JPS6086046A - Manufacture of glass preform for optical fiber - Google Patents
Manufacture of glass preform for optical fiberInfo
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- JPS6086046A JPS6086046A JP19410383A JP19410383A JPS6086046A JP S6086046 A JPS6086046 A JP S6086046A JP 19410383 A JP19410383 A JP 19410383A JP 19410383 A JP19410383 A JP 19410383A JP S6086046 A JPS6086046 A JP S6086046A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光フアイバー用ガラス母材の製造方法に関す
るもので、屈折率差調整剤としてフッ素を添加した石英
ガラス系の光ファイバー用ガラス母羽の製造方法に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a glass base material for optical fibers, and more particularly, to a method for manufacturing a glass base material for optical fibers made of silica glass to which fluorine is added as a refractive index difference adjusting agent. .
(従来技術)
光ンアイパー用ガ2ス母材はコア部とクラッド部からな
っておりコア部は中心部にあり光を伝送し易くするため
、クラッド部より屈折率を高(しである。例えば81図
に示す光ファイバーの屈折率差分布構造でAsをコア部
、B部をクラッド部と定義する。(Prior art) The gas base material for the optical eyeper consists of a core part and a cladding part.The core part is located in the center and has a higher refractive index than the cladding part, for example, in order to facilitate the transmission of light. In the refractive index difference distribution structure of the optical fiber shown in FIG. 81, As is defined as the core part and part B is defined as the cladding part.
コア部の屈折率(シリカを基準としての意)を高めるに
は、通常屈折率上昇用ドーパントとしてGeO,A/2
03.TiO2などを石英ガラスに添加する。しかし、
上記のような酸化物を添加すると次のような欠点を生じ
る。To increase the refractive index of the core (based on silica), GeO, A/2 is usually used as a refractive index increasing dopant.
03. Add TiO2 or the like to quartz glass. but,
Addition of the above-mentioned oxides causes the following drawbacks.
ドーパント添力11jtK比例してドーパントに由来す
る光散乱(レイリー散乱)も増力uし光伝送上好ましく
ない。Light scattering (Rayleigh scattering) originating from the dopant is also increased in proportion to the dopant additive force 11jtK, which is unfavorable in terms of optical transmission.
またドーパントを長短に添加すると、ガラス母材中に気
泡や結晶相を生じさせる。飼えばGe O2の場合はG
ooガス発生に基づ(気泡が、AI!203の場合はA
I!203結晶のクラスターが発生し易い。これは光伝
送特性にとって、又得られる光ファイバーの強度にとり
好ましくない。Furthermore, when dopants are added in long and short periods, bubbles and crystal phases are generated in the glass base material. If you keep it, it will be Ge. If it is O2, it will be G.
Based on oo gas generation (if the bubble is AI!203, A
I! Clusters of 203 crystals are likely to occur. This is unfavorable for the optical transmission characteristics and the strength of the resulting optical fiber.
このためコア相当部のガラス組成は、できる限りドーパ
ント量を少な(するか又は純石英ガラスとすることが好
丈しいことが理解できよう。For this reason, it can be understood that it is preferable for the glass composition of the core-corresponding portion to have as little dopant as possible (or to use pure silica glass).
上記の問題を克服しかつ屈折率差を得る方法の1つとし
て屈折率を低める作用を有するフッ素をクラッドの石英
゛ガラスに添加した光フアイバー用ガラス母材が考えら
れてきた。As one method of overcoming the above problems and obtaining a difference in refractive index, a glass base material for optical fibers has been considered in which fluorine, which has the effect of lowering the refractive index, is added to the quartz glass of the cladding.
フッ素をドーパントとすることの利点としてはクラッド
の屈折率を純石英の屈折率より低くできるので、コアに
は純石英もしくは少量のドーパントを添加した石英ガラ
スを用いられることにある。第2図はF添加石英ガラス
ファイバーの屈折率差分布を示すもので、石英ガラスの
屈折率差を0とする。このため光の通る部分であるコア
でのドーパントに由来する光の散乱(レイリー散乱〕は
小さくなり、光伝送路として好ましい。又フッ素はGe
O2などのドーパントに比べ資源的に豊富で、かつ原料
の精製が容易である点でも経済的に有利である。加えて
フッ素系ガスはドーパント原料としてのみならず、スー
ト中に含まれる水分を除去する脱水剤として優れている
点もその%、徴の1つである。An advantage of using fluorine as a dopant is that the refractive index of the cladding can be lower than that of pure silica, so pure quartz or quartz glass doped with a small amount of dopant can be used for the core. FIG. 2 shows the refractive index difference distribution of the F-doped silica glass fiber, and assumes that the refractive index difference of the silica glass is 0. For this reason, the scattering of light (Rayleigh scattering) originating from the dopant in the core, which is the part through which light passes, is reduced, making it preferable as an optical transmission path.
