JPS60145927A - 光フアイバ−用母材の製造方法 - Google Patents
光フアイバ−用母材の製造方法Info
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- JPS60145927A JPS60145927A JP170184A JP170184A JPS60145927A JP S60145927 A JPS60145927 A JP S60145927A JP 170184 A JP170184 A JP 170184A JP 170184 A JP170184 A JP 170184A JP S60145927 A JPS60145927 A JP S60145927A
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- soot
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- core
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- 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
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- 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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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光フアイバー用母材の製造方法に関するもの
であり、特にはコア径とクラツド径の比が正確にコント
ロールされた光ファイバー用母拐の提供を目的とする。
であり、特にはコア径とクラツド径の比が正確にコント
ロールされた光ファイバー用母拐の提供を目的とする。
従来、光ファイバー用母杓の製造方法としては、ガラス
原料ガスを火炎加水分解して生成するガラス微粒子を軸
方向に堆積させること（二より、コアおよびクラッド層
として必要な大きさを有する多孔質ガラス層（スート）
を形成し、これを加熱溶融して透明ガラス体とする方法
が知られている。
原料ガスを火炎加水分解して生成するガラス微粒子を軸
方向に堆積させること（二より、コアおよびクラッド層
として必要な大きさを有する多孔質ガラス層（スート）
を形成し、これを加熱溶融して透明ガラス体とする方法
が知られている。
この方法はクラッド用多孔質ガラス層を充分厚く形成し
なければならないため、スート径が大きくなってしまい
、製造装置が非常に大がかりになること、また大きな径
のスートは割れ易くその取扱いが面倒であること、さら
にクラッド層厚さのコントロールが非常に困難であるこ
となどの欠点がある。
なければならないため、スート径が大きくなってしまい
、製造装置が非常に大がかりになること、また大きな径
のスートは割れ易くその取扱いが面倒であること、さら
にクラッド層厚さのコントロールが非常に困難であるこ
となどの欠点がある。
他方、ガラス原料ガスを火炎加水分解して作ったコア層
となるスートな加熱することにより透明ガラス化してロ
ッドとなし、このロッドに石英ガラス管をかぶせ溶融一
体化することにより必要な厚みのクラッド層を有する光
フアイバー用母材を製造する方法が知られている（特開
昭５５−３２７１６号公報参照）。
となるスートな加熱することにより透明ガラス化してロ
ッドとなし、このロッドに石英ガラス管をかぶせ溶融一
体化することにより必要な厚みのクラッド層を有する光
フアイバー用母材を製造する方法が知られている（特開
昭５５−３２７１６号公報参照）。
この方法は通常ロッドインチューブ法と称されている方
法であり、前記方法に比べて最初に作るスートはその径
を小さくすることができる利点があるが、しかしなお次
あような不利欠点がある。
法であり、前記方法に比べて最初に作るスートはその径
を小さくすることができる利点があるが、しかしなお次
あような不利欠点がある。
すなわち、石英ガラス管をかぶせた後溶融一体化させる
工程において、ロッドと管の界面に気泡が発生しやすい
問題があり、これを解決するために、ロッド表面を火炎
研磨することによりなめらかな表面とすることが試みら
れている。しかし、火炎研磨を行うとロッド表面への火
炎中のＨ２Ｃの拡散が生じ、光ファイバーとしての性能
が低下する問題点がある。なお、火炎加水分解により形
