JPS6110041A - 単一モ−ド光フアイバ母材の製造方法 - Google Patents
単一モ−ド光フアイバ母材の製造方法Info
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- JPS6110041A JPS6110041A JP12908584A JP12908584A JPS6110041A JP S6110041 A JPS6110041 A JP S6110041A JP 12908584 A JP12908584 A JP 12908584A JP 12908584 A JP12908584 A JP 12908584A JP S6110041 A JPS6110041 A JP S6110041A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/36—Fuel or oxidant details, e.g. flow rate, flow rate ratio, fuel additives
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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】
〔技術分野〕
本発明線、ＯＨ基先光吸収示さない低損失単一モード光
ファイバ母材の簡便にして量産に適した製造方法に関す
るものである。
ファイバ母材の簡便にして量産に適した製造方法に関す
るものである。
単一モード光ファイバ祉将来の大容量光伝送用媒体とし
て注目されている。この様な単一モード光ファイバには
多モード光ファイバに較べて大きく異なる点がある。ま
ず、多モードファイバでは伝搬する光の大部分は通常は
コア内にとじ込められているので、クラッド部分での光
パワーは小さい。これに対して、単一モードファイバで
は、光はコア内を透過するのみでなく、光はクラッド部
分にも広がっており、クラッド部分の材料の影響によっ
て光伝送損失に大きな差が生じる。
て注目されている。この様な単一モード光ファイバには
多モード光ファイバに較べて大きく異なる点がある。ま
ず、多モードファイバでは伝搬する光の大部分は通常は
コア内にとじ込められているので、クラッド部分での光
パワーは小さい。これに対して、単一モードファイバで
は、光はコア内を透過するのみでなく、光はクラッド部
分にも広がっており、クラッド部分の材料の影響によっ
て光伝送損失に大きな差が生じる。
このため、単一モードファイバの母材製造に際しては、
コア部分と共に、クラッド部分をも合成する必要がある
。従来、ｖＡＤ法で単一モードファイバ用母材を合成す
るにあたっては、コア用多孔質母材の合成と同時進行し
てその多孔質の上にクラッド用多孔質層を堆積させ、そ
の後に全体を高温雰囲気中で透明化していた０この場合
、多孔質クラッド部の厚さは、透明化彼においてコア部
半径の５倍以上になるように堆積させておく必要があっ
た。
コア部分と共に、クラッド部分をも合成する必要がある
。従来、ｖＡＤ法で単一モードファイバ用母材を合成す
るにあたっては、コア用多孔質母材の合成と同時進行し
てその多孔質の上にクラッド用多孔質層を堆積させ、そ
の後に全体を高温雰囲気中で透明化していた０この場合
、多孔質クラッド部の厚さは、透明化彼においてコア部
半径の５倍以上になるように堆積させておく必要があっ
た。
この様にすると、低損失光ファイバを製造することはで
きるが、コア用酸水素バーナとクラッド用酸水素バーナ
の火炎の干渉によシ、境界面で温度分布等の不均一性が
発生し、多孔質層の割れや屈折率分布の不整ガどが発生
していた。また、特にフッ素をクラッド部のみにドープ
する場合、フッ素のＳｉＯ□への拡散速度が大きいので
、この場合には、コア部にまでフッ素が拡散してしまう
欠点があった。
きるが、コア用酸水素バーナとクラッド用酸水素バーナ
の火炎の干渉によシ、境界面で温度分布等の不均一性が
発生し、多孔質層の割れや屈折率分布の不整ガどが発生
していた。また、特にフッ素をクラッド部のみにドープ
する場合、フッ素のＳｉＯ□への拡散速度が大きいので
、この場合には、コア部にまでフッ素が拡散してしまう
欠点があった。
このような問題を防止するために、いったん透明化した
コア用母材の表面に、酸水素バーナの火炎中において加
水分解反応によシ合成したガラス微粒子を堆積させ、こ
れをフッ素を含むＨｅ雰囲気中で脱水透明化する方法も
らった。しかし、この方法では、コア用母材の表面およ
びその近傍ＫＯＨまたはＨ，０が混入し、十分に低損失
な光ファイバを得ることができなかった。
コア用母材の表面に、酸水素バーナの火炎中において加
