処理温度で、亜酸化物に対して実質 的に安定している。本発明の実施に適する、非ガラス形成耐火′韮化物としては 、アルミナ及びジルコニアがある。本発明を実施したところ、アルミナは、有害 な失透なしに、５．７又は１０モルパーセント以上のドーパントレベルで、シリ カファイバに混入した。この様な高濃度の非ガラス形成ドーパントは、Ｐ２Ｏ５ 等の第３ガラス形成ドーパントを混入させて、失透を遅らせるか、あるいはドー プシリカを急冷して、ガラス状態を形成する製造法を用いることにより得られる 。ドープシリカをガラス状に急冷するファイバ製造方法としては、蒸着した粒状 物質を、熱ゾーンに通して、透明ガラスに焼成する、ＭＣＶＤ法がある。

この方法を、ファイバ製造に適用されてきた、先ず多孔粒体を形成し、次にこれ を、かなりの長時間をかけて透明ガラスに焼結させる、種々の火炎氷解法と比較 すると、氷解を利用する種々のファイバ製造法では、ドープシリカを失透させる 、温度一時間失透周期より、長期に亘って焼結が行われる。例えば、アルミナは 、ガラス形成物ではなく、従ってかなり急速に失透し易いため、上記物質に適し た温度一時間失透周期が不都合に短縮される。

このため、焼成に要する温度一時間周期の短縮が重要になる。

少くともアルミナ又はジルコニアの場合、適宜容器内で有益に加熱された、高純 度アルミニウム又はジルコニア線に、塩素等の高純度ハロゲン化蒸気をかけるこ とにより、ドープされたハロゲン化前駆物質蒸気を有益に形成できる。例えばヘ リウムでハロゲン化前駆物質蒸気を希釈することにより、凝縮せずに送出できる に充分程度高い露点を、混合物に与えることができる。例示的実施例では、四塩 化シリコン及び酸素等の、その他の前駆物質蒸気と共に混合物をＭＣＶＤ製造装 置に送出し、適宜に蒸着させてファイバを製造する。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明ファイバの概略図である。

第２図は、本発明の実施において、ドープ前駆物質蒸気の形成に使用される反応 炉の概略図である。

第３図は、反応原糸の前駆物質を、凝縮せずに蒸着装置に送出するために使用さ れる、例示的インゼクタの概略図である。

第４図は、本発明教示に従って製造されたファイバで得られる損失値を表わすグ ラフである。

詳細な説明 本発明は、〃２０３又はＺ　ｒ　Ｏｚ　等の非ガラス形成耐火酸化物でドープさ れたシリカ（一般に８０重量パーセント以上）から成る、通信クラスの光ファイ バ（スペクトルの光域の少くとも一部に亘って２．５　ｄ　Ｂ／Ｋｍ以下の損失 を有する）に関する。ファイバの特定構成は、実施者の要件によって決定される が、通常は低屈折率のクラツシング領域、及び高屈折率の中心コア領域を有して いる。

種々の領域の寸法、並びに相対的屈折率、及び分布又は勾配は、特定用途によっ て決定されている。先行技術と同様に、所望の屈折率及び／又は屈折勾配を得る べく、酸化ドーパントを用いて、シリカな基剤とするファイバの屈折率を変える 。本発明に使用される酸化物は、ファイバ製造中に酸化物の形成、及び蒸着に必 要な温度において、ハロゲン化蒸気物質に対して、実質的に安定していると共に 、例えばＭＣＶＤの圧壊温度等の、後続の処理温度において、その亜酸化物に対 して実質的に安定している。

本発明の有意性、及びそのハロゲン化蒸気物質及び亜酸化物に対するドーパント の安定性の重要性は、種々の製造法及びこれらの蒸気反応物をドープ石英ガラス に変換する化学物質を考察することにより理解されよう。

現在実用化てれているものとしては、２つの主要なファイバ製造方法がある。即 ち、ベル　システム（ＢｅｌｌＳｙｓｔｅｍ　）　が開発したＭＣＶＤ方法（米 国特許第４、．２１７，０２７号）、及び造粒加水分解法（米国特許再発行第２ ８．０２９）である。造粒法は、加水分解バーナ（米国特許第２，２７２．３４ ２号及び第２，３２６，０５９号参照）を用いて、シリカ及び／又はドープシリ カ粒子を形成し、その後これら粒子を適宜マンドレルに蒸着して、有孔管状体を 形成し、これを実質的に焼成して、透明なガラス管にし、これからファイバを引 出すものである。

