JPS61141632A - 光ファイバーの製造方法 - Google Patents
光ファイバーの製造方法Info
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- JPS61141632A JPS61141632A JP60278072A JP27807285A JPS61141632A JP S61141632 A JPS61141632 A JP S61141632A JP 60278072 A JP60278072 A JP 60278072A JP 27807285 A JP27807285 A JP 27807285A JP S61141632 A JPS61141632 A JP S61141632A
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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]
- C03B37/018—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] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
- C03B37/01815—Reactant deposition burners or deposition heating means
- C03B37/01823—Plasma deposition burners or heating means
- C03B37/0183—Plasma deposition burners or heating means for plasma within a tube substrate
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
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- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
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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】
本発明は光ファイバの製造方法に関するもので、該方法
においてガラス層を１ｉｏｏ〜１３００ ’Ｃの温度に
加熱したガラス管の内壁に析出させ、反応混合ガスを１
〜３０ｈＰａの圧力でガラス管に導入し同時にガラス管
内部にプラズマを２つの折返し点間を前後に往復させ然
る後光ファイバの意図する構造に対応したガラス量が析
出しているガラス管をコラプスして固体プレフォームを
生成し、これより光ファイバを線引きする。
においてガラス層を１ｉｏｏ〜１３００ ’Ｃの温度に
加熱したガラス管の内壁に析出させ、反応混合ガスを１
〜３０ｈＰａの圧力でガラス管に導入し同時にガラス管
内部にプラズマを２つの折返し点間を前後に往復させ然
る後光ファイバの意図する構造に対応したガラス量が析
出しているガラス管をコラプスして固体プレフォームを
生成し、これより光ファイバを線引きする。
これに関して、「ガラス管」とは、融解によりシリカ結
晶から作成されるかあるいは合成的に作成されたドープ
された又は未ドープアモルファスシリカ（融解シリカ、
石英ガラス）から成るか、又は合成的におよび融解によ
るシリカ結晶から作成されたドープされた又は未ドープ
アモルファスシリカ（融解シリカ、石英ガラス）から成
る支持管又は基体の管を意味する。
晶から作成されるかあるいは合成的に作成されたドープ
された又は未ドープアモルファスシリカ（融解シリカ、
石英ガラス）から成るか、又は合成的におよび融解によ
るシリカ結晶から作成されたドープされた又は未ドープ
アモルファスシリカ（融解シリカ、石英ガラス）から成
る支持管又は基体の管を意味する。
上記方法でグレーデッドインデックスファイバとスナッ
プドインデックスファイバを製造することができ、必要
とされるファイバ構造に対応してガラス量が析出される
。上記方法による先導波管又は光ファイバの製造方法は
例えば米国再発行特許第３０．６３５号明細書及び米国
特許第４．３１４．８３３号明細書より知られている。
プドインデックスファイバを製造することができ、必要
とされるファイバ構造に対応してガラス量が析出される
。上記方法による先導波管又は光ファイバの製造方法は
例えば米国再発行特許第３０．６３５号明細書及び米国
特許第４．３１４．８３３号明細書より知られている。
この製造方法は「非等温プラズマＣＶＤ方法」として業
界で知られており、Ｐはプラズマ、ＣＶＤは化学蒸着を
あられしている。
界で知られており、Ｐはプラズマ、ＣＶＤは化学蒸着を
あられしている。
この方法においてはガラスレーザーはガス相より直接ガ
ラス管（不均一反応）内壁上に析出される。
ラス管（不均一反応）内壁上に析出される。
このことは、米国特許第４，３１４．８３３号明細書に
詳しく示されているようにガス相中におけるガラススー
トの形成を回避する。
詳しく示されているようにガス相中におけるガラススー
トの形成を回避する。
ＰＣＶＤ方法と、管の内壁をコーティングすることによ
る光ファイバの製造に用いられるＭＣＶＤ方法との本質
的な差異は、ガラス成分の沈着に必要とされる化学反応
を活性化する方法にある。ＭＣＶＤ方法はバーナー（ト
ーチ）を用いる熱活性化に基づくが、ＰＣＶＤ方法は電
子励起による活性化に基づく。
る光ファイバの製造に用いられるＭＣＶＤ方法との本質
的な差異は、ガラス成分の沈着に必要とされる化学反応
を活性化する方法にある。ＭＣＶＤ方法はバーナー（ト
ーチ）を用いる熱活性化に基づくが、ＰＣＶＤ方法は電
子励起による活性化に基づく。
ＭＣＶＤ方法においては、最初にスートの微粒子（ガラ
ススート）が主として生じ、温度及び重力場におけるそ
の析出は管が回転する場合管の周囲上及び管に沿って均
一に生じるのみであり、緻密な層を形成するためには、
その後接析出物質を焼結しなければならない。これに対
しＰＣＶＤ方法においては電子励起の間に細かいスート
