JPS60251142A - 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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- JPS60251142A JPS60251142A JP10621784A JP10621784A JPS60251142A JP S60251142 A JPS60251142 A JP S60251142A JP 10621784 A JP10621784 A JP 10621784A JP 10621784 A JP10621784 A JP 10621784A JP S60251142 A JPS60251142 A JP S60251142A
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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】
産業上の利用分野
本発明は、光フアイバ用母材の製造方法に関するもので
あり、更に詳細に述べるならば、クラッドに相当する部
分のみに必要な屈折率制御用ドーパントを確実にドープ
できる光フアイバ用母材の製造方法に関するものである
。
あり、更に詳細に述べるならば、クラッドに相当する部
分のみに必要な屈折率制御用ドーパントを確実にドープ
できる光フアイバ用母材の製造方法に関するものである
。
従来技術
光ファイバは、通常、コア部と呼ばれる光が通る中心部
と、そのコア部を囲むクラッド部と呼ばれる周辺部とか
ら構成されている。そして、コア部の中に光を閉じ込め
るために、コア部の屈折率がクラッド部より高く作られ
ている。
と、そのコア部を囲むクラッド部と呼ばれる周辺部とか
ら構成されている。そして、コア部の中に光を閉じ込め
るために、コア部の屈折率がクラッド部より高く作られ
ている。
そのようにコア部の粕折率をクラッド部より高くするた
めに、従来の石英系光ファイバにあっては、一般に、コ
ア部にＧ ｅ Ｏ２をドープしてコア部の屈折率を石英
の屈折率より高めていた。
めに、従来の石英系光ファイバにあっては、一般に、コ
ア部にＧ ｅ Ｏ２をドープしてコア部の屈折率を石英
の屈折率より高めていた。
しかし、最近、ＧｅＯ２ドープ石英ファイバを加熱雰囲
気中に放置すると、損失値が増加する現象が生じ、そし
て、その原因の一つはＧｅＯ２に起因することが明らか
にされた。
気中に放置すると、損失値が増加する現象が生じ、そし
て、その原因の一つはＧｅＯ２に起因することが明らか
にされた。
また放射線環境下では、ＧｅＯ２のドープ量の増加に伴
って損失が著しく増加し、この環境下ではＧｅＯ。ドー
プファイバの実用化が難しい等の問題があった。
って損失が著しく増加し、この環境下ではＧｅＯ。ドー
プファイバの実用化が難しい等の問題があった。
そのために、現在、ＧｅＯ２のようなドーパントを含な
い純粋なＳ １０２をコアとするファイバの開発が望ま
れていた。
い純粋なＳ １０２をコアとするファイバの開発が望ま
れていた。
純粋な５１０２をコアとした場合、クラッド部に、石英
ガラスの屈折率より低屈折率にする材料をドープしなけ
ればならない。このような材料としては、臭化物、弗化
物があるが、臭化物は光ファイバの使用波長域に光吸収
があり、そのために、光ファイバの損失が増加して好ま
しくない。
ガラスの屈折率より低屈折率にする材料をドープしなけ
ればならない。このような材料としては、臭化物、弗化
物があるが、臭化物は光ファイバの使用波長域に光吸収
があり、そのために、光ファイバの損失が増加して好ま
しくない。
従って、損失増加をもたらさない弗化物をクラッドにド
ープしたシリカコアファイバが理想的な光ファイバであ
ると考えられている。
ープしたシリカコアファイバが理想的な光ファイバであ
ると考えられている。
このようなシリカコアファイバ用母材の一つの製造方法
として、透明なシリカガラスの外周に酸水素炎やプラズ
マ炎を用いた直接ガラス化法によって弗素をドープした
シリカガラス層を形成する方法があるが、この方法では
ガラスの○Ｈ基が除去されず、光損失が大きくなってし
まう欠点がある。
として、透明なシリカガラスの外周に酸水素炎やプラズ
マ炎を用いた直接ガラス化法によって弗素をドープした
シリカガラス層を形成する方法があるが、この方法では
ガラスの○Ｈ基が除去されず、光損失が大きくなってし
まう欠点がある。
一方、気相軸付は法や外付は法で製造した多孔質母材に
おいては、比較的簡単に弗素をドープできることが明ら
かにされており、弗素ドープ技術を応用したシリカコア
ファイバの製造方法の検討が進められている。
おいては、比較的簡単に弗素をドープできることが明ら
かにされており、弗素ドープ技術を応用したシリカコア
ファイバの製造方法の検討が進められている。
例えば、気相軸付は法では、第２図に示すように、Ｈ２
，０２及び５ｉＣＩ、が供給される微粒子合成トーチ１