ＭＣＶＤ法は、ガラス管に、適宜ガラス前駆物質反応物を流し込み、適宜熱ゾー ンに通すものである。実用実施例では、熱ゾーンは、ａ）ガラス前駆物質蒸気の 反応を刺激し、熱ゾーンの下流でほぼ蒸着するガラス粒状物質を形成すると同時 に、ｂ）先に蒸着された粒状物質を一層ガラス層に焼成するという、二重の目的 を果たす。

実用上は、蒸着後管を棒状に圧壊して、これからファイバを引出す。

本発明の目的からして、造粒加水分解法とベル（Ｂｅ　１１　）ＭＣＶＤ法との 重要な差は、焼成に要する時間一温度周期にある。造粒法は、焼成する必要があ る、肉眼で見える多孔粒体を扱うため、焼成に要する温度一時間周期は相対的に 長い。しかし、ＭＣＶＤ法では、焼成は一般に一層毎に発生すると共に、一般に １又は２センチ／分以上の速度で横断する熱ゾーンの通過によって、行われる。

この結果、焼、Ｆｊｌ：に要する温度一時間周期が相対的に短かくなる。非ガラ ス形成耐火酸化物の場合は、充分な高温で、平衡するに充分な時間が与えられる と、結晶化する性質があるため、この差が犬きく現われる。焼成に要する温度一 時間周期が短かいＭＣＶＤ法では、非ガラス形成耐火酸化物は実質的に急冷され てガラス状になる。しかし、焼成に要する温度一時間周期が相対的に長い造粒加 水分解法では、平衡化によって、非ガラス形成体は失透して結晶になる。酸化物 のこの失透傾向は、これが非ガラス形成体であり、熱力学的好機が与えられると 、失透する性質があるがために、一層強まる。少くとも１種類のガラス形成体を 加えると失透傾向が鈍る。

ガラス形成中に発生する化学現象を考察すると、ハロゲン化蒸気物質及び亜酸化 物に対する、ドーパントの安定度の重要性が判る。関連反応の一般式は、ＡｘＨ ｙ＋０２←Ａｕ０ｖ　＋ＣＨ３ である。式中、（Ｓ　Ａ／／は、シリコン又はリン、ゲルマニウム、アルミニウ ム、ジルコニウム等の適宜ドーパントである。ＳＳ　Ｈ／／は塩素等のハロゲン 化物であり、％％　Ｃ／／は定数である。表■は、反応物の初期分圧に対するハ ロゲン化物の平衡分圧比の推定値順位を示している。これは平衡状態で反応しな いハロゲン化物留分を表わしている。表Ｉにおいて、平衡値は、例えば１８００ °ケルビン等の、ＭＣＶＤ法の代表的蒸着温度で比較されている。

表は、四塩化シリコンは、ＭＣＶＤで完全に反応するという観測と一致して、四 塩化シリコンのうち、ＭＣＶＤで反応しないものは１０６分の１部だけであるこ とを示している。一方四塩化ゲルマニアは、７０パーセント反応し々いが、これ も同様に、酸化ゲルマニウムがファイバ製造中に石英ガラスに混入しにくいとい う観測と一致している。さらにゲルマニアが混入すると、感温性が高１つ、その 結果、得られる光フアイバ帯域に有害な層構造になる。しかし、表■は、オキシ 塩化リンと酷似の作用をする四塩化ジルコニアおよび三塩化アルミニウムはＭ（ ！：ＶＤ化学処理中に、実質的に完全に反応（反応しないものは１０　分の５部 以下）することを示している。

