JPS60155536A - 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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- JPS60155536A JPS60155536A JP901684A JP901684A JPS60155536A JP S60155536 A JPS60155536 A JP S60155536A JP 901684 A JP901684 A JP 901684A JP 901684 A JP901684 A JP 901684A JP S60155536 A JPS60155536 A JP S60155536A
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- rod
- glass
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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
- C03B37/014—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]
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
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
ロールされた光フアイバー用母材を生産性よく製造する
方法を提供するものである。
であり、特にはコア径とクラツド径の比が正確にコント
ロールされた光フアイバー用母材を生産性よく製造する
方法を提供するものである。
従来、光フアイバー用母材の製造方法としては、ガラス
原料化合物を火炎加水分解して生成するガラス微粒子を
、棒状の出発部材の外周面に堆積させたのち、透明ガラ
ス化する工程の前あるいは後に該出発部材を除去して、
中空の透明ガラス体を作り、つぎにこれを溶融すること
により中実の透明ガラスロッドを得る方法が知られてい
るが、この方法にはロッド中心部のドーパントが揮散し
てしまうため屈折率の低下が生じるという問題がある。
原料化合物を火炎加水分解して生成するガラス微粒子を
、棒状の出発部材の外周面に堆積させたのち、透明ガラ
ス化する工程の前あるいは後に該出発部材を除去して、
中空の透明ガラス体を作り、つぎにこれを溶融すること
により中実の透明ガラスロッドを得る方法が知られてい
るが、この方法にはロッド中心部のドーパントが揮散し
てしまうため屈折率の低下が生じるという問題がある。
一方、出発部材としてコア用ガラスロッドを準備し、そ
の外周にクラッド用ガラススートな堆積させ透明ガラス
化することにより、コアークラツド光ファイバー母材を
得る方法も提案されている（特公昭５３−１２６０８号
公報参照）。通常、出発部材と堆積層との界面の接合部
に生じる小さな気泡、表面の粗さなどが光の散乱の原因
となるのであるが、前記方法の場合にはコアとクラッド
との境界面が該接合部と一致するために、界面不整の影
響が大きくなる欠点がある。さらにコア用ガラスロッド
をあら卆じめ相当量用意しておく必要があるという不利
もある。
の外周にクラッド用ガラススートな堆積させ透明ガラス
化することにより、コアークラツド光ファイバー母材を
得る方法も提案されている（特公昭５３−１２６０８号
公報参照）。通常、出発部材と堆積層との界面の接合部
に生じる小さな気泡、表面の粗さなどが光の散乱の原因
となるのであるが、前記方法の場合にはコアとクラッド
との境界面が該接合部と一致するために、界面不整の影
響が大きくなる欠点がある。さらにコア用ガラスロッド
をあら卆じめ相当量用意しておく必要があるという不利
もある。
他方また、ガラス原料化合物を火炎加水分解して作った
コア層となるスートを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）。
コア層となるスートを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、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、しかしなお次のような不利欠点
がある。すなわち、石英ガラス管の径、肉厚が必ずしも
充分な精度を有するものではないので、コア径とクラツ
ド径の比を正確にコントロールするためには、最終的に
目的の寸法になる管を選択するか、あるいは逆に石英管
に合うように前記ロッドを所定の径になるように延伸調
整することが必要とされる。このような操作は面倒であ
るばかりでなく、規格品を大量庄産するうえからも不利
であり、他方また市販石英ガラス管は天然水晶を溶融し
て製造したもので、管中に微小の気泡を含むものである