によって形成される酸水素炎２における火炎加水分解反
応によって、５ｉ０２単一成分から成る多孔質母材３を
形成し、次いで、Ｈ２，０２，５ｉＣ１＋及びＳＦ６が
供給されるトーチ４によって形成される酸水素炎５によ
って多孔質母材３の外周にＳｉＣ２−Ｆから成る多孔質
層６を形成し、その後、そのように形成された同心２層
の多孔質母材を加熱して透明な母材を得る方法が検討さ
れている。
，０２及び５ｉＣＩ、が供給される微粒子合成トーチ１
によって形成される酸水素炎２における火炎加水分解反
応によって、５ｉ０２単一成分から成る多孔質母材３を
形成し、次いで、Ｈ２，０２，５ｉＣ１＋及びＳＦ６が
供給されるトーチ４によって形成される酸水素炎５によ
って多孔質母材３の外周にＳｉＣ２−Ｆから成る多孔質
層６を形成し、その後、そのように形成された同心２層
の多孔質母材を加熱して透明な母材を得る方法が検討さ
れている。
しかし、この方法では、多孔質母材３の外周に５１０２
−Ｆ組成の多孔質母材６を形成する際、更には、高温下
で実施される多孔質母材の透明ガラス化の際に、弗素が
多孔質母材３の中に拡散してしまい、その結果、クラッ
ドのみの屈折率を低くできない、即ち、クラッドより屈
折率が高いコアが形成されないという問題が生じている
。
−Ｆ組成の多孔質母材６を形成する際、更には、高温下
で実施される多孔質母材の透明ガラス化の際に、弗素が
多孔質母材３の中に拡散してしまい、その結果、クラッ
ドのみの屈折率を低くできない、即ち、クラッドより屈
折率が高いコアが形成されないという問題が生じている
。
発明が解決しようとする問題
以上述べたように、従来考えられている光フアイバ用母
材の製造方法では、クラッド相当部のみの屈折率をコア
部に比較して低くすることができなかった。
材の製造方法では、クラッド相当部のみの屈折率をコア
部に比較して低くすることができなかった。
そこで、本発明は、コア部が５ｉ０２単一成分からなる
光フアイバ母材の製造において、クラッド部のみに弗素
のような屈折率制御用ドーパントをドープできる光フア
イバ用母材の製造方法を提供せんとするものである。
光フアイバ母材の製造において、クラッド部のみに弗素
のような屈折率制御用ドーパントをドープできる光フア
イバ用母材の製造方法を提供せんとするものである。
問題点を解決するための手段
本発明者らは、弗素のような屈折率制御ドーパントのド
ープ量の制御方法について様々検討し且つ研究した結果
、弗素のような屈折率制御ドーパントのドープ歯は、多
孔質体のカサ密度と密接な関係にあり、カサ密度を高く
するに従ってドープ歯が減少することがわかった。
ープ量の制御方法について様々検討し且つ研究した結果
、弗素のような屈折率制御ドーパントのドープ歯は、多
孔質体のカサ密度と密接な関係にあり、カサ密度を高く
するに従ってドープ歯が減少することがわかった。
そこで、本発明者らは、カサ密度が高くなることによる
屈折率制御ドーパントのドープ量の減少を利用するなら
ば、弗素のような屈折率制御ドーパントのコア部へのド
ープ量を制御するができることを発見し、本発明に到っ
た。
屈折率制御ドーパントのドープ量の減少を利用するなら
ば、弗素のような屈折率制御ドーパントのコア部へのド
ープ量を制御するができることを発見し、本発明に到っ
た。
すなわち、本発明によるならば、コア部がＳｉＯ２単一
成分からなる光フアイバ母材の製造において、ガラス化
する前の多孔質母材のコア部のカサ密度を、クラッド部
のカサ密度より高くなるように多孔質母材を製造する。
成分からなる光フアイバ母材の製造において、ガラス化
する前の多孔質母材のコア部のカサ密度を、クラッド部
のカサ密度より高くなるように多孔質母材を製造する。
詐囲
以上のようにガラス化する前の多孔質母材のコア部のカ
サ密度を、クラッド部のカサ密度より高くなるように多
孔質母材を製造することにより、クラッド部への屈折率
制御ドーパントのドープを、クラッド部に相当する多孔
質層を形成するときに実施しても、または、ガラス化処
理を屈折率制御ドーパントを含む雰囲気内で実施しても
、高温下で実施される多孔質母材のガラス化処理におい
て、コア部のカサ密度の高さのために屈折率制御ドーパ
ントのコア部へのドープが阻止され、屈折率制御ドーパ
ントがコア部にほとんど拡散せず、クラッド部のみにド
ープすることができる。
サ密度を、クラッド部のカサ密度より高くなるように多
孔質母材を製造することにより、クラッド部への屈折率
制御ドーパントのドープを、クラッド部に相当する多孔
質層を形成するときに実施しても、または、ガラス化処
理を屈折率制御ドーパントを含む雰囲気内で実施しても
、高温下で実施される多孔質母材のガラス化処理におい
て、コア部のカサ密度の高さのために屈折率制御ドーパ
ントのコア部へのドープが阻止され、屈折率制御ドーパ
ントがコア部にほとんど拡散せず、クラッド部のみにド
ープすることができる。
その結果、クラッド部のみに屈折率制御ドーパントがド
