JPS62187133A - Method and device for producing base material for optical fiber - Google Patents

Method and device for producing base material for optical fiber

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JPS62187133A
JPS62187133A JP2583586A JP2583586A JPS62187133A JP S62187133 A JPS62187133 A JP S62187133A JP 2583586 A JP2583586 A JP 2583586A JP 2583586 A JP2583586 A JP 2583586A JP S62187133 A JPS62187133 A JP S62187133A
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cladding
glass body
etching
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Abstract

PURPOSE:To precisely produce a base material for optical fiber having a required core cladding ratio by etching a porous glass material for a core which is formed by building-up the fine glass particles and thereafter depositing a glass material for cladding thereon. CONSTITUTION:A porous glass material 24 for a core is formed in a protective vessel 210 provided with an exhaust port 29 by building-up the following fine glass particle in the axial direction of a starting material 22 drawn up while rotating which are synthesized in the flames generating in a torch 26 for the core. Then the above-mentioned porous glass material 24 for the core is etched to the required size by a torch 27 for etching while exposing it to the flames contg. fluorocompd. such as CF4 or to the reactive atmosphere at >=100 deg.C temp. Then a porous glass material 23 for cladding is formed by depositing the following fine glass particles from the side face of the porous glass material 25 for the core that is formed thereby and made to a small diameter which are synthesized in the flames generated in a torch 28 for cladding. Thereafter the obtained porous glass material is heated and sintered to make it transparent and the base material for optical fiber is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光フアイバ母材の寸法を制御する方法並びに
寸法制御を可能にする製造装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for controlling the dimensions of an optical fiber preform, and a manufacturing apparatus that enables dimension control.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第1図は、多孔質母材の断面図であり、1はコア用多孔
質ガラス体、2はクラッド用多孔質ガラス層である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the porous base material, in which 1 is a porous glass body for the core, and 2 is a porous glass layer for the cladding.

VAI)法で製造する母材中のコア/クラツド比(DI
 / D2 )の調整方法としては、従来、所定の寸法
を有するコア用多孔質母材の側面に形成するクラッド用
多孔質ガラス層の厚さを調整して、所望のコア/クラツ
ド比を実現する方法が採用されていた。しかしながら、
この従来の方法では、次に示す工つないくつかの問題点
かめつ友。
The core/clad ratio (DI
/D2) has conventionally been achieved by adjusting the thickness of a porous glass layer for cladding formed on the side surface of a porous base material for core having predetermined dimensions to achieve a desired core/cladding ratio. method was adopted. however,
This traditional method suffers from several problems, which are listed below.

まず、従来の方法で、所望のコア/クラツド比を有する
母材を製造する場合、精度良く所望のコア/クラツド比
を実現するのが難しく、特に、淳いクラッドの必要な単
一モードファイバ用母材の作製に当っては、極めて困難
であつ几。
First, when manufacturing a base material with a desired core/cladding ratio using conventional methods, it is difficult to achieve the desired core/cladding ratio with precision, especially for single mode fibers that require a thick cladding. Preparing the base material is extremely difficult and difficult.

また、従来の方法においては、コア用多孔質母材の寸法
を細径にするのが難しく、シたがって、コアの10倍以
上のクラッド(D、≧10XD1)径を実現するのが難
しく、また、コア径の10倍以上の径を有するクラツド
径を実現しても、多孔質母材の寸法が極めて大きくなり
、焼結・透明ガラス化が難しくなるという問題点があっ
た0 〔発明が解決しようとする問題点〕 以上、説明した工うに、従来の方法では精度良く所望の
コア/クラツド比を実現するのが難しいほか、コア径の
゛10倍以上の径を有するクラッド厚を得るのが縮しい
という問題点があった。
In addition, in the conventional method, it is difficult to reduce the size of the porous base material for the core, and therefore it is difficult to achieve a cladding (D, ≧10XD1) diameter that is 10 times or more that of the core. Furthermore, even if a cladding diameter that is 10 times or more the core diameter was achieved, the size of the porous base material would become extremely large, making it difficult to sinter and make it transparent. Problems to be Solved] As explained above, with the conventional methods, it is difficult to achieve a desired core/cladding ratio with high accuracy, and it is difficult to obtain a cladding thickness with a diameter of 10 times or more than the core diameter. The problem was that it was small.