ため、光ファイバーの強度を低下させる欠点がある。
法であり、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、しかしなお次のような不利欠点
がある。すなわち、石英ガラス管の径、肉厚が必ずしも
充分な精度を有するものではないので、コア径とクラツ
ド径の比を正確にコントロールするためには、最終的に
目的の寸法になる管を選択するか、あるいは逆に石英管
に合うように前記ロッドを所定の径になるように延伸調
整することが必要とされる。このような操作は面倒であ
るばかりでなく、規格品を大量庄産するうえからも不利
であり、他方また市販石英ガラス管は天然水晶を溶融し
て製造したもので、管中に微小の気泡を含むものである
ため、光ファイバーの強度を低下させる欠点がある。
本発明者らはかかる従来の不利欠点を解決すべく鋭意研
究した結果、下記の要旨からなる光フアイバー用母材の
製造方法に関する発明を完成した。
究した結果、下記の要旨からなる光フアイバー用母材の
製造方法に関する発明を完成した。
（本発明の要旨）
（イ）ガラス原料化合物を火炎加水分解し作成するガラ
ス微粒子を軸方向に堆積させ、加熱溶融して透明ガラス
化することにより棒状ガラス体を得る工程、 （ロ）前記（イ）工程で得た棒状ガラス体をコアの一部
としてこの外周面に、ガラス原料化合物の火炎加水分解
（；より、コア用スートおよびクラッド用スートを外付
ＯＶＤ法により順次径方向に堆積させる工程、 および （／９前記（ロ）工程で堆積させたコア用スートおよび
クラッド用スート層を加熱溶融により透明ガラス化する
工程、 からなることを特徴とする、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アイバー用母材の製造方
法。
ス微粒子を軸方向に堆積させ、加熱溶融して透明ガラス
化することにより棒状ガラス体を得る工程、 （ロ）前記（イ）工程で得た棒状ガラス体をコアの一部
としてこの外周面に、ガラス原料化合物の火炎加水分解
（；より、コア用スートおよびクラッド用スートを外付
ＯＶＤ法により順次径方向に堆積させる工程、 および （／９前記（ロ）工程で堆積させたコア用スートおよび
クラッド用スート層を加熱溶融により透明ガラス化する
工程、 からなることを特徴とする、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アイバー用母材の製造方
法。
本発明の方法は、コア中心層を２段階で形成し、その上
にクラッド層を形成することによって光フアイバー用母
材を得る方法、特に均一な屈折率分布を有するステップ
インデックス型のシングルモードファイバーに適してい
る方法であり、（イ）、工程で得た棒状ガラス体と（ロ
）工程で形成したコア用スートと男−合わさってコアを
形成するため（棒状ガラス体と堆積層の接合部がコア部
内に形成するため）、接合部による光の散乱が減少され
、また（イ）工程で軸付法により作成した出発部材な除
去せずに透明ガラス化するために、コア中心層の屈折率
の低下という問題も発生しない。また（イ）工程での棒
状ガラス体は細径のもので十分であり、この外周に堆積
させるコア用スート層とさら（＝この上に堆積させるク
ラッド層が太くなれば該棒状ガラス体の占める割合はき
わめて小さなものとなり、少量の出発コア部ガラスロッ
ド（棒状ガラス体）を用意すればよく、生産性の向上、
コストの低下に寄与する。かつまたコア径、クラツド径
を正確にコントロールすることができ、コアークラッド
偏心率のきわめて小さな母材が得られ；６゜以下本発明
の詳細な説明する。
にクラッド層を形成することによって光フアイバー用母
材を得る方法、特に均一な屈折率分布を有するステップ
インデックス型のシングルモードファイバーに適してい
る方法であり、（イ）、工程で得た棒状ガラス体と（ロ
）工程で形成したコア用スートと男−合わさってコアを
形成するため（棒状ガラス体と堆積層の接合部がコア部
内に形成するため）、接合部による光の散乱が減少され
、また（イ）工程で軸付法により作成した出発部材な除
去せずに透明ガラス化するために、コア中心層の屈折率
の低下という問題も発生しない。また（イ）工程での棒
状ガラス体は細径のもので十分であり、この外周に堆積
させるコア用スート層とさら（＝この上に堆積させるク
ラッド層が太くなれば該棒状ガラス体の占める割合はき
わめて小さなものとなり、少量の出発コア部ガラスロッ
ド（棒状ガラス体）を用意すればよく、生産性の向上、
コストの低下に寄与する。かつまたコア径、クラツド径
を正確にコントロールすることができ、コアークラッド
偏心率のきわめて小さな母材が得られ；６゜以下本発明
の詳細な説明する。
本発明の方法は、まず、ガラス原料化合物を火炎加水分
解し生成するガラス微粒子を軸方向に堆積させ、これを
加熱溶融し透明ガラス化することにより、屈折率の低下
