JPS61132532A - 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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- JPS61132532A JPS61132532A JP25409984A JP25409984A JPS61132532A JP S61132532 A JPS61132532 A JP S61132532A JP 25409984 A JP25409984 A JP 25409984A JP 25409984 A JP25409984 A JP 25409984A JP S61132532 A JPS61132532 A JP S61132532A
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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】
（産業上の利用分野ン
本発明は光ファイバ用母材の製造方法に関し、詳しくは
、多孔質ガラス体を成長させ、その多孔質ガラス体を高
温に保たれたｆの中に保持するか、ま九は通過させ弗素
添加、脱水、透明化する工程を含む元ファイバ母材の製
造方法に関し、上記元ファイバ母材に弗素に工９屈折率
分布を与える方法全提供するものである。
、多孔質ガラス体を成長させ、その多孔質ガラス体を高
温に保たれたｆの中に保持するか、ま九は通過させ弗素
添加、脱水、透明化する工程を含む元ファイバ母材の製
造方法に関し、上記元ファイバ母材に弗素に工９屈折率
分布を与える方法全提供するものである。
（従来の技術）
元ファイバ母材に弗素にＪ−９屈折軍分布を与える方法
として既にいくつかの提案がなされてきた。第１の方法
は気相軸付時に屈折率分布を作ろうとするもので、第６
図に示される。６１ハ元ファイバのコアとなる部分６４
の原料ｔ−流すガラス微粒子合成バーナで、ここにはガ
ラス微粒子原料である四塩化硅素等’ＩＥす。６２は光
ファイバのクラッド５５となる部分の原料を流すガラス
微粒子合成バーナでろって、ここにはガラス微粒子原料
とともに弗素原料ｔ″流す。
として既にいくつかの提案がなされてきた。第１の方法
は気相軸付時に屈折率分布を作ろうとするもので、第６
図に示される。６１ハ元ファイバのコアとなる部分６４
の原料ｔ−流すガラス微粒子合成バーナで、ここにはガ
ラス微粒子原料である四塩化硅素等’ＩＥす。６２は光
ファイバのクラッド５５となる部分の原料を流すガラス
微粒子合成バーナでろって、ここにはガラス微粒子原料
とともに弗素原料ｔ″流す。
６５はガラス微粒子が付着してでき次長孔質ガラス母材
である。しかしながら、この方法では弗素が拡散し多孔
質ガラス母材に一様に添加されてしまい、屈折率分布を
作ることができなかつ友。
である。しかしながら、この方法では弗素が拡散し多孔
質ガラス母材に一様に添加されてしまい、屈折率分布を
作ることができなかつ友。
第２の方法は、第７図に示される。多孔質ガラス母材は
、コア７４にＧ５０１ 、 Ｐｒｏ１等透明ガラス化ラ
スを下げる物質を多く含む二うに作られている。この母
材を高温に保たれた炉７７中に挿入すると、コア７４は
クラッド７５工９も早く収縮するため、弗素原料の濃度
お工び弗素添加する期間を選べば、クラッドのみに弗素
を添加し、光ファイバ母材に屈折率分布を作ることが可
能である。しかしながら、この方法では、屈折率分布を
作ることはできるものの原理的に純シリカコアの元ファ
イバ母材を作ることが不可能で、弗素によって屈折率分
布をつけたファイバの特長を生かしきれないという欠点
が６つな。
、コア７４にＧ５０１ 、 Ｐｒｏ１等透明ガラス化ラ
スを下げる物質を多く含む二うに作られている。この母
材を高温に保たれた炉７７中に挿入すると、コア７４は
クラッド７５工９も早く収縮するため、弗素原料の濃度
お工び弗素添加する期間を選べば、クラッドのみに弗素
を添加し、光ファイバ母材に屈折率分布を作ることが可
能である。しかしながら、この方法では、屈折率分布を
作ることはできるものの原理的に純シリカコアの元ファ
イバ母材を作ることが不可能で、弗素によって屈折率分
布をつけたファイバの特長を生かしきれないという欠点
が６つな。
第３の方法は昭和５９年度電子通信学会元電波部門全国
大会予稿集２−１８５などにおいて提案された方法でろ
