JPS61117129A - 光フアイバ用母材の製造方法 - Google Patents
光フアイバ用母材の製造方法Info
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- JPS61117129A JPS61117129A JP23695484A JP23695484A JPS61117129A JP S61117129 A JPS61117129 A JP S61117129A JP 23695484 A JP23695484 A JP 23695484A JP 23695484 A JP23695484 A JP 23695484A JP S61117129 A JPS61117129 A JP S61117129A
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- Japan
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- seed tube
- optical fiber
- soot
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- 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]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
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- C03B37/01413—Reactant delivery systems
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、通信用光ファイバ用母材の製造方法に関する
ものであり、特に外付けＣＶＤ法の改良に係る高性能の
光ファイバ用母材の製造方法に関するものである。
ものであり、特に外付けＣＶＤ法の改良に係る高性能の
光ファイバ用母材の製造方法に関するものである。
（従来の技術）
現在用いられている通信用光ファイバは、所定の屈折率
分布を有するよう知、例えばＧａＯ２のような高屈折率
化ドーパントを・含ませた石英ガラスから成るコア層と
、該コア層の外周囲に設けられた石英ガラスから成るク
ラッド層との二層構造とされる。斯る構造の光ファイバ
の製造方法は、従来より種々に提案され、特に気相軸付
け（ＶＡＤ）法、内付けＣＶＤ法とそれを改良したＭＣ
ＶＤ法及び外付けＣＶＤ法が主要な製造方法と考えられ
る。
分布を有するよう知、例えばＧａＯ２のような高屈折率
化ドーパントを・含ませた石英ガラスから成るコア層と
、該コア層の外周囲に設けられた石英ガラスから成るク
ラッド層との二層構造とされる。斯る構造の光ファイバ
の製造方法は、従来より種々に提案され、特に気相軸付
け（ＶＡＤ）法、内付けＣＶＤ法とそれを改良したＭＣ
ＶＤ法及び外付けＣＶＤ法が主要な製造方法と考えられ
る。
しかしながら、上記諸方法は種々の欠点を有している。
つまり、ＶＡＤ法は、理想的な屈折率分布を有する光フ
ァイバ用母材を製造することが困難であり、高価なＧｅ
Ｃ１４を多量に必要とすること、及び装置が高価である
こと、等々の点において問題があった。又、ＭＣＶＤ法
は、石英パイプの中に気相反応気体（５ｉＣ１４，Ｇｅ
Ｃ１，等）をキャリヤガス（Ａｒあるいは０□）と共に
流動せしめ、パイプの外側から加熱するために、不純物
の少ない高性能の光ファイバ用母材を製造し得るが、石
英パイプを介しての加熱のために大形の光ファイバ用母
材を作製することが不可能であった。更に外付けＣＶＤ
法は、出発材（種棒）のまわりに加熱しながら前記気相
反応気体をキャリアガスと共に吹付け、種棒の外表面に
ＧｅＯ□等を含有するＳｉＯ□製多孔質母材を形成し、
次いで種棒を多孔質母材から引き抜いた後接多孔質母材
をガラス化（透明化）することによって光ファイバ用母
材を製造する方法であるので、屈折率制御が容易で、所
望の大きさの光ファイバ用母材を作製し得るという大き
な利点を有するが、小径の種棒を出発材とするため、す
す付け速度を犬きくとれないという欠点の他に種棒の抜
き取り工程があるために、製造技術が著しく複雑且つ困
難であるという欠点があった。
ァイバ用母材を製造することが困難であり、高価なＧｅ
Ｃ１４を多量に必要とすること、及び装置が高価である
こと、等々の点において問題があった。又、ＭＣＶＤ法
は、石英パイプの中に気相反応気体（５ｉＣ１４，Ｇｅ
Ｃ１，等）をキャリヤガス（Ａｒあるいは０□）と共に
流動せしめ、パイプの外側から加熱するために、不純物
の少ない高性能の光ファイバ用母材を製造し得るが、石
