JPS6054938A - プリフォ−ムロッドのジャケット法 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、気相軸付は法にて得たプリフォームロッドの
ジャケット方法に関し、特に天然石英管を用いたジャケ
ット方法に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 従来、気相軸付け法（ＶＡＤ法）により得たプリフォー
ムロッドには、合成石英管が高価であることから、天然
石英管がジャケット管として多用されている。

ところで、この天然石英管は、得られる光ファイバのコ
アとクラッドとの界面での構造が不完全になるのを防１
にするために、通常、１８００℃〜１９００°Ｃの範囲
の処理湿度でプリフォームロッドにジャケラＩ・されて
いる。しかし、天然石英管には、鉄、銅、マンガン、ク
ロム、アルミニウム、ニッケル等の遷移金属が合成石英
管に比べて多量に混入されているので、−１−記処理温
度でジャケットすると、プリフォームロッドに遷移金属
が拡散してしまう。従って、得られる光ファイバとして
は吸収損失の大きなものとなってしまう。

そこで、本発明者等は、先ず、同−天然石英管を用いて
同一プリフォームロッドにそれぞれジャケット処理温度
を変えてジャケットし、各プリフォームロッドから光フ
ァイバを作成した。そして、各作成した光ファイバの波
長損失特性を測定したところ、第１図及び第２図に示す
結果が得られた。即ち、第１図には低温度でジャケット
して得た光ファイバの波長損失特性が、又第２図には高
温度でジャケットして得た光ファイバの波長損失特性が
それぞれ示されているが、これらの図から明らかなよう
に、高温度ジャケットによる光ファイバの波長損失は増
大していた。このことから、天然石英管の遷移金属の拡
散とプリフォームロッドのドーパントの揮散がジャケッ
ト処理温度によって影響を受けていることを確認するこ
とができた。

次に、種々の天然石英管を複数個用意して、それぞれ同
一種類ごとに処理温度を変えてプリフォームロッドにジ
ャケットし、光ファイバを作成した。そして、その吸収
損失を測定したところ、第３図に示すように、ある特定
の処理温度ＴＡ以上で該温度の上昇に伴なって吸収損失
が増加した。

従って、この吸収損失の始まる臨界温度Ｔへ以下の温度
で天然石英管をジャケットすると、吸収損失を最も少な
くすることができる。即ち、遷移金属の拡散を最小に抑
えることができる。尚、図中Ｔｏは天然石英管の収縮開
始温度である。

次いで、同様に処理温度を変えて種々の天然石英管をド
ーパ７　ｉ　Ｇ　ｅを含むプリフォームロッドにジャケ
ットし、それぞれ作成した光ファイバの構造散乱損失を
測定１７たところ、第４図に示すように、ある特定の処
理温Ｉｎ’Ｔｓｌ；Ｊｌ−でやはり構造散乱損失が増加
した。これはＧｅが酸素ガスと反応して成るＧｅＯ２が
揮散１１．ロッド中に気泡等が生じたことによると考え
られる。

以上のことから、本発明者等は、天然石英管の収縮開始
温度以上の温１■でありながら、しかも遷移金属の拡散
による吸収損失と、Ｇｅ等のドーパントの揮散及びプリ
フォームロッド−天然石英管の界面の不完全による構造
散乱損失どの総和が最小となる温１■で天然石英管をプ
リフォームロッドにジャケットすると、総合的に損失の
少ない光ファイバの作成が可能であることを見出した。

（発明の目的） 本発明の１−１的は、吸収及び構造散乱損失が最も少な
い状態で天然石英管をドーパントを含むプリフォームロ
ッドにジャケットすることができる方法を提供すること
にある。

（発明の概要） 本発明は、ＶＡＤ法により作成したプリフォームロッド
に、天然石英管を、その収縮開始温度以上でかつプリフ
ォームロッドの構造散乱及び遷移金属の拡散に起因する
総合的な損失を最小に抑える温度範囲によりジャケット
することを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

先ず、ガラス原料ガスとしてＳ　ｉ　（，１４及びＧｅ
ｃｌ＜を用い、この原料ガスを酸水素バーナに送り込み
、火炎中で加水分解反応によりスートを合成すると共に
このスートをターゲットとしての回転する石芙棒の先端
に吹き付け、堆積させることにより多孔質プリフォーム
を成長させた。これにより、外径６０ｍｍ、長さ５０ｃ
ｍの多孔質プリフォームを作成した。

