JPS5992930A - 光フアイバの製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、光通信等に用いる光ファイバの製造方法に関
するものである。さらに詳しくは、高純度プリフォーム
製造工程を用いた低損失ガラス系光ファイバの製造方法
を提供するものである。

従来例の構成と問題点 従来より、ガラス系光ファイバの製造方法には、■二重
るつぼ法、■ＭＣＶ法（山付は化学気相析出法）、■Ｖ
ＡＤ法（気相軸付法）等があるか、本発明は、ＶＡＤ法
を改良したものである。

ＭＡＤ法では、第１図（ａｉ、　（ｂ）に示すように、
出発棒１と呼ばれるガラス棒先端に、酸水素（０２＋Ｈ
２）・・−す２を用いて火炎加水分解によるＳｉＯ２や
ＧｅＯ２などの析出を行ない（第１図（ａ）　＞多孔質
母材３の析出の進行とともに棒を引き上げて行き、第１
図ｆｂ）のごとくさらに上方のカーボンヒータ４を用い
て多孔質の析出物を溶融し、透明母材６（プリフォーム
）を製造する方法である。なお、このとき、ＳｉＯ２や
（ｌｒｅｏ　２の原料となる５ｉＣ１４やＧｅＣｌ４は
、Ｏ２＋Ｈ２をキャリヤガスとして運ばれる。

しかし方から、ＶＡＩ）法では、酸水素バーナを用いる
ため、燃焼後できた水（Ｈ２Ｏ）と５ｉｌｌ　、等が加
水分解し、プリフォーム中にＯ）（基が残留する。この
ＯＨ基は−Ｓニー〇Ｈの形を取り、常温ではガラス中に
安定に固定され、ＯＨ振動の吸収スペクトルの高調波が
ファイバの有用なスペクトル領域に現われるために有害
である。光通信によく。

用いられるＧａＡｓあるいはＧａＡｌＡｓ光源の発光波
長を用いる場合には特に有害であった。

この有害スペクトルの影響を取り除く方法として、水素
の代りに水素のアイソトープＤを用いる方法も考えられ
ているが、重水素が非常に高価なため現実的ではない。

一方、多孔質状態での脱水処理技術も開発されているが
、現在のところ、ＯＨ基残留量ば１ｐｐｂ程度捷でしか
除去できていない。

発明の目的 以上述べてきた、従来のＶＡＤ法の欠点に鑑み、本発明
の目的は、ＯＨ基を含ま力いプリフォームの製造工程を
用いた低損失光ファイバの製造方法を提供することにあ
る。

発明の構成 本発明は、加熱エネルギーとして集光した光（例えばレ
ーザ光）を用い、５ｉＣ１４あるいは５ｉＣ１４＋Ｇｅ
ｃ１４等と０２との反応を出発棒あるいは析出しつつあ
るプリフォーム先端で局所的に生じさせ、Ｓ　１０２あ
るいは５１０２とＧｅＯ２の混合物析出の進行とともに
棒を引き上げて透明ガラス状のグリフ４−ムを形成する
工程を含むことを特徴とした光ファイバの製造方法を提
供するものである。

実施例の説明 以下本発明の実施例を第２図及び第３図を用いて説明す
る。

まず、本発明の基本的な概念図を第２図に示す。

例えば、ＥＴＬＯＦ型の光ファイバを製造する場袷、あ
らかじめ、密閉容器内にだとえｔま石英ガラスからなる
出発棒１をセットし、雰囲気カスとしてガス導入口６よ
り５ｉＣ１４＋０２の混合ガスを導入しながら、炭酸ガ
スレーザ光７を集光して出発棒１の先端を加熱し、この
加熱部分にのみ５１０２を析出させ、析出の進行に供っ
て出発棒１を回転させながら引き上げて行くとプリフォ
ーム５７ｆ）：％造される。

このとき、化学反応式は、 ５ｉＣ１４＋０２→５ｉ０２＋Ｃ１２ となり、Ｈ２を用いないので、原理的にＯＨが残留する
ことはなく、純粋な石英ガラスのコア用プリフォームを
製造することができる。

なお、レーザ出力、出発棒の回転速度、導入カス量の制
御により、透明のプリフォームを一挙に製造することも
可能である。

こ＼で、炭酸ガスレーザを用いるのは、炭酸カスレーザ
では波長が１０．６μｍであるため、石英ガラスの吸収
率が隅く、析出しつつあるプリフォーム先端のみを効率
よく加熱することが出来るからである。従って、プリフ
ォーム先端で５ｉＣ１４４−０２の反応を生じさせ、析
出しだＳｉＯ２を溶融させるのにも非常に好都合である
。

次に、上述の如く製造されたプレフォームを回転させな
がら、側面を再びレーザで加熱し、こんどは、クランド
の原料となる５ｉｌ１４とＢＣｌ３と０２の混合ガスを
吹込めば、コア用プリフォームの表面にクラ、ノド用プ
リフォームが析出された光フアイバ用プリフォームを容
易に製造することができる。