水分解反応によシ合成したガラス微粒子を堆積させ、こ
れをフッ素を含むＨｅ雰囲気中で脱水透明化する方法も
らった。しかし、この方法では、コア用母材の表面およ
びその近傍ＫＯＨまたはＨ，０が混入し、十分に低損失
な光ファイバを得ることができなかった。
そこで、本発明の目的は、上述の欠点を除去し、コア用
透明母材の表面およびその近傍にＯＲやＨ，Ｏが混入す
るのを防止してクラッド用多孔質層の堆積を行う単一モ
ード光ファイバ母材の製造方法を提供することにある。
透明母材の表面およびその近傍にＯＲやＨ，Ｏが混入す
るのを防止してクラッド用多孔質層の堆積を行う単一モ
ード光ファイバ母材の製造方法を提供することにある。
かかる目的を達成するために、本発明では、あらかじめ
形成した棒状のコア母材の表面に、Ｈ２Ｏを発生しない
火炎で多孔質ガラスを合成し、その多孔質ガラスの合成
されたコア母材に熱処理を施して透明なガラス複合体を
得る。
形成した棒状のコア母材の表面に、Ｈ２Ｏを発生しない
火炎で多孔質ガラスを合成し、その多孔質ガラスの合成
されたコア母材に熱処理を施して透明なガラス複合体を
得る。
ここで、Ｈ２Ｏを発生しない火炎として、Ｃ０−０２、
ＣＯ −ａｔ、またはＣＯ −Ｃ２−ａｚ２ ガスに
よる火炎を用いるのが好適である。
ＣＯ −ａｔ、またはＣＯ −Ｃ２−ａｚ２ ガスに
よる火炎を用いるのが好適である。
さらにまた、コア母材は５ｉｎ２ からなり、多孔質ガ
ラスを合成した後の熱処理をフッ素含有雰囲気中で行う
ことができる。
ラスを合成した後の熱処理をフッ素含有雰囲気中で行う
ことができる。
以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例を示し、ここで、１はあらか
じめ形成した棒状の透明コア母材、２はこの母材１を支
持して回転させるための種棒、３はバーナ、４はバーナ
３によシ母材１に堆積させた多孔質層である。
じめ形成した棒状の透明コア母材、２はこの母材１を支
持して回転させるための種棒、３はバーナ、４はバーナ
３によシ母材１に堆積させた多孔質層である。
次に、本発明による低ＯＨ化された光フアイバ用母材の
製造方法の具体例を示す。まず、透明コア母材１は純粋
石英から成るものであり、通常のＶＡＤ法等で合成した
ものを用いた。そのＯＨ基含有量は、多孔質段階におい
て十分に脱水しておくことＫより、１ｐｐｂ程度に低減
化されていた。
製造方法の具体例を示す。まず、透明コア母材１は純粋
石英から成るものであり、通常のＶＡＤ法等で合成した
ものを用いた。そのＯＨ基含有量は、多孔質段階におい
て十分に脱水しておくことＫより、１ｐｐｂ程度に低減
化されていた。
なお、本実施例で杜、コア母材１としてＳｉＯ□のみか
らなるものを用いたがＮ Ｇｅｍ、 −ｓｉｏ□。
らなるものを用いたがＮ Ｇｅｍ、 −ｓｉｏ□。
Ｇｅｍ２− Ｐ、Ｏ，−Ｓｉｎ、系ガラスなど、５ｉｎ
２ 自体よシも屈折率を高めるべくドーパントを含ん
だドープトシリカガラスであっても何ら支障はない。
２ 自体よシも屈折率を高めるべくドーパントを含ん
だドープトシリカガラスであっても何ら支障はない。
透明コア母材１は、種棒２に接続されて回転しながら徐
々に上方に移動する様にした。その回転速度は１５ｒｐ
ｍ、移動速度は２Ｏｗ５／ｈｒであった。
々に上方に移動する様にした。その回転速度は１５ｒｐ
ｍ、移動速度は２Ｏｗ５／ｈｒであった。
この透明コア母材１の表面に、石英ガラス製のバーナ３
からＨ２Ｏを発生しない火炎と共Ｋ ５ｉｎ２ ガラス
微粒子を吹きつけて堆積させた。バーナ３中には、気相
の５ｉＯｔａ原料およびＣＯ、Ｏ２ガスおよび着干の不
活性ガスＡｒを導入して、Ｈ２Ｏを発生しない火炎とし
て、Ｃ０−０，ガスによる火炎を発生させた。透Ｂｉ′
Ｊ：Ｉア母拐１の長さ３００μｍ に相当する分だけ種
棒２を上昇させた後には、透明コア母材の周囲に、直径
７０ｍφ の５ｉｎ２ 多孔質層４が形成された。
からＨ２Ｏを発生しない火炎と共Ｋ ５ｉｎ２ ガラス
微粒子を吹きつけて堆積させた。バーナ３中には、気相
の５ｉＯｔａ原料およびＣＯ、Ｏ２ガスおよび着干の不
活性ガスＡｒを導入して、Ｈ２Ｏを発生しない火炎とし
て、Ｃ０−０，ガスによる火炎を発生させた。透Ｂｉ′
Ｊ：Ｉア母拐１の長さ３００μｍ に相当する分だけ種
棒２を上昇させた後には、透明コア母材の周囲に、直径
７０ｍφ の５ｉｎ２ 多孔質層４が形成された。
次に、透明コア母材１と多孔質層４とから成る母材全体
を、図示していない電気炉中で、０１２雰囲気において
１２Ｏ０℃で脱水した後、１５００℃のフッ素を含むＨ
ｅ雰囲気中で透明化した。
を、図示していない電気炉中で、０１２雰囲気において
１２Ｏ０℃で脱水した後、１５００℃のフッ素を含むＨ
ｅ雰囲気中で透明化した。