本発明の目的は、上記の問題点を解決し、所望のコア/
クラツド比を精度良く実現するほか、コア径の10倍以
上のクラツド径を実現する元ファイバ母材の製造方法並
びに製造装置を提供することにある。
It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a desired core/
It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for manufacturing an original fiber base material that not only achieves a cladding ratio with high precision but also achieves a cladding diameter that is 10 times or more the core diameter.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明を概説すれば、本発明の第1の発明は元ファイバ
母材の製造方法に関する発明であって、火炎内で合成し
たガラス微粒子を出発材の軸方向に堆積させてコア用多
孔質ガラス体を形成させ、次に該コア用多孔質ガラス体
の側面にガラス微粒子を堆積させてクラッド用多孔質ガ
ラス層を形成させた後、高温に加熱焼結して透明なカラ
ス体とする元7アイパ母材の製造方法において、該クラ
ッド用多孔質ガラス層の形成に先立って、該コア用多孔
質ガラス体を、フッ素化合物を含む火炎又は反応性雰囲
気に100℃以上の温度下でさらしてエツチングし所望
の寸法とした後、クラッド用多孔質ガラス層を該コア用
多孔質ガラス体の側面に形成させることを特徴とする。
To summarize the present invention, the first invention of the present invention relates to a method for producing an original fiber base material, in which fine glass particles synthesized in a flame are deposited in the axial direction of the starting material to form porous glass for the core. Next, fine glass particles are deposited on the side surface of the porous glass body for the core to form a porous glass layer for the cladding, and then heated and sintered at a high temperature to form a transparent glass body. In the method for producing an IPA base material, prior to forming the porous glass layer for the cladding, the porous glass body for the core is etched by exposing it to a flame or a reactive atmosphere containing a fluorine compound at a temperature of 100°C or higher. After the desired dimensions are obtained, a porous glass layer for cladding is formed on the side surface of the porous glass body for core.

そして、本発明の第2の発明は元ファイバ母材の製造装
置に関する発明であって、ガラス微粒子を回転する出発
材の軸方向に堆積させてコア用多孔質ガラス体を形成さ
せる手段、該コア用多孔質ガラス体をフッ素化合物を含
む火炎又は反応性雰囲気にさらしてエツチングする手段
、エツチングされたコア用多孔質ガラス体の寸法を測定
し、かつエツチング量を調整する手段、エツチング後の
コア用多孔質ガラス体の側面にクラッド用多孔質ガラス
*’i形成させる手段、及び同工程内又は別工程で該多
孔質ガラス体を加熱、焼結する手段を有することを特徴
とする。
A second invention of the present invention relates to an apparatus for manufacturing a base fiber base material, and includes means for depositing glass fine particles in the axial direction of a rotating starting material to form a porous glass body for a core; A means for etching a porous glass body by exposing it to a flame or a reactive atmosphere containing a fluorine compound, a means for measuring the dimensions of the etched porous glass body for the core and adjusting the amount of etching, and a means for etching the porous glass body for the core after etching. It is characterized by having means for forming porous glass for cladding *'i on the side surface of the porous glass body, and means for heating and sintering the porous glass body within the same process or in a separate process.

本発明は、コア用多孔質ガラス体を、クラッド用多孔質
ガラス層の形成に先立って、フッ素化合物を含む火炎又
は反応性雰囲気にさらしてエツチングし、所望の寸法と
した後に、クラッド用多孔質ガラス層を形成することを
最も主要な特徴としたものであpl この結果、所望の
コア/クラツド比(Dt/Dx ) を精度良く実現す
ることができるものである。ま几、こうした機能を有す
る元ファイバ母材の製造方法を提供するものである。し
たがって、従来の方法が所定の寸法を有するコア用多孔
質ガラス体の側面に形成するクラッド用多孔質ガラス層
の厚みf:X整して、所望のコア/クラッド比を実現す
る方法を採用しているのとは、本質的に技術内容を異に
するものである。
In the present invention, prior to forming the porous glass layer for the cladding, the porous glass body for the core is etched by exposing it to a flame or a reactive atmosphere containing a fluorine compound to obtain a desired size. The most important feature is the formation of a glass layer.As a result, a desired core/cladding ratio (Dt/Dx) can be achieved with high accuracy. The present invention provides a method for manufacturing a fiber base material having such functions. Therefore, the conventional method adopts a method of adjusting the thickness f:X of the porous glass layer for cladding formed on the side surface of a porous glass body for core having predetermined dimensions to achieve a desired core/cladding ratio. The technical contents are essentially different.