英パイプを介しての加熱のために大形の光ファイバ用母
材を作製することが不可能であった。更に外付けＣＶＤ
法は、出発材（種棒）のまわりに加熱しながら前記気相
反応気体をキャリアガスと共に吹付け、種棒の外表面に
ＧｅＯ□等を含有するＳｉＯ□製多孔質母材を形成し、
次いで種棒を多孔質母材から引き抜いた後接多孔質母材
をガラス化（透明化）することによって光ファイバ用母
材を製造する方法であるので、屈折率制御が容易で、所
望の大きさの光ファイバ用母材を作製し得るという大き
な利点を有するが、小径の種棒を出発材とするため、す
す付け速度を犬きくとれないという欠点の他に種棒の抜
き取り工程があるために、製造技術が著しく複雑且つ困
難であるという欠点があった。
（目的）
本発明は、前記外付けＣＶＤ法の有する欠点を解決すべ
く鋭意検討を行なった結果得られたものであって、その
目的とするところは屈折率制御が容易で、所望の大きさ
の光ファイバ用母材を作製することができるという外付
ＣＶＤ法の長所を生かし、逆にその短所であるすす付け
速度を大きくすることができないという欠点と、 種棒の抜き取り工程があるために、製造技術が、著しく
複雑かつ困難であるという欠点を解消し、高性能で低価
格の光ファイバ用母材を能率よく製造する方法を提供す
ることを目的とする。
く鋭意検討を行なった結果得られたものであって、その
目的とするところは屈折率制御が容易で、所望の大きさ
の光ファイバ用母材を作製することができるという外付
ＣＶＤ法の長所を生かし、逆にその短所であるすす付け
速度を大きくすることができないという欠点と、 種棒の抜き取り工程があるために、製造技術が、著しく
複雑かつ困難であるという欠点を解消し、高性能で低価
格の光ファイバ用母材を能率よく製造する方法を提供す
ることを目的とする。
（発明の構成）
次に、本発明に係る光ファイバ用母材の製造方法につい
て説明する。
て説明する。
本製造法においては、第１図に図示されるように、出発
材である石英ガラス製種管２の外表面に燃料ガス例えば
酸水素焔、光ファイバ母材構成用原料ガス例えばＳｉ（
：１４あるいはこれに高屈折率化ドーパント用ガスが添
加されたガスおよびキャリアガス例えばアルゴンあるい
はヘリウムが一緒にノズル１０から吹き付けられる。こ
のとき、種管２は回転され、又ノズル１０は種管２の長
手方向に往復走行丁なわち走査される。かかる操作によ
り、種管２の外周囲には、光ファイバ用母材となる多孔
質母材４′が形成される。このような操作は一般にすす
付け工程と呼ばれる。
材である石英ガラス製種管２の外表面に燃料ガス例えば
酸水素焔、光ファイバ母材構成用原料ガス例えばＳｉ（
：１４あるいはこれに高屈折率化ドーパント用ガスが添
加されたガスおよびキャリアガス例えばアルゴンあるい
はヘリウムが一緒にノズル１０から吹き付けられる。こ
のとき、種管２は回転され、又ノズル１０は種管２の長
手方向に往復走行丁なわち走査される。かかる操作によ
り、種管２の外周囲には、光ファイバ用母材となる多孔
質母材４′が形成される。このような操作は一般にすす
付け工程と呼ばれる。
外付けＣＶＤ法の出発材が中実石英ガラス棒であるのに
対し、本発明の出発材は石英ガラス管すなわち種管であ
ることから、より大きいすす付着表面積が確保できるの
で、すす付け速度を向上させることができる。なお、径
のより太い石英ガラス管を用いる程、一層すす付け速度
を向上させることができる。例えば、バーナー１本当り
のすす付け速度についていえば、従来の各法においては
０．５ ｇ ／ ｍｎ程度であるのに対し゛、水沫では
５ｇ／劃程側まで向上させることができる。
対し、本発明の出発材は石英ガラス管すなわち種管であ
ることから、より大きいすす付着表面積が確保できるの
で、すす付け速度を向上させることができる。なお、径
のより太い石英ガラス管を用いる程、一層すす付け速度
を向上させることができる。例えば、バーナー１本当り
のすす付け速度についていえば、従来の各法においては
０．５ ｇ ／ ｍｎ程度であるのに対し゛、水沫では
５ｇ／劃程側まで向上させることができる。
更に、すす付け作業の際に、種管内面に冷却用ガスを流
すならば、すす付け速度の一層の向上および母材構成用
原料ガスの捕集率の向上すなわち歩留りの向上を果すこ
とができる。
すならば、すす付け速度の一層の向上および母材構成用
原料ガスの捕集率の向上すなわち歩留りの向上を果すこ
とができる。
すす付けに用いるバーナは石英製多重管バーナとするこ
とが望ましく、例えば最内管から原料ガスと水素の混合
ガス、その外側からアルゴンおよびヘリウム、最外管か
ら酸素を排出させるようにした三重管バーナが好適であ
る。第３図にその１例を図示する。また、複数のバーナ
を用いることにより、すす付け速度を更に高速化するこ