成させたコアおよびクラッド層となるスートそのものに
石英ガラス管をかぶせる方法は、溶融一体化（透明ガラ
ス化）の際にスートの体積収縮が著しいため、空洞を作
り、大きな気泡発生の原因となり、現実的でない。
工程において、ロッドと管の界面に気泡が発生しやすい
問題があり、これを解決するために、ロッド表面を火炎
研磨することによりなめらかな表面とすることが試みら
れている。しかし、火炎研磨を行うとロッド表面への火
炎中のＨ２Ｃの拡散が生じ、光ファイバーとしての性能
が低下する問題点がある。なお、火炎加水分解により形
成させたコアおよびクラッド層となるスートそのものに
石英ガラス管をかぶせる方法は、溶融一体化（透明ガラ
ス化）の際にスートの体積収縮が著しいため、空洞を作
り、大きな気泡発生の原因となり、現実的でない。
本発明者らはかかる従来の問題点を解決するため鋭意研
究した結果、火炎加水分解により形成したコアおよびク
ラッド層となるスートを完全に透明ガラス化せずに、そ
の手前の半焼結状態とした時点で石英ガラス管をかぶせ
るという方法によれば前記火炎研磨などが省略できるこ
とを見出し本発明を完成した。
究した結果、火炎加水分解により形成したコアおよびク
ラッド層となるスートを完全に透明ガラス化せずに、そ
の手前の半焼結状態とした時点で石英ガラス管をかぶせ
るという方法によれば前記火炎研磨などが省略できるこ
とを見出し本発明を完成した。
（本発明の要旨）
（イ）火炎加水分解によりガラスとなり得る化合物から
コアークラッド用スートを作る工程、（ロ）該スートを
透明ガラス体にならない条件で加熱することにより体積
を収縮させた半焼結ロッドを作る工程、 および （／り該半焼結ロッドに石英ガラス管をかぶせ加熱によ
り全体を一体に透明ガラス化する工程、からなることを
特徴とする、コアとクラッドの比が正確にコントロール
された光フアイバー用母材の製造方法 特に上記（〕ぐ工程において、半焼結ロッドと石英ガラ
ス管との間にハロゲンもしくはハロゲン化合物ガスを流
しながら同時に脱水処理を行わせること、およびドープ
剤導入による屈折率分布の調整を行わせることによりき
わめてすぐれた品質、性能を有する光フアイバー用母材
を得ることができる。
コアークラッド用スートを作る工程、（ロ）該スートを
透明ガラス体にならない条件で加熱することにより体積
を収縮させた半焼結ロッドを作る工程、 および （／り該半焼結ロッドに石英ガラス管をかぶせ加熱によ
り全体を一体に透明ガラス化する工程、からなることを
特徴とする、コアとクラッドの比が正確にコントロール
された光フアイバー用母材の製造方法 特に上記（〕ぐ工程において、半焼結ロッドと石英ガラ
ス管との間にハロゲンもしくはハロゲン化合物ガスを流
しながら同時に脱水処理を行わせること、およびドープ
剤導入による屈折率分布の調整を行わせることによりき
わめてすぐれた品質、性能を有する光フアイバー用母材
を得ることができる。
本発明によればさらに次のような利点が与えられる。す
なわち、前記６口）工程で得られた半焼結ロッドに関し
、母材としての特性の評価を行なうことにより、不合格
品を次工程〔（／荀工程〕に送る前にチェックできるこ
とから、製造上のロスを最小限に抑えることができる。
なわち、前記６口）工程で得られた半焼結ロッドに関し
、母材としての特性の評価を行なうことにより、不合格
品を次工程〔（／荀工程〕に送る前にチェックできるこ
とから、製造上のロスを最小限に抑えることができる。
さらにまた（口）工程では半焼結状態で終らせる方法で
あるので、焼結温度が比較的低く、炉心管、ヒータなど
の消耗、劣化を防止でき経費を低減化することができる
。
あるので、焼結温度が比較的低く、炉心管、ヒータなど
の消耗、劣化を防止でき経費を低減化することができる
。
つぎに、本発明にかかわる光ファイバー用母祠の製造方
法について前記した各工程順に説明する。
法について前記した各工程順に説明する。
本発明の方法は、まず、火炎加水分解によりガラスとな
り得る化合物からコアークラッド用スートな製造（堆積
）する〔（イ）工程〕二このコアークラッド用スートを
堆積させる方法としては、コア部となるガラス原料を適
宜ドーパント剤と共に火炎加水分解して、これにより得
られるスートを軸方向に成長させると同時にクラッド部
となるスートをコア部の周囲に連続して堆積させる方法
、あるいはコア部を形成し、つぎＣ二このコア部の周囲
にクラッド部となるスートな堆積させる方法のいずれで
もよく、さらにまた単一のバーナであっても１辺部がき
わめて低密度となるように調整された条件で堆積するこ
とにより、つぎのガラス化工程で周辺部のドーパントを