次に、この得られた多孔質プリフォームを電気炉内に配
置し、ヘリウムガス雰囲気中で１−１１素ガスを流し、
脱水処理を行った。

次いで、この脱水処理した多孔質プリフォームを電気炉
内で１４００°Ｃ以１−の温１■で溶解焼結し、透明な
ガラス体のプリフォームロッドを作成した。このガラス
化工程でプリフォームロッドは外径が２０〜２５ｍ１ｍ
、長さが約１／２に収縮した。

さて、このようにプリフォームロッドをガラス化した後
はこのプリフォームロッドを少目５ｆ、１ＯＬＩＩ１１
程度に延伸し、内径１４．＋ｓｍ程１■の天然石英管に
てジャケットしたが、その際のジャケラＩ・処理温度は
１７２５℃であった。

ところで、上記ジャケラ！・管としては、遷移金属が、
Ｆｅ　５８８ｐｐｂ、Ｃｕ　６ｐｐｂ、Ｍｎ　１ｌｐｐ
ｂ、Ｃｒ　７０６ｐｐｂ、Ｎｉ２３ｐｐｂ含まれている
天然石英管（東芝セラミックス製）を用、いており、こ
の天然石英管を用いて作成した光ファイバの前記遷移金
属の拡１１＆による吸収損失を予め調べたところ、第５
図に示すように、ジャケット処理温度が１８００℃以上
で急激に増大するものであった。

一方、−１−記ブリフォームロッドと天然石英管との界
面の不完全による得られる光ファイバの構造ｎ（乱損失
は、第６図に破線で示すように、ジャケット処理温度を
１５００°Ｃから１８００°Ｃに変化させると徐々に減
少し、最小の値となる。これに対して、Ｇｅの揮散によ
る光ファイバの構造散乱損失は、第６図で実線により示
すように、ジャケット処理温度１６００℃から徐々に増
加し、この温度」−昇に伴なって指数関数的に増大する
。

従って、得られる光ファイバの上記構造散乱損失と吸収
損失の総和は、第７図に示すように、１５００°Ｃから
徐々に減少し、１７００℃〜１７５０°Ｃで最小になり
、１７５０℃以上で再び増加を始める。

本実施例では前記天然石英管を、」二連したように、１
７２５℃の処理温度で上記プリフォームロッドにジャケ
ットしたので、遷移金属に起因する吸収損失と、Ｇｅの
揮散反び界面の不完全に起因する構造散乱損失との総和
が最少になるように天然石英管をジャケットすることが
できた。＋１１１ち。

この天然石英管をシャケツー１・１．たブリフォーノ、
ロッドを線引き装置１にて線中きし、グレーデッドイン
デックス型光ファイバを製造１７．このｆｔＪられた光
ファイバの総損失を調べたところ、低損失を示した。

尚、上記天然石英管の収縮開始温度は１６００℃であっ
たが、この温度は遷移金属の含まれる耶及び種類によっ
て相違することは勿論である。

（発明の効果） 本発明によれば、ＶＡＤ法により作成したドーパントを
含むプリフォームロッドに、天然石英管をその収縮開始
温度以上でかつプリフォームロッドの構造散乱及び遷移
金属の拡散に起因する総損失を最小に抑える温度範囲で
ジャケットしたことで、光損失の小さい品質の優れた光
ファイバを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ温度を異ならせて天然石英
管をジャケットして得られた光ファイバの波長損失特性
を示す図、第３図はジャケット処理温度と遷移金属の拡
散による吸収損失との関係を示す特性図、第４図はジャ
ケット処理温度とＧｅの揮散による構造損失との関係を
示す特性図、第５図は本発明の実施例に係るジャケット
処理温度と吸収損失との関係を示す特性図、第６図は本
発明の実施例に係る同処理温度と構造散乱損失との関係
を示す特性図、第７図は同処理温度と総損失との関係を
示す特性図である。 ε　〜　− ！ ゝ　管ダ誓錠 の １コ ε　〜　− ！ ＼　喋帽冨蛎Ｗ叙 の εト　ψ　０　豐　ｎ　へ　− ！ ＼ ｃｏ　郡　Ｖ 第５閏 第６図 第７図 ジ゛ヤグヅト処理温度 ジギグクトん理過虞 ２０５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドーパントを含むガラス原料ガスを火炎中で加水分解し
   て成るスートをターゲットの先端に吹き付け、堆積させ
   て得たプリフォームロッドに、遷移金属を含む天然石英
   管をジャケットする方法であって、ジャケット処理温度
   を、前記天然石英管の収縮開始温度以上で前記ドーパン
   トの揮散を含むプリフォームロッドの構造散乱損失及び
   前記遷移金属の拡散に起因する吸収損失の総和を最小に
   抑える温度範囲に設定することを特徴とするプリフォー
   ムロッドのジャケット方法。