状の粒子の形成はなされなく、ガス状反応生成物がむし
ろ分子状形態で存在し比較的速い拡散により通常使用さ
れるＳｉＯ□管の内壁に達しそこに凝縮する。従って析
出は狭い範囲におこり液管の同上に均一に生じ、次の焼
結は必要ではない。このことはＰＣＶＤ方法においては
、ガラスはプラズマ移動の両方向で沈着し得るが、ＭＣ
ＶＤ方法においてはガラス粒子が一方向、即ち反応性ガ
ス流の方向にのみ析出する理由を説明している。
ススート）が主として生じ、温度及び重力場におけるそ
の析出は管が回転する場合管の周囲上及び管に沿って均
一に生じるのみであり、緻密な層を形成するためには、
その後接析出物質を焼結しなければならない。これに対
しＰＣＶＤ方法においては電子励起の間に細かいスート
状の粒子の形成はなされなく、ガス状反応生成物がむし
ろ分子状形態で存在し比較的速い拡散により通常使用さ
れるＳｉＯ□管の内壁に達しそこに凝縮する。従って析
出は狭い範囲におこり液管の同上に均一に生じ、次の焼
結は必要ではない。このことはＰＣＶＤ方法においては
、ガラスはプラズマ移動の両方向で沈着し得るが、ＭＣ
ＶＤ方法においてはガラス粒子が一方向、即ち反応性ガ
ス流の方向にのみ析出する理由を説明している。
光ファイバに対するプレフォームを製造する２つの技術
的方法の経済性は特定の製造方法で達成される収率に本
質的に依存する。この関係の基本的なパラメータは製造
工程、化学反応収率、析出速度及びプレフォーム長に沿
った析出物質の光学的かつ幾何学的均一性の再現性であ
る。
的方法の経済性は特定の製造方法で達成される収率に本
質的に依存する。この関係の基本的なパラメータは製造
工程、化学反応収率、析出速度及びプレフォーム長に沿
った析出物質の光学的かつ幾何学的均一性の再現性であ
る。
その特別な反応及び析出機構により、ＰＣＶＤ方法は、
反応収率はぼ１００％で、高再現性で且つ他の方法と比
較して低エンドテーパー損失で光学的に高品質のプレフ
ォームを製造することを可能にする。「エンドテーパー
」とは、光学的かつ幾何学的特性が十分に一定でないプ
レフォームの両端における析出帯域を意味し、かかる帯
域間のプレフォーム長は以下均一プラド−域と称する。
反応収率はぼ１００％で、高再現性で且つ他の方法と比
較して低エンドテーパー損失で光学的に高品質のプレフ
ォームを製造することを可能にする。「エンドテーパー
」とは、光学的かつ幾何学的特性が十分に一定でないプ
レフォームの両端における析出帯域を意味し、かかる帯
域間のプレフォーム長は以下均一プラド−域と称する。
ＰＣＶＤ方法において管壁への輸送は急速な分子拡散機
構によりなされるので、支持管の長さ方向における蒸着
の範囲は小さく；均一プラド−域は一定速度で管に沿っ
て往復移動する反応帯域の結果であり、同時にプレフォ
ームの端部で往復折返しに必要な非一定速度域を、可能
な限り小さく選択する。
構によりなされるので、支持管の長さ方向における蒸着
の範囲は小さく；均一プラド−域は一定速度で管に沿っ
て往復移動する反応帯域の結果であり、同時にプレフォ
ームの端部で往復折返しに必要な非一定速度域を、可能
な限り小さく選択する。
ＰＣＶＤ方法において、これらの条件で約０．５ｇ／分
の析出速度及び約７０ａｍのプレフォーム長の場合に、
約１０ｃ１ｆｉのエンドテーパー長を意味する約１５％
のエンドテーパーによる低い相対収率損となった。実際
の理由のため、エンドテーパー長は析出量がプラトー域
における最大値の１０％及び９０％である位置間の距離
と規定する。
の析出速度及び約７０ａｍのプレフォーム長の場合に、
約１０ｃ１ｆｉのエンドテーパー長を意味する約１５％
のエンドテーパーによる低い相対収率損となった。実際
の理由のため、エンドテーパー長は析出量がプラトー域
における最大値の１０％及び９０％である位置間の距離
と規定する。
他の型の反応機構及び輸送機構によりＭＣＶＤ方法にお
ける状況は全く異なり、−特に均一ガス相反応によるガ
ラススートの形成により一管の長さに沿う広範囲にわた
る析出分布を得る結果となり従ってエンドテーパー損失
を減じるための付加的処置が必要となる。
ける状況は全く異なり、−特に均一ガス相反応によるガ
ラススートの形成により一管の長さに沿う広範囲にわた
る析出分布を得る結果となり従ってエンドテーパー損失
を減じるための付加的処置が必要となる。
英国特許公開２１１８１６５号から知られているＭＣＶ
Ｄ技術におけるテーパーの減少方法は可変速度、すなわ
ち機械的手段による非直線運動で管に沿ってトーチを移
動することより成る。該動きの性質はそれぞれの場合の
特定の析出機能に依存して決定され、ＭＣＶＤ方法にお
いては複雑な方法で全析出パラメータに依存しかつ存在
する特定析出条件に対して反復方法により実験的に確定
しなければならない。全ての場合、全析出長に沿った特
別の非線形移動を必要とする。テーパーを減じる他の可
能な方法、例えば管の入口でトーチ速度をおとすことか
ら成る線型機械的ランピング（ｒａｍｐｉｎｇ）または
流量変更方法は、ディスカッジョンされたがまず容易で
はないことが見出されたもので、上記方法またはその効
果は十分に評価されなかった。このことに関する理由は
、−従って上記特別処置に関する理由は、−ＭＣＶＤ方
法自体に見出され、該方法の次の特定特性に帰する； −ＭＣＶＤ方法において、Ｓｉｎ、およびドープを組み
合せる際の挙動及び粒度分布は、ガラススート形成を伴
う熱反応過程のため、極めて複雑な方法で全プロセスパ
ラメータに依存し；従って析出機能は実験的にのみ決定
することができるが、理論方法により定量的に計算でき
ない。
Ｄ技術におけるテーパーの減少方法は可変速度、すなわ
ち機械的手段による非直線運動で管に沿ってトーチを移
動することより成る。該動きの性質はそれぞれの場合の
特定の析出機能に依存して決定され、ＭＣＶＤ方法にお
いては複雑な方法で全析出パラメータに依存しかつ存在
する特定析出条件に対して反復方法により実験的に確定
しなければならない。全ての場合、全析出長に沿った特
別の非線形移動を必要とする。テーパーを減じる他の可
能な方法、例えば管の入口でトーチ速度をおとすことか
ら成る線型機械的ランピング（ｒａｍｐｉｎｇ）または
