JPS6159251B2 - - Google Patents
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- JPS6159251B2 JPS6159251B2 JP4143580A JP4143580A JPS6159251B2 JP S6159251 B2 JPS6159251 B2 JP S6159251B2 JP 4143580 A JP4143580 A JP 4143580A JP 4143580 A JP4143580 A JP 4143580A JP S6159251 B2 JPS6159251 B2 JP S6159251B2
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- optical fiber
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Classifications
-
- 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
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
- C03B2207/62—Distance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
- C03B2207/64—Angle
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/70—Control measures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/80—Feeding the burner or the burner-heated deposition site
- C03B2207/81—Constructional details of the feed line, e.g. heating, insulation, material, manifolds, filters
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はガラス作製用原料を火炎加水分解反
応してガラス微粒子を生成し、これを回転する出
発材に吹付け、その出発材を回転の中心方向に移
動させることにより多孔質ガラス体をその軸方向
に沿つて堆積成長させ、その多孔質ガラス体を透
明ガラス化して光フアイバ用母材を得る光フアイ
バ用母材の製造方法に関する。
応してガラス微粒子を生成し、これを回転する出
発材に吹付け、その出発材を回転の中心方向に移
動させることにより多孔質ガラス体をその軸方向
に沿つて堆積成長させ、その多孔質ガラス体を透
明ガラス化して光フアイバ用母材を得る光フアイ
バ用母材の製造方法に関する。
この種の光フアイバ用母材製造方法は気相軸付
け法（以下VAD法と呼ぶ）と呼ばれ、長尺、大
型の光フアイバ用母材が連続的に製造可能であ
り、光学的特性においては低損失な光フアイバを
容易に得ることのできる特徴がある。このVAD
法における屈折率分布は、火炎中に存在する
SiO2，ＧO2などのガラス原料微粒子の拡散現
象によつて空間的に形成される。半径方向に連続
的に屈折率が変化しているグレーデツト型光フア
イバの屈折率分布は一般に(1)式で表わされる。
け法（以下VAD法と呼ぶ）と呼ばれ、長尺、大
型の光フアイバ用母材が連続的に製造可能であ
り、光学的特性においては低損失な光フアイバを
容易に得ることのできる特徴がある。このVAD
法における屈折率分布は、火炎中に存在する
SiO2，ＧO2などのガラス原料微粒子の拡散現
象によつて空間的に形成される。半径方向に連続
的に屈折率が変化しているグレーデツト型光フア
イバの屈折率分布は一般に(1)式で表わされる。
こゝでａ：光フアイバのコア半径、△はコアと
クラツドとの屈折率差、n1：コア内での最大屈折
率、n2：クラツドの屈折率。
クラツドとの屈折率差、n1：コア内での最大屈折
率、n2：クラツドの屈折率。
αは屈折率分布係数と呼ばれ、α〓２で２乗形
に近い分布の時、光フアイバの伝送帯域は最も良
好となることが知られている。しかしながら逆に
伝送帯域はαに極めて敏感なため、αの値が少し
でも理想値よりずれると伝送帯域が極端に悪くな
る。母材の製造中に屈折率分布を制御し、αの値
を正確に所望の値になるようにすることは困難な
ことであつた。特にVAD法においては空間的に
屈折率分布を形成せしめているため、火炎を得る
ためのバーナの位置やその炎など空間的配置をい
かに適正に精度良く設定するかがαの制御性にと
つて重要である。しかし炎のゆれ、振動などのた
め再現性に乏しく、広帯域な光フアイバが得難い
欠点があつた。
に近い分布の時、光フアイバの伝送帯域は最も良
好となることが知られている。しかしながら逆に