本発明方法の基本原理をここで説明すると次のようにな
る。すなわち、第1図に示し友母材構造において、所望
のコア/クラツド比(Dx/D2)を実現する方法とし
ては、1)所定のコア多孔質体の側面に堆積させるクラ
ッド層の厚みを調整する方法、2)クラッド層の厚みを
一定として、コア多孔質体の寸法を変える方法、とが考
えられる。従来の方法が1)の方法に属するのに対し、
本発明は2)の方法に属するものである。
The basic principle of the method of the present invention will now be explained as follows. That is, the method of achieving a desired core/cladding ratio (Dx/D2) in the matrix structure shown in FIG. 1 is to: 1) adjust the thickness of the cladding layer deposited on the side surface of a given core porous body; 2) a method in which the thickness of the cladding layer is kept constant and the dimensions of the core porous body are varied. While the conventional method belongs to method 1),
The present invention belongs to method 2).

そこで、本発明では、まず(11式: %式%(1) の反応を利用して、コア多孔質母材をエツチングし、寸
法を調整するものである。
Therefore, in the present invention, first, the core porous base material is etched to adjust the dimensions by utilizing the reaction of (11 formula: % formula % (1)).

一般に、第1図に示す工うにコア多孔質母材の直径をD
!、クラッド多孔質層の直径t”Dzとし、コア/クラ
ツド比R′(I−R= Di/D、として、Dl。
Generally, the diameter of the core porous matrix shown in Figure 1 is D.
! , the diameter of the cladding porous layer t"Dz, and the core/cladding ratio R' (I-R=Di/D, Dl.

D、を変えたときのRの変化率を考えると次の工うにな
る。すなわち、DIに対するRの変化はRをり、で微分
すると dR/ dDl= 1 / D−・・・(2)また、D
lに対するRf)変化率は (IR/ dDl =  Dt / D:      
・・・(3)となる。そこで、(2)、(3)式の変化
率の大きさを比較すると となり、第1図に示した工うにり、 (D、 であるか
ら、(4)式エフ、 である。したがってDlを変えた方が、Rを大きく変え
られることがわかり、コア/クラツド比の調整は容易と
なる。したがって、本発明では、Dx  t”一定とし
て、Dlを変化して、Rを制御するものである。
Considering the rate of change of R when changing D, we get the following equation. In other words, the change in R with respect to DI is calculated by differentiating R by dR/dDl=1/D-... (2) Also, D
Rf relative to l) The rate of change is (IR/dDl = Dt/D:
...(3). Therefore, comparing the magnitudes of the rates of change in equations (2) and (3), we find that the equation (D) shown in Figure 1 is (D, ), so equation (4) is: Therefore, Dl is It turns out that R can be greatly changed by changing the ratio, making it easier to adjust the core/cladding ratio. Therefore, in the present invention, R is controlled by changing Dl with Dx t" constant. .

Dlを変化する方法としては、(1)式に示したフッ素
化合物によるエツチングが効果的であり、火炎内にCF
4等を導入することに工って、可能となる。第2図に、
CF、を火炎内に導入し、多孔質ガラス体をエツチング
した場合のエツチング速度を示す。
As a method of changing Dl, etching with a fluorine compound shown in formula (1) is effective, and CF
It becomes possible by introducing 4th grade. In Figure 2,
The figure shows the etching rate when a porous glass body is etched by introducing CF into a flame.

すなわち、第2図は火炎中のCF、カス濃度(モルチ、
横軸)と、エツチング速度(、、I/分、縦軸)との関
係を示すグラフである。
In other words, Figure 2 shows the concentration of CF and scum in the flame (molti,
2 is a graph showing the relationship between etching speed (I/min, vertical axis) and etching rate (I/min, vertical axis).

火炎内のCF4濃度を0〜α1モルチの間で変化すると
、エツチング速度が第2図の15に変化し、多孔質ガラ
ス体の寸法を容易に変化できるものである。
When the CF4 concentration in the flame is changed between 0 and α1 molt, the etching rate changes to 15 in FIG. 2, and the dimensions of the porous glass body can be easily changed.

810、とフッ素の反応速度は温度と共に遠くな5.1
00℃以上の温度で反応させることが好ましい。酸水素
により形成される火炎中に、C!F’4を流した場合に
は600℃程度の反応温度が得られる。ただし、反応速
度を著しく大きくした場合には、エツチングされた母材
表面が荒れて透明ガラス化時に発泡等の問題を生ずる。
810, and the reaction rate of fluorine decreases with temperature 5.1
It is preferable to carry out the reaction at a temperature of 00°C or higher. In the flame formed by oxyhydrogen, C! When F'4 is flowed, a reaction temperature of about 600°C is obtained. However, if the reaction rate is increased significantly, the etched surface of the base material becomes rough, leading to problems such as foaming during transparent vitrification.