することのない棒状ガラス体（コアの一部となるガラス
微粒子）を作る〔（イ）工程〕。火炎加水分解に供され
るガラス原料化合物としては、従来公知のものたとえば
主原料として酸化あるいは加水分解可能なけい累化合物
、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累、四塩化ゲルマニ
ウム、塩化ホスホリルなどが用いられる。
解し生成するガラス微粒子を軸方向に堆積させ、これを
加熱溶融し透明ガラス化することにより、屈折率の低下
することのない棒状ガラス体（コアの一部となるガラス
微粒子）を作る〔（イ）工程〕。火炎加水分解に供され
るガラス原料化合物としては、従来公知のものたとえば
主原料として酸化あるいは加水分解可能なけい累化合物
、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累、四塩化ゲルマニ
ウム、塩化ホスホリルなどが用いられる。
火炎加水分解用パー尤にドーパントを含むガラス原料化
合物をキャリアーガスと共に送り、酸水素炎によって分
解し生成するガラス微粒子を軸方向に堆積させ、ついで
これをおおむね１２００〜１６００℃に加熱溶融するこ
とにより透明ガラス化する。
合物をキャリアーガスと共に送り、酸水素炎によって分
解し生成するガラス微粒子を軸方向に堆積させ、ついで
これをおおむね１２００〜１６００℃に加熱溶融するこ
とにより透明ガラス化する。
上記透明ガラス化に当って、雰囲気中に脱水剤としてへ
ロゲンもしくはへロゲン化合物たとえばａｔ、、ｃａｔ
４ 、５ｏａｔ、、 ５ｓａｔ、などを存在させること
により、脱水化処理を同時に施こすことが望ましい。
ロゲンもしくはへロゲン化合物たとえばａｔ、、ｃａｔ
４ 、５ｏａｔ、、 ５ｓａｔ、などを存在させること
により、脱水化処理を同時に施こすことが望ましい。
つぎに、前記（イ）工程で得た棒状ガラス体の外周面に
、ガラス原料化合物の火炎加水分解により、コア用スー
トおよびクラッド用スートを外付ＣＶＤ法により順次径
方向に堆積させる〔（ロ）工程〕。
、ガラス原料化合物の火炎加水分解により、コア用スー
トおよびクラッド用スートを外付ＣＶＤ法により順次径
方向に堆積させる〔（ロ）工程〕。
すなわち、第１図に示すように、（イ）工程で得た棒状
ガラス体ＩＣ＝まずコア用スート２を外付ＣＶＤ法Ｉ：
より径方向Ｃ二堆積させ、ついで第２図に示すようにク
ラッド用スート４を同様に堆積させる。
ガラス体ＩＣ＝まずコア用スート２を外付ＣＶＤ法Ｉ：
より径方向Ｃ二堆積させ、ついで第２図に示すようにク
ラッド用スート４を同様に堆積させる。
コア用スート堆積のためＣ：火炎加水分解用ノ橿−す八
８（：供給するガラス原料化合物は棒状ガラス体１と同
一のものとすることがよく、ドーノくント剤の濃度を調
節して屈折率が同一となるようにするととが必要とされ
る。またクラッド用スート４堆積のためのガラス原料は
該コア層よりも低い屈折率となる組成のものとする必要
がある。
一のものとすることがよく、ドーノくント剤の濃度を調
節して屈折率が同一となるようにするととが必要とされ
る。またクラッド用スート４堆積のためのガラス原料は
該コア層よりも低い屈折率となる組成のものとする必要
がある。
コア用スート２の堆積はできる限り厚い方が接合部の影
響を低減できるため好ましいが、逆Ｃ二あまり厚い場合
にはクラッド層も厚くなリスート全体が太いものとなっ
て、割れなどの取扱い上のトラブルや透明ガラス化のた
めの炉などの寸法の制約が生じるので好ましくない。な
お、必要によっては、コア用スートあるいはクラッド用
スートを堆積させたスートを透明ガラス化したのち延伸
加工して細径とし、さらにコア部あるいはクラッド部ス
ートなくり返し堆積させることも可能である。
響を低減できるため好ましいが、逆Ｃ二あまり厚い場合
にはクラッド層も厚くなリスート全体が太いものとなっ
て、割れなどの取扱い上のトラブルや透明ガラス化のた
めの炉などの寸法の制約が生じるので好ましくない。な
お、必要によっては、コア用スートあるいはクラッド用
スートを堆積させたスートを透明ガラス化したのち延伸
加工して細径とし、さらにコア部あるいはクラッド部ス
ートなくり返し堆積させることも可能である。
（ロ）工程により得たコア用スートおよびクラッド用ス
ートを次に加熱溶融して透明ガラス化する〔（ノリ工程
〕。この透明ガラス化するための加熱温度は、おおむね
１２００〜１６００℃とすればよいが、この際に必要に
応じ、へロゲンもしくはへロゲン化合物たとえばａｔ、
、ａｃｔ４、ＢＯＯｌ、、５ｉｎｔ４などを存在させる
ことにより脱水化処理を施こすこと、またフッ素、ホク
累等のドーパント元素を導入することを行なってもよく
、これ（−よれば品質、性能をより向上することができ
る。
ートを次に加熱溶融して透明ガラス化する〔（ノリ工程