伝送帯域はαに極めて敏感なため、αの値が少し
でも理想値よりずれると伝送帯域が極端に悪くな
る。母材の製造中に屈折率分布を制御し、αの値
を正確に所望の値になるようにすることは困難な
ことであつた。特にVAD法においては空間的に
屈折率分布を形成せしめているため、火炎を得る
ためのバーナの位置やその炎など空間的配置をい
かに適正に精度良く設定するかがαの制御性にと
つて重要である。しかし炎のゆれ、振動などのた
め再現性に乏しく、広帯域な光フアイバが得難い
欠点があつた。
この発明はこれらの欠点を除去するためα＝２
を含む近傍で長手方向に屈折率分布係数αが周期
的に分布するように母材を作製できるようにした
光フアイバ用母材の製造方法を提供することにあ
る。
を含む近傍で長手方向に屈折率分布係数αが周期
的に分布するように母材を作製できるようにした
光フアイバ用母材の製造方法を提供することにあ
る。
第１図はこの発明による光フアイバ用母材の製
造方法に用いられる装置の一例を示し、例えばデ
イスク状の出発材１１の上面中心に固定された軸
１２が回転されながら、その軸と平行に引上げら
れ、出発材１１の底面に多孔質ガラス体１３が軸
１２の延長方向に形成される。酸水素バーナ１４
中に塩化物などからなるガラス作製用原料が流入
され、火炎加水分解反応によつてガラス微粒子が
生成される。このガラス微粒子が出発材１１に吹
付けられ、これに堆積成長されて多孔質ガラス体
１３が形成される。バーナ１４は例えば第２図に
その先端の端面を示すように同心５重構造のもの
であり、中心孔１ａより光フアイバのコアとなる
べき原料が噴射され、その外側の円筒孔１ｂより
クラツドとなるべき原料が噴射され、その外側の
円筒孔１ｃから不活性ガスが放射され、更にその
外側の円筒孔１ｄから水素ガスが、最も外側の円
筒孔１ｅから酸素ガスがそれぞれ噴射される。中
心孔１ａの直径は20mm、円筒孔１ｅの外径は20mm
とした場合である。
造方法に用いられる装置の一例を示し、例えばデ
イスク状の出発材１１の上面中心に固定された軸
１２が回転されながら、その軸と平行に引上げら
れ、出発材１１の底面に多孔質ガラス体１３が軸
１２の延長方向に形成される。酸水素バーナ１４
中に塩化物などからなるガラス作製用原料が流入
され、火炎加水分解反応によつてガラス微粒子が
生成される。このガラス微粒子が出発材１１に吹
付けられ、これに堆積成長されて多孔質ガラス体
１３が形成される。バーナ１４は例えば第２図に
その先端の端面を示すように同心５重構造のもの
であり、中心孔１ａより光フアイバのコアとなる
べき原料が噴射され、その外側の円筒孔１ｂより
クラツドとなるべき原料が噴射され、その外側の
円筒孔１ｃから不活性ガスが放射され、更にその
外側の円筒孔１ｄから水素ガスが、最も外側の円
筒孔１ｅから酸素ガスがそれぞれ噴射される。中
心孔１ａの直径は20mm、円筒孔１ｅの外径は20mm
とした場合である。
この実施例では出発材１１の引上げ中心線１５
に対し、バーナ１４の火炎１６の放射方向２１は
角度θで交叉される。更にバーナ１４は支持軸１
７の上端に支持され、支持軸１７はバーナ移動装
置１８により中心線１５と直角方向に、矢印１９
で示すように往復移動することができるようにさ
れる。
に対し、バーナ１４の火炎１６の放射方向２１は
角度θで交叉される。更にバーナ１４は支持軸１
７の上端に支持され、支持軸１７はバーナ移動装
置１８により中心線１５と直角方向に、矢印１９
で示すように往復移動することができるようにさ
れる。
実施例 １
バーナ１４はバーナ移動装置１８によつて矢印
１９で示された方向に毎分３mmの速度で反復移動
させた。その反復移動の距離は５mmとし、角度θ
は30゜に固定した。このようにして得られた直径
が約50mmの多孔質ガラス体１３は第１図に記載さ
れていない電気炉でガラス化され、直径が約20mm
の透明な光フアイバ用母材とされた。
１９で示された方向に毎分３mmの速度で反復移動
させた。その反復移動の距離は５mmとし、角度θ
は30゜に固定した。このようにして得られた直径
が約50mmの多孔質ガラス体１３は第１図に記載さ
れていない電気炉でガラス化され、直径が約20mm
の透明な光フアイバ用母材とされた。
VAD法による光フアイバの屈折率分布は、先
にも述べたように空間的に形成される。従つてバ
ーナ１４、多孔質ガラス体１３などの空間的配置
を変えれば、屈折率分布形状が変化し、それに伴
つて屈折率分布係数αの値も変化する。第３図は
角度θ＝30゜の場合、多孔質ガラス体１３の中心
軸１５とバーナ支持軸１７との間隔Ｌに対するα
の変化の様子を示したものである。第３図のαは
種々のＬの値にバーナを固定し、多孔質ガラス体
を数多く作製し、それを透明ガラス化した後、屈
折率分布を干渉顕微鏡で測定して求めたものであ
る。
にも述べたように空間的に形成される。従つてバ
ーナ１４、多孔質ガラス体１３などの空間的配置