とができる。この場合、複数のバーナをシリーズに配置
して供給される原料ガスの組成をバーナごとに僅かずつ
変えるようにすれば１回のバーナ走査で組成が次第に変
化した複数層を有する多孔質母材層を付着させることが
でき、更に走置をくり返せば滑らかに組成の変化した多
層の多孔質母材層を付着させることかできる（第４図参
照）。
とが望ましく、例えば最内管から原料ガスと水素の混合
ガス、その外側からアルゴンおよびヘリウム、最外管か
ら酸素を排出させるようにした三重管バーナが好適であ
る。第３図にその１例を図示する。また、複数のバーナ
を用いることにより、すす付け速度を更に高速化するこ
とができる。この場合、複数のバーナをシリーズに配置
して供給される原料ガスの組成をバーナごとに僅かずつ
変えるようにすれば１回のバーナ走査で組成が次第に変
化した複数層を有する多孔質母材層を付着させることが
でき、更に走置をくり返せば滑らかに組成の変化した多
層の多孔質母材層を付着させることかできる（第４図参
照）。
すす付け工程のための装置としては、ガラス旋盤に種管
を取付け、種管を回転させつＸ、数本のバーナを同架さ
せた送り台を種常に沿って往復走査させるよう【したも
のでよい。
を取付け、種管を回転させつＸ、数本のバーナを同架さ
せた送り台を種常に沿って往復走査させるよう【したも
のでよい。
すす付け工程によって得られた多孔質母材は１４５０〜
１５００’ｃの温度で焼結することによって透明化すな
わちガラス化される。その後更に第２図のように加熱お
よび延伸することによって種管の内径縮小すなわち中実
化が行なわれる。透明化および中実化は、すす付けが完
了した後に行なってもよく、すす付け工程の中間で透明
化および中実化し、得られた中実母材の外周囲に更にす
す付けを施したのち、再び透明化を行なっても良い。
１５００’ｃの温度で焼結することによって透明化すな
わちガラス化される。その後更に第２図のように加熱お
よび延伸することによって種管の内径縮小すなわち中実
化が行なわれる。透明化および中実化は、すす付けが完
了した後に行なってもよく、すす付け工程の中間で透明
化および中実化し、得られた中実母材の外周囲に更にす
す付けを施したのち、再び透明化を行なっても良い。
上記のうち早期に中実化する方法はシングルモード用大
型母材の製造に適している。また、コア層およびクラッ
ド層のすす付けが完了してから透明化および中実化する
方法は、高価なジャケット管を必要としない経済的な方
法であるが厚肉管状母材の中実化は難しいので、中型以
下のグレーデッドインデクス用母材の製造に適している
。また、コア層のすす付けだけが完了した時点で透明化
および中実化し、ジャケラティングによってクラッド層
を設ける方法は最も制御しやすい製造方法であるＯ 本発明による製造方法では種管を除去しないで透明化お
よび中実化するので、コアの中心に屈折率分布の凹みが
残るが、薄肉管を種管とした場合にはその凹みは僅かで
ＭＣＶＤ法の場合のそれと同程度であり、光ファイバの
伝送特性に与える影響は少ない。
型母材の製造に適している。また、コア層およびクラッ
ド層のすす付けが完了してから透明化および中実化する
方法は、高価なジャケット管を必要としない経済的な方
法であるが厚肉管状母材の中実化は難しいので、中型以
下のグレーデッドインデクス用母材の製造に適している
。また、コア層のすす付けだけが完了した時点で透明化
および中実化し、ジャケラティングによってクラッド層
を設ける方法は最も制御しやすい製造方法であるＯ 本発明による製造方法では種管を除去しないで透明化お
よび中実化するので、コアの中心に屈折率分布の凹みが
残るが、薄肉管を種管とした場合にはその凹みは僅かで
ＭＣＶＤ法の場合のそれと同程度であり、光ファイバの
伝送特性に与える影響は少ない。
本発明の構成において、種管としては連写、低損失光フ
ァイバを得るために高純度石英ガラス管を用いることが
適当であるが、低グレード光ファイバを製造する場合に
は低グレードの安価な石英ガラス管を用い、低価格化を
図ることができる。
ァイバを得るために高純度石英ガラス管を用いることが
適当であるが、低グレード光ファイバを製造する場合に
は低グレードの安価な石英ガラス管を用い、低価格化を
図ることができる。
また、種管として純石英の代りにゲルマニウム含有石英
のような高屈折率石英ガラス管を用いても勿論良い。
のような高屈折率石英ガラス管を用いても勿論良い。
次に特許請求の範囲第２項に記載した発明につ ′い
て説明する。本発明は、高屈折率のコア層と、コア層よ
りも屈折率の低いクラッド層を備えた光ファイバ用母材
の製造を目的とする。従って第１原料ガスとしては、高
屈折率化ドーパント用ガスとしてのＧｅＣ１，を含有し
た５ｉｌｌ、が好適であり、該第１原料ガスが酸水氷焔