It is economically advantageous in that it is more abundant in resources than dopants such as O2, and the raw material can be easily purified. In addition, one of the characteristics of fluorine gas is that it is excellent not only as a dopant raw material but also as a dehydrating agent for removing water contained in soot.
石英ガラス中にフッ素を添加(ドーグ〕する方法として
は、すでにいくつかの方法が開示されている。Several methods have already been disclosed for adding fluorine into quartz glass.
たとえば特公昭55−15682号公報には、ガラスを
気相会成する工程において、フッ化物気体を作用させて
ガラス中にフッ素を添加する方法が記載されている。こ
の方法で確かにガラス中にフッ素が添加されるものの、
ガラスの堆積効率及びフッ素の添加効率(ドーピング収
率)が低いという欠点がある。For example, Japanese Patent Publication No. 55-15682 describes a method in which fluorine is added to glass by applying a fluoride gas in the step of forming the glass in a vapor phase. Although this method does add fluorine to the glass,
The disadvantage is that the glass deposition efficiency and the fluorine addition efficiency (doping yield) are low.
このことは、H2−0□炎を用いる火炎加水分解法では
火炎中に存在する水分(H2O)とフッ素系ガス(たと
えば5F6)が(υ式のよう処理応し、SF6+ 5H
20−+ So5+6HF (17HP ガスを生じる
ためによると考えられる。このHF ガスは安定であり
、高温下では水分のある限り、殆んどのフッ素系ガスは
とのHF ガスに変換され、わずかに残されたフッ素系
ガスのみがドーパント原料として利用できるのみである
。This means that in the flame hydrolysis method using H2-0□ flame, the water (H2O) present in the flame and the fluorine gas (for example, 5F6) react as shown in the equation (υ), and SF6+ 5H
This is thought to be due to the generation of 20-+ So5+6HF (17HP gas. This HF gas is stable, and at high temperatures and as long as there is moisture, most of the fluorine-based gases are converted to HF gas, leaving only a small amount. Only fluorine-based gases can be used as dopant raw materials.
さらにこのHF はガラス特に石英を侵食する作用があ
り火炎中に生成したシリカ歳粒子と容易に下記(2)、
(3)式のように反応し、生成ガラス微粒子が消耗され
てスートの堆積が抑えられる。Furthermore, this HF has the effect of corroding glass, especially quartz, and can easily be combined with silica particles generated in the flame (see (2) below).
The reaction occurs as shown in equation (3), and the produced glass particles are consumed, thereby suppressing soot deposition.
5in2(sJ+2HF(g)−+ SiOF2(g)
+H20(gJ (2)(BJ団体 (g)ガス
s iO2(S)+4HF(g) → SiF4(g)
+2H20(gJ (3Jしたがってフッ素系ガスの添
カIJJけを増やすとスートの堆積速度はかえって低下
してしまう。5in2(sJ+2HF(g)−+SiOF2(g)
+H20 (gJ (2) (BJ group (g) gas s iO2 (S) + 4HF (g) → SiF4 (g)
+2H20(gJ (3J) Therefore, if the amount of fluorine-based gas added IJJ is increased, the soot deposition rate will actually decrease.
また特開昭55−67555号公報には、火炎加水分解
法でガラス微粒子体(スート母材と称す〕を作製し、得
らり、たスート母材をフッ素ガスを含んだ雰囲気で熱処
狸することによりフッ素をスート中にドーグしこれによ
りフッ素が添加されたガラス母材を得る方法が示されて
いる。In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-67555 discloses that glass fine particles (referred to as soot base material) are produced by flame hydrolysis method, and the obtained soot base material is heat-treated in an atmosphere containing fluorine gas. A method of doping fluorine into the soot and thereby obtaining a fluorine-doped glass base material is shown.