流量変更方法は、ディスカッジョンされたがまず容易で
はないことが見出されたもので、上記方法またはその効
果は十分に評価されなかった。このことに関する理由は
、−従って上記特別処置に関する理由は、−ＭＣＶＤ方
法自体に見出され、該方法の次の特定特性に帰する； −ＭＣＶＤ方法において、Ｓｉｎ、およびドープを組み
合せる際の挙動及び粒度分布は、ガラススート形成を伴
う熱反応過程のため、極めて複雑な方法で全プロセスパ
ラメータに依存し；従って析出機能は実験的にのみ決定
することができるが、理論方法により定量的に計算でき
ない。
１００ ％以下であるＳｉＯ□の析出収率と関連するガ
ラススート形成の結果として、ＭＣＶＤ方法における局
部析出プロフィルは折返し点間の移動長より大きく、換
言すれば、スート粒子は管の端からさらに大きい容積中
を通る。従って適度な一定層厚みを達するためトーチは
全移動長を非直線的に移動しなくてはならず；均一プラ
ド−域は実際にはＭ（：ＶＤ六方法存在しない。
ラススート形成の結果として、ＭＣＶＤ方法における局
部析出プロフィルは折返し点間の移動長より大きく、換
言すれば、スート粒子は管の端からさらに大きい容積中
を通る。従って適度な一定層厚みを達するためトーチは
全移動長を非直線的に移動しなくてはならず；均一プラ
ド−域は実際にはＭ（：ＶＤ六方法存在しない。
一テーパーを減じるため他のプロセスパラメータ、例え
ばトーチ速度を変えることは−再びドープ組込みの複雑
な挙動、収率およびスート粒径のために−直ちにかつ同
時に析出プロフィル又は析出機能、ドープ組込み及び収
率を変化する速効を有する。従ってかかる変化はＭＣＶ
Ｄ法において制御することは困難で光学的特性及び均一
性にマイナスの効果を及ぼさないで満足するのは不可能
である。
ばトーチ速度を変えることは−再びドープ組込みの複雑
な挙動、収率およびスート粒径のために−直ちにかつ同
時に析出プロフィル又は析出機能、ドープ組込み及び収
率を変化する速効を有する。従ってかかる変化はＭＣＶ
Ｄ法において制御することは困難で光学的特性及び均一
性にマイナスの効果を及ぼさないで満足するのは不可能
である。
上記結論として、エンドテーパー損失に関係している限
り、ＰＣＶＤ方法は、該方法に固有でありかつＭＣＶＤ
方法においてテーパーを減じかつプレフォームにおいて
均一プラド−域を達するために採用された精巧かつ問題
の処理を用いる必要がないという利点を提供する。
り、ＰＣＶＤ方法は、該方法に固有でありかつＭＣＶＤ
方法においてテーパーを減じかつプレフォームにおいて
均一プラド−域を達するために採用された精巧かつ問題
の処理を用いる必要がないという利点を提供する。
それにもかかわらず、ＰＣＶＤ方法においてもエンドテ
ーパー損失をさらに減じプロセス収率の一層の増加を達
成することが望ましい。析出速度を約０．５ｇ／分以上
にまで増加する場合、一般に行なわれているプロセス条
件下でさえも、相対的エンドテーパー損失が十分に小さ
いままである（すなわち典型的にはプレフォーム長の２
０％以下である）ことを確保することが特に望ましい。
ーパー損失をさらに減じプロセス収率の一層の増加を達
成することが望ましい。析出速度を約０．５ｇ／分以上
にまで増加する場合、一般に行なわれているプロセス条
件下でさえも、相対的エンドテーパー損失が十分に小さ
いままである（すなわち典型的にはプレフォーム長の２
０％以下である）ことを確保することが特に望ましい。
従ワて本発明の目的は、ＰＣＶＤ方法による光学的プレ
フォームの製造において、プレフォームの光学的特性又
は高反応収率にいかなるマイナス効果をも及ぼすことな
くプレフォームの端部における非一定析出領域を効果的
に減じることが可能である方法を提供することである。
フォームの製造において、プレフォームの光学的特性又
は高反応収率にいかなるマイナス効果をも及ぼすことな
くプレフォームの端部における非一定析出領域を効果的
に減じることが可能である方法を提供することである。
本発明は少なくとも１つの折返し点の領域においてプラ
ズマを時間と共に非直線的に移動すること、及び／又は
時間の関数としてガラス管長に沿ったプラズマの範囲を
変化させることにより、本目的を達成することに指向し
ており、該領域はエンドテーパー損失の効果的な（一層
の）減少（付加的処理がない条件に対して）を請は合う
に十分な寸法である。
ズマを時間と共に非直線的に移動すること、及び／又は
時間の関数としてガラス管長に沿ったプラズマの範囲を
変化させることにより、本目的を達成することに指向し
ており、該領域はエンドテーパー損失の効果的な（一層
の）減少（付加的処理がない条件に対して）を請は合う
に十分な寸法である。
本発明の方法は本質的に実験的に確定された知見に基づ
いており、すなわち折返し点において反応領域に対して
速度を上げたり下げたりするためランプ長−機械的理由
により最少に保持される−を比較的長く製造する場合に
は、このことはエンドテーパー長を明白に短かくする驚
くべき効果を有することを可能にする〔一定のプラズマ
移動（ストローク）速度の可能な限り長い領域がブ。
いており、すなわち折返し点において反応領域に対して
速度を上げたり下げたりするためランプ長−機械的理由
により最少に保持される−を比較的長く製造する場合に
は、このことはエンドテーパー長を明白に短かくする驚
くべき効果を有することを可能にする〔一定のプラズマ
移動（ストローク）速度の可能な限り長い領域がブ。
レフオームにおいて大きいプラトー域を達するに必要と
される従来の説とは逆である〕。かかることに関する条
件は当然移動の折返し領域における移動の非直線的変化
の範囲及び特別な工程が与えられた析出条件に適切に適
用されるということである。
される従来の説とは逆である〕。かかることに関する条
件は当然移動の折返し領域における移動の非直線的変化
の範囲及び特別な工程が与えられた析出条件に適切に適
用されるということである。
折返し点の領域におけるかかる非直線移動はｐｃｖｏ方
法において共振器の機械的移動の、すなわち反応器の析
出速度プロフィルの適当な修正によるだけでなく達せら
れる。他の方法と違って、ＰＣＶＤ方法は。プラズマの
範囲、従って反応器位置に対する析出の局部的位置をプ