およびアルゴンあるいはヘリウムと共に種管の外表面に
吹きつけられる。
て説明する。本発明は、高屈折率のコア層と、コア層よ
りも屈折率の低いクラッド層を備えた光ファイバ用母材
の製造を目的とする。従って第１原料ガスとしては、高
屈折率化ドーパント用ガスとしてのＧｅＣ１，を含有し
た５ｉｌｌ、が好適であり、該第１原料ガスが酸水氷焔
およびアルゴンあるいはヘリウムと共に種管の外表面に
吹きつけられる。
すなわちこの第１すす付け工程によりコア用多孔質母材
層が形成される。
層が形成される。
次いで透明化および中実化を行なった後、あるいは透明
化および中実化を行なわないままで第２すす付け工程を
行ない、クラッド用多孔質母材層を形成する。この工程
で用いられる第２原料ガスは、５ｉＣ１，単味でも良い
が、コア層との屈折率差を大きくするために低屈折率化
ドーパント用ガスとしてのハロゲン化ほう素例えばＢＢ
ｒ３あるいは弗化物を、含有する５ｉＣ１，を用いるこ
ともできる。第２すす付け工程により所望のクラッド用
多孔質母材層が形成されたならば、透明化および中実化
あるいは最終透明化を行ない、光ファイバ用母材を完成
する。
化および中実化を行なわないままで第２すす付け工程を
行ない、クラッド用多孔質母材層を形成する。この工程
で用いられる第２原料ガスは、５ｉＣ１，単味でも良い
が、コア層との屈折率差を大きくするために低屈折率化
ドーパント用ガスとしてのハロゲン化ほう素例えばＢＢ
ｒ３あるいは弗化物を、含有する５ｉＣ１，を用いるこ
ともできる。第２すす付け工程により所望のクラッド用
多孔質母材層が形成されたならば、透明化および中実化
あるいは最終透明化を行ない、光ファイバ用母材を完成
する。
第１すす付け工程に際し、第４図に示したような複数バ
ーナによるくり返し走査を行なって滑らかな屈折率分布
をもつコア層を形成して製造された光ファイバ用母材の
断面上のドーパント含有率は、−例として第５図（ハ）
、に）に示す如くであり、屈折率分布は（ロ）のように
なる。
ーナによるくり返し走査を行なって滑らかな屈折率分布
をもつコア層を形成して製造された光ファイバ用母材の
断面上のドーパント含有率は、−例として第５図（ハ）
、に）に示す如くであり、屈折率分布は（ロ）のように
なる。
（実施例）
上記の如くに製造された光ファイバ用母材の一実施例を
示せば、次の如くである。
示せば、次の如くである。
（効果）
ｉｔｌ 本発明は、種棒に代り種管を用いるので、よ
り大きいすす付着面積が確保でき、すす付けの高速化が
可能である。
り大きいすす付着面積が確保でき、すす付けの高速化が
可能である。
（２） 複数バーナを使用した多層すす付けを行なえ
ば、屈折率分布の緻密な制御が可能である。
ば、屈折率分布の緻密な制御が可能である。
（３）外付けＣＶＤ法の場合のような種棒引抜き工程を
必要としないので不純物混入の機会が少なく、高性能母
材を能率よく製造することができる。
必要としないので不純物混入の機会が少なく、高性能母
材を能率よく製造することができる。
なお、本発明方法において、種管の代りにＧｅＯ２など
を含有する高屈折率石英棒を用いた場合には、すす付け
工程までは従来の外付けＣＶＤ法と同様となるが、高屈
折率石英棒をそのまま母材コア層の一部とすることがで
きるので、種棒引抜き工程を省略できる効果が得られる
。
を含有する高屈折率石英棒を用いた場合には、すす付け
工程までは従来の外付けＣＶＤ法と同様となるが、高屈
折率石英棒をそのまま母材コア層の一部とすることがで
きるので、種棒引抜き工程を省略できる効果が得られる
。
第１図は、本発明に係る光ファイバ用母材製造方法のす
す付け工程を示す概略図である。 第２図は、本発明に係る光ファイバ用母材製造方法のガ
ラス化（透明化）工程を示す概略図である。 第３図は、すす付け用３重管バーナの１例の概略図であ
る。 第４図は複数バーナのくり返し走査てより滑らかに組成
の変化した母材を製造する例の説明図でりる。 第５図は、本発明によって製造された光ファイバ用母材
の１例の断面構造並びに断面方向の屈折率分布、ドーパ
ント含有率を示す図である。 ２・・石英ガラス種管 ４・・高屈折率石英１− ４′・・高屈折率石英層多孔質母材 ６・・低屈折率石英層 ８・・石英ガラス層 出 願 人 タック電線株式会社 代 理 人 弁理士岡田和秀 第１図 第２図 第３図 第４図
す付け工程を示す概略図である。 第２図は、本発明に係る光ファイバ用母材製造方法のガ
ラス化（透明化）工程を示す概略図である。 第３図は、すす付け用３重管バーナの１例の概略図であ
る。 第４図は複数バーナのくり返し走査てより滑らかに組成
の変化した母材を製造する例の説明図でりる。 第５図は、本発明によって製造された光ファイバ用母材
の１例の断面構造並びに断面方向の屈折率分布、ドーパ