ープされて、クラッド部の屈折率がコア部より低くなさ
れた光フアイバ母材を製造することができる。
ープされて、クラッド部の屈折率がコア部より低くなさ
れた光フアイバ母材を製造することができる。
実施例
以下、添付図面を参照して本発明による光フアイバ用母
材の製造方法の実施例を説明する。
材の製造方法の実施例を説明する。
第１図は一本発明による光フアイバ用母材の製造方法の
一実施例のいくつかの段階を概略的に示す図である。図
示の装置は、気相軸付は法により多孔質母材を形成する
設備であり、コア用多孔質母材を形成するための微粒子
合成トーチ２１と、クラッド用多孔質母材を形成するた
めの微粒子合成トーチ２２とを有している。それら微粒
子合成トーチには、Ｈ２，０２及び５ｉＣ１４がそれぞ
れ供給され、５１０２を含む酸水素炎２３及び２４をそ
れぞれ発生する。
一実施例のいくつかの段階を概略的に示す図である。図
示の装置は、気相軸付は法により多孔質母材を形成する
設備であり、コア用多孔質母材を形成するための微粒子
合成トーチ２１と、クラッド用多孔質母材を形成するた
めの微粒子合成トーチ２２とを有している。それら微粒
子合成トーチには、Ｈ２，０２及び５ｉＣ１４がそれぞ
れ供給され、５１０２を含む酸水素炎２３及び２４をそ
れぞれ発生する。
更に、それら微粒子合成トーチの上方には、環状の加熱
ヒータ２５が配置され、その環状の加熱ヒータ２５の中
を通過するように、出発棒２６が上下すると共に、その
中心軸を中心にして回転するようになされている。
ヒータ２５が配置され、その環状の加熱ヒータ２５の中
を通過するように、出発棒２６が上下すると共に、その
中心軸を中心にして回転するようになされている。
本発明のこの第１実施例においては、まず、出発棒２６
が垂下しているときに、第１図（ａ）に示すように、微
粒子合成トーチ２１によって形成される酸水素炎２３に
よって、回転している出発棒２４の下端に８１０２単一
成分の微粒子を堆積させ、出発棒２６の引き上げに応じ
てコア用多孔質母材２７を形成する。
が垂下しているときに、第１図（ａ）に示すように、微
粒子合成トーチ２１によって形成される酸水素炎２３に
よって、回転している出発棒２４の下端に８１０２単一
成分の微粒子を堆積させ、出発棒２６の引き上げに応じ
てコア用多孔質母材２７を形成する。
このようにして、成る長さのコア用多孔質母材２７が形
成されると、微粒子合成トーチ２１を止める。
成されると、微粒子合成トーチ２１を止める。
その後、第１図（ハ）に示すように、加熱ヒータ２５を
動作させる一方、出発棒２６を徐々に引き上げて、コア
用多孔質母材２７を上部より順次所望の温度に加熱して
ゆき、所定のカサ密度まで焼結する。
動作させる一方、出発棒２６を徐々に引き上げて、コア
用多孔質母材２７を上部より順次所望の温度に加熱して
ゆき、所定のカサ密度まで焼結する。
このようにして、コア用多孔質母材２７をほぼ均一にカ
サ密度を高くして、カサ密度が加熱前の多孔質母材２７
の密度より高くなった多孔質母材２７”を得る。
サ密度を高くして、カサ密度が加熱前の多孔質母材２７
の密度より高くなった多孔質母材２７”を得る。
この工程が終了した後は、加熱ヒータ２５をオフにし、
出発棒２６を下げて、多孔質母材２７゛ と出発棒２６
の境界が、微粒子合成トーチ２２の先端付近に位置する
ように引き下げる。そして、第１図（Ｃ）に示すように
、微粒子合成トーチ２２を使用して、多孔質母材２７°
の外周にＳｉＯ２単一成分から成る多孔質層２８を形
成する。
出発棒２６を下げて、多孔質母材２７゛ と出発棒２６
の境界が、微粒子合成トーチ２２の先端付近に位置する
ように引き下げる。そして、第１図（Ｃ）に示すように
、微粒子合成トーチ２２を使用して、多孔質母材２７°
の外周にＳｉＯ２単一成分から成る多孔質層２８を形
成する。
このようにして横断面方向にステップ状にカサ密度が異
な゛る多孔質母材を製造した後、電気炉等の加熱手段で
加熱された反応容器内に該多孔質母材を保持して、Ｈ１
３＋ＣＩ２ とからなる雰囲気中で脱水処理し、次いで
、Ｈｅ＋Ｆ雰囲気中で透明ガラス化して光フアイバ用母
材とする。
な゛る多孔質母材を製造した後、電気炉等の加熱手段で
加熱された反応容器内に該多孔質母材を保持して、Ｈ１
３＋ＣＩ２ とからなる雰囲気中で脱水処理し、次いで
、Ｈｅ＋Ｆ雰囲気中で透明ガラス化して光フアイバ用母
材とする。
なお、上述した第１図の実施例では、気相軸付は法で多
孔質母材を形成しているが、気相軸付は法に限定される
ものでなく、多孔質ガラス体を製造する工程を含んだ光
フアイバ用母材の製造方法、すなわち外付は法によって
多孔質母材を形成してもよい。
孔質母材を形成しているが、気相軸付は法に限定される
ものでなく、多孔質ガラス体を製造する工程を含んだ光
フアイバ用母材の製造方法、すなわち外付は法によって
多孔質母材を形成してもよい。
また、第１図の実施例では、コア用多孔質母材を、微粒
子合成トーチの上部に設置した加熱ヒータ２５によって