ラズマ出力、ガス圧力及びガス流の条件を変えることに
より限定方法で変化させることができる事に本質的に基
づく一連の付加的な特定の可能性を提供する。かかる変
化が折返し領域において共振器の位置に応じて、適当な
方法で行なわれる場合、かかる処置で本発明の目的であ
る一層効果的なテーパー減少を達成することが可能であ
り：圧力、出力及び流量変化の処置も液管の長さ上の析
出帯域の非直線的移動をもたらし且つ個別に又は互いに
組合せて有利に適用することができる。
法において共振器の機械的移動の、すなわち反応器の析
出速度プロフィルの適当な修正によるだけでなく達せら
れる。他の方法と違って、ＰＣＶＤ方法は。プラズマの
範囲、従って反応器位置に対する析出の局部的位置をプ
ラズマ出力、ガス圧力及びガス流の条件を変えることに
より限定方法で変化させることができる事に本質的に基
づく一連の付加的な特定の可能性を提供する。かかる変
化が折返し領域において共振器の位置に応じて、適当な
方法で行なわれる場合、かかる処置で本発明の目的であ
る一層効果的なテーパー減少を達成することが可能であ
り：圧力、出力及び流量変化の処置も液管の長さ上の析
出帯域の非直線的移動をもたらし且つ個別に又は互いに
組合せて有利に適用することができる。
さらに驚くべきことには、ｐｃｖｏ方法における局部析
出帯域の範囲は実際には全プロセスパラメータ（圧力、
温度、マイクロ波出力、管形状）に無関係で、被覆され
るべき管を通る全ガス流に全くかつ単に直線的に依存す
ることを見出した。このことにより、ＰＣＶＤ方法にお
けるエンドテーパー長が本発明の処置を適用することな
くしては全ガス流量により直線的に成長するという予期
されなかったが実験的に確認された知見を得た。
出帯域の範囲は実際には全プロセスパラメータ（圧力、
温度、マイクロ波出力、管形状）に無関係で、被覆され
るべき管を通る全ガス流に全くかつ単に直線的に依存す
ることを見出した。このことにより、ＰＣＶＤ方法にお
けるエンドテーパー長が本発明の処置を適用することな
くしては全ガス流量により直線的に成長するという予期
されなかったが実験的に確認された知見を得た。
プラズマが非直線的に移動し及び／又はガラス管の長さ
に沿って時間の関数としてその範囲を変化させる領域は
、全析出長の２〜４０％に対応するのが好ましい。更に
短かい領域は好ましくなく、その理由は本発明の目的と
するテーパー減少効果は該領域が短くなるにつれて徐々
に減少し、その上機械的理由のため折返し点で共振器の
速度を上げたり下げたりする領域は短かすぎるべきでは
ないが、析出長の４０％以上の長い領域は必要ではなく
、その理由は４０％以下の領域で相対的テーパー損失は
すでにプレフォーム長の２０％以下で、これは一般に高
プロセス収率を確率するに十分であるからである。
に沿って時間の関数としてその範囲を変化させる領域は
、全析出長の２〜４０％に対応するのが好ましい。更に
短かい領域は好ましくなく、その理由は本発明の目的と
するテーパー減少効果は該領域が短くなるにつれて徐々
に減少し、その上機械的理由のため折返し点で共振器の
速度を上げたり下げたりする領域は短かすぎるべきでは
ないが、析出長の４０％以上の長い領域は必要ではなく
、その理由は４０％以下の領域で相対的テーパー損失は
すでにプレフォーム長の２０％以下で、これは一般に高
プロセス収率を確率するに十分であるからである。
さらに、規定したプラズマの「ストローク」に対してガ
ス流量は次の式 〔但しＱ’？およびＱ’！ＩＣＬ は全ガス流量及び
Ｓｉｎ。
ス流量は次の式 〔但しＱ’？およびＱ’！ＩＣＬ は全ガス流量及び
Ｓｉｎ。
形成性塩化物のガス流量をｓｃｃｍ （２７３Ｋ及び１
０１３ｈＰａの標準状態における１分当りの立方センチ
メートル）で、ｍ’ｓｉｏはＳｉＯ□析出速度を１分当
りのダラムで、ｚｐは析出長又はプレフォーム長をメー
トルで示す〕で表わされる関係に対応して調整するのが
好ましい。
０１３ｈＰａの標準状態における１分当りの立方センチ
メートル）で、ｍ’ｓｉｏはＳｉＯ□析出速度を１分当
りのダラムで、ｚｐは析出長又はプレフォーム長をメー
トルで示す〕で表わされる関係に対応して調整するのが
好ましい。
式（１）が満たされている領域において、Ｑ１０は可能
な限り低い値とすべきである。
な限り低い値とすべきである。
めに≧３で選択するのが好ましい。式（１）によるガス
流量の選択は、いずれにせよ相対的テーパー損失がプレ
フォーム長の２０％以下（上限）のままでありかつ流量
条件がプロセスの経済性（下限）の理由に対してテーパ
ー減少を必要とする析出速度に対応することを確定する
。さらに、全ガス流量、をＱ′ｉ≧１０１０００ｓｃｃ
ｍ及び／又は塩化物ガス流量を度に対応する）に設定す
ることが効果的であり、その理由は低い流量速度及び析
出速度でテーパー損失はいずれにせよ本発明の処置を適
用することなくすでに十分に小さいからである。
流量の選択は、いずれにせよ相対的テーパー損失がプレ
フォーム長の２０％以下（上限）のままでありかつ流量
条件がプロセスの経済性（下限）の理由に対してテーパ
ー減少を必要とする析出速度に対応することを確定する
。さらに、全ガス流量、をＱ′ｉ≧１０１０００ｓｃｃ
ｍ及び／又は塩化物ガス流量を度に対応する）に設定す
ることが効果的であり、その理由は低い流量速度及び析
出速度でテーパー損失はいずれにせよ本発明の処置を適
用することなくすでに十分に小さいからである。
プラズマストロークを好ましくは３００ｃｍ以下にすべ
きである。長いストロークはかなり技術的な困難性（コ
ーティング及びプラズマ間の管の変形。
きである。長いストロークはかなり技術的な困難性（コ
ーティング及びプラズマ間の管の変形。
コーティング装置の大きさ、プレフォームの取り扱い）
を含む。
を含む。
本方法の他の例は、プラズマを発するマイクロ波発生器
を時間の関数として非直線的に移動させることより成る
。
を時間の関数として非直線的に移動させることより成る
。
好ましくはマイクロ波共振器は次の式
（但しＱ７は全ガス流量をｓｃｃｍで示す）で表わされ
る関係によるΔＺｉの距離に亘る折返し点の領域におい
て速度を直線的に変化させてスピードを上げたり下げた