を変えれば、屈折率分布形状が変化し、それに伴
つて屈折率分布係数αの値も変化する。第３図は
角度θ＝30゜の場合、多孔質ガラス体１３の中心
軸１５とバーナ支持軸１７との間隔Ｌに対するα
の変化の様子を示したものである。第３図のαは
種々のＬの値にバーナを固定し、多孔質ガラス体
を数多く作製し、それを透明ガラス化した後、屈
折率分布を干渉顕微鏡で測定して求めたものであ
る。
この第３図からＬが減少すればαが大きくなる
傾向にあることがわかる。第４図はα＝2.0とな
る特定の値L0を中心位置として第１図に示した
実施例により、L0±2.5mmの範囲でバーナ１４を
反復移動させて作製した母材から得られた光フア
イバのαの長手方向の分布を示す。第３図から予
測できるように、この実施例では光フアイバ長約
20ｍ毎にα＝2.3からα＝1.7まで規則的にαが変
化していた。
傾向にあることがわかる。第４図はα＝2.0とな
る特定の値L0を中心位置として第１図に示した
実施例により、L0±2.5mmの範囲でバーナ１４を
反復移動させて作製した母材から得られた光フア
イバのαの長手方向の分布を示す。第３図から予
測できるように、この実施例では光フアイバ長約
20ｍ毎にα＝2.3からα＝1.7まで規則的にαが変
化していた。
一般に、光フアイバの使用波長λにおける最適
αをα０とすれば（λ＝0.85でα０≒2.0）、光フ
アイバ中を伝ぱんする光波の種々のモードのう
ち、α＞α０の場合、高次モードは低次モードよ
りも時間的に遅れて進み、α＜α０ではその逆の
現象が生じることが知られている。従つて、光フ
アイバが長手方向でα≠α０の単一のα値を有す
場合、光パルスは時間的に遅れるか、または進む
高次モードを有すことになり、良好な光パルス伝
送特性を得ることはできない。
αをα０とすれば（λ＝0.85でα０≒2.0）、光フ
アイバ中を伝ぱんする光波の種々のモードのう
ち、α＞α０の場合、高次モードは低次モードよ
りも時間的に遅れて進み、α＜α０ではその逆の
現象が生じることが知られている。従つて、光フ
アイバが長手方向でα≠α０の単一のα値を有す
場合、光パルスは時間的に遅れるか、または進む
高次モードを有すことになり、良好な光パルス伝
送特性を得ることはできない。
しかしながらの実施例によれば、長手方向でα
が増減を繰返しているため光パルス高次モードの
時間的な遅れ、進みが相殺され、光フアイバ透過
後の光パルスは時間的にパルス幅が広がることな
く伝送帯域幅2000MHz・Kmの良好な結果が得ら
れることがわかつた。
が増減を繰返しているため光パルス高次モードの
時間的な遅れ、進みが相殺され、光フアイバ透過
後の光パルスは時間的にパルス幅が広がることな
く伝送帯域幅2000MHz・Kmの良好な結果が得ら
れることがわかつた。
なお、この実施例において、バーナ１４の反復
移動速度は一定である必要はなく正弦関数的に移
動させても同様の効果が得られることが容易に予
測される。何れにしてもバーナ１４の移動変化は
±１mm〜±３mmとされる。この±１mm以下にする
と、変化させた効果が充分に得れない。一方、±
３mm以上に大きくかつ変化せると、αの単一性が
損われ、かつ、多孔質ガラス体の中心線がうね
り、これが光フアイバに線引しても影響してく
る。これらの変化範囲は光フアイバ用母材の太さ
や出発材１１の移動速度にはほとんど無関係であ
る。
移動速度は一定である必要はなく正弦関数的に移
動させても同様の効果が得られることが容易に予
測される。何れにしてもバーナ１４の移動変化は
±１mm〜±３mmとされる。この±１mm以下にする
と、変化させた効果が充分に得れない。一方、±
３mm以上に大きくかつ変化せると、αの単一性が
損われ、かつ、多孔質ガラス体の中心線がうね
り、これが光フアイバに線引しても影響してく
る。これらの変化範囲は光フアイバ用母材の太さ
や出発材１１の移動速度にはほとんど無関係であ
る。
実施例 ２
実施例１においてはθを固定してバーナ１４を
移動させたが、実施例２においてはＬをL0の位
置（θ＝30゜の時、α＝2.0となる条件）に固定
し、逆にθを30゜中心として毎分１゜の割合で、
±５゜だけ周期的に変化させた。実施例１の場合
と同様な理由で、この場合にもバーナ１４と多孔
質ガラス体１３との空間的配置が変化し、それに
伴いαがα＝2.4〜1.6まで長手方向に規則的に変
化している母材が得られた。この手法によつて得
られた光フアイバも実施例１と同様1900MHz・
Kmの広帯域な特性を有していた。この場合の角
度θの変化範囲は、堆積中心を横方向に移動させ
た場合の実施例１における制限と、ガラス微粒子
の堆積面で見て同一である。
移動させたが、実施例２においてはＬをL0の位
置（θ＝30゜の時、α＝2.0となる条件）に固定
し、逆にθを30゜中心として毎分１゜の割合で、
±５゜だけ周期的に変化させた。実施例１の場合
と同様な理由で、この場合にもバーナ１４と多孔
質ガラス体１３との空間的配置が変化し、それに