この様にして合成した母材の半径方向の屈折率差比の分
布を第２図に示す。コア部の分布５に対して、クラッド
部の分布６は、フッ素が含有された結果として屈折率が
低くなっていることが解る。
布を第２図に示す。コア部の分布５に対して、クラッド
部の分布６は、フッ素が含有された結果として屈折率が
低くなっていることが解る。
第３図において、実線はこの様な母材の半径方向のＯＨ
基濃度分布を測定した結果を示す。ここで、点線は、透
明コア母材１の上に酸水素バーナを使用して多孔質層４
を合成した従来法の場合を比較のため示したものである
。なお、第３図のＯＨ基濃度分布は、２．７μｍ波長帯
のＯＨ基本吸収強度を高空間分解能で測定することによ
って得られたものである。その測定法の詳細は、例えば
％願昭５２−１０８０４号（特開昭５３−９７４９３号
）に示されている。
基濃度分布を測定した結果を示す。ここで、点線は、透
明コア母材１の上に酸水素バーナを使用して多孔質層４
を合成した従来法の場合を比較のため示したものである
。なお、第３図のＯＨ基濃度分布は、２．７μｍ波長帯
のＯＨ基本吸収強度を高空間分解能で測定することによ
って得られたものである。その測定法の詳細は、例えば
％願昭５２−１０８０４号（特開昭５３−９７４９３号
）に示されている。
点線かられかるように、従来法の場合には、コアとクラ
ッド部の界面近傍にＯＨ基の混入が明らかに認められる
。前にも述べた様に、単一モードファイバでは、コア部
分のみを光が伝搬するのではなく、クラッド部分にも光
パワーのしみ出しがある。その光パワーのしみ出しの程
度は規格化周波数等によって規定されるものであるが、
コア内の光パワーの数十パーセントにも達する。従って
、第３図に点線で示した〇Ｈ基濃度分布を有する母材か
ら得た光ファイバでは、光はＯＨ基存在部分をも通過す
るため、その吸収が現われることになる０ 第４図の実Ｉｉ！ｉｌは本発明によシ製造した母材から
得た光ファイバの損失波長特性を示す。この場合に社、
コアおよびクラッド部共にＯＨ基を含有していないため
、極めて低損失である。これに対して、第４図に点線で
示す様に１従来法によるものでは、１．２４μｍおよび
１−３９ｐｒｎ の波長域で大きな吸収（ＯＲ基の高
調波吸収）が現われた。
ッド部の界面近傍にＯＨ基の混入が明らかに認められる
。前にも述べた様に、単一モードファイバでは、コア部
分のみを光が伝搬するのではなく、クラッド部分にも光
パワーのしみ出しがある。その光パワーのしみ出しの程
度は規格化周波数等によって規定されるものであるが、
コア内の光パワーの数十パーセントにも達する。従って
、第３図に点線で示した〇Ｈ基濃度分布を有する母材か
ら得た光ファイバでは、光はＯＨ基存在部分をも通過す
るため、その吸収が現われることになる０ 第４図の実Ｉｉ！ｉｌは本発明によシ製造した母材から
得た光ファイバの損失波長特性を示す。この場合に社、
コアおよびクラッド部共にＯＨ基を含有していないため
、極めて低損失である。これに対して、第４図に点線で
示す様に１従来法によるものでは、１．２４μｍおよび
１−３９ｐｒｎ の波長域で大きな吸収（ＯＲ基の高
調波吸収）が現われた。
なお、本実施例では純粋な石英ガラスコアおよびフッ素
ドープ石英ガラスクラッドの場合について述べてきたが
、Ｇｅ ドープ石英ガラスコア・および純粋石英ガラス
クラッドの場合にも同様に本発明を実施できること勿論
である。
ドープ石英ガラスクラッドの場合について述べてきたが
、Ｇｅ ドープ石英ガラスコア・および純粋石英ガラス
クラッドの場合にも同様に本発明を実施できること勿論
である。
また、Ｃ０−０２火炎の中Ｋ Ｏ１２を混入するととＫ
よって、ａｏ−ａｔ、ｉスｔたは（ｔｏ−ｏ、−ｏｚ２
カスを発生させ、以て一層安定した低ＯＨ化を達成する
こともできる。
よって、ａｏ−ａｔ、ｉスｔたは（ｔｏ−ｏ、−ｏｚ２
カスを発生させ、以て一層安定した低ＯＨ化を達成する
こともできる。
さらにまた、バーナ３で多孔質層４を堆積する直前に１
このバーナ３の直下に配置された別のバーナに、００−
０２ガスのみを導入し、原料の５ｉＯｔ４は導入し々い
ようにして透明母材の表面を熱処理することによっても
、低ＯＨ化が安定に達成され九。この場合にはそれのみ
ならず、構造不整に起因する損失も低減化された。
このバーナ３の直下に配置された別のバーナに、００−
０２ガスのみを導入し、原料の５ｉＯｔ４は導入し々い
ようにして透明母材の表面を熱処理することによっても
、低ＯＨ化が安定に達成され九。この場合にはそれのみ
ならず、構造不整に起因する損失も低減化された。
以上説明した様に１本発明によれば、コアとクラッドを
含む多孔質母材を同時に作製することなく、コア用透明