この問題はエツチング量を著しく大きくした場合も同様
である。エツチングに用いたフッ素の一部は母材中に取
込まれる。フッ素は810.の屈折率を下げる元素とし
て知られているが、エツチング時に母材中に取込まれた
フッ素は母材の透明ガラス化の工程で完全に抜けてしま
い、透明ガラスの屈折率に影響を及ぼすことはない。
This problem also occurs when the amount of etching is significantly increased. A portion of the fluorine used in etching is incorporated into the base material. Fluorine is 810. Fluorine is known as an element that lowers the refractive index of transparent glass, but the fluorine incorporated into the base material during etching is completely removed during the process of making the base material transparent, which affects the refractive index of transparent glass. There isn't.

本発明のエツチング用フッ素化合物としては、CF4の
他にSFg 、C!F@ 、O3Fm  等のフッ素化
合物を使用できる。また、火炎に替えて、100℃以上
の高温ガスをフッ素化合物と共に流出した場合、後記実
施例と同様のエツチング操作を容易に行うことができる
In addition to CF4, the fluorine compounds for etching of the present invention include SFg, C! Fluorine compounds such as F@ and O3Fm can be used. Further, when a high-temperature gas of 100° C. or higher is flowed out together with a fluorine compound instead of a flame, the same etching operation as in the example described later can be easily performed.

また、本発明では、コア/クラッド比’を8’度良く実
現できる九め、本発明によって得られた元ファイバ母材
を線引きしfc場合、極めて寸法精度の良い元ファイバ
が得られた。
Furthermore, in the present invention, a core/cladding ratio of 8' can be achieved with a good 8' degree. When the original fiber base material obtained by the present invention was drawn fc, an original fiber with extremely high dimensional accuracy was obtained.

また、本発明で開示したフッ素化合物を含む火炎又は反
応性雰囲気ガスによる多孔質ガラス体のエツチング方法
は、コア多孔質ガラス体だけでなく、クラッド多孔質ガ
ラス層についても同様に使用できるものである。
Furthermore, the method of etching a porous glass body using a flame or reactive atmospheric gas containing a fluorine compound disclosed in the present invention can be used not only for the core porous glass body but also for the cladding porous glass layer. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例に1v更に具体的に説明するが本
発明はこれら実施例に限定されない。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

なお第3図及び第5図は、本発明装置の1例の構成図で
あり、第4図は、第3図におけるコア用多孔質ガラス体
形成部の拡大断面図でアリ、第6図及び第7図は本発明
装置の他の1例におけるコア形成部の構成図である。
3 and 5 are block diagrams of one example of the apparatus of the present invention, and FIG. 4 is an enlarged sectional view of the core porous glass body forming part in FIG. 3, and FIG. 6 and FIG. FIG. 7 is a configuration diagram of a core forming section in another example of the device of the present invention.

実施例1 第3図に本発明の実施例1を示す。第3図において、2
1は回転及び引上げ部、22は出発材、23はクラッド
用多孔質ガラス層、24はコア用多孔質ガラス体、25
は細径化し次コア用多孔質ガラス体、26はコア用トー
チ、27はエツチング用トーチ、28はクラッド用トー
チ、29は排気口、210は保護容器、211は排気調
整器である。
Example 1 FIG. 3 shows Example 1 of the present invention. In Figure 3, 2
1 is a rotating and pulling part, 22 is a starting material, 23 is a porous glass layer for cladding, 24 is a porous glass body for core, 25
26 is a core torch, 27 is an etching torch, 28 is a cladding torch, 29 is an exhaust port, 210 is a protective container, and 211 is an exhaust regulator.

第3図ではまず、26のコア用トーチに5ick、Gθ
ct4等のガラス原料ガス及びH,、O!等の火炎ガス
を導入し、回転しながら引上げられる出発材22の先端
にコア用多孔質ガラス体24を形成する。次に該コア用
多孔質ガラス体24をエツチング用トーチ27エシ噴出
するCF4 ’i含む火炎にさらして所望の寸法會有す
る細径コア用多孔質ガラス体25とした後、クラッド用
トーチ28にエフ厚いクラッド用多孔質ガラス層23を
該細径コア用多孔質ガラス体の側面に形成するものでわ
る。この後、該多孔質ガラス体を高温に加熱、焼結して
透明な元ファイバ母材とするものである。
In Figure 3, first, 5ick and Gθ are applied to the 26 core torches.
Frit gas such as ct4 and H,,O! A porous glass body 24 for the core is formed at the tip of the starting material 22 which is pulled up while rotating. Next, the porous glass body 24 for the core is exposed to a flame containing CF4'i ejected from the etching torch 27 to form the porous glass body 25 for the small diameter core having the desired size. A thick porous glass layer 23 for cladding is formed on the side surface of the porous glass body for small diameter core. Thereafter, the porous glass body is heated to a high temperature and sintered to form a transparent original fiber base material.