事実上出願人が示した様に、表１の結果から、アルミナ及びジルコニアが石英ガ ラスに混入し易いことが判る。

表　■ １８００°ＫにおけるＭＣＶＤ反応物の塩化物と酸化物との平衡 （初期分圧） Ｓｔ（Ｊ＜　＋０２　←ＳｉＯ２＋２０！２　１”１０　’ＧｅＣｌ４　＋０２ 　←ＧｅＯ２＋２α２　７ｘｌＯ’２ＰＯ（ｌＪａ　＋　”／２０２　”　Ｐ２ Ｏ５＋３Ｃ／！２　４”１Ｏ−５２Ａ１．Ｃ１３＋　”／２０２　二＃２０３＋ ３Ｃ６２３ｘ　１Ｏ−５Ｚｒα’４　＋Ｑ□４−ＺｒＯ２＋２Ｃ１２３Ｘ１０− ９高温における後続処理時の、亜酸化物類に対する酸化物の安定度は、例えばＭ ＣＶＤにおける圧壊工程時に、亜酸化物として気化する酸化物の傾向の目安にな る。表■は、特定亜酸化物の平衡分圧を、ファイバ製造に使用される多数の酸化 物に対して比較したものである。表■から判る様眞、酸化ゲルマニウムの分圧は 高い。従って、ＭＣＶＤ圧壊工穆で遭遇する様な高温で、Ｇ　ｅ　Ｏ２とＧｅＯ とが平衡すると、ＧｅＯ２は、ＧｅＯとして気化、即ちゝゝバーンオフ〃し易く なり、その結果、得られるファイバの屈折率が傾下する。この屈折率傾下が、帯 域幅積の原因であるものと思われる。しかし表■は、酸化アルミニウム及び酸化 ジルコニウムが共に、亜酸化物として気化しに〈＜〔５，０７Ｘ　１０　’ｐａ 、（５ＸＩ　Ｏｏ−９ａｔ、）以下の悪酸化物分圧〕、従って仮にあるとしても 、″バーンオフ〃傾角が小さくなることを示している。

表　■ 酸化物と亜酸ｆヒ物との平衡 反　応　亜酸物の平衡分圧　酸化物活量（ＰＯ２＝　１．Ｏａｔｍ、）　（ｘ　 ）２３００℃ −り−Ｃ気圧） ８４．０２’−８ｉＯ＋％Ｏｚ　１．０１”１０　”　（１×１Ｏ−５）　０． ９Ｇ　ｅ　Ｏ２←ＧｅＯ＋３Ａ０２　１．０１×１０　’　（１×ＩＯ’　）　 ０．１Ｐ２０５；”２ＰＯ＋”１０２５．０７Ｘ１０−９（５Ｘ１０−９）　ｏ 、ｏ５ＰｚＯｓ　←ＰｚＯ，＋＋Ｏｚ　１．０１×１０　’　（１×ＩＯ’）　 ０、ｏ５Ｐ２０５←２ＰＯ＋％０２２．０３Ｘ１０”−’　（２Ｘ１０　’）　 ０．０５Ｎ２０３←Ａｌ２Ｏ＋Ｏ２７，０９×１Ｏ−１７（７×ＩＯ”）　０． １．４１２０ｓ←２ＡＩＯ＋３ＡＯｚ　４．０５×ｌ０−９Ｔ４”１０　’ｌ　 Ｏ，１／＋４Ｑ２Ｑ３ｒ７Ｊ１２Ｑ２　＋％０２　２．０３×ｌ０−１５　Ｉ　 ２×１０　”）’　ｏ、１ＺｒＯｚ−ＺｒＯ＋、！４０２２．０３Ｘ１０　”　 （２Ｘ１０　”）　０．１Ｂ２０３←Ｂ２Ｏ２＋　／／２．０２　５．０７Ｘ１ ０−６（５Ｘ１０　’）　０．１Ｂ２０３←２ＢＯ＋％０２　５．０７Ｘ１０− ５　（５Ｘ１０　’）　０．１図面は、実験例に記載された特定実施例の検討に 役立つ。第１図は、本発明の教示に従って製造されたファイバを示している。本 例において、１１は、アルミナ及び／又はジルコニアを含有する、適宜非ガラス 形成耐火酸化物でドープされたシリカから成るファイバコアであり、１２は純シ リカ又は本明細書で開示されたドーパント、又は当業者間に周テロのドーパント でトープされたシリカで構成されるファイバクラツシングである。