りする。距離ΔＺ、ｔはランプ長として示す。
る関係によるΔＺｉの距離に亘る折返し点の領域におい
て速度を直線的に変化させてスピードを上げたり下げた
りする。距離ΔＺ、ｔはランプ長として示す。
特に、マイクロ波共振器は次の式
（但しＱ１０は全ガス流量を５ｃｃｎ＋で示す）で表わ
される関係による距離ΔＺＲに亘る折返し点の領域にお
いて速度を直線的に変化させてスピードを上げたり下げ
たりする。距離ΔＺＲはランプ長として示す。
される関係による距離ΔＺＲに亘る折返し点の領域にお
いて速度を直線的に変化させてスピードを上げたり下げ
たりする。距離ΔＺＲはランプ長として示す。
さらに本方法の好ましい型は時間の関数として折返し点
領域におけるプラズマの範囲を変化することから成る。
領域におけるプラズマの範囲を変化することから成る。
かかる目的に対してマイクロ波共振器が折返し点領域に
ある限り、折返し点領域におけるマイクロ波共振器の出
力を好ましくは１０〜５０％だけ減じ及び／又は反応混
合ガスの圧力を１０〜１００％だけ増加する。折返し点
領域におけるプラズマの範囲の時間変化の結果として、
このことは析出帯域の 、移動を非直線的に起こさせ
る効果を有し、それにより本発明においてテーパー長を
短（する。
ある限り、折返し点領域におけるマイクロ波共振器の出
力を好ましくは１０〜５０％だけ減じ及び／又は反応混
合ガスの圧力を１０〜１００％だけ増加する。折返し点
領域におけるプラズマの範囲の時間変化の結果として、
このことは析出帯域の 、移動を非直線的に起こさせ
る効果を有し、それにより本発明においてテーパー長を
短（する。
本発明をさらに次の例により説明する。
全ての例において、コア領域におけるステップドインデ
ックス分布を有するプレフォームをｐｃｖ。
ックス分布を有するプレフォームをｐｃｖ。
方法により製造し；全析出条件−テーパー減少に関する
関連パラメータを除く−を一定に保持した。シリカガラ
ス管（外径１８ｍｍ、内径１５ｍｍ）を使用し；−尾領
域における共振速度−ストローク長が５０ｃｍ以上−は
８ＩＩ＋・分−１であり、１ 、２ｃｍのランプ長上の
エンド点で前進方向においてはゼロまで一定に減速しそ
の逆方向においては適当な値まで同様の型でスピードを
上げた。全析出温度領域の開基化物流量は約０．５ｇ・
分−１の析出速度に対電に保持した。他のＰＣＶＤパラ
メータは同様に析出速度に対してそれらの最適値で一定
に保持し；基体温度は１２３０℃であり、析出圧力は約
１３ｈＰａ及び連結マイクロ波出力は約９００ワットで
あった。析出した層の全数は８２５であり、これは有効
な全析出時間５３分に対応した。
関連パラメータを除く−を一定に保持した。シリカガラ
ス管（外径１８ｍｍ、内径１５ｍｍ）を使用し；−尾領
域における共振速度−ストローク長が５０ｃｍ以上−は
８ＩＩ＋・分−１であり、１ 、２ｃｍのランプ長上の
エンド点で前進方向においてはゼロまで一定に減速しそ
の逆方向においては適当な値まで同様の型でスピードを
上げた。全析出温度領域の開基化物流量は約０．５ｇ・
分−１の析出速度に対電に保持した。他のＰＣＶＤパラ
メータは同様に析出速度に対してそれらの最適値で一定
に保持し；基体温度は１２３０℃であり、析出圧力は約
１３ｈＰａ及び連結マイクロ波出力は約９００ワットで
あった。析出した層の全数は８２５であり、これは有効
な全析出時間５３分に対応した。
析出後プレフォームをコラプスし次いでＰＩＯＩ −プ
レフォーム分析装置で、プレフォーム長ＺＰを関数とし
て支持管及び析出したコア物質問の光学的屈折率の差及
びコア形状を調べるために測定した。かかる型の測定に
おいて共振器の中心（又は折返し点）に関連する析出点
、幾何学的量占有域及びプレフォームに沿う光学的屈折
率も同様に測定することができる。次の結果及び具体例
は本質的に幾何学的エンドテーパー又はテーバー域の減
少に関する本発明の方法の効果のみを示す。コア半径に
関して計算した、予期した値と実験的に測定したコア半
径との間の一致は、与えられた例における全条件下のプ
ロセス収率が定量的であるという付加的な確定を提供し
た。プラトー域においては、テーパーを減じるために付
加的に用いられる処置の結果としてコア及びクラッド間
の相対的？折率の差には変化を測定することはできなか
った。
レフォーム分析装置で、プレフォーム長ＺＰを関数とし
て支持管及び析出したコア物質問の光学的屈折率の差及
びコア形状を調べるために測定した。かかる型の測定に
おいて共振器の中心（又は折返し点）に関連する析出点
、幾何学的量占有域及びプレフォームに沿う光学的屈折
率も同様に測定することができる。次の結果及び具体例
は本質的に幾何学的エンドテーパー又はテーバー域の減
少に関する本発明の方法の効果のみを示す。コア半径に
関して計算した、予期した値と実験的に測定したコア半
径との間の一致は、与えられた例における全条件下のプ
ロセス収率が定量的であるという付加的な確定を提供し
た。プラトー域においては、テーパーを減じるために付
加的に用いられる処置の結果としてコア及びクラッド間
の相対的？折率の差には変化を測定することはできなか
った。
本発明を次の比較例及び実施例により説明する。
１校斑上
テーパーを減少するのに付加的処置を用いることなく、
上記条件下でＰＣＶＤにより約１４．５〜１５．Ｏｃｍ
長の幾何学的エンドテーパーを生じた。
上記条件下でＰＣＶＤにより約１４．５〜１５．Ｏｃｍ
長の幾何学的エンドテーパーを生じた。
これらの条件下における蒸着において酸素の一定流量は
Ｑ′。・１８００ｓｃｃｍｃｍであり、従って総流量Ｑ
アはＱ′アユ２０００ｓｃｃｍｃｍ （塩化物ガス流
れを含む）であり０■／ＳｉＣｌｍ比は９：１であった
。これらの実験条件と結果を本発明における式（１）に
よるデータと比較するとこの場合大きさは であり、従って式（１）を満足せず、５０ｃｍのプレフ
ォーム長の総プレフォーム長Ｚ，の約３０％に達する比
較的高いテーバー損失を導いた。
Ｑ′。・１８００ｓｃｃｍｃｍであり、従って総流量Ｑ
アはＱ′アユ２０００ｓｃｃｍｃｍ （塩化物ガス流
れを含む）であり０■／ＳｉＣｌｍ比は９：１であった
。これらの実験条件と結果を本発明における式（１）に
よるデータと比較するとこの場合大きさは であり、従って式（１）を満足せず、５０ｃｍのプレフ