ま次、反応による排出ガス、及び余剰ガラス微粒子は2
9の排気口より排出され、排出量は211で調整される
。210の保護容器は、反応部を外気と遮断し、清浄に
保つ役割を有するものである。また、第4図のり、 、
D’、はそれぞれコア用多孔質ガラス体24の直径、細
径コア多孔質ガラス体25の直径を表すものである。
Second, the exhaust gas from the reaction and the excess glass particles are 2.
It is discharged from the exhaust port 9, and the discharge amount is adjusted by 211. The protective container 210 has the role of insulating the reaction section from the outside air and keeping it clean. Also, the glue in Figure 4,
D' represents the diameter of the core porous glass body 24 and the diameter of the small core porous glass body 25, respectively.

例えば、コア用トーチ26にo、全毎分10t1Hz’
t’毎分51.5IC4’@:毎分50 cc、 G4
C41に毎分5 cc、それぞれ供給して、外径D1=
=15mφのコア用多孔質ガラス体を形成した後、oa
k毎分5t、Haを毎分SL、CF4を毎分IIL5t
それぞれ供給したエツチング用トーチによって、該コア
用多孔質ガラス体の直径を10−までエツチングして細
径化したコア用多孔質ガラス体25とした後、訃−テ2
8に工って、1501111+1φのクラッド*1−形
成し九〇この際クラッド用トーチ28には、02を毎分
50 t、 Hat” 50 t、 81C’4′を2
1それぞれ供給した。この結果、コア/クラツド比がD
I / D2 = 1/15の多孔質母材を得、更に、
透明ガラス化して、Di/D雪= 1/ 15の光フア
イバ母材を得た。また、この母材のコア・クラッドの比
屈折率差Δnは113%であり、本母材から線引きして
得た単一モード党ファイバの光損失は、波長1.3μs
、tssμmで、それぞれ15 dB 71 cm 、
 l 2 aB/1 cmであった。
For example, o to the core torch 26, a total of 10t1Hz' per minute.
t'51.5 IC4'@: 50 cc per minute, G4
5 cc per minute is supplied to C41, and the outer diameter D1=
After forming a porous glass body for the core with a diameter of 15 mφ, oa
k5t/min, Ha to SL/min, CF4 to IIL5t/min
After etching the core porous glass body 25 to a diameter of 10 mm using the supplied etching torches,
8 to form a 1501111+1φ clad *1-90 At this time, the cladding torch 28 was heated with 02 at 50 t/min, Hat" 50 t, and 81C'4' at 2
1 was supplied respectively. As a result, the core/clad ratio is D
A porous matrix with I/D2 = 1/15 was obtained, and further,
Transparent vitrification was performed to obtain an optical fiber base material with Di/D snow = 1/15. In addition, the relative refractive index difference Δn between the core and cladding of this base material is 113%, and the optical loss of a single mode fiber obtained by drawing from this base material is at a wavelength of 1.3 μs.
, 15 dB 71 cm at tss μm, respectively.
l 2 aB/1 cm.

実施例2 第5図に、本発明の実施例2を示す。第5図で、31は
回転及゛び引上げ部、32は出発材、33はクラッド用
多孔質ガラス層、34はコア用多孔質ガラス体、35は
細径化したコア用多孔質ガラス体、36はコア用トーチ
、37はエツチング用トーチ、58はクラッド用トーチ
、39は排気口、310は保護容器、311は寸法測定
器、312は比較器、313は流量調整器である0第5
図の実施例では、まずコア用多孔質ガラス体54を細径
化したコア用多孔質ガラス体35の外径を311の寸′
@測定器によって測定する。
Example 2 FIG. 5 shows Example 2 of the present invention. In FIG. 5, 31 is a rotating and pulling part, 32 is a starting material, 33 is a porous glass layer for cladding, 34 is a porous glass body for core, 35 is a porous glass body for core having a reduced diameter, 36 is a core torch, 37 is an etching torch, 58 is a cladding torch, 39 is an exhaust port, 310 is a protective container, 311 is a dimension measuring device, 312 is a comparator, and 313 is a flow rate regulator.
In the embodiment shown in the figure, first, the outer diameter of the porous glass body 35 for the core, which is obtained by reducing the diameter of the porous glass body 54 for the core, is set to a size 311.
@Measure with a measuring device.

