JPS6081037A - 光フアイバ母材の製造方法 - 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】 本発明はクラッド領域内にクラッド領域よシも屈折率の
高いコア領域を複数個有する光フアイバ母材を製造する
方法に関する。

光フアイバケーブルの実用的効果を高め、低価格化を図
るだめには、光フアイバケーブルを高密度化する必要が
ある。

従来から、光フアイバケーブルを高密度化する方法とし
て、第１図（ａ）〜（Ｃ）に示すように単一のクラッド
領域１内にクラッド領域１よりも屈折率の高いコア領域
２を腹数個含む光ファイバ３を作ることが提案されてい
る。

このような構造をもつ光ファイバの母材を作製する場合
、従来は第２図に示すように単一のコア領域２の外周を
屈折率の低いクラツド材１で被覆したガラスロッド４を
複数本、同質のガラス管５内に挿入し、ガラス管内壁と
ガラスロッド４の隙間に複数本のガラス棒６を差し込み
、ガラス管５を加熱溶融して光フアイバ母材７を作製し
ていた。

しかし、この製造方法は、クラッド領域１内にコア領域
２を有するガラスロッド４を製造するプロセスと、ガラ
スロッド４複数本を、別のガラス管５内にロッドインチ
ューブ（１（ｏｄ　１ｎｔｕｂｅ）するプロセスの２段
階の工程を必要とし、さらに、各プロセス自体も複雑で
量産性に欠ける欠点があった。また、ロッドインチュー
ブする際、コア領域２の形がくずれやすく、同じ形状の
コア領域を再現性よく、製造することが困難であった。

このように、同一形状、特性のコア領域を形成し得ない
ことは、光伝送特性上、光ファイバの接続時に損失増ケ
もたらす原因となる。

また、従来軸付は法として知られている光フアイバ母材
の製造方法は、第３図に示すように、出発部材８を支持
棒に取付け、出発部材を回転しながら、その先端部に屈
折率制御ドーパント含有原料ガスを酸水素炎中に噴出さ
せ、火炎刃口水分解によシガラス微粒子を堆積させ、得
られた多孔質ガラス１０を軸方向に引き上げながら抵抗
加熱炉１１を介して加熱溶融しガラス化して透明にする
方法が知られている。しかし、この軸付は法′乙断面に
複数のコア領域をもつ光フアイバ母材を作ｇ１するには
、出発部材８の回転を止め、単一の屈折率制御ドーノく
ント含Ｍ原料ガス噴出トーチの代りに、複数のトーチを
採用し、これら複数のトーチから、酸水素炎中に屈折率
制御ドーパント含有原料ガスと、主原料ガスを噴出させ
る方法が考えられる。しかし、このように、出発部材８
を回転させない方法は、周方向にバランスよくガラスを
成ｒ長させることが困難となシ、長尺の母相を成長させ
ることが難かしい。

そこで、本発明者等は、単一のクラド領域内に、屈折率
の高い複数のコア領域をもつ長尺の光フアイバ母材を、
再現性よく製造する方法について研究を重ねだ結果、た
とえは第１図（ａ）に示すごとき断面形状の光コアイノ
く母材であって、単一のクラッド領域中に３１１ωのコ
ア領域ｔもつものを、従来の軸付は法のように、出発部
材の先端に堆積する多孔質ガラスの軸方向成長を安定に
するため、出発部材の回転を止めることなく、かつ、屈
折率制御ドーパント含有原料ガストーチのうち、両側の
トーチに供給する屈折率制御ドーパント含有原料ガス供
給量を、第４図の特性図に示すごとく、出発部材の回転
周期の１／２の周期で、断続的に変化式せると、母材の
断面内に、複数の高屈折率のコア領域を形成できるとの
結論に達し、本発明を完成することができた。

すなわち、本発明は単一のクラッド領域内に、屈折率の
高いコア領域を複数個有する長尺の光ファイバ母料を容
易に、しかも再現性よく製造できる製造方法を提供する
ことを目的として女されたものであり、高温の屈折率制
御ドーパント含有原料ガスを、回転する出発部材先端に
噴出してガラス微粒子を堆積させ、軸方向に成長させる
ことにより多孔質ガラスを作埃：〜、これを軸方向に引
き上げ、加熱溶融してカラス化する光フアイバ母材の製
造方法において、出発部材先端にガラス微粒子を堆積す
るに当シ、出発部材先端に主原料ガス噴出トー１と、俵
敢の屈ス噴出トーチを、出発部材の回転周期に対し断続
して吹き出させることにより光フアイバ母材断面内に、
複数の屈折率の高いコア領域全形成せしめることを特徴
とするものである。

次に、実施例に依９本発明の自答を具体的に説明するっ 第５図に示すごとく、回転引上げ装置１２に支持された
棒１８に固定された出発部材、たとえば基板８を、抵抗
加熱炉１１内を通して、ノズル１３，１４，１５．１６
および１７上に垂下させておき、基板８を矢印入方向に
回転する。