母材の表面およびその近傍にＯＨやＨ，０が混入しない
ようにしてクラッド用多孔質層を堆積することができ、
以て、低ＯＨ単一モード光ファイバ用母材を得ることが
できるので、多孔質母材割れなどが発生せず、工程の歩
留シ向上は著しく、シかも技術的にも製造工程が容易と
なる利点がある。さらにまた、本発明によれは、透明コ
ア母材を多モードファイバ合成装置によって大量に製造
することが容易であり、その後の工程は単に８１０２
層を透明コア母材の表面に堆積するのみでよいから、
製造の高速化が可能であり、経済的にも大きな利点があ
る。
含む多孔質母材を同時に作製することなく、コア用透明
母材の表面およびその近傍にＯＨやＨ，０が混入しない
ようにしてクラッド用多孔質層を堆積することができ、
以て、低ＯＨ単一モード光ファイバ用母材を得ることが
できるので、多孔質母材割れなどが発生せず、工程の歩
留シ向上は著しく、シかも技術的にも製造工程が容易と
なる利点がある。さらにまた、本発明によれは、透明コ
ア母材を多モードファイバ合成装置によって大量に製造
することが容易であり、その後の工程は単に８１０２
層を透明コア母材の表面に堆積するのみでよいから、
製造の高速化が可能であり、経済的にも大きな利点があ
る。
第１図は本発明の一実施例の説明図、
第２図は本発明による母材の屈折率差比の分布図、
第３図は本発明による母材の動径方向のＯＨ基濃度分布
図、 第４図は本発明による単一モード光ファイバの損失波長
特性を示す特性曲線図でおる。 １・・・透明コア母材、 ２・・・種棒、 ３・・・バーナ、 ４・・・多孔質層。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 谷 義 −第１図 第２図 第３図
図、 第４図は本発明による単一モード光ファイバの損失波長
特性を示す特性曲線図でおる。 １・・・透明コア母材、 ２・・・種棒、 ３・・・バーナ、 ４・・・多孔質層。 特許出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 谷 義 −第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）あらかじめ形成した棒状のコア母材の表面に、Ｈ＿
２Ｏを発生しない火炎で多孔質ガラスを合成し、その多
孔質ガラスの合成されたコア母材に熱処理を施して透明
なガラス複合体を得ることを特徴とする単一モード光フ
ァイバ母材の製造方法。 ２）前記Ｈ＿２Ｏを発生しない火炎として、ＣＯ−Ｏ＿
２、ＣＯ−Ｃｌ＿２またはＣＯ−Ｏ＿２−Ｃｌ＿２ガス
による火炎を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の単一モード光ファイバ母材の製造方法。 ３）前記コア母材はＳｉＯ＿２からなり、前記多孔質ガ
ラスを合成した後の熱処理をフッ素含有雰囲気中で行う
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
記載の単一モード光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12908584A JPS6110041A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 単一モ−ド光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12908584A JPS6110041A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 単一モ−ド光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110041A true JPS6110041A (ja) | 1986-01-17 |
Family
ID=15000706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12908584A Pending JPS6110041A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 単一モ−ド光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110041A (ja) |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP12908584A patent/JPS6110041A/ja active Pending
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