次にこの結果を比較器512に1って設定値と比較し次
後、その大小に応じて、流′Ik調整器313を制御し
、所望の外径寸法を実現するものである0 例えば、本実施例2において、まず、トーチ56によっ
て、外径15−のコア用多孔質ガラス体を形成し、設定
値を10−とすると、寸法測定器311に1って測定し
た値(15−)と設定値1O−を比較器312内で比較
し、この差分(5−)に応じた出力が信号として流を調
整器313に入力される。この結果、流−ILilJ整
器313に工って、Hl: 5 A、 02: 5 t
、 CF4:α5tとなる工うにそれぞれ調整し、トー
チ37に供給され、設定値と同じ10−のコア用多孔質
カラス体S5が形成されることとなる。また、設定値を
13−とじ九場合、測定値との差分に応じた出力が比較
器512エク流を調整器315に入力され、H,、O,
、CF4 等のカス流量が詞整制御される。
Next, this result is compared with a set value by a comparator 512, and then, depending on the magnitude, the flow'Ik regulator 313 is controlled to realize the desired outer diameter dimension. In Example 2, first, a porous glass body for a core with an outer diameter of 15- is formed using a torch 56, and if the set value is 10-, the value measured by the dimension measuring device 311 (15-) and the set value 1O- are compared in the comparator 312, and an output corresponding to this difference (5-) is inputted as a signal to the flow regulator 313. As a result, by setting the flow-ILilJ regulator 313, Hl: 5 A, 02: 5 t
, CF4: α5t, and are supplied to the torch 37 to form a core porous glass body S5 of 10 −, which is the same as the set value. In addition, when the set value is 13-9, the output corresponding to the difference from the measured value is inputted to the comparator 512 and the regulator 315, and H,, O,
, CF4, etc., are controlled.

この方法によって、設定値との差分は(LOI■以下と
することは容易であり、この結果、コア/クラツド比が
設定値と精度良く一致した。
By this method, the difference from the set value can be easily made less than (LOI), and as a result, the core/clad ratio matches the set value with high precision.

また、本発明では、エツチング量を変えることにエフ細
径化したコア用多孔質ガラス体が容易に得られるため、
コア/クラツド比Q1/10〜20とすることが容易で
あり、コア径の10倍以上のクラツド径を容易に実現で
きるものである。
In addition, in the present invention, a porous glass body for a core having a smaller diameter can be easily obtained by changing the amount of etching.
It is easy to set the core/cladding ratio Q1/10 to 20, and it is possible to easily realize a cladding diameter that is 10 times or more the core diameter.

実施例3 上記実施例1.2では、エツチングの操作をコア用多孔
質ガラス体の形成と分離して行ったが、該エツチング操
作をコア用多孔質ガラス体の形成と同時に行うことがで
きる。すなわち、コア形成用トーチにフッ素化合物を導
入し、コア多孔質カラス体の形成時に寸法を調整するも
のでるる。第6図は本発明の実施例3である。
Example 3 In Example 1.2 above, the etching operation was performed separately from the formation of the porous glass body for the core, but the etching operation can be performed simultaneously with the formation of the porous glass body for the core. That is, a fluorine compound is introduced into the core-forming torch to adjust the dimensions during the formation of the core porous glass body. FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.

第6図で、41はコア用トーチ、42は原料ノズル、4
3f′X、エツチング用ノズル、44は火炎流、45f
′i微粒子流、46はエツチングガス流、47は細径化
されたコア用多孔質ガラス体、48は細径化前のコア用
多孔質ガラス体である。
In Fig. 6, 41 is a core torch, 42 is a raw material nozzle, and 4
3f'X, etching nozzle, 44 flame flow, 45f
'i fine particle flow, 46 is an etching gas flow, 47 is a porous glass body for a core whose diameter has been reduced, and 48 is a porous glass body for a core before its diameter is reduced.

第6図は、細径化の途中状況を図式化したものである。FIG. 6 is a diagram illustrating the situation during diameter reduction.