加熱しているが、別に設けた電気炉等の加熱手段で加熱
される反応容器内において処理してもよい。この場合に
は、コア用多孔質母材のカサ密度を高めると同時に十分
な脱水処理もできるので、コア用多孔質母材を透明なガ
ラスにすることもできる。
子合成トーチの上部に設置した加熱ヒータ２５によって
加熱しているが、別に設けた電気炉等の加熱手段で加熱
される反応容器内において処理してもよい。この場合に
は、コア用多孔質母材のカサ密度を高めると同時に十分
な脱水処理もできるので、コア用多孔質母材を透明なガ
ラスにすることもできる。
第１図を参照して上に説明した本発明の実施例に従って
実際に実施した具体例を次に説明する。
実際に実施した具体例を次に説明する。
微粒子合成トーチ２１には、５ｉＣ１４を４０℃に保持
し、Ａｒキャリアーで供給すると共に、Ｈ２及びＯ。
し、Ａｒキャリアーで供給すると共に、Ｈ２及びＯ。
ガスを各々３１ ／ｍｉｎ、、８ 、＋！ ／ｍｉｎ、
供給し、コア用多孔質母材２７の先端温度を６００℃に
設定してコア用多孔質母材２７を形成し、つぎに加熱ヒ
ータ２５によって後述する様々な温度で加熱した。その
後、微粒子合成トーチ２２に、Ｓ＋ＣＩ＜を４０℃に保
持し、Ａｒキャリアーで供給する一方、Ｈ２及び０２を
各々４ Ｒ／ｍｉｎ、、７ ｆ！、／ｍｉｎ、を供給し
、カサ密度を高めたコア用多孔質母材２７° の外周に
多孔質層２８を形成した。なお、この時の多孔質層２Ｂ
の堆積表面温度は７５０℃であった。
供給し、コア用多孔質母材２７の先端温度を６００℃に
設定してコア用多孔質母材２７を形成し、つぎに加熱ヒ
ータ２５によって後述する様々な温度で加熱した。その
後、微粒子合成トーチ２２に、Ｓ＋ＣＩ＜を４０℃に保
持し、Ａｒキャリアーで供給する一方、Ｈ２及び０２を
各々４ Ｒ／ｍｉｎ、、７ ｆ！、／ｍｉｎ、を供給し
、カサ密度を高めたコア用多孔質母材２７° の外周に
多孔質層２８を形成した。なお、この時の多孔質層２Ｂ
の堆積表面温度は７５０℃であった。
このようにして得られた多孔質母材をＨｅ５β／ｍｉｎ
、 ＋ＣＩ２５０ｃｃ／ｍｉｎ、雰囲気中で１時間脱水
処理した後、Ｈｅ ５ ｆｌ ／ｍｉｎ、 十Ｓ Ｆ６
２００ｃｃ／ｍｉｎ、雰囲気中で透明ガラス化した。な
お、脱水処理温度は１０００℃、透明ガラス化温度は１
５００℃とした。
、 ＋ＣＩ２５０ｃｃ／ｍｉｎ、雰囲気中で１時間脱水
処理した後、Ｈｅ ５ ｆｌ ／ｍｉｎ、 十Ｓ Ｆ６
２００ｃｃ／ｍｉｎ、雰囲気中で透明ガラス化した。な
お、脱水処理温度は１０００℃、透明ガラス化温度は１
５００℃とした。
上記諸条件を一定にして加熱ヒータ２５で加熱する温度
を変化させ、加熱温度と加熱後の多孔質母材２７゛ の
カサ密度および最終的に得られた透明ガラス母材のコア
部の屈折率の関係を調べた結果を第３図に示す。第３図
において、横軸は加熱温度を示し、縦軸は、加熱された
多孔質母材２７″ のカサ密度と、屈折率△とを示して
いる。なお、その屈折率△は、石英ガラスの屈折率（１
，４５８）に対する割合を％で表している。
を変化させ、加熱温度と加熱後の多孔質母材２７゛ の
カサ密度および最終的に得られた透明ガラス母材のコア
部の屈折率の関係を調べた結果を第３図に示す。第３図
において、横軸は加熱温度を示し、縦軸は、加熱された
多孔質母材２７″ のカサ密度と、屈折率△とを示して
いる。なお、その屈折率△は、石英ガラスの屈折率（１
，４５８）に対する割合を％で表している。
第３図から明らかなように、カサ密度は加熱温度１３０
０℃以上で急激に高くなり、１４３０℃前後で石英ガラ
スのカサ密度２．２に達する。一方、弗素雰囲気中で透
明ガラス化した後の屈折率△は、１３００℃以下では−
０，３０％を越えており（石英ガラスの屈折率より低い
ことを示す）、加熱温度が１３００ ｔ″以上急激に小
さくなり、１３８０℃で０％、すなわち石英ガラスの屈
折率と等しくなっている。
０℃以上で急激に高くなり、１４３０℃前後で石英ガラ
スのカサ密度２．２に達する。一方、弗素雰囲気中で透
明ガラス化した後の屈折率△は、１３００℃以下では−
０，３０％を越えており（石英ガラスの屈折率より低い
ことを示す）、加熱温度が１３００ ｔ″以上急激に小
さくなり、１３８０℃で０％、すなわち石英ガラスの屈
折率と等しくなっている。
このようにカサ密度と弗素がドープされる量とは密接に
関連しており、カサ密度を高めることで弗素のドープ量
を抑えることができる。
関連しており、カサ密度を高めることで弗素のドープ量
を抑えることができる。
第４図に最初の加熱温度を変化させて得られた最終の透
明ガラス母材の屈折率分布を示す。第４図（ａ）は加熱
１２５０℃、第４図（ｂ）は加熱温度１３５０℃、第４
図（Ｃ）は加熱温度１３８０℃である。なお、第４図の
屈折率分布は、最外層に石英ガラスを有しているが、こ
の層は、屈折率を比較するために設けた屑である。
明ガラス母材の屈折率分布を示す。第４図（ａ）は加熱
１２５０℃、第４図（ｂ）は加熱温度１３５０℃、第４