って、多孔質ガラス母材は、コアとなる部分とクラッド
となる部分とでは、カサ密度を変えて作られている。こ
の母材に高温炉中で弗素型２７ＩＩＩｔ−行なうと、弗
素の拡散しやすいクラッドに二り多くの弗素が添加され
、コアとの間に屈折軍差金生じる。この方法で、コアー
クラッド間に比屈折率差α１）付けるためには、クラッ
ドのカサ密度を〜ｃＬ２１７ｃｍ”、コアのカサ密度ｆ
１．５ ？ １０ｎ”より大とする必要がある。とこ
ろが、カサ密度１．５ ｔｌｏｎ” Ｉｄ上の多孔質ガ
ラス母材から光ファイバの伝送損失要因である残留水せ
を除去することは極めて困難であるという欠点があった
。
大会予稿集２−１８５などにおいて提案された方法でろ
って、多孔質ガラス母材は、コアとなる部分とクラッド
となる部分とでは、カサ密度を変えて作られている。こ
の母材に高温炉中で弗素型２７ＩＩＩｔ−行なうと、弗
素の拡散しやすいクラッドに二り多くの弗素が添加され
、コアとの間に屈折軍差金生じる。この方法で、コアー
クラッド間に比屈折率差α１）付けるためには、クラッ
ドのカサ密度を〜ｃＬ２１７ｃｍ”、コアのカサ密度ｆ
１．５ ？ １０ｎ”より大とする必要がある。とこ
ろが、カサ密度１．５ ｔｌｏｎ” Ｉｄ上の多孔質ガ
ラス母材から光ファイバの伝送損失要因である残留水せ
を除去することは極めて困難であるという欠点があった
。
（発明が解決しょうとする問題点ン
本発明は、上記にて説明した現状に鑑み、従来法の欠点
を解消し、光伝送路として有効な屈折率分布を持ち、か
つ十分に脱水された、元ファイバ用母材の製造方法を提
供することを目的とする。
を解消し、光伝送路として有効な屈折率分布を持ち、か
つ十分に脱水された、元ファイバ用母材の製造方法を提
供することを目的とする。
（問題点を解決する九めの手段〉
本発明は第１図（ａ）、 （ｔ））に示す工うに多孔質
ガラス体を構成するガラス微粒子の粒径を多孔質ガラス
体の径方向に変化させることにＬって、弗素添加量を制
御しうるという本発明者らの得た知見に基く、元ファイ
バ母材に屈折率分布をつける新規な方法である。
ガラス体を構成するガラス微粒子の粒径を多孔質ガラス
体の径方向に変化させることにＬって、弗素添加量を制
御しうるという本発明者らの得た知見に基く、元ファイ
バ母材に屈折率分布をつける新規な方法である。
すなわち、本発明は多孔質ガラス体を高温に保たれた炉
の中に保有するがま次は通過させて、弗素添加・脱水・
透明化を行ない光ファイバ用母材ｔ″裂造する方法にお
いて、上記多孔質ガラス体を形成するガラス微粒子の粒
径を多孔質ガラス体の径方向に変化させ、それにより上
記高温炉内で多孔質ガラス体に添加される弗素量に径方
向の分布をつけることをＷ徴とする元ファイバ用母材の
製造方法である。
の中に保有するがま次は通過させて、弗素添加・脱水・
透明化を行ない光ファイバ用母材ｔ″裂造する方法にお
いて、上記多孔質ガラス体を形成するガラス微粒子の粒
径を多孔質ガラス体の径方向に変化させ、それにより上
記高温炉内で多孔質ガラス体に添加される弗素量に径方
向の分布をつけることをＷ徴とする元ファイバ用母材の
製造方法である。
本発明者らは、ガラス微粒子の粒径と弗素添加量の関係
ｔ−調べるために、次の２種類の実験を行った。
ｔ−調べるために、次の２種類の実験を行った。
まず第１に、粒径（ｎｍＪ を変えた数樵の多孔質ガ
ラス全作成し、その透明化温度（℃）ｔ−測定し、得ら
れた結果ｔ−第２図に示した。
ラス全作成し、その透明化温度（℃）ｔ−測定し、得ら
れた結果ｔ−第２図に示した。
ここで多孔質ガラスの作成法と粒径の関係について説明
する。一酸化炭素炎（ＣＯ炎Ｊまたはプラズマ炎では、
水素が存在しないので、下記（１）式のような反応が生
起していると考えられる。
する。一酸化炭素炎（ＣＯ炎Ｊまたはプラズマ炎では、
水素が存在しないので、下記（１）式のような反応が生
起していると考えられる。
８１Ｇ４ ＋ Ｏ＠ →８４０１ ＋ ２０４ ”
・・’ （１）一方、酸水素炎に；る場合は、下記
（２）式の工うな反応が考えられる。
・・’ （１）一方、酸水素炎に；る場合は、下記
（２）式の工うな反応が考えられる。
１３１ｃｔ４＋２Ｈ１＋ ０ｌ−４ｓ１ｏ、 ＋４ＨＣ
２ａ・” （２）以上の＝うにＣＯ炎またはプラズマ
炎上使用した場合と、酸水素炎使用の場合とでは、炎中
での反応自体が異なり、この結果、得られたガラス微粒
子の粒径が異なることを、本発明者らは詳Ｓな実験によ