第6図では、コア用トーチ41↓り吹出す火炎流44及
び微粒子流45によってコア用多孔質ガラス体が形成さ
れるが、エツチング用ノズル43ニジエツチングガスを
流入しない場合48の多孔質ガラス体(直径り、 )が
得らヘエッチングガスを流入した場合、47の細径化さ
れた多孔質ガラス体(直径りで)が得られる。
In FIG. 6, a porous glass body for the core is formed by the flame flow 44 and the particle flow 45 blown out from the core torch 41, but when no etching gas flows into the etching nozzle 43, a porous glass body 48 is formed. When the etching gas is introduced into the hole (diameter), a porous glass body having a diameter of 47 (diameter) is obtained.

この際、エツチングガスとしてCF、 ’i流入した時
、l11t/分〜1t/分の光量で、D’l/DIを[
195−(15程度変化できる。
At this time, when CF, 'i flows in as an etching gas, D'l/DI is [[
195-(Can vary by about 15.

また、実施例2で示した寸法測定器、比較器、及び流量
調整器を用いて、エツチングガス(CF4 )の流入量
を調整すれば、所望の寸法のコア多孔質カラス体が形成
できる。また、こうして形成したコア用多孔質ガラス体
の側面に、厚もクラッド層を形成すれば、コア/クラツ
ド比が精度良く調整された元ファイバ母材が製造できる
Further, by adjusting the inflow rate of the etching gas (CF4) using the dimension measuring device, comparator, and flow rate regulator shown in Example 2, a core porous glass body with desired dimensions can be formed. Furthermore, by forming a thick cladding layer on the side surface of the porous glass body for the core thus formed, a fiber preform with a precisely adjusted core/cladding ratio can be manufactured.

実施例4 上記実施例1〜3によって示したコア多孔質ガラス体の
細径化によって生じるクラッド多孔質ガラス層の厚み変
化に対しては、第7図に示す実施例4によって補償する
ものである。第7図で、51はコア多孔質ガラス体、5
2は細径化されたコア多孔質ガラス体、53はクラッド
多孔質ガラス層、54は寸法測定器、55はコア用トー
チ、56はクラッド用トーチ、57は比較器、58は流
量調整器、ま次DOはクラッド多孔質ガラス層の直径で
ある。第7図において、当初形成されたコア多孔質ガラ
ス体51に対して、コア用トーチ55内にCF4等のフ
ッ素化合物を流入した場合、実施例3に示す工うに、細
径化されたコア多孔質ガラス体52が形成される。これ
に伴って、56のクラッド用トーチに工って形成される
クラッド多孔質ガラス層53の厚みが変化し、直径Dc
が変わるに本実施例4では、直径1)cを54の寸法測
定器によって測定すると共にDaが一定値となるよう、
比較器57を通じて、58の流量調整器を制御するもの
である。この結果、コア多孔質ガラス体の細径化に際し
て、コア直径が変化しても、クラッド層の直径は変化せ
ず一定値とすることができる。
Example 4 The change in thickness of the cladding porous glass layer caused by the diameter reduction of the core porous glass body shown in Examples 1 to 3 above is compensated for by Example 4 shown in FIG. . In FIG. 7, 51 is a core porous glass body;
2 is a core porous glass body with a reduced diameter, 53 is a cladding porous glass layer, 54 is a dimension measuring device, 55 is a core torch, 56 is a cladding torch, 57 is a comparator, 58 is a flow rate regulator, The dimensional DO is the diameter of the cladding porous glass layer. In FIG. 7, when a fluorine compound such as CF4 is introduced into the core torch 55 for the initially formed core porous glass body 51, the core pores are reduced in diameter as shown in Example 3. A solid glass body 52 is formed. Along with this, the thickness of the cladding porous glass layer 53 formed in the cladding torch 56 changes, and the diameter Dc
However, in this Example 4, the diameter 1) c is measured by a 54 size measuring device, and Da is kept at a constant value.
A flow rate regulator 58 is controlled through the comparator 57. As a result, even if the core diameter changes when reducing the diameter of the core porous glass body, the diameter of the cladding layer does not change and can be kept at a constant value.

し次がって所望のコア/クラッド比kA度良く実現でき
るものである。
Then, the desired core/cladding ratio kA can be achieved with good accuracy.

第7図に示すように、コア用多孔質ガラス体51の径を
、コア用トーチ55に流すCF4の量を調整しながら所
望の値とし、Dc一定で合成を続けることによシ長尺の
母材全得ることができる。
As shown in FIG. 7, the diameter of the porous glass body 51 for the core is set to a desired value while adjusting the amount of CF4 flowing into the core torch 55, and by continuing the synthesis at a constant Dc, a long length can be obtained. You can get the whole base material.