しかしこの方法もいくつかの不都合な問題を有している
。上記公報記載の方法の一つとしてスートをフッ素系ガ
ス雰囲気で1000C’以下の温度で処理しているが、
フッ素添加の速度が遅(、さらに時として得られたファ
イバー中KCuやF6が存在することがあった。Guや
Fθは損失増加の原因となる吸収損失を起こすことが知
られている。However, this method also has some disadvantages. As one of the methods described in the above publication, soot is treated in a fluorine-based gas atmosphere at a temperature of 1000 C' or less,
The rate of fluorine addition was slow (furthermore, KCu and F6 were sometimes present in the obtained fibers. Gu and Fθ are known to cause absorption loss, which causes an increase in loss.
さらに、14000以上の温度でスート母材をフッ素系
ガスを含むガス雰囲気中で処理することも記載されてい
るが、得られたガラス母材の表面はエツチングされ雰囲
気を保つだめの炉心管例えば石英炉心管もエツチングで
著しく損なわれる場合があった。このようなエツチング
は炉心管中の不純物のスート母材中への混入を促進する
1因ともなっていたと考えられる。Furthermore, it is also described that the soot base material is treated in a gas atmosphere containing fluorine gas at a temperature of 14,000 degrees or higher, but the surface of the obtained glass base material is etched and the furnace tube used to maintain the atmosphere is made of quartz, for example. The core tube was also severely damaged by etching. It is believed that such etching was one of the factors that promoted the contamination of impurities in the core tube into the soot base material.
さらに、上記方法で得られるファイバーは、0H基によ
る吸収損失が経時変化し、温度が高(なるとこの吸収損
失増大が著しくなる、という問題点を有していた。Furthermore, the fiber obtained by the above method has the problem that the absorption loss due to the 0H group changes over time, and when the temperature is high (the increase in absorption loss becomes significant).
以上のように従来法によるクラッドの石英ガラスへのフ
ッ素添加には種々の間離な問題があった。As described above, the conventional methods of adding fluorine to the silica glass cladding have various problems.
(発明の目的)
本発明は上記従来法によるフッ素を添加したガラス母材
の欠点を克服し、ガラス微粒子体へのフッ素添加率を高
め、フッ素添加処理時にFeやGuなどの不純物がガラ
ス中に混入するのを防ぐさらに安定した伝送特性を持つ
光伝送ガラスファイバーを提供することを目的とする。(Objective of the Invention) The present invention overcomes the drawbacks of the glass base material doped with fluorine by the above-mentioned conventional method, increases the fluorine addition rate to the glass fine particles, and prevents impurities such as Fe and Gu from being added to the glass during the fluorine addition process. The purpose of the present invention is to provide an optical transmission glass fiber that prevents contamination and has more stable transmission characteristics.
(発明の構成)
本発明の要旨は火炎加水分解反応もしくはF2O3−G
e/法などの溶液加水分解反応により形成されたSiO
□ を主成分とするガラス微粒子体を、少な(ともフッ
素系ガスと塩素系ガスとを共存させたガス雰囲気中で加
熱処理することfc%徴とするフッ素を含んだ光フアイ
バー用ガラス母材の製造方法を提供するところにある。(Structure of the Invention) The gist of the present invention is the flame hydrolysis reaction or F2O3-G
SiO formed by solution hydrolysis reaction such as e/method
□ Glass base material for optical fiber containing fluorine is heat-treated in a gas atmosphere containing a small amount of fluorine-based gas and chlorine-based gas. It provides a manufacturing method.
以下本発明を具体的に睨明する。The present invention will be specifically discussed below.
スート母材の作製
火炎加水分解反応によって、石英ガラス微粒子体を生成
させるには、第3図に示すように、石英製同心多重管バ
ーナー1を用いて、酸素21水素3と原料ガスとして5
ICj’4 +又はS I C14*Gθct4. h
zct3およびSF6などの混合ガスを用い。Preparation of soot base material In order to generate quartz glass fine particles by a flame hydrolysis reaction, a quartz concentric multi-tube burner 1 is used as shown in Fig.
ICj'4 + or S I C14*Gθct4. h
Using a mixed gas such as zct3 and SF6.