５Ｊｉｇした。また、ゾルゲル法の場合は材料として、
市販の粒径既知の８１０！微粒子を用いることに工９粒
径を制御できる。
２ａ・” （２）以上の＝うにＣＯ炎またはプラズマ
炎上使用した場合と、酸水素炎使用の場合とでは、炎中
での反応自体が異なり、この結果、得られたガラス微粒
子の粒径が異なることを、本発明者らは詳Ｓな実験によ
５Ｊｉｇした。また、ゾルゲル法の場合は材料として、
市販の粒径既知の８１０！微粒子を用いることに工９粒
径を制御できる。
第２図においては、ガラス微粒子粒径１２０ｎｍ Ｔｒ
ｉ酸水素炎にて、７０ｎｍはプラズマ炎にて、６０ｎｍ
はＣＯ炎にて、１０ｎｍはゾルゲル法にてそれぞれ合成
し友ものを用いた。
ｉ酸水素炎にて、７０ｎｍはプラズマ炎にて、６０ｎｍ
はＣＯ炎にて、１０ｎｍはゾルゲル法にてそれぞれ合成
し友ものを用いた。
第２図から明らか７！Ｌうに、粒径１）００ｎのガラス
微粒子からなる多孔質ガラス母材の透明化には１６００
℃以上が必要であるが、粒径１０ｎｍ の粒子からなる
多孔質ガラス母材は１５００℃で透明化で１− 第２、ＳｉＯ，多孔質ガラスに弗素添ｍｔ”するに１）
１弗素原料（８１）’、及び１３１Ｆ４） ｉ ｆｉす
際の高温ｆの温度を変化させ、弗素添加量を比屈折率差
として測定したところ、第３図に示すＬうな結果が得ら
れた。第５図において、 ２８％ ＃ ’ＳＬ’ｌ’ａ ” 弗素原料の
分圧ｔ ： 弗素添加時間（時間）Ｔ
二 弗素添加温度（℃ンへ■？）
： 比屈折率差 である。
微粒子からなる多孔質ガラス母材の透明化には１６００
℃以上が必要であるが、粒径１０ｎｍ の粒子からなる
多孔質ガラス母材は１５００℃で透明化で１− 第２、ＳｉＯ，多孔質ガラスに弗素添ｍｔ”するに１）
１弗素原料（８１）’、及び１３１Ｆ４） ｉ ｆｉす
際の高温ｆの温度を変化させ、弗素添加量を比屈折率差
として測定したところ、第３図に示すＬうな結果が得ら
れた。第５図において、 ２８％ ＃ ’ＳＬ’ｌ’ａ ” 弗素原料の
分圧ｔ ： 弗素添加時間（時間）Ｔ
二 弗素添加温度（℃ンへ■？）
： 比屈折率差 である。
第Ｓ図から明らかなように、温度条件と弗素添加量との
関係において、ＳＦ、と８１Ｆ４では違いは見られなか
った。
関係において、ＳＦ、と８１Ｆ４では違いは見られなか
った。
本発明者等が、以上の結果を検討した結果、次の工うな
ことが判明し次。すなわち、粒径が小さいガラス微粒子
でできた多孔質ガラス母材は透明化が比較的低温で完了
するため弗素添加ｉ′は小さくなる。これに対して、粒
径が大きいガラス微粒子でできたガラス母材は、比較的
高温まで透明化が完了しないため、弗素添加量は大きく
なる。
ことが判明し次。すなわち、粒径が小さいガラス微粒子
でできた多孔質ガラス母材は透明化が比較的低温で完了
するため弗素添加ｉ′は小さくなる。これに対して、粒
径が大きいガラス微粒子でできたガラス母材は、比較的
高温まで透明化が完了しないため、弗素添加量は大きく
なる。
したがって、多孔質ガラス体のガラス微粒子に径方向の
粒径分布をつければ、弗素添加量も径方向に分布させる
ことができる。
粒径分布をつければ、弗素添加量も径方向に分布させる
ことができる。
ガラス微粒子を径方向に粒径分布金つける手段としては
、上述の工うにガラス微粒子を作成する方法を、酸水素
炎、ＣＯ炎、プラズマ炎あるいはゾルゲル法等にエフ条
件を変化させたり、各方法を組合せることに二り可能で
るる。
、上述の工うにガラス微粒子を作成する方法を、酸水素
炎、ＣＯ炎、プラズマ炎あるいはゾルゲル法等にエフ条
件を変化させたり、各方法を組合せることに二り可能で
るる。
〈実施例〉
実施例１
第４図の工うな配置で出発材を引上げつつ出発材４６に
ガラス微粒子を付着させていった。
ガラス微粒子を付着させていった。
コア部分４４を作るバーナ４１には、−酸化炭素、酸素
、四塩化硅素を送りこみ酸化反応にＬつてガラス微粒子
を作成した。クラッド部４５を作るバーナ４２には、酸
素、水素、四塩化硅素を送りこみ、加水分解反応に二っ
てガラス微粒子を作成し念。バーナ７１に工って合成さ
れたガラス微粒子の粒径をＢＦｉＴ法を用いて測定する
と６０ｎｍでろり、一方、バーナ７２に工って合成され
次ガラス微粒子の粒径は１２０ｎｍであった。これらの
ガラス微粒子の電子顕微鏡写真を第５図（ａ）及び（１
））に示す。
、四塩化硅素を送りこみ酸化反応にＬつてガラス微粒子
を作成した。クラッド部４５を作るバーナ４２には、酸