伴いαがα＝2.4〜1.6まで長手方向に規則的に変
化している母材が得られた。この手法によつて得
られた光フアイバも実施例１と同様1900MHz・
Kmの広帯域な特性を有していた。この場合の角
度θの変化範囲は、堆積中心を横方向に移動させ
た場合の実施例１における制限と、ガラス微粒子
の堆積面で見て同一である。
以上説明したようにこの発明によれば、長手方
向に周期的に変化した屈折率分布係数を有す光フ
アイバを得ることができる。従来は屈折率分布係
数を例えば所望のα＝２に正確に一致させなけれ
ば広帯域の光フアイバを得ることができなかつた
が、この発明によればα＝２を含んでいれば良い
ことになり、再現性良く広帯域の光フアイバが得
られる利点がある。α＝２となる配置関係に対
し、その時の堆積中心の一方側より他方側に少な
くとも１回移動させればよく、必ずしも往復移動
させなくてもよい。
向に周期的に変化した屈折率分布係数を有す光フ
アイバを得ることができる。従来は屈折率分布係
数を例えば所望のα＝２に正確に一致させなけれ
ば広帯域の光フアイバを得ることができなかつた
が、この発明によればα＝２を含んでいれば良い
ことになり、再現性良く広帯域の光フアイバが得
られる利点がある。α＝２となる配置関係に対
し、その時の堆積中心の一方側より他方側に少な
くとも１回移動させればよく、必ずしも往復移動
させなくてもよい。
第１図はこの発明による光フアイバ用母材の製
造方法の実施例を示す模式図、第２図はバーナの
端面の一例を示す図、第３図はバーナ位置と屈折
率分布αとの関係を示す図、第４図は光フアイバ
の長手方向におけるαの値の変化を示すグラフで
ある。 １１：出発材、１３：多孔質ガラス体、１４：
酸水素バーナ、１６：火炎、１８：バーナ移動装
置。
造方法の実施例を示す模式図、第２図はバーナの
端面の一例を示す図、第３図はバーナ位置と屈折
率分布αとの関係を示す図、第４図は光フアイバ
の長手方向におけるαの値の変化を示すグラフで
ある。 １１：出発材、１３：多孔質ガラス体、１４：
酸水素バーナ、１６：火炎、１８：バーナ移動装
置。
Claims (1)
- １ 酸水素バーナ中に塩化物などからなるガラス
作製用原料を流入させ、火炎加水分解反応によつ
てガラス微粒子を生成し、これを回転すると共に
その回転中心上を一定方向に移動する出発材の端
面に吹付けて多孔質ガラス体を堆積成長させ、そ
の多孔質ガラス体を透明ガラス化して光フアイバ
用母材を得る光フアイバ用母材の製造方法におい
て、上記回転中心線で屈折率分布係数がほヾ２で
ある状態に対し、上記バーナと上記ガラス微粒子
の堆積中心との空間的配置を徐々に変化させて上
記ガラス微粒子の堆積中心を上記回転中心線の一
方から他方へ少なくとも１回徐々に移動させるこ
とを特徴とする光フアイバ用母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4143580A JPS56140037A (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Manufacture of base material for optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4143580A JPS56140037A (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Manufacture of base material for optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56140037A JPS56140037A (en) | 1981-11-02 |
| JPS6159251B2 true JPS6159251B2 (ja) | 1986-12-15 |
Family
ID=12608285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4143580A Granted JPS56140037A (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Manufacture of base material for optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56140037A (ja) |
-
1980
- 1980-03-31 JP JP4143580A patent/JPS56140037A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56140037A (en) | 1981-11-02 |
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