Ar ガスをキャリヤーガスに用い酸水素炎の中心5に
送り込み反応させればよい。図中4は、原料ガスがバー
ナー1の先端より数閣離れた空間で反応するように、遮
へい用としてAr ガスを流す。ガラス微粒子体のロッ
ドを得る場合には回転する出発部材6の先端から軸方向
にガラス微粒子体を積層させる。また、パイプ状ガラス
做粒子体を得る場合には回転する石英棒あるいは炭素棒
7の外周部にバーナー8をトラバースさせながらガラス
微粒子体を積層させた後中心部材を除去する。なお7は
コア用ガラス母材でもよ(この場合は中心部拐を引抜く
必要はない。またバーナー8は複数本使用してもよい。Ar gas may be used as a carrier gas and fed into the center 5 of the oxyhydrogen flame to cause a reaction. 4 in the figure flows Ar gas as a shield so that the raw material gas reacts in a space several meters away from the tip of the burner 1. When obtaining a rod of glass fine particles, the glass fine particles are laminated in the axial direction from the tip of the rotating starting member 6. Further, when obtaining a pipe-shaped glass particle body, the glass particle body is laminated on the outer circumference of the rotating quartz rod or carbon rod 7 while traversing the burner 8, and then the central member is removed. Note that 7 may be a glass base material for the core (in this case, it is not necessary to pull out the central part. Also, a plurality of burners 8 may be used).
第3図の方法と同様のスート母材はアルコラードの加水
分解法でも得られ、この方法はSoj’−Gem法と呼
ばれる。A soot matrix similar to the method shown in FIG. 3 can also be obtained by the Alcolade hydrolysis method, and this method is called the Soj'-Gem method.
以上の方法で得られたスート母材は例えば第4図に示す
ような屈折率分布を何していた。The soot base material obtained by the above method had a refractive index distribution as shown in FIG. 4, for example.
前記の方法で得たスート母材を純石英からなる炉心管に
挿入し、SF6とC12ガス′f:添加した不活性ガス
雰囲気にて昇温速度は2〜10C/分の範囲で1400
Cまで昇温した後、スート表面で1400t:’以上に
和尚する温度で自該スート母材をHe などの不活性ガ
スのみの雰囲気内で透明ガラス化した。得られたガラス
母材はフッ素がガラス中に添加されており、その屈折率
分布構造の一例を第5図に示す。The soot base material obtained by the above method was inserted into a furnace tube made of pure quartz, and heated at a temperature increase rate of 1400 in the range of 2 to 10 C/min in an inert gas atmosphere containing SF6 and C12 gas 'f.
After raising the temperature to C, the soot base material was transformed into transparent glass in an atmosphere containing only an inert gas such as He at a temperature that increased the soot surface to 1400 t:' or higher. The obtained glass base material has fluorine added thereto, and an example of its refractive index distribution structure is shown in FIG.
以上について具体的に実施例を挙げ″′C説明する。The above will be specifically explained with reference to examples.
実施例1−1
出発部材AとしてGeO2を17 wt%添加された純
10mmφの石英ガラスロッドを使用し、その外周に火
炎加水分解反応を利用し、純粋な5in2 からなるス
ー)Bを堆積させ、第4図(aJK示す構造のスート堆
積体1c得た。該スート堆積体を、cl!211mob
%及びSF6を20 mol!%添加したHe 雰囲気
にて800Cより1400Cまで昇温し透明カラス化し
た。得られたガラス母材の屈折率分布は第5図(aJに
示すとおりであった。Example 1-1 A pure 10 mmφ quartz glass rod doped with 17 wt% of GeO2 was used as the starting member A, and a pure 5 in2 quartz glass rod was deposited on its outer periphery using a flame hydrolysis reaction. A soot deposit 1c having the structure shown in FIG. 4 (aJK) was obtained.
% and 20 mol of SF6! The temperature was raised from 800C to 1400C in an atmosphere containing He 2 to form a transparent glass. The refractive index distribution of the obtained glass base material was as shown in FIG. 5 (aJ).
