JPS6060939A - 光フアイバ用ガラス微粒子の堆積方法 - Google Patents

光フアイバ用ガラス微粒子の堆積方法

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JPS6060939A
JPS6060939A JP17018783A JP17018783A JPS6060939A JP S6060939 A JPS6060939 A JP S6060939A JP 17018783 A JP17018783 A JP 17018783A JP 17018783 A JP17018783 A JP 17018783A JP S6060939 A JPS6060939 A JP S6060939A
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JP
Japan
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optical fiber
glass
base material
glass particles
particles
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Pending
Application number
JP17018783A
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English (en)
Inventor
Kazuaki Yoshida
和昭 吉田
Akira Iino
顕 飯野
Kunio Ogura
邦男 小倉
Katsumi Orimo
折茂 勝巳
Masao Azuma
東 全男
Nobuo Inagaki
稲垣 伸夫
Motohiro Nakahara
基博 中原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石英系光ファイバをつくることをl]j工提と
した光フアイバ用ガラス微粒子の堆積方法に関する。
光ファイバを製造する手段として最も普及しているのは
、プリフオームロンドと称する光フアイバ母材を加熱延
伸により紡糸する方法であり、さらに火炎加水分解反応
を利用して上記光フアイバ母材を製造する手段としては
VAD法、OVD法などが採用されている。
ちなみにVAD法では、ガスシステムから給送されるガ
ラス原料を多重管構造のバーナへ導き、そのバーナの酸
水素炎中で当該ガラス原料を火炎加水分解することによ
り生成したスート状のガラス微粒子をターゲットと称す
る出発棒端に堆積させ、その堆積物を軸方向へ成長させ
ることにより多孔質母材を得ている。
多孔質母材はその後、脱水処理ならびに透明ガラス化さ
れ光ファイバ母材トナル。
上記VAD法におけるガラス微粒子の生成ト堆積はペル
ジャーと称する容器内で行なわれ、この際、ペルジャー
内は排気され、清浄な空気が供給される。
OVD法の場合、原理的にはVA、D法と同じであるが
、ベイトと称する棒状基体が回転し、バーナはこのベイ
トの外周長手方向に沿って往復動するようになっている
したがってOVD法の場合、バーナを介し′て生成され
たガラス微粒子はベイトの外周に管状に堆積される。
これにより得られた多孔質母材も前記と同じく透明ガラ
ス化され、もちろんOVD法でもガラス微粒子の生成と
堆積が容器内の所定雰囲気中で実施される。
ところで石英系ガラスには、酸素欠陥、5iCh欠陥の
あることが知られている。
これらの欠陥は不安定であり、電子をとらえて色中心に
なったり、H2OやH2をトラップしてOH基を形成し
やすいと考えられる。
OIi基は既知の通り、波長0.9511m、1.39
μmなどにおける吸収損失を起こし、光ファイバにあっ
ては伝送特性を劣化させる。
上述したVAD法、OVD法のごとく、ガラス合成が酸
水素炎中で行なわれるとき、還元雰囲気でのガラス合成
も部分的に起こり、ガラス内に酸素欠陥を主とする欠陥
が生じやすいと思われる。
例えばVAD法により作製された酸化ゲルマニウムガラ
スの場合、ルツボ溶融法でつくられたG e 02ガラ
スの屈折率が1.62であるのに対し、上記VAD法に
よるG e O=ニガラスそれは1.58〜1.60と
異常に低く、この異常な低屈折率が欠陥の多さを示して
いるとともに、ESR測定により、GeO2ガラス中に
2価のゲルマニウムが多く含まれていることも明らかに
なっている。
一方、上記欠陥によりトラップされる水素は、光フアイ
バケーブル布設後のある種の条件によす、ソの被覆層か
ら発生したり、あるいは金属の溶解によって発生し、こ
うして発生した水素はガラス中をきわめて速(拡散し、
光ファイバのコアにおいても問題のOH基を形成する。
本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、その目的