揮散させクラッド層を形成する方法であってもよい。
り得る化合物からコアークラッド用スートな製造（堆積
）する〔（イ）工程〕二このコアークラッド用スートを
堆積させる方法としては、コア部となるガラス原料を適
宜ドーパント剤と共に火炎加水分解して、これにより得
られるスートを軸方向に成長させると同時にクラッド部
となるスートをコア部の周囲に連続して堆積させる方法
、あるいはコア部を形成し、つぎＣ二このコア部の周囲
にクラッド部となるスートな堆積させる方法のいずれで
もよく、さらにまた単一のバーナであっても１辺部がき
わめて低密度となるように調整された条件で堆積するこ
とにより、つぎのガラス化工程で周辺部のドーパントを
揮散させクラッド層を形成する方法であってもよい。
なお、火炎加水分解によりガラスとなり得る化合物とし
ては、従来公知のものたとえば主成分として酸化あるい
は加水分解可能なけい素化合物、ドーパントとしてゲル
マニウム化合物、リン化合物などが挙げられ、一般には
四塩化けい素、四塩化ゲルマニウム、塩化ホスホリルな
どが用いられる。
ては、従来公知のものたとえば主成分として酸化あるい
は加水分解可能なけい素化合物、ドーパントとしてゲル
マニウム化合物、リン化合物などが挙げられ、一般には
四塩化けい素、四塩化ゲルマニウム、塩化ホスホリルな
どが用いられる。
上記のよ°うにして製造したコアークラッド用スートを
、つぎＣ二透明ガラス体にならない条件で加熱すること
により体積を収縮させ半焼結ロッドとする。この半焼結
ロッドは第１図に例示する方法によって得ることができ
る。同図において、１は炉心管、２は加熱装置であり、
８はコアークラッド用スートであって、炉心管１内で加
熱され半焼結ロッド４となる。スート層が焼結されるこ
とにより体積が収縮するが、その収縮率は体積でおよソ
１／３〜ＩＡである。半焼結体にするための温度は体積
収縮率をどの程度にするか等により若干具なるが、８０
０〜１１００℃前後を目安とすればよい。
、つぎＣ二透明ガラス体にならない条件で加熱すること
により体積を収縮させ半焼結ロッドとする。この半焼結
ロッドは第１図に例示する方法によって得ることができ
る。同図において、１は炉心管、２は加熱装置であり、
８はコアークラッド用スートであって、炉心管１内で加
熱され半焼結ロッド４となる。スート層が焼結されるこ
とにより体積が収縮するが、その収縮率は体積でおよソ
１／３〜ＩＡである。半焼結体にするための温度は体積
収縮率をどの程度にするか等により若干具なるが、８０
０〜１１００℃前後を目安とすればよい。
なお、上記半焼結ロッド４を得る場合に、炉心管内にド
ーパント分布を調節するためのガスをＡから流すことが
有利である。すなわち、ドーパントがＣｅＯ□である場
合に、ＡからＨＣｌをキャリアーガス（Ｈｅ等）と共に
流すことにより、主としてクラッド用スート層中のＧ
ｅ ０２がＧ ｅ ＣＺ４に変化し揮散され、結果とし
てコアークランド層の屈折率分布が調整される。
ーパント分布を調節するためのガスをＡから流すことが
有利である。すなわち、ドーパントがＣｅＯ□である場
合に、ＡからＨＣｌをキャリアーガス（Ｈｅ等）と共に
流すことにより、主としてクラッド用スート層中のＧ
ｅ ０２がＧ ｅ ＣＺ４に変化し揮散され、結果とし
てコアークランド層の屈折率分布が調整される。
つぎに、上記半焼結ロッド（二石英ガラス管をかぶせ加
熱（二より全体を一体に透明ガラス化する〔（〕９工程
〕。石英ガラス管としては光フアイバー用母材として要
求される最終クラッド厚みとなる肉厚を有するものを選
択使用する。そして半焼結ロッドにかぶせたのちの加熱
による透明ガラス化は第２図に示すようにして行われる
。同図において、４は半焼結ロッド、５は石英ガラス管
、６は加熱装置、Ｉは加熱（二より一体に透明ガラス化
されたガラスファイバー用母材である。加熱の温度はお
おむね１６００〜２０００℃とすればよい。
熱（二より全体を一体に透明ガラス化する〔（〕９工程
〕。石英ガラス管としては光フアイバー用母材として要
求される最終クラッド厚みとなる肉厚を有するものを選
択使用する。そして半焼結ロッドにかぶせたのちの加熱
による透明ガラス化は第２図に示すようにして行われる
。同図において、４は半焼結ロッド、５は石英ガラス管
、６は加熱装置、Ｉは加熱（二より一体に透明ガラス化
されたガラスファイバー用母材である。加熱の温度はお
おむね１６００〜２０００℃とすればよい。
なお、加熱装置における熱源としては火炎バーナ、電気
炉、高周波誘導加熱等いずれの方法であってもよい。
炉、高周波誘導加熱等いずれの方法であってもよい。
上記石英ガラス管としては光ファイバーの特性、性能の