実施例1−2
出発部材として約6簡φのカーボンロッドAを使用し、
あらかじめ前記ロンド上にアセチレン炎でカーボン粉の
層を作り、この上に純粋な5102 からなるスートB
を堆積させ、第4図(bJに示す構造のスート堆積体を
得た。その後該スート堆積体中のカーボンロッドの芯を
引き抜き除去し、残ったスート堆積体f C,121m
at%及びSF6を10 mob%添加したHe 雰囲
気にて800Cより1400pまで昇温し透明ガラス化
した。得られたガラス゛母材の屈折率分布は第5図(b
Jに示すとおりであった。Example 1-2 Using carbon rod A with a diameter of about 6 mm as a starting member,
A layer of carbon powder is made in advance on the rond using an acetylene flame, and a layer of soot B made of pure 5102 is placed on top of this.
was deposited to obtain a soot deposit with the structure shown in FIG.
The temperature was raised from 800 C to 1400 p in a He 2 atmosphere to which 10 mob % of SF6 and at% were added to form transparent glass. The refractive index distribution of the obtained glass base material is shown in Figure 5 (b
It was as shown in J.
実施例1−5
出発部材としてcteO2を0〜17wt%の範囲で添
加されたM4図(0)に示す屈折率分布を有する石英ガ
ラスロッドAを使用し、ロッドの外周に火炎加水分層反
応を利用し、純粋な5in2 からなるスー)Bを堆積
させた。その仮数スート堆積体をO/2を1 mo1%
及びSF6を20 mat%添加したHθ ガス雰囲気
中で800〜1400Cまで昇温し透明ガラス化した。Example 1-5 A silica glass rod A having a refractive index distribution shown in M4 diagram (0) doped with cteO2 in a range of 0 to 17 wt% was used as a starting member, and a flame hydrolysis layer reaction was applied to the outer periphery of the rod. was used to deposit pure 5in2 sulfur). The mantissa soot deposit is O/2 at 1 mo1%.
The temperature was raised to 800 to 1,400 C in an Hθ gas atmosphere to which 20 mat% of SF6 was added, and transparent glass was formed.
得られたガラス母材の屈折率分布は第5図(c)に示す
とおりであった。The refractive index distribution of the obtained glass base material was as shown in FIG. 5(c).
得られたファイバーの特性
上記実施例1−1〜3の方法によるガラス母材から得ら
れたファイバーの特性は、不純物に由来する吸収増は全
くなく充分に低損失なものであり(例えば1.50μm
iおいて0.5 dB / hs程度)、OH基忙よる
吸収ピークは経時的に変化することがなかった。Characteristics of the Obtained Fibers The characteristics of the fibers obtained from the glass base materials according to the methods of Examples 1-1 to 1-3 above are such that there is no increase in absorption due to impurities, and the loss is sufficiently low (for example, 1. 50μm
(about 0.5 dB/hs), and the absorption peak due to OH group did not change over time.
ここで本発明の方法は上記の記載に限定されるものでは
な(、フッ素系ガスとしてOF4.F2゜SiF4.お
よびCj o F2 等が使用でき、塩素系ガスとして
5oal!2. aoal!2. ccz4 等が使用
される。Here, the method of the present invention is not limited to the above description (OF4.F2°SiF4. and Cj o F2, etc. can be used as the fluorine-based gas, and 5oal!2.aoal!2. ccz4 etc. are used.
またフッ素添加処理と透明ガラス化を異なる発熱炉を用
いて行なった場合にも同様のフッ素添加蓋およびファイ
バー特性を得ることができる。Furthermore, similar fluoridation caps and fiber properties can be obtained even when fluoridation treatment and transparent vitrification are performed using different heat-generating furnaces.
実験例1
第6図には不活性ガス中に塩素ガスを1moI!%、S
F6を10 mol!%含んだ雰囲気で図の横軸に示す
所定温度で5時間保持した実験の結果得られる屈折率差
(Δn−%)のグラフを示す。この結果より温度110
0〜1400Cの範囲で、スートへのフッ素添加するの
が効率的であると判明した。Experimental Example 1 Figure 6 shows 1 moI of chlorine gas in inert gas! %, S
10 mol of F6! % of the refractive index difference (Δn-%) obtained as a result of an experiment held at a predetermined temperature shown on the horizontal axis of the figure for 5 hours in an atmosphere containing . From this result, the temperature is 110
It has been found that it is efficient to fluorine the soot in the range of 0 to 1400C.