素、水素、四塩化硅素を送りこみ、加水分解反応に二っ
てガラス微粒子を作成し念。バーナ７１に工って合成さ
れたガラス微粒子の粒径をＢＦｉＴ法を用いて測定する
と６０ｎｍでろり、一方、バーナ７２に工って合成され
次ガラス微粒子の粒径は１２０ｎｍであった。これらの
ガラス微粒子の電子顕微鏡写真を第５図（ａ）及び（１
））に示す。
この工うにして作られた多孔質ガラス母材を８ｉＦ４の
モル濃度が５％となるようなＨｅ雰囲気中で脱水・弗素
添加・透明化を行なったところ、コア部の比屈折率差が
一１０５チ、クラッド部の比屈折率が−１５２％の透明
な光ファイバ用母材が得られた。この元ファイバ用母材
を線引後伝送損失特性を測定し几結果、α２ｄＢ／ｋｍ
（波長１．５５μ）が得られ、また波長１．５８μでの
水の吸収もｔ ５ ｄＢ／ｌａｗと極めて小さかつ念。
モル濃度が５％となるようなＨｅ雰囲気中で脱水・弗素
添加・透明化を行なったところ、コア部の比屈折率差が
一１０５チ、クラッド部の比屈折率が−１５２％の透明
な光ファイバ用母材が得られた。この元ファイバ用母材
を線引後伝送損失特性を測定し几結果、α２ｄＢ／ｋｍ
（波長１．５５μ）が得られ、また波長１．５８μでの
水の吸収もｔ ５ ｄＢ／ｌａｗと極めて小さかつ念。
尚この実施例で示した一酸化炭素炎の代りにプラズマ炎
を用い酸化反応でコア部のガラス微粒子を作成すること
も可能である。この場合粒径は７５ｎｍであつ九。電子
顕微鏡写真を第５図（（１）に示す。ま７’−１８１’
ａの代りに８八を用いて弗素添加を行なっても同様の結
果が得られている。
を用い酸化反応でコア部のガラス微粒子を作成すること
も可能である。この場合粒径は７５ｎｍであつ九。電子
顕微鏡写真を第５図（（１）に示す。ま７’−１８１’
ａの代りに８八を用いて弗素添加を行なっても同様の結
果が得られている。
実施例−２
ゾルゲル法を用いて径３−１長さ９０Ｉｌｌｌの多孔質
母材を作成し次。ＢＩ’Ｉ’法で求めた、この多孔質母
材の平均粒子粒は１５ｎｍであつ九。この多孔質母材の
外側にＷＡＤ法（２７ｏ水分解反応）で作成し几ガテス
微粒子（粒径１）０ｎｍ）を外付けし、Ｓｉｒ、濃度が
３０％のＨｅ雰囲気中で脱水・弗素添加・透明化を行な
った。得られた元ファイバ用母材は透明で気泡を含まず
、コア部の比屈折率差は−α０２％、クラッド部の比屈
折率差は−ｃＬ５ｔｌＩでめった。
母材を作成し次。ＢＩ’Ｉ’法で求めた、この多孔質母
材の平均粒子粒は１５ｎｍであつ九。この多孔質母材の
外側にＷＡＤ法（２７ｏ水分解反応）で作成し几ガテス
微粒子（粒径１）０ｎｍ）を外付けし、Ｓｉｒ、濃度が
３０％のＨｅ雰囲気中で脱水・弗素添加・透明化を行な
った。得られた元ファイバ用母材は透明で気泡を含まず
、コア部の比屈折率差は−α０２％、クラッド部の比屈
折率差は−ｃＬ５ｔｌＩでめった。
（発明の効果λ
以上に記したように、径方向に粒径分布を持つ多孔質ガ
ラス母材に、高温炉中で弗素添加を行なうことによす、
１）屈折率分布を作ることができ、１））コアは微量の
弗素以外の添加物を含ますｓ ＩＩＩ） ＯＨ吸収の
少ない元ファイバ用母材を製造することが可能となった
。
ラス母材に、高温炉中で弗素添加を行なうことによす、
１）屈折率分布を作ることができ、１））コアは微量の
弗素以外の添加物を含ますｓ ＩＩＩ） ＯＨ吸収の
少ない元ファイバ用母材を製造することが可能となった
。
第１図（ａ）および（１））は本発明における多孔質ガ
ラス体の径方向のガラス微粒子粒径分布を示す図、 第２図は粒径と透明化温度の関係を示すグラフ、 ｗｉｓ図は弗素添加量と添加時の温度の関係を示すグラ
フ、 第４図、第６図お工び第７図は本発明の実施態様を説明
する図、 Ｗｃ５図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例で得られｔ多
孔質母材のガラス微粒子の粒子構造を示す電子顕微鏡写
真である（倍率５０００倍］。 第６図及び第７図は従来法の説明図である。
ラス体の径方向のガラス微粒子粒径分布を示す図、 第２図は粒径と透明化温度の関係を示すグラフ、 ｗｉｓ図は弗素添加量と添加時の温度の関係を示すグラ
フ、 第４図、第６図お工び第７図は本発明の実施態様を説明
する図、 Ｗｃ５図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例で得られｔ多
孔質母材のガラス微粒子の粒子構造を示す電子顕微鏡写
真である（倍率５０００倍］。 第６図及び第７図は従来法の説明図である。