ォーム長の総プレフォーム長Ｚ，の約３０％に達する比
較的高いテーバー損失を導いた。
ス１達１１ １工混論』■（区と
他の理想条件下で、酸素流量を比較例１に比較して１８
００から１２００ｓｃｃｍ、すなわちＯｘ／ＳｉＣｌ４
比を６＝１に減じた。これにより幾何学的テーパーは１
５ｃｍから９．５〜１０ｃｍに減じた。この場合大きさ
は式（１）にあてはまり；従って相対幾何学的テーバー
損失はプレフォーム長のわずか２０％に達するだけであ
った。この場合におけるテーパー長の減少は、最初の近
似に対して、総ガス流量の減少に正比例した。従って式
（１）において総ガス流量は可能な限り低い値にすべき
である。
００から１２００ｓｃｃｍ、すなわちＯｘ／ＳｉＣｌ４
比を６＝１に減じた。これにより幾何学的テーパーは１
５ｃｍから９．５〜１０ｃｍに減じた。この場合大きさ
は式（１）にあてはまり；従って相対幾何学的テーバー
損失はプレフォーム長のわずか２０％に達するだけであ
った。この場合におけるテーパー長の減少は、最初の近
似に対して、総ガス流量の減少に正比例した。従って式
（１）において総ガス流量は可能な限り低い値にすべき
である。
施例２ （ランプ長を増加）
ランプ長を最初の１．２ｃｍから３ ． ２ｃｍに増加
し、一方かかる増加した長さに亘り同じ一定値で共振器
の速度を上げかつ下げると、幾何学的テーバーはさらに
減少した約５ ． ０ｃｍになった。この場合他の蒸着
条件は実施例１に対応した。ランプ長は式（２）で示さ
れ、比較例１と比較して、プレフォーム長のわずか約１
０％（以前は３０％）の相対幾何学テーパーを得た。
し、一方かかる増加した長さに亘り同じ一定値で共振器
の速度を上げかつ下げると、幾何学的テーバーはさらに
減少した約５ ． ０ｃｍになった。この場合他の蒸着
条件は実施例１に対応した。ランプ長は式（２）で示さ
れ、比較例１と比較して、プレフォーム長のわずか約１
０％（以前は３０％）の相対幾何学テーパーを得た。
１１３（マイクロ゛出 の・化）
実施例２の条件下で、ランプ長の範囲におけるマイクロ
波出力を共振器の動きに応じてプラトー域の最大値から
この値の約８０％（折返し点）まで減じた。この処理に
より約３ｃｍｓすなわちプレフォーム長Ｚ２の約６％に
さらに減少した。
波出力を共振器の動きに応じてプラトー域の最大値から
この値の約８０％（折返し点）まで減じた。この処理に
より約３ｃｍｓすなわちプレフォーム長Ｚ２の約６％に
さらに減少した。
上記実施例はＰＣＶＤ技術におけるテーパーの効果的な
減少を達するための本発明の方法の効果を示す。本発明
により幾何学的テーパーを最初の値である１５ｃｍより
約３ｃｍ−すなわち約８０％の減少一に減じることが可
能となった。
減少を達するための本発明の方法の効果を示す。本発明
により幾何学的テーパーを最初の値である１５ｃｍより
約３ｃｍ−すなわち約８０％の減少一に減じることが可
能となった。
特許 出 願人 エヌ・ベー・フィリップス・フルー
イランペンファブリケン
イランペンファブリケン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガラス層を１１００〜１３００℃の温度に加熱した
ガラス管の内壁に析出し、反応混合ガスを１〜３０ｈＰ
ａの圧力でガラス管を介して導入し同時にガラス管内部
ではプラズマを２つの折返し点間を前後に往復して移動
し、然る後光ファイバの意図する構造に対応したガラス
量が析出しているガラス管をコラプスして固体プレフォ
ームを生成し、これより光ファイバを線引きする光ファ
イバの製造方法において、少なくとも１点の折返し点の
領域でプラズマを時間と共に非直線的に移動し及び／又
は時間の関数としてガラス管に沿うプラズマの縦方向範
囲で変え、該領域はエンドテーパー損失の効果的な減少
を確立するに十分な大きさであることを特徴とする光フ
ァイバの製造方法。 ２、プラズマが非直線的に移動し及び／又はガラス管の
軸に沿うその範囲で変化し該領域が全析出長の２〜４０
％に相当する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、プラズマストロークの規定した長さに対して、ガス
流量を次の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但しＱ′＿τおよびＱ′＿Ｓ＿ｉ＿Ｃ＿ｌ＿＿４は全
ガス流量ＳｉＯ＿２形成性塩化物のガス流量をｓｃｃｍ
（２７３Ｋおよび１０１３ｈＰａの標準状態における１
分当りの立方センチメートル）で、ｍ′＿Ｓ＿ｉ＿Ｏは
ＳｉＯ＿２析出速度を１分当りのグラムで、Ｚ＿Ｐは析
出長又はプレフォーム長をメートルで示す）で表わされ
る関係により設定し、式（１）が満たされている領域に
おいてＱ′＿τを可能な限り低く選定する特許請求の範
囲第１項記載の方法。 ４、比を［Ｑ′＿τ／Ｑ′＿Ｓ＿ｉ＿Ｃ＿ｌ＿＿４］に
選定する特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５、全ガス流量がＱ′＿τ≧１０００ｓｃｃｍである特
許請求の範囲第３項記載の方法。 ６、塩化物ガス流量がＱ′＿Ｓ＿ｉ＿Ｃ＿ｌ＿＿４≧１
８５ｓｃｃｍ（析出速度ｍ′＿Ｓ＿ｉ＿Ｏ＝０．５ｇ／
分に対応する）である特許請求の範囲第３項記載の方法
。 ７、プラズマのストローク長Ｚ＿Ｐが３００ｃｍ以下で
ある特許請求の範囲第３項記載の方法。 ８、プラズマを発生するマイク波発生器を時間の関数と
して非直線的に移動する特許請求の範囲第１〜７項いず
れか１つの項記載の方法。 ９、折返し点領域におけるマイクロ波共振器は次の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但しＱ′＿τは全ガス流量をｓｃｃｍで示す）で表わ
される関係による距離ΔＺ＿Ｒ上の速度を直線的に変化
させてスピードを上げたり下げたりする特許請求の範囲
第８項記載の方法。 １０、折返し点領域におけるマイクロ波共振器は次の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但しＱ′＿τは全ガス流量をｓｃｃｍで示す）で表わ
される関係による距離ΔＺ＿Ｒ上の速度を直線的に変化