実験例2
(A) Hθ ガスを151/分の流量で流すガス雰囲
気においてC12ガスを1 rno1%SF6を5 m
o/%とした場合、(BJ OJ ガスを5 mol!
%SF6を5mol!%とした場合、および(0)CI
!2ガス1 rnol!%8F6を20 mo1%とじ
た場合について、昇温速度を2〜IOC/minの範囲
で変えて屈折率差−Δn−を測定した。実験の結果を第
7図に示す。このグラフより昇温速度が遅い程屈折率の
低下は大すなわちガラス中へのフッ素の添加量が多(な
る事が判る。Experimental Example 2 (A) In a gas atmosphere where Hθ gas flows at a flow rate of 151/min, C12 gas is 1 rno1% SF6 is 5 m
If it is o/%, (5 mol of BJ OJ gas!
5mol of %SF6! %, and (0) CI
! 2 gas 1 rnol! The refractive index difference -Δn- was measured by changing the heating rate in the range of 2 to IOC/min for the case where 20 mo1% of %8F6 was contained. The results of the experiment are shown in FIG. It can be seen from this graph that the slower the temperature increase rate, the greater the decrease in the refractive index, that is, the greater the amount of fluorine added to the glass.
比較例1
塩素ガスを添加しないフッ素系ガス(例えば8F6のみ
)雰囲気でのスート母材の加熱処理をした。この場合、
炉心管のエツチングが、塩素ガスを添加した場合に比べ
激しく炉心管寿命を短かくした。このような雰囲気で処
理されたガラス母材をファイバー化したところ1.1μ
m波長付近にFe或はCuに由来するとみられる吸収ピ
ークがみられた。さらにこの方法で得られたファイバー
を200Cに加熱して2時間保持したところ、OH基に
よる吸収損失は10倍以上に増加した。Comparative Example 1 A soot base material was heat-treated in an atmosphere of fluorine-based gas (for example, only 8F6) without adding chlorine gas. in this case,
Etching of the core tube significantly shortened the life of the core tube compared to when chlorine gas was added. When the glass base material treated in such an atmosphere was made into a fiber, the diameter was 1.1μ.
An absorption peak believed to be derived from Fe or Cu was observed near the m wavelength. Furthermore, when the fiber obtained by this method was heated to 200C and held for 2 hours, the absorption loss due to OH groups increased more than 10 times.
また上記ガラス母材はエツチングされていた。Further, the glass base material was etched.
これはスート中の水分や混入した空気中の水分がフッ素
ガスと反応しフッ# (HF) を生成しこのHF が
ガラス母材や石英ガラス管を侵食する゛ためと考えられ
る。This is thought to be because the moisture in the soot and the moisture in the mixed air react with the fluorine gas to produce fluorine (HF), which corrodes the glass base material and the quartz glass tube.
これに対し、C12ガスを添加した場合に石英管の寿命
が延びるのは、O12ガスが雰囲気中の水分を塩酸(8
Cl)にしフッ酸の生成を抑えるためであると考えられ
る。H(7?は石英に対するエツチング作用を殆んども
たないことが知られている。On the other hand, the life of the quartz tube is extended when C12 gas is added because O12 gas removes moisture in the atmosphere from hydrochloric acid (8
This is thought to be to suppress the production of hydrofluoric acid (Cl) and hydrofluoric acid. It is known that H(7?) has almost no etching effect on quartz.
さらに塩素雰囲気下では不純物が入らない理由としては
、スート母材中に元々入っていたCu ’p Fe等不
純物が1100C以上の高温でC12ガス存在下では、
下記の式のような反応によりc u cl!2或はFe
015等の揮発性のガスとなり容易に処理系の外部へ輸
送され効率良く除去されるためであろう。Furthermore, the reason why impurities do not enter in a chlorine atmosphere is that impurities such as Cu 'p Fe that were originally contained in the soot base material are
By the reaction shown in the following formula, cu cl! 2 or Fe
This is probably because it becomes a volatile gas such as 015 and is easily transported to the outside of the processing system and removed efficiently.
cuo(sJ +Cl2−au012 + !A02F
es+03(s) + 5012→2Fe(j15 +
7’202−万F2 ガスの場合は0uF2やF e
Fsが生成しても固体であり揮発性ではない。cuo(sJ +Cl2-au012 + !A02F
es+03(s)+5012→2Fe(j15+
7'202-10,000F2 For gas, use 0uF2 or Fe
Even if Fs is generated, it is solid and not volatile.