ドーパント前駆物質蒸気が適切に形成されると、優れた、ファイバ伝送特性が得 られる。例えば、三塩化アルミナは、酸素を越流させて、酸素中に三塩化アルミ ナ蒸気を発生する粉剤として入手できるが、三塩化アルミニウム粉剤はかなり不 純物を含んでいる。三塩化シリコン及び三塩化ゲルマニアは、酸素キャリヤカス と共（（使用されて、適宜蒸気を発生するが、これら成分の蒸気圧が高いことか ら、汚染物質は、その蒸気圧が低いため、分離して残留する。しがし三塩化アル ミニウムは蒸気圧が低いため、この様な固有の精製現象を起さない。高蒸気圧を 有するトリメチルアルミナが検討されたが、酸素との接触時に爆発するばかりで なく、ヒドロキシルを形成するがために有害な汚染物質ができろ。才だ、三塩化 アルミニウムは汚染物質と二量体化して、汚染問題をさらに悪化させる性質があ る。

本発明は、汚染を軽減するため、かつ５ｉＣ１ａ　等の反応物蒸気を直接形成す る、従来のファイバ製造化学処理とは異なり、いわば２工程式化学処理法である 。即ち、先ず、塩素をアルミニウムにかけることにより、適宜反応物を形成し、 次に酸素と反応させて、シリカを基剤とする適宜ガラスを形成する（例えば、ケ イ、ナソー（Ｋ−Ｎａｓｓａｕ　）　その他の、ジャーナル　オブ　ジ　アメリ カン　セラミクス　ソサイアテイ（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅＡｍｅｒｉｃ ａｎ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ　５ｏｃｉｅｔｙ　）、Ｖｏｌ、５８，４６１ページ（ １９７５年）、エイチ、ニス、パーカー（Ｈ，Ｓ。

ｐａｒｋｅｒ　）とシー、ニー、バーディング（Ｃ，Ａ、Ｈａｒｄｉｎｇ　）の ジャーナルオフ゛ジ　アメリカン　セラミクス　ソサイアテイ（Ｊｏｕｒｎａｌ 　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ’　５ｏｃｉｅｔｙ）、 Ｖｏｌ、５３．５８３ページ、１９７０年１１月号、及びピー、ウオング（Ｐ” Ｗｏｎｇ　）とエム、ロビンソン（Ｍ。

Ｒｏｂｉｎｓｏｎ　）のジャーナル　オブジアメリカン　セラミクス　ソサイア テイ（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＡｍｅｒｉｃａｎＣｅｒａｍｉｃｓ　５ ｏｃｉｅｔｙ　）、Ｖｏｌ　５３．６１７ページ、１９７０年１１月号参照）。

第２図は、アルミニウム又はジルコニウムハロゲン化前駆物質反応物を形成して 、例えばＭＣＶＤ装置に送出するのに使用される反応炉である。図中、２１はパ イレックス［Ｐｙｒｅｘ　）容器である。塩素及びヘリウム等の使用できる任意 の希釈剤は、２２から炉内に入り、管２３及びフリット状ガラス２４を通ってア ルミニウム又はジルコニウムワイヤ２５を通過する。容器はテープ２６で、又は 炉内で加熱され、かつバーミキュライト２７で断熱されている。得られた塩化ア ルミニウム、及び使用し得る希釈剤は、２８から出て、凝縮を防止するべく加熱 された、反応陶インゼクタに送られる。

反応物インゼクタは第３図に示されており、この場合ハロゲン化アルミニウム及 び関連する希釈剤は３１を通ってインゼクタに入る。四塩化シリコン、ＰＯＣ３ 及び酸素等のその他の反応物は３２から入る。２つの異なる反応物群は、早期反 応しない様に分離されている。加熱テープ３３は、ハロゲン化アルミニウムが通 るインゼクタを包囲して、凝縮を防止する。３４は、固定部３５及び回転部３６ から成る回転シールである。排気ガスは固定部を通って３７から排気され、反応 物ガスが周囲空気を汚染しない様にする。３８は、ＭＣＶＤ処理に使用される、 下流旋盤主軸台及びチャックであり、３９は、適宜のリボンバーナである。４０ は、反応物ガスを反応管に送るだめの、例えば１６ミリ外径の管であり、４１は 、ＭＣＶＤ基板管であり、以下に説明する特定実施例では、１９ミリ内径×２５ ミリ外径寸法を有する、シリカ管である。