させてスピードを上げたり下げたりする特許請求の範囲
第８項記載の方法。 １１、折返し点領域におけるプラズマの範囲を時間の関
数として変化させる特許請求の範囲第１〜７項いずれか
１つの項記載の方法。 １２、折返し点領域におけるマイクロ波共振器の出力を
１０〜５０％だけ減じる特許請求の範囲第１１項記載の
方法。 １３、反応混合ガスの圧力を、マイクロ波共振器が折返
し点にある限り、１０〜１００％だけ増加する特許請求
の範囲第１１項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843445239 DE3445239A1 (de) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern |
| DE3445239.7 | 1984-12-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61141632A true JPS61141632A (ja) | 1986-06-28 |
| JPH055774B2 JPH055774B2 (ja) | 1993-01-25 |
Family
ID=6252530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60278072A Granted JPS61141632A (ja) | 1984-12-12 | 1985-12-12 | 光ファイバーの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4741747A (ja) |
| EP (1) | EP0187405B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61141632A (ja) |
| DE (2) | DE3445239A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4822125B2 (ja) * | 2003-05-15 | 2011-11-24 | ドゥラカ ファイバー テクノロジー ベー ヴェー | 光ファイバーおよびプリフォームおよびそれらの製造方法 |
| JP2015027935A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-02-12 | ドラカ・コムテツク・ベー・ベー | プラズマ蒸着プロセスにより光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5188648A (en) * | 1985-07-20 | 1993-02-23 | U.S. Philips Corp. | Method of manufacturing optical fibres |
| DE3525979A1 (de) * | 1985-07-20 | 1987-01-29 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern |
| DE3635034A1 (de) * | 1986-10-15 | 1988-04-21 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern |
| DE3720030A1 (de) * | 1987-06-16 | 1988-12-29 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern |
| DE3720028A1 (de) * | 1987-06-16 | 1988-12-29 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern |
| DE3830622A1 (de) * | 1988-09-09 | 1990-03-15 | Schott Glaswerke | Verfahren zur herstellung einer preform nach dem picvd-verfahren |
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| US6769275B2 (en) | 2002-03-15 | 2004-08-03 | Fibercore, Inc. | Method for making optical fiber preform using simultaneous inside and outside deposition |
| DE10316487B4 (de) * | 2003-04-09 | 2005-03-31 | Heraeus Tenevo Ag | Verfahren zur Herstellung einer Vorform für optische Fasern |
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| NL1032140C2 (nl) * | 2006-07-10 | 2008-01-15 | Draka Comteq Bv | Werkwijze voor door middel van een inwendig damp-depositieproces vervaardigen van een optische voorvorm, alsmede een daarmee verkregen voorvorm. |
| NL1033773C2 (nl) * | 2007-04-27 | 2008-10-28 | Draka Comteq Bv | Werkwijze voor de vervaardiging van een voorvorm alsmede daarmee te verkrijgen optische vezel. |
| NL1033769C2 (nl) * | 2007-04-27 | 2008-10-28 | Draka Comteq Bv | Werkwijze voor het vervaardigen van een voorvorm alsmede werkwijze voor het uit een dergelijke voorvorm vervaardigen van optische vezels. |