図（Ｃ）は加熱温度１３８０℃である。なお、第４図の
屈折率分布は、最外層に石英ガラスを有しているが、こ
の層は、屈折率を比較するために設けた屑である。
第４図から明らかなように、本実施例では、コア用多孔
質母材の加熱温度を１３８０℃以上にすることにより、
屈折率分布形状が完全なステップ形のシリカコア光ファ
イバが製造できる。また、最初の加熱温度が１４５０℃
の場合には、コア用多孔質母材が透明ガラスになるが、
屈折率分布は第４図（Ｃ）と同じであった。
質母材の加熱温度を１３８０℃以上にすることにより、
屈折率分布形状が完全なステップ形のシリカコア光ファ
イバが製造できる。また、最初の加熱温度が１４５０℃
の場合には、コア用多孔質母材が透明ガラスになるが、
屈折率分布は第４図（Ｃ）と同じであった。
以上説明した実施例は、コア用多孔質母材の製造工程と
、コア用多孔質母材のカサ密度を高めるための加熱処理
工程、及びクラッド用多孔質層の製造工程をそれぞれ個
別に処理する例であるが、本発明による光フアイバ用母
材の製造方法は、コア用多孔質母材の製造工程、加熱処
理工程及びクラッド用多孔質層の製造工程を連続的に行
うことによっても実施できる。以下に、その実施例を説
明する。 ・ 第５図は、本発明によるコア光フアイバ用母材の製造を
連続的に実施する装置の一例である。
、コア用多孔質母材のカサ密度を高めるための加熱処理
工程、及びクラッド用多孔質層の製造工程をそれぞれ個
別に処理する例であるが、本発明による光フアイバ用母
材の製造方法は、コア用多孔質母材の製造工程、加熱処
理工程及びクラッド用多孔質層の製造工程を連続的に行
うことによっても実施できる。以下に、その実施例を説
明する。 ・ 第５図は、本発明によるコア光フアイバ用母材の製造を
連続的に実施する装置の一例である。
第５図に示す装置においては、反応容器３０内を回転し
ながら上下する出発棒３１の軸に向かって、酸水素炎を
発生する微粒子合成トーチ３２、酸水素トーチ３３及び
微粒子合成トーチ３４が図示のように配置されている。
ながら上下する出発棒３１の軸に向かって、酸水素炎を
発生する微粒子合成トーチ３２、酸水素トーチ３３及び
微粒子合成トーチ３４が図示のように配置されている。
微粒子合成トーチ３２及び３４には、Ｈ２，０２及び５
ＩＣＩ４が供給され、５ｉｎ２を含む酸水素炎を発生し
、酸水素トーチ３３には、Ｈ２及び０２が供給され、純
粋の酸水素炎を発生ずる。なお、反応容器３０は、排気
管３５を介して排気されるようになされている。
ＩＣＩ４が供給され、５ｉｎ２を含む酸水素炎を発生し
、酸水素トーチ３３には、Ｈ２及び０２が供給され、純
粋の酸水素炎を発生ずる。なお、反応容器３０は、排気
管３５を介して排気されるようになされている。
図示の装置は、次のように動作する。すなわち、微粒子
合成トーチ３２は、出発棒３１の下端に多孔質母材３６
を形成する。そのようにして形成され成長速度に応じて
順次引上げられる多孔質母材３６を、酸水素トーチ３３
からの酸水素炎で加熱して、該多孔質母材３６のカサ密
度を高め、次いで、微粒子合成トーチ３４を使用して、
カサ密度が高められた多孔質母材３６゛ の外周に多孔
質層３７を形成する。
合成トーチ３２は、出発棒３１の下端に多孔質母材３６
を形成する。そのようにして形成され成長速度に応じて
順次引上げられる多孔質母材３６を、酸水素トーチ３３
からの酸水素炎で加熱して、該多孔質母材３６のカサ密
度を高め、次いで、微粒子合成トーチ３４を使用して、
カサ密度が高められた多孔質母材３６゛ の外周に多孔
質層３７を形成する。
このようにして得られた中心部と外周部のカサ密度が異
なる多孔質母材を、先の実施例で述べた条件で脱水処理
、および、弗素雰囲気中で透明ガラス化処理を行う。
なる多孔質母材を、先の実施例で述べた条件で脱水処理
、および、弗素雰囲気中で透明ガラス化処理を行う。
酸水素トーチ３３に供給するＨ２ガス量を変化させた際
の、コア用多孔質母材３６を加熱する温度と、カサ密度
が高められた後の多孔質母材３６′ のカサ密度と、最
終的に得られる透明ガラス母材のコア部の屈折率との関
係を第６図に示す。
の、コア用多孔質母材３６を加熱する温度と、カサ密度
が高められた後の多孔質母材３６′ のカサ密度と、最
終的に得られる透明ガラス母材のコア部の屈折率との関
係を第６図に示す。
加熱温度に対してカサ密度は、なだらかに高くなり、屈
折率は加熱温度８５０℃以上に減少して約１２００℃以
上で０％、すなわち石英ガラスの屈折率と同じくなるこ
とがわかる。加熱温度１２５０℃でコア用多孔質母材３
６を加熱し、クラッド用多孔質層３７を８００℃で形成
した多孔質母材を弗素を含む雰囲気中で熱処理したとこ
ろ第４図（Ｃ）と同じ屈折率分布が得られた。
折率は加熱温度８５０℃以上に減少して約１２００℃以
上で０％、すなわち石英ガラスの屈折率と同じくなるこ
とがわかる。加熱温度１２５０℃でコア用多孔質母材３
６を加熱し、クラッド用多孔質層３７を８００℃で形成