第４図）ま、本発明教示に従って製造された、ファイバの伝送損を示している。

実験例 標準型ＭＣＶＤ旋盤及び送出方式を１、々Ｑ！ａ発生器（第２図）及び加熱反応 物インゼクタ（第３図）と共に用いて、光フアイバ予備成形体を形成した。パイ レックス（Ｐｙｒｅｘ　）容器（第２図の２１〕内で３００Ｃに加熱された、マ ーク（Ｍａｒｚ　）　等級アルミニウムワイヤＣ１ｐｐｍ以下の遷移金属を含有 する、等級５乃至９のワイヤ）に高純度の塩素エアロ（Ａｉｒｃｏ）　リサーチ 等級をかけて、純粋な４１ＣＩ！３　を発生させた。塩素の流速を５乃至１００ ａ／分に制御して、Ａｌα３の発生量を調整すると共に、３００＆／分の流速で ヘリウムで希釈して、混合物の露点を、２００Ｃに加熱された噴射管で送出する に充分程度高くした。回転するＴｅｐｌｏｎ　シールの周りに構成された加熱噴 射方式は、蒸着トーチの上流転回点付近の領域に、Ａｔα３　Ｈｅ混合物を搬送 するのに要する加熱線を形成した。Ａｔα３を、ＰＯＣ３、Ｓｔα４及び０２と は別個に配送することにより、塩化物が混入する線のつまりを回避すると共疋、 上流で粒状付着物が出来ない様にすることが有益である。これは、形成されると 、蒸６着甲にはく離して、下流で付着物を不均一化する。

１個の蒸着及び圧壊用水冷トーチを用いて、導波用の１９ミリ内径×２５ミリ外 径のシリカ管内で蒸着した。

蒸着条件は表■に示されている。

表　■ 蒸着条件 基板管１６Ｘ１９ミリヘリアス（Ｈｅｒｅａｕｓ）ＴＯ８アトランタ（Ａｔ１ａ ｎｔａ）型酸水素トーチトーチ横行速度１８センチ／分 バリヤ　５パス　蒸着温度１７６０ｔＴＳもＣ１４１３グラム／分 Ｂα３　１００α／分 全０２　２１５０α／分 Ｈｅ　２００ｃｒ：／分 ＰＯα３　０．００６５グラム／分 全０２　２２５０ＣＣＺ分 、４１１’α３発生器 温度１５０ｔＺ’；塩素ＩＱ−’５Ｑｃｘ、／分；５α／分増分／パス；ヘリウ ム３００■／分 各蒸着工程後、基板管内側に可視量の〃α３が凝縮する聾で、塩素及びヘリウム をアルミニウムワイヤに通すことにより、アルミニウムワイヤ（３０６Ｃに加熱 されている）の反応を開始させた。次にヘリウムが発生器を排気し続ける間に、 凝縮〃α３を昇華させた。これにより、所望時に定量の、４１！α３を配送でき る様に、発生器内のアルミニウムワイヤ表面が調製されたものと思われる。

Ｂ２０３−８も０２バリヤと、４１２０３Ｐ　２０５　Ｓｉ　Ｏ２コアとの蒸着 については通常と同様の要領で進められた。しかし、圧壊時は、コア組成の粘度 が低いため、かなりの背圧をかけて、コアの円形形状を確保する必要があった。

２本のＡｌ　２０３−　Ｐ　２０５−　Ｓｔ　Ｏ２コア型ファイバの減衰を第４ 図に示す。これらのファイバ１は、夫々０．１６及び０．２７の開口数を有する と共に、１．１５μｍで２　ｄ　Ｂ／脂及びＢ　ｄＢ　／　ｈの最低伝送損を有 している。この様に伝送損が、以前に報告された業績より低いのは、反応／射出 方法によって形成された〃α３の純度が高いこと、及び三元Ｍ２Ｏ３−Ｐ　２０ ５　５ｔ０２　ガラス系の失透性が少ないことによる。ドープレベルが高い程失 透傾向が高くなり、その結果より急冷し、かつ／又はｐ２ｏ、等の第３成分をさ らに添加する必要がある。リンが混在すると、アルミナ蒸着石英ガラスの失透傾 向が抑制されることに気付いた。リンが混入すると、得られる融成物の粘度が低 下するため、失透傾向が強まる筈であるが、失透する可能性が少ないことを発見 した。Ｐ２Ｏ５−ル２０３−　Ｓｉ　Ｏｚ系は、シリカの同形物である状相（、 々ＰＯ４）を含有している。