つぎに、下記の４−１に示すように、 表　−１ アルゴン（Ａｒ　）　をキャリヤガスとして、ノズル１
３．１５．１７に主原料ガスの四塩化けい素ガス（Ｓｉ
（４４）、屈折率制御ドーパント含有ガスとして四塩化
ゲルマニウムガス（ＧｅＣ４）と、燃料ガスとして（Ｈ
２）、酸素（０□）を供給し、ノズル１４．１６に対し
ては主原料ガスとして四塩化けい素および燃料ガスとし
て酸素および水素を供給し点火したところ、これらノズ
ルから放出される酸水素炎の火炎加水分解反応により発
生した５ｉｎ２ガラス微粒子と屈折率制御ドーパントで
ちるＧｅｍ２が基板８の先端部分に白墨状の多孔質ガラ
スとして堆積された。

この状態に達したとき、ノズル１３および１７に対し、
前記光−１の第２欄Ｊ＝−よび第６欄の括弧書に示しで
あるように、ＧｅＣＡ４の供給Ｉｋ（９００ｃ１５）＞
を３秒間隔で、ｉ５続しだところ（第６図に示す。）、
約３００朋φの多孔質ガラスが成長した。

多孔質ガラス成長後も引きつづいて、基板８を回転しつ
つ、上方に引上げ、抵抗加熱炉１１内を通し、約１６２
０℃に加熱溶融したところ、白墨状の多孔質ガラスは透
明化することができた。

かくして得られた透明ガラス試料の断面の屈折率分布を
測定したところ、５絹φのコア領域が３個形成されてお
シ、コア領域に対するクラッド領域の屈折率差は約０．
９％であった。さらに、透明ガラス試料を線引炉でファ
イバ化し、伝送損失を評価したところ、λ＝０．８５μ
ｍの光波長で３　ｄＢ／ｋｔｎ以下、１．０６　μｍで
２　ｄＢ／に１ｎ以下であ′υ極めて良好な特性を示す
ことが確認できた。

以上の記載から明らかなように、本発明においては、（
１）回転している出発部材下面に、複数のノズルを使用
し、酸水素炎内に屈折率制御ドーパント含有原料ガス（
主原料ガスと屈折率制御ドーパント含Ｍ゛ガスの混合ガ
ス）を噴出させ、当該ノズル内に送入する屈折率制御ド
ーパント含有ガスの供給を、出発部材の回転周期に対し
、異なる周期で間欠的に供給するものであるから、従来
の軸付は法の長所である周方向にもガラス堆積物がバラ
ンスよく成長させることができる。

（２）また、クラッド領域内に形成するコア領域の数は
、ノズルの本数や屈折率制御ドーパント含有ガスの供給
周期を調整することによシ、容易にコントロールできる
。

（３）さらに、量産性の点についても、四塩化けい素ガ
ス、屈折率制御ドーパント含有ガスを石英パイプ内に導
き、外から加熱し、煤状のガラスと添加酸化物をパイプ
内に堆積させた後、加熱処理するいわゆる肉付は法に比
べ数倍・Ｈ利であり、得られる製品の寸法精度もよく、
コア径の大きいものが作りやすい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（Ｃ）はクラッド領域内に複数のコア領
域を有する各種光ファイバの断面図、第２図は単一のク
ラッド領域内に複数のコア領域を有する従来の光フアイ
バ母材の製造方法の一態様を示す断面図、第３図は軸付
は法による光フアイバ母材の製造装置の構成図、第４図
は本発明にかかる光フアイバ母材製造方法において、ノ
ズルに供給する屈折率制御ドーパント含有ガスの時間対
供給址の関係を示す特性図、第５図は本発明にかかる光
フアイバ母材の製造方法に使用する装置の構成図、第６
図は本発明にかかる光フアイバ母材の製造方法の一実施
例において、ノズルに供給する四塩化ゲルマニウムガス
供給量の時間的変化を示す特性図である。 １・・・クラッド領域、２・・・コア領域、８・・・基
板（出発部材）、１０・−・多孔質ガラス、１１・・・
抵抗加熱炉、１２・・・回転引上げ装置、１３　、１４
゜１５．１６．１７・・・ガス噴出ノズル特許出願　人
　住友電気工業株式会社 代理人　弁理士　光石士部（他１名） 第１図（０）　第１図（ｂ） 第１図（ｃ） 第３図 第４図 ＯＥ１％閣

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高温の屈折率制御ドーパント含有原料ガスを、回転する
   出発部材先端に噴出してガラス微粒子を堆積きせ、軸方
   向に成長させることにより多孔質ガラスを作製し、これ
   を軸方向に引き上げ、加熱溶融してガラス化する光フア
   イバ母材の製造方法において、出発部材先端にガラス微
   粒子を堆積するに当り、出発部材先端に主原料ガス御ド
   ーパント含有原料ガス噴出トーチを、出発部材の回転周
   期に対し周期的に断続して吹き出させることにより、光
   フアイバ母材断面内に、複数の屈折率の高いコア領域を
   形成せしめること特徴とする光フアイバ母材の製造方法
   。