焼結工程においてフッ素系ガスのみを用いて処理したフ
ァイバーのOH基による吸収ピークが不安定になる理由
としては、上記り埋によるガラス中には、H原子が完全
には離脱せずに5i−OH結合以外の準安定な形で存在
し、このH原子が加熱下ではSニーOH結合を作ってゆ
くため、加熱に伴い吸収ピークが坑れるものと考えられ
る。これに対し7ツ素系ガス忙塩素ガスを共存させると
、殆んど完全にH原子がガラス中より離脱するため、得
られたファイバーのOH基吸収に変動が生じないと考え
られる。The reason why the absorption peak due to OH groups in fibers treated using only fluorine gas in the sintering process becomes unstable is that H atoms are not completely released from the glass due to the above-mentioned embedding, and 5i- It exists in a metastable form other than an OH bond, and this H atom forms an S knee OH bond under heating, so it is thought that the absorption peak decreases with heating. On the other hand, when a heptadium-based gas or a chlorine gas is allowed to coexist, the H atoms are almost completely removed from the glass, so it is considered that no fluctuation occurs in the OH group absorption of the obtained fiber.
本発明者らの実験によれば、不活性ガス中に添加する塩
素系ガスは〜2mo1%までが好ましく、又フッ素系ガ
スは〜50 mo/%までが気泡も残りにくく好ましい
。According to experiments by the present inventors, it is preferable that the chlorine gas added to the inert gas is up to 2 mo/%, and the fluorine gas added to the inert gas is preferably up to 50 mo/% so that bubbles are less likely to remain.
比較例2
フッ素系ガスとしてOF4を使用し、その流量を不活性
ガスとしてのHe に対して5 mo1%とじて、80
0〜1400Cまで5CI分の昇温速度で昇温し加熱処
理を行った。得られたガラス母材をファイバー化したら
、非常に大きな損失特性でその由来は構造不整であり、
ファイバー中のカーボン粒子の混在が1つの可能性とし
て考えられた。このファイバーはステップ型屈折率分布
を有し、損失特性は1.30μm において56B /
bであった。Comparative Example 2 Using OF4 as the fluorine-based gas, the flow rate was set at 5 mo1% with respect to He as the inert gas, and the flow rate was 80%.
Heat treatment was performed by raising the temperature from 0 to 1400C at a rate of 5CI. When the obtained glass base material is made into a fiber, it has extremely large loss characteristics and its origin is due to structural irregularities.
One possibility was thought to be the presence of carbon particles in the fiber. This fiber has a step-type refractive index profile and a loss characteristic of 56B / 1.30 μm.
It was b.
実施例2
上記比較例2の方法において、さらに02 ガスを7
mo1%添加し、他の条件は同一として加熱処理した。Example 2 In the method of Comparative Example 2 above, 02 gas was further added to 7
The heat treatment was performed under the same conditions except that 1% of mo was added.
得られたファイバーの損失特性はL50 μmにおいて
0.5dB/にと、比較例に比べはるかに低損失であっ
た。The loss characteristic of the obtained fiber was 0.5 dB/ at L50 μm, which was much lower than that of the comparative example.
実施例2と比較例2の結果から明らかなように炭素原子
を含むOF4使用の場合は、ガス雰囲気にさらに0□
を加えることにより、カーボン粒子による構造不整に由
来する伝送損失増大を抑え、低損失忙することができる
。As is clear from the results of Example 2 and Comparative Example 2, when OF4 containing carbon atoms is used, an additional 0□ is added to the gas atmosphere.
By adding , it is possible to suppress an increase in transmission loss due to structural irregularities caused by carbon particles and achieve low loss.
(発明の効果り
以上詳述したように本発明の方法はガラス微粒子体への
フッ素添加率を高め、フッ素添加処理時の不純物混入を
防止し、またガラス母材表面や炉心管をエツチングして
損うこともな(、フッ素添加されたガラス母材を得る方
法であり、さらに得られた母材から作製したファイバー
は安定しfc伝送特性を持、っすぐれた方法である。(Effects of the Invention As detailed above, the method of the present invention increases the fluorine addition rate to glass fine particles, prevents the contamination of impurities during fluoride addition treatment, and etches the surface of the glass base material and the furnace tube. It is an excellent method to obtain a fluorine-doped glass matrix without any damage, and the fibers made from the resulting matrix have stable fc transmission properties.