とするところは光フアイバ母材製造時のガラス微粒子堆
積段階において水素対策手段を講じておくことにより、
高品質の光フアイバ母材、ひいては安定な伝送特性を長
期にわたって保持する光ファイバを提供することにある
本発明の特徴とするところは、ガラス原料を火炎中に導
いて化学反応させ、これにより生成された元ファイバ用
ガラス微粒子を堆積させて多孔質母材を形成する堆積系
において、その堆積系を酸化性雰囲気に保持して上記ガ
ラス微粒子を堆積させることにある。
本発明方法を具体的に実施するとき、第1図のVAD法
とか、第2図に示すOVD法が適宜に採用される。
第1図において、1は排気管2とガス導入口3とを有す
るベルラヤー、4は噴射口がペルジャー1内に挿入され
た多重管構造のバーナ、6は下端がペルジャー1内に挿
入されたターゲットである。
上記において、ペルジャー1内にはガス導入口3から雰
囲気ガスが導入されるようになっており、その排気管2
には調節弁6、吸気ポンプ7を備えた排気系8が接続さ
れ、この排気系8を介してペルジャー1内が排気される
ようになっている。
バーナ4は原料ガス、燃焼ガス、支燃ガス、緩衝ガスな
どの供給を受ける多重管構造となっており、当該バーナ
4には上記各ガスを供給するためのガスシステム9が接
続されている。
ターゲット6はその上端に備えられた回転機10、引上
機構11により回転ならびに引き上げられるようになっ
ており、前記バーナ4と対応している当該ターゲット6
はガラス微粒子の堆積時、これにより形成される多孔質
母料の成長速度と同調して引き上げられる。
本発明方法において第1図の装置によりVAD法を実施
する要領は前述の通りであり、ペルジャー1内において
バーナ4から噴射されるガラス微粒子がターゲット6の
軸方向に堆積されて多孔質母材12が形成される。
本発明の1実施例ではこうしたガラス微粒子の堆積を行
なうとき、ガス導入口3からペルジャー1内に酸素を供
給してその堆積系を酸化性雰囲気に保持する。
この際、100%酸素を供給するのがもつとも好ましい
が、50%濃度以上の酸素を供給してもよい。
酸化性雰囲気中で上記堆積を行なった場合、多孔質母材
12を構成しているガラス微粒子中に水素によって侵さ
れやすい酸素欠陥、SiO□欠陥があるとしても、その
雰囲気中の酸素がガラス微粒子中に拡散してこれら格子
欠陥を埋め、その格子欠陥を著しく減少させる。
したがって上記多孔質母材12を透明ガラス化して光フ
アイバ母材としてこれにクラッド用ガラスパイプをジャ
ケットし、これら母材を紡糸することにより得られる石
英系光ファイバは、その後、水素を含む劣悪な環境にお
かれたとしても、氷菓を捕獲してOH基を形成するとい
ったことがほとんどなくなり、それ故伝送pス増の生じ
がたい、長期にわたって伝送特性の安定した光ファイバ
となる。
なお、第1図では1つのバーナ4により単一層の多孔質
母材12を形成する例を示したが、2つのバーナにより
コア層とクラッド層とを備えた多孔質母材を形成するよ
うにしてもよい。
つぎに第2図のOVD法について説明する。
第2図において、21は排気管22とガス導入管23と
を備えた容器、24は前記と同じ多重管構造のバーナ、
26はベイトである。
容器21内に配置されている上記ベイト26は、図示し
ないガラス旋盤のチャックにより回転自在に保持されて
おり、バーナ24も容器21内にあってベイト26の長
方向に往復動自在となっており、当該バーナ24にはガ
スシステム26が接続されている。
本発明方法において第2図の装置によりOVD法を実施
する要領は前述の通りであり、バーナ24を介して生成
されたガラス微粒子がベイト26の外周に堆積されて多
孔質母材27が形成される。
この実施例でもガス導入管23から容器21内に酸素を
供給してその堆積糸を酸化性算囲気とするのであり、当
該OVD法の場合も前記VAD法と同様、酸素欠陥、5
iOy欠陥のない多孔質母材27が得られる。
したがって上記多孔質母材27を透明ガラス化して光フ
アイバ母材とし、これを用いて光ファイバを紡糸すれば
、伝送ロス増の生じがたい、長期にわたって伝送特性の
安定した光ファイバが得られる。
上記各実施例で説明した本発明において、ガラス原料と
してはS i C1a、GeCl4、P OC12、A
 tCts、BBr3などの/)ロゲン化物、テトラメ
トキシシラン、テトラエトキシシランなどのような通常
のCVD原料が用いられ、さらに5iCh、G e O
x、Pt0s1At*Ch、B2O3などの微粉末も用
いられる。
バーナを介して形成する火炎は、酸水素炎のホカ、都市
ガス、プロパンガスなどによる火炎でもよく、これら火
炎を形成するとき、燃料を完全酸化するのに必要な量以
上の酸素を供給するとよい。
多孔質母材を透明ガラス化したり、紡糸(加熱延伸)す
るとき、これらの工程でも格子欠陥を登生させないのが
よく、例えば透明ガラス化工程に先行して酸素処理を行