〕。この透明ガラス化するための加熱温度は、おおむね
１２００〜１６００℃とすればよいが、この際に必要に
応じ、へロゲンもしくはへロゲン化合物たとえばａｔ、
、ａｃｔ４、ＢＯＯｌ、、５ｉｎｔ４などを存在させる
ことにより脱水化処理を施こすこと、またフッ素、ホク
累等のドーパント元素を導入することを行なってもよく
、これ（−よれば品質、性能をより向上することができ
る。
以上述べた方法Ｃ二より光フアイバー用母材が得られる
が、本発明−二おいては特にコア層はゲルマニウム等の
ドーパント元素を含むシリカガラスからなり、クラッド
層はコア層と同様に気相法により合成されたシリカを主
成分とし、シリカ単独かあるいはフッ素、ホウ素等でシ
リカよりも屈折率を低くしたものの中から選択されるこ
と、およびコア部分と同様に低ＯＨ基含有の石英ガラス
を主成分とするものであることが望ましい。
が、本発明−二おいては特にコア層はゲルマニウム等の
ドーパント元素を含むシリカガラスからなり、クラッド
層はコア層と同様に気相法により合成されたシリカを主
成分とし、シリカ単独かあるいはフッ素、ホウ素等でシ
リカよりも屈折率を低くしたものの中から選択されるこ
と、およびコア部分と同様に低ＯＨ基含有の石英ガラス
を主成分とするものであることが望ましい。
本発明によればコア径とクラツド径との比をコントロー
ルすることが容易であり、目的とする光フアイバー用母
材を生産性よく低コストで製造することができる。
ルすることが容易であり、目的とする光フアイバー用母
材を生産性よく低コストで製造することができる。
つぎに具体的実施例をあげる。
実施例
火炎加水分解用バーナに、Ｈ２゛４ノ／分および０２６
ｉ／分で供給して酸水素炎をつくり、この炎中に５ｉａ
ｚ、１６ｏｄ／分およびＧ ｅ ＯＬ ４１５−７分を
供給して火炎加水分解し生成するガラス微粒子を軸方向
に堆積させて６０ｍ＋φのスートをつくった。このスー
トを０．５％Ｃｔ２を含むＨｅ雰囲気中で加熱溶融して
長さ４００ｍｍの透明ガラスロッドを得た。この透明ガ
ラスロッドの屈折率は１．４６２であった。
ｉ／分で供給して酸水素炎をつくり、この炎中に５ｉａ
ｚ、１６ｏｄ／分およびＧ ｅ ＯＬ ４１５−７分を
供給して火炎加水分解し生成するガラス微粒子を軸方向
に堆積させて６０ｍ＋φのスートをつくった。このスー
トを０．５％Ｃｔ２を含むＨｅ雰囲気中で加熱溶融して
長さ４００ｍｍの透明ガラスロッドを得た。この透明ガ
ラスロッドの屈折率は１．４６２であった。
上記透明ガラスロッドを延伸し、径３ｍｍφ、長さ６０
０ｍｍのロッド（棒状ガラス微粒子）を約５０本作った
。このうちの１本を使用し、これを自転させながらバー
ナを側面にそって往復運動させ、ロッドと同一組成のガ
ラス微粒子をロッドの径方向に堆積させ外径１０闘φの
コア用スート層を形成した（第１図）。ついでこの外周
に５ｉｃｚ４のみから生成するガラス微粒子をやはり径
方向に堆積させクラッド用スート層を形成した（第２図
）。
０ｍｍのロッド（棒状ガラス微粒子）を約５０本作った
。このうちの１本を使用し、これを自転させながらバー
ナを側面にそって往復運動させ、ロッドと同一組成のガ
ラス微粒子をロッドの径方向に堆積させ外径１０闘φの
コア用スート層を形成した（第１図）。ついでこの外周
に５ｉｃｚ４のみから生成するガラス微粒子をやはり径
方向に堆積させクラッド用スート層を形成した（第２図
）。
このもの全体の外径は１８０ｍｍφであった。
上記のようにして順次堆積させることにより得たコア用
スートおよびクラッド用スート層を、電気炉で１４００
℃に加熱溶融して９０■φの透明ガラス体からなる光フ
アイバー用母材を得た。
スートおよびクラッド用スート層を、電気炉で１４００
℃に加熱溶融して９０■φの透明ガラス体からなる光フ
アイバー用母材を得た。
この光フアイバー用母材を３５ａｏφに延伸したのち、
２１００℃の温度で紡糸することｇ二より、コア径９μ
ｍ外径１２５μｍのステップインデックス型シングルモ
ードファイバーＹ？Ｉた。
２１００℃の温度で紡糸することｇ二より、コア径９μ
ｍ外径１２５μｍのステップインデックス型シングルモ
ードファイバーＹ？Ｉた。
第１図８よび第２図は本発明の方法Ｃ二より、棒状ガラ
ス体（ニコア用スート？よびクラッド用スート乞堆梼形
成する概略断面図を示し定ものである。 １・・・棒状ガラス体 ２・・・コア用スート ６・・・火炎原水分解用バーナ ４・・・クラッド用スート 特許出願人 信越化学工業株式会社 第１図 第２図
ス体（ニコア用スート？よびクラッド用スート乞堆梼形
成する概略断面図を示し定ものである。 １・・・棒状ガラス体 ２・・・コア用スート ６・・・火炎原水分解用バーナ ４・・・クラッド用スート 特許出願人 信越化学工業株式会社 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（イ）ガラス原料化合物を火炎加水分解し生成する