なお、本発明においては、コア用プリフォームを前述し
た集合した光を用いて製造し、クラッド用プリフォーム
（寸集合した光を用いる方法以外の方法を用いてもよい
。さらにまだ、コア用プリフォームを集合した光を用い
る以外の方法で作成し、クラット用プリフォームを集合
した光を用いる方法で作成してもよい。

次に第３図を用いて、光フアイバ用コア部及びクラッド
部を集合した光を用いて一度に製造する方法について述
べる。例えばＣ０ＲＮＩＮＧ型の光ファイバを製造する
場合、コア部析出用の炭酸ガスレーザ８と、５ｉｌｌ　
４とＧｅＣ１４と０２を供給するガスノズル９、さらに
、クラッド析出用、・の炭酸ガスレーダ１０と５ｉＣ１
４と０２を供給するガスノズル１１を用い、まず、出発
棒先端よりコアとなる高ケイ酸ガラス１２（主成分５１
０２で、ＧｅＯ２を含有する）を析出成長させてゆく。

その後、ある程度コアとなる高ケイ酸ガラス棒１２か形
成された後、高ケイ酸ガラス棒１２の側面より炭酸ガス
レーザを照射し々がら、表面にクラッド用プリフォーム
すなわちクラッドとなる石英ガラス１３を析出させる。

このとき、コア部を析出させる室１４とクラッドを析出
させる室１５は、隔壁て遮−・イしておき、コアを析出
する室側に排気口１６を設けて、反応済みガスを排気す
ることにより、クラット析出室ｊ７Ｇｅｃ１４やその他
Ｇｅ不純物が浸入するのを防ぐことができる。

また、ＥＴＬＯＦ型の光ファイバを製造する場合には、
逆に排気口をクラッド室１５側に設けておき、コア側の
ガスノズル９から５ｉＣ１４と０２、クラッド側のガス
ノズル１１から５ｉＣ１４，ＢＣｌ３，０２の混合ガス
を吹入めは良い。

従って、以上の構成で、出発棒を回転させながら引き上
げてゆけは、連続して光フアイバ用プリフォームを製造
することができる。

最後に線引機にかけて、長距離用光ファイバを製造する
ことができる。

なお、レーザ８，１０は室１４．１５内に設置してもよ
いし、室１４．１６タ１から室１４．１５内に導入して
もよい。このとき室１４．１５を石英製とするとこの部
分でレーザの吸収が起るため、室１４．１５のレーザの
導入部はたとえばシリコン等の光透過物で構成するのが
望捷しい。

発明の効果 本発明の方、去を用いることにより、カラス系の低損失
光ファイ・・を容易に製造することができる。

すなわち、ファイバ原料となるプリフォーム中に−ＯＨ
基を含まない、すなわち−〇Ｈ基の振動による吸収の無
い高精度低損失光ンアイバを製造することができる。

しかも、加熱は、コアあるいはクラッド原料を析出する
部分のみ極部的に行うことができ、エネルギー効率が非
常によい。まだ、析出面には、高純度の原料ガスのみし
か接触しないので、他の不純物が混入することが無い。

さらＫまだ、従来のＷＡＤ法と同じように連続製造が可
能なため、継目のない長距離用光ファイバを製造するこ
とかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａＬ　（ｂ）は従来のｖＡＤ法を示す図、第２
図は本発明の一実施例のコア用プリフォームの製造方法
を示す図、第３図は本発明の一実施例の光ファイバーの
製造方法を示す図である。 １・・・・・・出発棒、６，１２・・・・・・コア用プ
リフォーム、６・・・・・・ガス導入口、７・・・・・
・集光した光（レーザ光）、８，１０・・・・・・レー
ザ、６・・・・・プリフォーム、９，１１・・・・−・
ガスノズル、１３・・・・・・クラッド用プリフォーム
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 （θ、） ｒｌ）） 丁［゛ 第　２　口 ］

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光フアイバ原料となるガス雰囲気中でガラス棒先
   端を集光した光で局部的に加熱し、前記カラス棒の先端
   に光フアイバ原料を析出させ、析出の進行とともに前記
   ガラス棒を引き上げてコア用プリフォームを形成し、前
   記コア用プリフォームの側面にクラッド用プリフォーム
   を形成することを特徴とする光フフイハの製造方法。
2. （２）ガラス棒を回転させながらその先端を集光した光
   で局部的に加熱し、前記加熱した部分へファイバのコア
   原料となるガスを吹き付けて前記コア原料を析出させ、
   続いて、前記コア原料を析出させ、先部分を集光した光
   で局所的に加熱し、この加熱部へファイバのクラッド原
   料となるガスを吹き付けてクラツド材を析出させて光フ
   アイバ用のプリフォームを製造することを特徴とする光
   ファイバの製造方法。