ント含有率を示す図である。 ２・・石英ガラス種管 ４・・高屈折率石英１− ４′・・高屈折率石英層多孔質母材 ６・・低屈折率石英層 ８・・石英ガラス層 出 願 人 タック電線株式会社 代 理 人 弁理士岡田和秀 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (4)
- （１）石英ガラスから成る種管の外表面に燃料ガスと共
に気相反応用原料ガスを吹き付けることにより該種管の
外周囲に光ファイバ用多孔質母材を形成するすす付け工
程を含むことを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法
。 - （２）石英ガラスから成る種管の外表面に燃料ガスと共
に気相反応用第１原料ガスを吹き付けることにより該種
管の外周囲にコア層用多孔質母材を形成する第１すす付
け工程と、燃料ガスと共に気相反応用第２原料ガスを吹
き付けることにより、コア層母材の外周囲にクラッド層
用多孔質母材を形成する第２すす付け工程とを含むこと
を特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。 - （３）気相反応用第１原料ガスがゲルマニウム化合物あ
るいはりん化合物を含有して成る特許請求の範囲第２項
記載の方法。 - （４）気相反応用第２原料ガスがほう素化合物例えばハ
ロゲン化ほう素を含有して成る特許請求の範囲第２項又
は第３項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23695484A JPS61117129A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23695484A JPS61117129A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117129A true JPS61117129A (ja) | 1986-06-04 |
| JPH0338217B2 JPH0338217B2 (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=17008218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23695484A Granted JPS61117129A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61117129A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002028790A1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-11 | Corning Incorporated | Method and apparatus for manufacturing optical fiber preforms using a large diameter bait rod |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5136962A (ja) * | 1974-09-24 | 1976-03-29 | Sumitomo Electric Industries |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP23695484A patent/JPS61117129A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5136962A (ja) * | 1974-09-24 | 1976-03-29 | Sumitomo Electric Industries |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002028790A1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-11 | Corning Incorporated | Method and apparatus for manufacturing optical fiber preforms using a large diameter bait rod |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0338217B2 (ja) | 1991-06-10 |
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