ガラス微粒子を軸方向に堆積させ、加熱溶融して透明ガ
ラス化することにより棒状ガラス体を得る工程、 （ロ）前記（イ）工程で得た棒状ガラス体をコアの一部
としてこの外周面に、ガラス原料化合物の火炎加水分解
により、コア用スートおよびクラッド用スートを外付Ｏ
ＶＤ法により順次径方向に堆積させる工程、 および （）ぐ前記（ロ）工程で堆積させたコア用スートおよび
クラッド用スートａを加熱溶融により透明ガラス化する
工程、 からなることを特徴とする、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アイバー用母材の製造方
法 ２、前記（ロ）工程におけるコア用スートが（イ）工程
における棒状ガラス体と同一組成のものである特許請求
の範囲ｓ１項記載のステップインデックス型光コアイノ
（諷母材の製造方法３、前記（ロ）工程におけるクラッ
ド用スートをけい累化合物の火炎加水分解により形成さ
せることを特徴とする特許請求の範囲＄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 |
|---|---|---|---|
| JP901684A JPS60155536A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 光フアイバ−用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP901684A JPS60155536A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 光フアイバ−用母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155536A true JPS60155536A (ja) | 1985-08-15 |
Family
ID=11708853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP901684A Pending JPS60155536A (ja) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | 光フアイバ−用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155536A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6311538A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | シングルモ−ドフアイバ用ガラス母材の製造方法 |
| JP2007069949A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Ckd Corp | Ｐｔｐシートの製造装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS542654A (en) * | 1977-06-08 | 1979-01-10 | Toshiba Corp | Forming method for florescent screen of color picture tube |
| JPS5516980A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-06 | Unitika Ltd | Production of raised finished yarn |
-
1984
- 1984-01-20 JP JP901684A patent/JPS60155536A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS542654A (en) * | 1977-06-08 | 1979-01-10 | Toshiba Corp | Forming method for florescent screen of color picture tube |
| JPS5516980A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-06 | Unitika Ltd | Production of raised finished yarn |
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| JP2007069949A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Ckd Corp | Ｐｔｐシートの製造装置 |
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