した多孔質母材を弗素を含む雰囲気中で熱処理したとこ
ろ第４図（Ｃ）と同じ屈折率分布が得られた。
第６図と第３図を比較すると、カサ密度および屈折率の
温度依存性が一致していないが、これは多孔質母材を加
熱する熱源によるものであり、第３図では熱源に加熱ヒ
ータ、すなわち電気炉を使用しているのに対して、第６
図の例では熱源に酸水素炎を使用しているためである。
温度依存性が一致していないが、これは多孔質母材を加
熱する熱源によるものであり、第３図では熱源に加熱ヒ
ータ、すなわち電気炉を使用しているのに対して、第６
図の例では熱源に酸水素炎を使用しているためである。
電気炉で加熱した場合、加熱された多孔質母材の横断面
のカサ密度分布は均一になるが、酸水素炎の場合には、
多孔質母材−のカサ密度分布は、表面で非常に高く、中
心部では低くなることによる。
のカサ密度分布は均一になるが、酸水素炎の場合には、
多孔質母材−のカサ密度分布は、表面で非常に高く、中
心部では低くなることによる。
従って、加熱源に酸水素炎を用いる際には、表面のカサ
密度が２．２以下（多孔質状態）となるような条件で加
熱することが重要であり、表面のカサ密度が透明体と等
しい２．２となる脱水処理に長い時間を要することにな
る。
密度が２．２以下（多孔質状態）となるような条件で加
熱することが重要であり、表面のカサ密度が透明体と等
しい２．２となる脱水処理に長い時間を要することにな
る。
なお、第５図では加熱源に酸水素炎を用いたが、微粒子
合成トーチ３２に供給するＨ２．０２ガスの調整によっ
て、弗素のドープ量が制御できるカサ密度を有する多孔
質母材３６が形成されれば、酸水素トーチ３２は必要な
い。
合成トーチ３２に供給するＨ２．０２ガスの調整によっ
て、弗素のドープ量が制御できるカサ密度を有する多孔
質母材３６が形成されれば、酸水素トーチ３２は必要な
い。
以上の実施例は、多孔質母材を形成した後に、弗素のよ
うな屈折率制御ドーパントを含む雰囲気下でガラス化処
理することにより、クラッド部に相当する多孔質層に屈
折率制御ドーパントをドープしているが、第２図に示し
た従来法と同様な方法によって、クラッド部に相当する
多孔質層に予め屈折率制御ドーパントを添加しておく方
法においても実現できる。
うな屈折率制御ドーパントを含む雰囲気下でガラス化処
理することにより、クラッド部に相当する多孔質層に屈
折率制御ドーパントをドープしているが、第２図に示し
た従来法と同様な方法によって、クラッド部に相当する
多孔質層に予め屈折率制御ドーパントを添加しておく方
法においても実現できる。
第７図は、クラッド部に相当する多孔質層に予め屈折率
制御ドーパントをドープする本発明による方法を実施す
る装置の概略構成を示す図である。
制御ドーパントをドープする本発明による方法を実施す
る装置の概略構成を示す図である。
なお、第７図の装置は、第５図の装置とほとんどの点に
おいて同様であるので、同一部分については同一参照番
号を付すと共に、それらについての説明も省略する。異
なる点は、微粒子合成トーチ３４には、Ｈ２，０２及び
５ｉＣ１，たけでなく、ＳＦ６が供給される。
おいて同様であるので、同一部分については同一参照番
号を付すと共に、それらについての説明も省略する。異
なる点は、微粒子合成トーチ３４には、Ｈ２，０２及び
５ｉＣ１，たけでなく、ＳＦ６が供給される。
第７図の装置は、次のように動作する。すなわち、微粒
子合成トーチ３２は、出発棒３１の下端に多孔質母材３
６を形成する。そのようにして形成され成長速度に応じ
て順次引上げられる多孔質母材３６を、酸水素トーチ３
３からの酸水素炎で加熱して、咳多孔質母材３６のカサ
密度を高め、次いで、微粒子合成トーチ３４を使用して
、カサ密度が高められた多孔質母材３６° の外周に、
５１０２Ｆからなる多孔質層３７を形成する。
子合成トーチ３２は、出発棒３１の下端に多孔質母材３
６を形成する。そのようにして形成され成長速度に応じ
て順次引上げられる多孔質母材３６を、酸水素トーチ３
３からの酸水素炎で加熱して、咳多孔質母材３６のカサ
密度を高め、次いで、微粒子合成トーチ３４を使用して
、カサ密度が高められた多孔質母材３６° の外周に、
５１０２Ｆからなる多孔質層３７を形成する。
このようにして得られた中心部と外周部のカサ密度が異
なり且つ外周部に弗素が予めドープされている多孔質母
材を加熱して、透明ガラス化処理を行う。
なり且つ外周部に弗素が予めドープされている多孔質母
材を加熱して、透明ガラス化処理を行う。
このようにして製造さた光フアイバ母材は、弗素がコア
用多孔質母材の中に拡散せず、屈折率分布がステップ状
のコア光フアイバ用母材が製造できた。
用多孔質母材の中に拡散せず、屈折率分布がステップ状
のコア光フアイバ用母材が製造できた。
以上、コア部にドーパントを含まないシリカガラスコア
光ファイバの製造方法の実施例に基づいて本発明を説明
したが、本発明の光フアイバ用母材の製造方法の本質は
、クラッド部にドープするドーパントがコア部に拡散し