| DE202008017383U1 (de) | 2008-12-19 | 2009-08-20 | J-Fiber Gmbh | Glas, insbesondere Glasfaser-Preform |
| NL1036343C2 (nl) | 2008-12-19 | 2010-06-22 | Draka Comteq Bv | Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een optische voorvorm. |
| US8065893B2 (en) | 2009-07-10 | 2011-11-29 | Dau Wu | Process, apparatus, and material for making silicon germanium core fiber |
| NL1037163C2 (nl) | 2009-07-30 | 2011-02-02 | Draka Comteq Bv | Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een primaire voorvorm voor optische vezels. |
| NL1037164C2 (nl) | 2009-07-30 | 2011-02-02 | Draka Comteq Bv | Werkwijze voor het vervaardigen van een primaire voorvorm voor optische vezels. |
| NL2004544C2 (nl) | 2010-04-13 | 2011-10-17 | Draka Comteq Bv | Inwendig dampdepositieproces. |
| NL2004546C2 (nl) | 2010-04-13 | 2011-10-17 | Draka Comteq Bv | Inwendig dampdepositieproces. |
| NL2004874C2 (nl) | 2010-06-11 | 2011-12-19 | Draka Comteq Bv | Werkwijze voor het vervaardigen van een primaire voorvorm. |
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| NL2006472C2 (en) | 2011-03-25 | 2012-09-26 | Draka Comteq Bv | Method of manufacturing an optical fibre, preform and optical fibre. |
| NL2007447C2 (nl) | 2011-09-20 | 2013-03-21 | Draka Comteq Bv | Werkwijze voor de vervaardiging van een primaire voorvorm voor optische vezels, primaire voorvorm, uiteindelijke voorvorm, optische vezel. |
| NL2007448C2 (nl) | 2011-09-20 | 2013-03-21 | Draka Comteq Bv | Werkwijze voor de vervaardiging van een primaire voorvorm voor optische vezels, primaire voorvorm, uiteindelijke voorvorm, optische vezels. |
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| NL2031450B1 (en) | 2022-03-30 | 2023-10-24 | Draka Comteq Bv | A PCVD deposition process for manufacturing a primary preform as well as a method for forming optical fibres from such a preform |
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1984
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-
1985
- 1985-11-25 DE DE8585201944T patent/DE3576489D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-11-25 EP EP85201944A patent/EP0187405B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-06 US US06/806,069 patent/US4741747A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-12-12 JP JP60278072A patent/JPS61141632A/ja active Granted
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|---|---|
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| DE3445239A1 (de) | 1986-06-19 |
| EP0187405A2 (de) | 1986-07-16 |
| JPH055774B2 (ja) | 1993-01-25 |
| DE3576489D1 (de) | 1990-04-19 |
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