なうとか、透明ガラス化を酸化性雰囲気中で行なうとか
、紡糸を酸素ガス雰囲気中で行なうとよい。
また、透明ガラス化後の母材減径加工、ガラスジャケン
ティングなど、必要な加工を施した場合、そのガラスを
徐冷するのがよく、これにより欠陥の発生を防止するこ
とができる。
本発明方法により製造できるガラスは5i02、あるイ
ハS i Ox、ニG e Ox、PxO−1AI−t
Ch、BtOs、Fなどをドープしたガラスであり、他
にもT i O!、T axons S n Chs 
N b、*oss Z r O2s Y b*Oss 
L a20s1G atos、△8zOsなどのドープ
も可能である。
つぎに本発明方法の具体例とその比較例について説明す
る。
具体例 第1図に示すVAD法を実施するとき、ペルジャー1内
には0.3μmのフィルタを通した酸素50t/−をガ
ス導入口3がら導入して直径55+mn1、長さ300
mの多孔質母材12を形成した。
この除用いたバーナ4は中心から外周に向けて第1流路
、第2流路、第3流路、第4流路を有する4重管構造の
ものであり、これには下記のガスを供給した。
第1流EJr : S i Ct4= 200cc/m
、 Ge℃14= 30CC/10x = 250 c
 (/mtn 第2流路:H2二3. OA/価 第3流路: A r = 1. OL/1nin第4流
路: 、02 = 8. OL/8上記で得られた多孔
質母材12を、He : CL!:Ox” 100 :
 1 : 5とした混合ガス流中、900℃にて熱処理
し、その後、上記ガス流を02のみとし、さらに温度を
上げ、1300℃でHe流に切り換えるとともに140
0℃にて多孔質母材12を透明ガラス化した。
上記透明ガラス化により得られた光フアイバ母材を徐冷
してと9出し、その外周に石英管をジャケラティングし
、これを紡糸することにより外径125μmz1 ファ
直径50μmBの光ファイバを得た。
この光ファイバを水素雰囲気中に8時間さらし、波長1
.55μmにおける伝送特性を測定したところ、伝送ロ
ス増は10 dB/Im h軽微であった。
へ 比較例 ペルジャー1内へ導入したガスを空気とした他は、具体
例と同一の条件で光ファイバをつくり、この光ファイバ
を具体例と同じく水素雰囲気中にさらして事後の伝送特
性を測定したところ、波長1.55μmにおける伝送ロ
ス増力約40dB市にもなった。
以上説明した通り、本発明方法により光フアイバ用ガラ
ス微粒子を堆積させた場合、水素対策を全うすることが
でき、その後の加工により得られる光ファイバは、水素
を含む劣悪な環境におかれても長期にわたって伝送ロス
増の少ない安定した特性を保持する。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明におけるVAD法10VD法の
説明図である。 1・・・・・酸化性雰囲気を囲うペルジャー4・・・・
・ガラス微粒子をつくるバーナ12・・・・・多孔質母
材 21・・・・・酸化性雰囲気を囲う容器24・す0ガラ
ス微粒子をつくるバーチ27・・・・・多孔質母材 手続補正書(方式) 1、事件の表示 特願昭58−1701872、発明の
名称 光フアイバ用ガラス微粒子の堆積方法3、補正を
する者 事件との関係 特許出願人 古河電気工業株式会社 4、後代 理 人 〒100 6 補正の対象 委任状、明細書全文及び図面 7、補正の内容 別紙の通シ委任状、タイプ浄書した明細書全文(内容に
変更なし)及びトレースした図面(内容に変更なし)を
提出します。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ガラス原料を火炎中に導いて化学反応させ、これにより
    生成された光フアイバ用ガラス微粒子を堆積させて多孔
    質母材を形成する堆積系において、その堆積系を酸化性
    雰囲気に保持して上記ガラス微粒子を堆積させる光フア
    イバ用ガラス微粒子の堆積方法。
JP17018783A 1983-09-14 1983-09-14 光フアイバ用ガラス微粒子の堆積方法 Pending JPS6060939A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5654245A (en) * 1979-10-12 1981-05-14 Hitachi Ltd Preparation of low-oh optical fiber matrix

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5654245A (en) * 1979-10-12 1981-05-14 Hitachi Ltd Preparation of low-oh optical fiber matrix

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