ないようにすることにあり、コア部にドーパントを有す
るかいなかは、本発明の本質とは、なんら関係がない。
光ファイバの製造方法の実施例に基づいて本発明を説明
したが、本発明の光フアイバ用母材の製造方法の本質は
、クラッド部にドープするドーパントがコア部に拡散し
ないようにすることにあり、コア部にドーパントを有す
るかいなかは、本発明の本質とは、なんら関係がない。
また、クラッド部の多孔質母材を形成する工程以後まで
、コア部を完全な透明ガラスとしないことにより光ファ
イバにとって最も重要な脱水処理の効果が十分にコア部
に及ぶことが保証さている。
、コア部を完全な透明ガラスとしないことにより光ファ
イバにとって最も重要な脱水処理の効果が十分にコア部
に及ぶことが保証さている。
発明の詳細
な説明したように、多孔質母材製造工程をふくんだ光フ
アイバ用母材の製造方法において、最終的にコアとなる
べき多孔質母材のカサ密度を、最終的にクラッドどなる
べき多孔質層のカサ密度より高くなるように多孔質母材
を製造する本発明によれば、クラッド部にドープされる
べき弗素のような屈折率制御ドーパントのコア部へのド
ープ量を制御することができ、これによってシリカガラ
スをコアとしたマルチモード型、単一モード型光ファイ
バを製造できる。
アイバ用母材の製造方法において、最終的にコアとなる
べき多孔質母材のカサ密度を、最終的にクラッドどなる
べき多孔質層のカサ密度より高くなるように多孔質母材
を製造する本発明によれば、クラッド部にドープされる
べき弗素のような屈折率制御ドーパントのコア部へのド
ープ量を制御することができ、これによってシリカガラ
スをコアとしたマルチモード型、単一モード型光ファイ
バを製造できる。
第１図（ａ）、（ｂ）及び（Ｃ）は、本発明においてカ
サ密度が制御された多孔質母材を製造する工程を示す図
、 第２図は、５ｉｎ２−Ｆ組成から成る多孔質層を形成す
る従来法の概略図、 第３図は、第１図に示す装置を利用しての製造工程にお
ける加熱温度と、カサ密度と、最終的な光ファイバのコ
ア部の屈折率との関係を示す図、第４図（ａ）、ら）及
び（Ｃ）は、本発明によって得られた屈折率分布を示す
図、 第５図は、本発明を連続的に実施する方法の一実施例の
概略図、 第６図は、第５図に示す装置を利用しての製造工程にお
ける加熱温度と、カサ密度と、最終的な光ファイバのコ
ア部の屈折率との関係を示す図、そして、第７図は、本
発明を連続的に実施する方法の更に別の一実施例の概略
図ある。 （主な参照番号） １．４．２１．２２．３２．３４・・・微粒子合成トー
チ２．２３．２４・・・５１０２を含む酸水素炎５・・
・５Ｉ０２Ｆを含む酸水素炎 ３．２７．３６・・・コア用多孔質母材６．２８．３７
・・・クラッド用多孔質母材２７″ 、３６” ・・・
カサ密度が制御され多孔質母材２６．３１・・・出発棒
、２５・・・加熱ヒータ３０・・・反応容器、 ３１・
・・排気管特許出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 新居 正彦 第２図 第３図 ヵロ嚢ｎン占ｈｌｔ（”こ） 第６図 加１１ｒ浪ｆｌ （’ｃ） 第４図 Ｓｉ○２＋Ｆ 第５図 ↑
サ密度が制御された多孔質母材を製造する工程を示す図
、 第２図は、５ｉｎ２−Ｆ組成から成る多孔質層を形成す
る従来法の概略図、 第３図は、第１図に示す装置を利用しての製造工程にお
ける加熱温度と、カサ密度と、最終的な光ファイバのコ
ア部の屈折率との関係を示す図、第４図（ａ）、ら）及
び（Ｃ）は、本発明によって得られた屈折率分布を示す
図、 第５図は、本発明を連続的に実施する方法の一実施例の
概略図、 第６図は、第５図に示す装置を利用しての製造工程にお
ける加熱温度と、カサ密度と、最終的な光ファイバのコ
ア部の屈折率との関係を示す図、そして、第７図は、本
発明を連続的に実施する方法の更に別の一実施例の概略
図ある。 （主な参照番号） １．４．２１．２２．３２．３４・・・微粒子合成トー
チ２．２３．２４・・・５１０２を含む酸水素炎５・・
・５Ｉ０２Ｆを含む酸水素炎 ３．２７．３６・・・コア用多孔質母材６．２８．３７
・・・クラッド用多孔質母材２７″ 、３６” ・・・
カサ密度が制御され多孔質母材２６．３１・・・出発棒
、２５・・・加熱ヒータ３０・・・反応容器、 ３１・
・・排気管特許出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 新居 正彦 第２図 第３図 ヵロ嚢ｎン占ｈｌｔ（”こ） 第６図 加１１ｒ浪ｆｌ （’ｃ） 第４図 Ｓｉ○２＋Ｆ 第５図 ↑
Claims (2)
- （１） ガラス微粒子を少なくとも２層に堆積させて少
なくとも２層の構造を有する多孔質母材を形成し、該多
孔質母材を脱水、透明ガラス化することにより、少なく
ともコア部とクラッド部とを有する光フアイバ用母材を
製造する光フアイバ用母材の製造方法において、 コア部となるべき多孔質母材部分のカサ密度を、クラッ