Claims (9)
- （１）多孔質ガラス体を高温に保たれた炉の中に保有す
るかまたは通過させて、弗素添加・脱水・透明化を行な
い光ファイバ用母材を製造する方法において、上記多孔
質ガラス体を形成するガラス微粒子の粒径を多孔質ガラ
ス体の径方向に変化させ、それにより上記高温炉内で多
孔質ガラス体に添加される弗素量に径方向の分布をつけ
ることを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。 - （２）弗素原料としてＳＦ＿６を使用する特許請求の範
囲第（１）項記載の光ファイバ用母材の製造方法。 - （３）弗素原料としてＳｉＦ＿４を使用する特許請求の
範囲第（１）項記載の光ファイバ用母材の製造方法。 - （４）多孔質ガラス体を形成するガラス微粒子の粒径を
径方向に変化させるために、酸水素炎と一酸化炭素炎を
併用する特許請求の範囲第（１）項記載の光ファイバ用
母材の製造方法。 - （５）多孔質ガラス体を形成するガラス微粒子の粒径を
径方向に変化させるために、酸水素炎とプラズマ炎を併
用する特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ用母材の
製造方法。 - （６）上記多孔質ガラス体を作成する時、粒径の小さい
ガラス微粒子でできた多孔質ガラス棒の外側に、粒径の
大きいガラス微粒子を外付けすることによって、粒径の
径方向分布を作る特許請求の範囲第（１）項記載の光フ
ァイバ用母材の製造方法。 - （７）粒径の小さいガラス微粒子からなる多孔質ガラス
棒はゾルゲル法で作成される特許請求の範囲第（６）項
記載の光ファイバ用母材の製造方法。 - （８）粒径の小さいガラス微粒子からなる多孔質ガラス
棒はプラズマ炎を用いて作成される特許請求の範囲第（
６）項記載の光ファイバ用母材の製造方法。 - （９）粒径の小さいガラス微粒子からなる多孔質ガラス
棒は、一酸化炭素炎を用いて作成される特許請求の範囲
第（６）項記載の光ファイバ用母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25409984A JPS61132532A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25409984A JPS61132532A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61132532A true JPS61132532A (ja) | 1986-06-20 |
| JPH05352B2 JPH05352B2 (ja) | 1993-01-05 |
Family
ID=17260206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25409984A Granted JPS61132532A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61132532A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015227259A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | 住友電気工業株式会社 | 多孔質シリカ管の製造方法および多孔質シリカ管 |
| JP2017088445A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ母材の製造方法 |
-
1984
- 1984-12-03 JP JP25409984A patent/JPS61132532A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015227259A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | 住友電気工業株式会社 | 多孔質シリカ管の製造方法および多孔質シリカ管 |
| JP2017088445A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05352B2 (ja) | 1993-01-05 |
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