〃がＡｔ　Ｐ　０４　群に混入すると、失透の原因と思われる、ムライト結晶の 形成傾向が効果的に低減する。

本発明を用いると、ＯＨ−濃度を、通常ＧｅＯ２−５ｃｏｙフアイバに観察され るレベル以下に下げることができる。

表１に示す様に、アルミニウム酸化物は、蒸着温度でＧ　ｅ　Ｏ２より安定して いる。従って反応は高α２レベルで発生するため、蒸着時により多くのα２を添 加するか、又は低０２レベルで操作することにより、ＯＨ濃度が非常に低いファ イバを形成でき、しいては次の反応式で調整される、水酸基濃度レベルをさらに 下げることができる様になる。

Ｈ２０＋α２←　２ＨＣｌ十％０２ 表Ｉ及び表■に示す様に、酸化ジルコニウムの熱力学的特性は酸化アルミニウム よりはるかに好ましい。

Ｚｒの４　を反応物として用いることによりファイバを形成したが、その失透傾 向は、アルミナを用いた場合より大きい。

ＦＩＧ、　／ ＦＩＣ２ ＦＩＧ、　３ ＦＩＣ，４ 国際調査報昏

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　コア及びクラツシングから成り、少くともコアがシリカ及びドーパントで構 成されている、光フアイバ伝送線であって、 シリカが、少くともコアに８０重量パーセント以上存在すると共に、ドーパント が、アルミナ及びジルコニアから選択された、非ガラス形成耐火酸化物であるこ とを特徴とする。 ２　請求の範囲第１項に記載のファイバであって、アルミナが、５モルパーセン ト以上存在することを特徴とする。 ３　請求の範囲第１項に記載のファイバであつ、て、アルミナが、７モルパーセ ント以上存在することを特徴とする。 ４　請求の範囲第１項に記載のファイバであって、アルミナが、１０モ、ルバー セント以上存在することを特徴とする。 ５　請求の範囲第１項に記載のファイバであって、前記ファイバの少くともコア が、少くとも１種の付加的ガラス形成ドーパントを含有していることを特徴とす る。 ６　請求の範囲第５項に記載のコアイノくであって、前記少くとも１種の付加的 ガラス形成ドーパントが、Ｐ２Ｏ５であることを特徴とする。 ７　管を加熱しつつ、少くとも１成分のガラス形成前駆物質を含有する蒸気混合 物移動流を、酸化媒体と共に、管に導入することにより、前記混合物を反応させ て、管内面にガラス状の付着物を形成する工程、及び管外部の相応して移動する 熱源により形成された、移動加熱ゾーンによって、管及び内容物を加熱すると共 に、加熱ゾーン内の温度、蒸気混合物の組成及び蒸気混合物導入速度を、管内壁 から離間された位置において、少くとも反応の一部がガス状混合物内で起こる様 な値に保つことにより、管内面に付着する酸化反応生成系粒状物質の懸濁液を生 成して前記粒状物質を同質化することによって、管内面に前記ガラス状付着物を 生成する工程から成る、請求の範囲、第１項乃至第６項の何れかに記載の光フア イバ伝送線の製造方法であって、 前記蒸気混合物が、アルミニウム又はジルコニウムから成ることを特徴とする。 ８　請求の範囲第７項に記載の方法であって、ハロゲン化物をアルミニウム又は ジルコニウムワイヤにかけることによって、アルミニウム又はジルコニウム含有 蒸気を形成する工程、及び 前記アルミニウム又はシルコニろム含有蒸気を反応させて、光ファイバを形成す る工程から成ることを特徴とする。 ９　請求の範囲第７項又は第８項に記載の方法であって、 前記ファイバが、８０重量パーセント以上のシリカから成ることを特徴とする。 １０　請求の範囲第９項に記載の方法であって、前記ファイバの少くともコアが 、５モルパーセント以上のアルミナから成ることを特徴とする。