ド部となるべき多孔質層のカサ密度よりも高く形成し、
該多孔質母材を屈折率制御用ドーパントを含有する雰囲
気中で透明ガラス化することを特徴とする光フアイバ用
母材の製造方法。 - （２） ガラス微粒子を少なくとも２層に堆積させて少
なくとも２層の構造を有する多孔質母材を形成−し、該
多孔質母材を脱水、透明ガラス化することにより、少な
くともコア部とクラッド部とを有する光フアイバ用母材
を製造する光フアイバ用母材の製造方法において、 コア部となるべき多孔質母材部分のカサ密度をあらかじ
め高く形成し、その外側に屈折率制御用ドーパントを含
有させたクラッド部用多孔質層を形成し、そのように形
成された多孔質母材を脱水、透明ガラス化することを特
徴とする光フアイバ用母材の製造゛方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10621784A JPS60251142A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10621784A JPS60251142A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60251142A true JPS60251142A (ja) | 1985-12-11 |
| JPH0559052B2 JPH0559052B2 (ja) | 1993-08-30 |
Family
ID=14427978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10621784A Granted JPS60251142A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60251142A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6317236A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| EP0311080A2 (en) * | 1987-10-07 | 1989-04-12 | Sumitomo Electric Industries Limited | Method for producing glass preform for optical fiber |
| JPH01160839A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ用母材の製造方法 |
| JPH1114848A (ja) * | 1997-06-19 | 1999-01-22 | Kyocera Corp | 光導波路の製造方法 |
| JPH1152175A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-02-26 | Kyocera Corp | 光集積回路基板及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP10621784A patent/JPS60251142A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6317236A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| EP0311080A2 (en) * | 1987-10-07 | 1989-04-12 | Sumitomo Electric Industries Limited | Method for producing glass preform for optical fiber |
| US5055121A (en) * | 1987-10-07 | 1991-10-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for producing glass preform for optical fiber |
| JPH01160839A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ用母材の製造方法 |
| JPH1114848A (ja) * | 1997-06-19 | 1999-01-22 | Kyocera Corp | 光導波路の製造方法 |
| JPH1152175A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-02-26 | Kyocera Corp | 光集積回路基板及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0559052B2 (ja) | 1993-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |