JPS6172640A - 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

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JPS6172640A
JPS6172640A JP19387684A JP19387684A JPS6172640A JP S6172640 A JPS6172640 A JP S6172640A JP 19387684 A JP19387684 A JP 19387684A JP 19387684 A JP19387684 A JP 19387684A JP S6172640 A JPS6172640 A JP S6172640A
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optical fiber
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dopant
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solenoid valve
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文明 塙
Motohiro Nakahara
基博 中原
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B2203/30Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、偏光光ファイ/へを得るためにドーパントを
楕円状にドーピングした光ファイバ用母材の製造方法に
関する。
[従来技術] 最近、断面が楕円状のコアを有する光ファイバや、コア
断面は真円状であるがクラッド断面が楕゛  円状であ
る光ファイバ、さらには、コアおよびクラッド断面が真
円状であってクラッド部が応力付与層を有する偏光光フ
ァイバが開発されている。
これらの偏光光ファイバは、入射偏波面が保存されると
いう特徴があるので、その利用分野が種々考えられ、ま
た研究されている。
しかし、上述の光ファイバは、コア部あるいはクランド
部の断面が楕円であったり、クランド部′     に
応力付与層を設けるなど、光ファイバの断面構造が従来
から開発されてきた光ファイバ(コア部、クラッド部と
も断面が真円状)の断面構造に較べて複雑であるので、
その製造方法も非常に複雑となる欠点かある。
特に、断面が楕円状のコアを有する光ファイ/への製法
は、初めに断面が真円状のコア部を製造し、その後にコ
ア部を研磨して断面が楕円状の構造とするため、製造方
法や工程の複雑さと同時にイ!1られる光ファイバの光
学特性にも悪影響が及ぼされる。
[Ll  的」 そこで1本発明の目的は、偏光光ファイバ用母材を簡単
に得ることができる光ファイバ用母材の製造方法を提供
することにある。
[発明の構成] かかる目的を達成するために、本発明では、気相軸付は
法によって偏光光ファイバ用母材を製造する。すなわち
1本発明では、一定の速度で回転しているターゲットの
軸方向に形成される多孔質母材が1回転する間において
、所定の角度毎にドーパント原料の供給をオン、オフな
どの形態で制御する。これによってドーパントが楕円形
にドーピングされた母材を製造することができる。
〔実 施 例] 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明を実施するための装置の一実施例を示し
、ここで1はガラス微粒子合成トーチ(以下、単にトー
チと称す)、2はトーチ1からの酸水素炎、3は酸水素
炎2が吹きつけられる多孔質母材、4は母材3を付着し
て成長させていくためのターゲット、5はターゲット4
を回転させながら上下に移動させる駆動装置、6および
7はドーパント原料を含む2種以上のガラス形成原料ガ
スを発生させる原料をいれた容器である。8および9は
それぞれ原料容器6および7からの原料供給用配管、1
0は配管9に挿設した電磁弁、11は電磁弁10に取り
付けた排気用配管である。12は駆動装置5の回転速度
を測定する回転計、13は回転計12からの出力を供給
され、多孔質11t、材3の回転に同期して、電磁弁1
0の開閉を制御する信号を発生させる信号出力器、14
は多孔質母材3の近傍に配置した排気管である。
気相軸付は法では、トーチ1にガラス原料、例えば5i
Gi。と、屈折率を調整するためのドー/<ントの原料
として、例えばゲルマニウム、リン。
チタン、アルミニウム、ボロン等の/\ロゲン化物ある
いはフッ素化合物を供給してガラス微粒子を生成し、こ
れを回転するターゲ・ント4の端面に付着し、ターゲッ
ト4の軸方向に堆積させて多孔質母材3を形成する。こ
の種従来の方法では、ドーパントが円形状にドーピング
されるが、本発明においては、電磁弁lOにより、ドー
パント原料の供給をオン、オフさせることによって、ド
ーパントを楕円形にドーピングさせることができる。
このような構成によれば、多孔質母材3が1回転する間
に電磁弁IOを任意所望のタイミングで開閉作動させる
ことができるので、ドーパントを楕円形にドーピングす
ることができる。
たとえば、原料容器6にS+0文4、原料容器7にGe
C!;Lsをそれぞれ充填し、各原料を配管8および9
によってトーチ1に供給して多孔質母材3を作製し、そ
の際に、多孔質母材3の回転に同期させて、電磁弁10
の開閉を、たとえば第2図のまうに90’毎に作動させ
た場合を第3図(A)〜(D)について説明する。
第3図(A)〜(D)は、81図において多孔質母材3
の堆積面を下部から見た概略図であって、第2図に示し
た80度毎に電磁弁lOの開閉を作動させた状態と対応
している。すなわち、第3図(A)は多孔質母材4が0
0〜90°まで回転した図、第3図(B)は80°〜 
180°、第3図(C)は180°〜270°、第3図
(o) i±270°〜360°まで回転した図である
まず、電磁弁10が閉の状態にある第3図(A)では、
多孔質母材4がO〜90°まで回転する間はドーパント
原料が供給されず、S i02のみか多孔質母材3の堆
積面に堆積される。次に、電磁弁IOが開の状態である
第3図CB)では、ドーパント・1   原料が供給さ
れる。ここで、ドーパント原料はGeC’l 4である
から5i02とGeO2が固溶して堆積される。同様に
、電磁弁IOが閉の状態である第3図(C)では5iO
zのみが堆積され、電磁弁10が開の状態である第3図
(D)では5i02 とGeO2が堆積される。この動
作を多孔質母材製造が終了するまで連続して行うことに
より、屈折率を高めるだめのドーパントとしてのGeO
□が楕円状にドーピングされ、かつ長手方向にその形状
が保たれた偏光光ファイバ用母材を製造できる。
北側では80°毎に電磁弁の開閉を作動させたが、第4
図(A)に示すように 135°回転する間は電磁弁L
Oを閉にし、続いて45°回転する間に電磁弁10を開
にする動作を繰り返し行うことにより。
第4図(B)に示すように楕円率の一層大きなコア部を
形成することができる。
次に、第5図に示すように、電磁弁10の開閉を多孔質
fn材3が45°回転する毎に作動させた場合を第6図
(A)〜(H)について説明する。
第6図(A)〜(H)は多孔質母材3が1回転する間に
GeO2がドーピングされる様子を示す概略図であって
、第6図(A)は06−・45°、第6図(B)は45
°〜80°、第6図(C)は90°〜 135°、第6
図(0)は135°〜180°、第6図(E)は180
°〜225°、第6図(F)は225°〜270°、第
6図(G)は270°〜315°、第6図(H)は31
5°〜360°までそれぞれ回転した状態を示す。
まず、電磁弁10が閉の状態にある第6図(A)では、
多孔質母材3が00〜45°まで回転する間にGeC文
。は供給されず、従って5102のみが堆積される。電
磁弁10が開の状態にある第6図(B)では、45°〜
90°まで回転する間にGeCfL4が供給され、Si
O□とGeO2が堆積される。同様に電磁弁10が閉の
状態にある第6図(C)では5i02のみが、電磁弁1
0が開の状態である第6図(D)ではSiO□とGeO
2が堆積される。この動作を繰り返すことにより、Ge
O2が十字形にドーピングされた偏光光ファイバ用母材
を製造できる。
このように、本発明においては、多孔質m材が1回転す
る間に電磁弁の開閉を任意所望に設定することにより、
断面が種々の形状を有する楕円コアを製造することがで
きる。
以上、本発明について説明したが、本発明によって才古
密にドーパン!・がドーピングされた楕円形を形成する
には、多孔質母材3の回転数を3〜15rpmにするの
が好ましい0回転数がこれ以下の場合には多孔質母材を
安定に製造するのが難しくなり、またこれ以上になると
、ドーパントが拡散し、多孔質m材の断面に対してほぼ
一様にドーパントがドーピングされるようになる。
また、ドーパント原料をオン、オフさせるための電(a
弁lOとしては三方弁構造のものを使用し、電磁弁lO
か閑の状m1、すなわちドーパント原料の供給が停Wさ
れるときには、第1図に示した排気に連結する配管11
よりドーパント原料を排気するのが好適である。この動
作は、常に一定圧力のドーパント原料をトーチ1に供給
するためであり、弔に二方弁であると電磁弁lOの開閉
のたびに圧力が変化し、この結果、ドーパントのドーピ
ング量が変化するおそれがある。
さらに電磁弁lOの取り付は位置はトーチ1側にできる
だけ近い配管部分が好ましい。逆にトーチ1と;[心弁
10の配管距離が長いと、電磁弁lOを閉にしても、配
管内に残存するドーパント原本:1が流れ出ることにな
り、ドーパントの分!iiの精密性が損なわれてしまう
さらにまた、電磁弁10による原料ガスの供給は、上述
したオン、オフに限られず、供給量を連続的に変化させ
るように制御してもよい。
次に本発明の具体例について説明する。
実施例1 第1図の装置において、原本;1容器6にSi0文。、
原料容器7にGeC見4を充填し、 Arキャリアによ
ッテ5iCuaを120cc/分、GeCl4を40c
c/分、さらにまた火炎形成用ガスとしてのH2を3.
2!;L/分、 02を6立/分、 Arキャリアを 
Q、7JIL /分の割合でトーチ1に供給した。
ターゲットの回転数を6rpm、電磁弁の開閉を第2図
に示したように00〜9o0までは閉、J      
90°〜 180°までは開、 1800〜27o0ま
では閉、 270°〜360 °までは開となるように
設定して多孔質母材を製造した。このようにして、長さ
40’cI11.直径50φの多孔質母材を製造した後
、このHj材を電気炉内で脱水・透明ガラス化した。こ
こで、脱水条件としては温度を1050℃、雰囲気をH
e(5文/分)とC9,z  (50cc/分)とし、
透明ガラス化条件としては温度を1500°C9雰囲気
をHe(5立/分)とした。
得られた母材の楕円率を測定したところ。
GeO2がドープされたコア部のX軸とY軸の比は40
%であった。また、この母材をジャケット加工した後に
ファイバ化した結果、複屈折性は10−5、損失はl 
dB/km  (波長1.3島ff1)以下であった。
研磨工程を含む従来の方法で製造したファイバの損失は
2〜3 dB/kmであり、従来法に較べ良好な結果が
得られた。
実施例2 実施例1において、電磁弁の開閉を第4図(A)に示し
たように定め、1/2回転のうち、135°は閉、45
°のみが開となるように設定して、この動作をa続して
行って多孔質母材を製造した。その結果、コア部の楕円
率が85%、複屈折性が5Xlθ′のファイバが得られ
た。なお、損失は実施例1と同じであった。従来技術で
製造したファイバの複屈折性は10−5程度であり、実
施例2の結果は複屈折性および損失特性ともに従来法よ
り良好であった。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明では、多孔質母材が1回転
する間に、所望の角度毎にドーパント形成原料ガスの供
給を制御することによって楕円コアを形成するが、本発
明によれば1次のような効果を発揮することができる。
l)研磨工程が必要とされた従来法に比較して、非常に
簡単に楕円コアを製造できる。
2)研磨工程によって生じる散乱損失や構造不整損失を
なくすことができるため、損失特性の低減化を図ること
ができる。
3)楕円コアの楕円率を制御でき、従って複屈折性を従
来法による場合よりも大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための装置の一実施例を示す
概略図、 第2図は本発明における多孔質母材の回転に応じての電
磁弁の開閉の一例を示す図、 第3図(A)〜(El)は第2図に示した電磁弁開閉に
よってドーパントがドーピングされる様子を示す模式図
、 第4図(A)は本発明における多孔質母材の回転に応じ
ての電磁弁の開閉の他の例を示す図、第4図(B)は第
4図(A)に示した電磁弁開閉によってドーパントがド
ーピングされる様子を示す模式図。 第5図は同じく本発明における電磁弁開閉のさらに他の
例を示す図。 第6図(A)〜()I)は第5図に示した電磁弁開閉に
よってドーパントを十字形にドーピングする一実施例の
模式図である。 l・・・ガラス微粒子合成トーチ。 2・・・酸水素炎、 3・・・多孔質母材、 4・・・ターゲット、 5・・・回転および上下駆動装置、 6.7・・・原料容器、 8.8・・・原料供給用配管、 lO・・・電磁弁、 +1・・・排気用配管、 12・・・回転計、 13・・・電磁弁開閉信号出力器、 14・・・排気管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ドーパント原料ガスを含む2種以上のガラス形成原
    料ガスをガラス微粒子合成トーチに供給してガラス微粒
    子を合成し、該ガラス微粒子を回転するターゲットの軸
    方向に付着、堆積させて棒状の多孔質ガラス体を形成す
    る光ファイバ用母材の製造方法において、 前記ターゲットを回転させ、当該ターゲットが1回転す
    る間に、所定の角度毎に前記ガラス微粒子合成トーチへ
    の前記ドーパント原料ガスの供給を制御することを特徴
    とする光ファイバ用母材の製造方法。 2)特許請求の範囲第1項記載の光ファイバ用母材の製
    造方法において、前記ターゲットの回転数は3〜15r
    pmであることを特徴とする光ファイバ用母材の製造方
    法。 3)特許請求の範囲第1項または第2項に記載の光ファ
    イバ用母材の製造方法において、前記ガラス微粒子合成
    トーチへの前記ドーパント原料ガスの供給が停止された
    ときには、該ドーパント原料ガスを排気することを特徴
    とする光ファイバ用母材の製造方法。 4)特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかの項
    に記載の光ファイバ用母材の製造方法において、前記ガ
    ラス微粒子合成トーチへの前記ドーパント原料ガスの供
    給の制御を前記ガラス微粒子合成トーチの近傍で行うこ
    とを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141438A (ja) * 1983-02-03 1984-08-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フアイバ母材の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141438A (ja) * 1983-02-03 1984-08-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フアイバ母材の製造方法

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