うえから合成石英製のものを使用することが望ましい。
うえから合成石英製のものを使用することが望ましい。
上記（ノリ工程の実施１：際し、半焼結ロッド４と石英
ガラス管５との間に脱水剤としてへロゲンもしくはハロ
ゲン化合物たとえばＣ１２、ＣＣ４４，５ｏａｚ２．５
ｉＣ２４などのガスを流すことにより脱水化処理を同時
に施こすことができるし、またドープ剤たとえばＧｅＣ
１、ＰＯＣｌ３ 、ＢＢｒ３、８ ｘ Ｆ ４．８Ｆ４
． ＣＣｌＦ３． ＣＣｌ２Ｆ２、さらにはＧｅ（ＯＣ
Ｈ３）、などのアルコキシ化合物などを導入することに
より屈折率分布の調整を同時に行うことができる。
ガラス管５との間に脱水剤としてへロゲンもしくはハロ
ゲン化合物たとえばＣ１２、ＣＣ４４，５ｏａｚ２．５
ｉＣ２４などのガスを流すことにより脱水化処理を同時
に施こすことができるし、またドープ剤たとえばＧｅＣ
１、ＰＯＣｌ３ 、ＢＢｒ３、８ ｘ Ｆ ４．８Ｆ４
． ＣＣｌＦ３． ＣＣｌ２Ｆ２、さらにはＧｅ（ＯＣ
Ｈ３）、などのアルコキシ化合物などを導入することに
より屈折率分布の調整を同時に行うことができる。
つぎに具体的実施例をあげる。
実施例
同心４重管構造の石英バーナの中心部に、５ｉＣＩ Ｑ
５ ｙｎＢ／分、Ｇｅａｔ４２０ｔｄ／分を搬送用ノ
アルゴンガスと均一混合した原料ガスを、その外側にＨ
２２，８ノ／分、Ａｒ Ｏ，６ｉ／分、０□５．６ノ／
分の順でそれぞれの管に流して酸水素炎を形成し、生成
するガラス微粒子を回転移動する出発材に堆積、軸方向
に成長させることにより５０ｍｎφの円柱状のファーク
ラッド用スートを得た。
５ ｙｎＢ／分、Ｇｅａｔ４２０ｔｄ／分を搬送用ノ
アルゴンガスと均一混合した原料ガスを、その外側にＨ
２２，８ノ／分、Ａｒ Ｏ，６ｉ／分、０□５．６ノ／
分の順でそれぞれの管に流して酸水素炎を形成し、生成
するガラス微粒子を回転移動する出発材に堆積、軸方向
に成長させることにより５０ｍｎφの円柱状のファーク
ラッド用スートを得た。
上記スートを第１図に示すごとき装置の炉心管内に入れ
、この炉心管内に１０％のＨＣｔを含むヘリウムガスを
流しながら１０００℃に加熱し、約３５ｍｍφの半焼結
ロッド（コア部約２３ｍｎφ、クラッド部厚み約６ｏｎ
）を得た。
、この炉心管内に１０％のＨＣｔを含むヘリウムガスを
流しながら１０００℃に加熱し、約３５ｍｍφの半焼結
ロッド（コア部約２３ｍｎφ、クラッド部厚み約６ｏｎ
）を得た。
この半焼結ロッドに外径４３ｍｍφ肉厚３ｍ１１の石英
ガラス管をかぶせ（第２図参照）、半焼結ロッドと石英
ガラス管の間に１０％Ｃ４２を含むヘリウムガスを流し
ながら８００℃に加熱したのちさらに温度を１８００°
Ｃに上げ、一体に透明ガラスζ 化した。この透明ガラ
ス化したものにさらに外径４５ｍｍφ肉厚３１ＩＩＩｎ
の石英管をかぶせ同様に加熱して一体透明ガラス化し、
約４３ｍｎφの光フアイバー用母材を得た。
ガラス管をかぶせ（第２図参照）、半焼結ロッドと石英
ガラス管の間に１０％Ｃ４２を含むヘリウムガスを流し
ながら８００℃に加熱したのちさらに温度を１８００°
Ｃに上げ、一体に透明ガラスζ 化した。この透明ガラ
ス化したものにさらに外径４５ｍｍφ肉厚３１ＩＩＩｎ
の石英管をかぶせ同様に加熱して一体透明ガラス化し、
約４３ｍｎφの光フアイバー用母材を得た。
このようにして得た母材を２１００℃の電気炉で加熱溶
融し紡糸してコア５０μｍ外径１２５μｍの光ファイバ
ーを製造したが、このファイバーのコア径の変動幅は５
０μｍｌ二対して１１μｍ以下であった。
融し紡糸してコア５０μｍ外径１２５μｍの光ファイバ
ーを製造したが、このファイバーのコア径の変動幅は５
０μｍｌ二対して１１μｍ以下であった。
第１図は半焼結ロッドを得るための装置を示す概略断面
図、第２図は半焼結ロッドに石英ガラス管をかぶせ溶融
一体化する状態を示す概略断面図をそれぞれ示したもの
である。 １・・・炉心管、２・・・加熱装置、 ３パ・ コアークラッド用スート、 ４・・・半焼結ロッド、 ５・・・ 石英ガラス管、６・・・ 加熱装置、Ｌ・・
・ ガラスファイバー母材。 特許出願人 信越化学工業株式会社
図、第２図は半焼結ロッドに石英ガラス管をかぶせ溶融
一体化する状態を示す概略断面図をそれぞれ示したもの
である。 １・・・炉心管、２・・・加熱装置、 ３パ・ コアークラッド用スート、 ４・・・半焼結ロッド、 ５・・・ 石英ガラス管、６・・・ 加熱装置、Ｌ・・
・ ガラスファイバー母材。 特許出願人 信越化学工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（イ）火炎加水分解によりガラスとなり得る化合物