第1図(aJはシングルモードファイバー、(b7ハマ
ルチモードフアイバーの一般的屈折率分布を示す図、第
2図(&J〜(dJはクラッド部にフッ素を添加された
低分散型ファイバーの屈折率分布を示す図、第3図(す
、(b)は吠炎加水分解法によりスート母材を作製する
方法の説明図、第4図(a)〜(0)は実施例1−1〜
1−5における出発部材にスートを堆積した時の構造を
示す図であり、第5図(aJ〜(C)は実施例1−1〜
1−3において第4図(aJ 〜(0) K示ナスート
**体を加熱処理して得たガラス母材屈折率分布を示す
。第6図は実験例1の加熱処理温度と得られたファイバ
ーの屈折率差Δn (FJの関係を示すグラフ、および
第7図は実験例2の昇温速度と得られたンアイ/< −
tD W Mr ”4差Δn (F)の関係を示アクラ
フである。
代理人 内 1) 明
代理人 萩 原 亮 −
第1図
第2図
(Q)
第4図
第5図Figure 1 (aJ is a single mode fiber, (b is a diagram showing the general refractive index distribution of a 7-hammer multimode fiber, A diagram showing the distribution, Figure 3 (b) is an explanatory diagram of the method of producing a soot base material by the flame hydrolysis method, and Figure 4 (a) to (0) are examples 1-1 to
FIG. 5 is a diagram showing the structure when soot is deposited on the starting member in Example 1-5, and FIG.
1-3 shows the refractive index distribution of the glass base material obtained by heat-treating the glass base material in Fig. 4 (aJ ~ (0) The graph showing the relationship between fiber refractive index difference Δn (FJ and FIG.
This is a graph showing the relationship between tD W Mr "4 difference Δn (F). Agents 1) Akira Agent Ryo Hagiwara - Figure 1 Figure 2 (Q) Figure 4 Figure 5
Claims (1)
などの溶液加水分解反応により形成された5jO2を主
成分とするガラス微粒子体を、少なくともフッ素系ガス
と塩素系ガスとを共存させたガス雰囲気中で加熱処理す
ることを特徴とするフッ素を含んだ光フアイバー用ガラ
ス母材の製造方法。 (2) 加熱処理する温度領域を1100C〜1400
Cとすることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
フッ素を含んだ光フアイバー用ガラス母材の製造方法。 (3) フッ素系ガスとしてCF4を用いることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のフッ素を含んだ光フ
アイバー用ガラス母材の製造方法。[Scope of Claims] (υ Tuf?, glass particles mainly composed of 5jO2 formed by a hydrolysis reaction or a solution hydrolysis reaction such as the E3o14el method, in which at least a fluorine-based gas and a chlorine-based gas coexist A method for producing a glass base material for an optical fiber containing fluorine, which is characterized by heat treatment in a gas atmosphere of
A method for producing a glass preform for optical fiber containing fluorine according to claim 1, characterized in that C. (3) A method for producing a glass base material for optical fiber containing fluorine as set forth in claim 1, characterized in that CF4 is used as the fluorine-based gas.
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---|---|---|---|
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AU34267/84A AU569757B2 (en) | 1983-10-19 | 1984-10-16 | Optical fibre preform manufacture |
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JP (1) | JPS6086046A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01179734A (en) * | 1988-01-11 | 1989-07-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of glass |
JPH02145448A (en) * | 1988-11-25 | 1990-06-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Production of preform of optical fiber |
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JPS6037063A (en) * | 1983-08-08 | 1985-02-26 | Nec Corp | Logical simulator |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19410383A patent/JPS6086046A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6037063A (en) * | 1983-08-08 | 1985-02-26 | Nec Corp | Logical simulator |
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JP2620275B2 (en) * | 1988-01-11 | 1997-06-11 | 住友電気工業株式会社 | Glass manufacturing method |
JPH02145448A (en) * | 1988-11-25 | 1990-06-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Production of preform of optical fiber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS632902B2 (en) | 1988-01-21 |
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