からコアークラッド用スートを作る工程（ロ）該スート
を透明ガラス体にならない条件で加熱することにより体
積を収縮させた半焼結ロッドな作る工程、 および し９該半焼結ロンドに石英ガラス管をかぶせ加熱により
全体を一体Ｃ二透明ガラス化する工程、 からなることを特徴とする、コアとクラッドの比が正確
にコントロールされた光フアイバー用母材の製造方法 ２ 前記（／９工程において、半焼結ロッドと石英ガラ
ス管との間にへロゲンもしくはハロゲン化合物ガスを流
しながら加熱することにより脱水処理を同時に行うこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光フアイバー
用母材の製造方法 ３、前記（〕９工程において、ドープ剤となる原料ガス
を流しながら加熱することにより同時に屈折率分布を調
整することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
フアイバー用母材の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP170184A JPS60145927A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 光フアイバ−用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP170184A JPS60145927A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 光フアイバ−用母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60145927A true JPS60145927A (ja) | 1985-08-01 |
Family
ID=11508841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP170184A Pending JPS60145927A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 光フアイバ−用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60145927A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6246931A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| JP2006151747A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバの製造方法 |
| US8789393B2 (en) | 2004-11-29 | 2014-07-29 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber preform, method of manufacturing optical fiber preform, and method of manufacturing optical fiber |
-
1984
- 1984-01-09 JP JP170184A patent/JPS60145927A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6246931A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| JP2006151747A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバの製造方法 |
| JP4712359B2 (ja) * | 2004-11-29 | 2011-06-29 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法 |
| US8789393B2 (en) | 2004-11-29 | 2014-07-29 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber preform, method of manufacturing optical fiber preform, and method of manufacturing optical fiber |
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