また、こりし九クラッド多孔質ガラス層の厚み制御は、
第5図及び第5図のクラッド用トーチ、28.38に工
って行うことができるはム28.38のクラッド用トー
チとは別個のクラッド用トーチを設けて行うこともでき
る。
In addition, the thickness control of the Korikishikyu clad porous glass layer is
The cladding torch 28.38 shown in FIGS.

実施例5 上記実施例1〜3に示す工うに、1径化したコア用多孔
質ガラス体の側面に厚いクラッド用多孔質ガラス層を形
成するに際して、コア用多孔質ガラス体の焼結度金高く
シ、クラッド用多孔質ガラス層の焼結度を低くして、多
孔質母材を形成し友後、焼結時に、フッ素を含む雰囲ス
ガスにさらして、フッ素kta加すれば、コアとクラッ
ドでフッ素の添加量が異なり、これにニジ、コア・クラ
ッド構造を形成できる。しかもこの場合、上記実施例1
〜3のとおシェア多孔質ガラス体の寸法を調整できるほ
か、厚いクラッド層を形成できる次め、高品質の元ファ
イバが容易に得られる。
Example 5 In the process shown in Examples 1 to 3 above, when forming a thick porous glass layer for cladding on the side surface of a porous glass body for a core having a single diameter, the sintering degree of the porous glass body for a core was If the degree of sintering of the porous glass layer for the cladding is high and the degree of sintering of the porous glass layer for the cladding is low to form a porous base material, then the core and The amount of fluorine added to the cladding is different, and a rainbow or core-clad structure can be formed in this. Moreover, in this case, the above Example 1
In steps 3 to 3, the dimensions of the shear porous glass body can be adjusted, a thick cladding layer can be formed, and a high-quality source fiber can be easily obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した二うに、本発明に工れはコア多孔質ガラス
体をフッ素化合物を含む火炎又は反応性雰囲気に工って
エツチングし、所望の寸法とすることができるため、コ
ア/クラッド比全梢度良く設定値に合わせられる利点が
めるほか、細径化したコア多孔質ガラス体を形成できる
ため、コア径の10倍以上のクラッド厚を、容易に実現
できる利点がある。更に、この結果、寸法精度の良い全
合成単一モード母材が容易に得られる利点がある。した
がって、高品質な光ファイバkm造しやすいほか、延伸
、ジャケット工程等が不用なため、工程数全減少でき、
元ファイバの価格全低下できる7fu点がある。
As explained above, in the present invention, the core porous glass body can be etched in a flame or a reactive atmosphere containing a fluorine compound to obtain the desired dimensions, so that the core/clad ratio is In addition to the advantage of being able to precisely match the set value, it also has the advantage of being able to easily achieve a cladding thickness that is 10 times or more the core diameter, since a core porous glass body with a reduced diameter can be formed. Furthermore, as a result, there is an advantage that a fully synthetic single mode base material with good dimensional accuracy can be easily obtained. Therefore, it is easy to manufacture kilometers of high-quality optical fibers, and since drawing and jacketing processes are not necessary, the number of processes can be completely reduced.
There is a 7fu point where the price of the original fiber can be completely reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は多孔質母材の断面図、第2図はCF4を火炎内
に導入し多孔質ガラス体をエツチングした場合のエツチ
ング速度を示すグラフ、第3図及び第5図は本発明装置
の1例の構成図でろり、第4図は第3図におけるコア用
多孔質ガラス体形成部の拡大断面図であり、第6図及び
第7図は本発明装置の他の1例におけるコア形成部の構
成図である。 1:コア用多孔質ガラス体、2:クラッド用多孔質ガラ
ス層、21及び31:回転及び引上げ部、22及び32
:出発材、23及び35:クラッド用多孔質ガラス層、
24及び34:コア用多孔質ガラス体、25及び35:
細径化し次コア用多孔質ガラス体、26及び36:コア
用トーチ、27及び37:エツチング用トーチ、28及
び38:クラッド用トーチ、29及び39:排気口、2
10及び310:保農容器、211 :排気調整器、5
11 :寸法測定器、512:比較器、313:流tp
m整器、41:コア用トーチ、42:原料ノズル、43
:エツチング用ノズル、44:火炎流、45:微粒子流
、46:エツチングガス流、47:細径化されたコア用
多孔質ガラス体、48:細径化前のコア用多孔質ガラス
飢′ 51:コア多孔質カラス体、52:m極北された
コア多孔質ガラス体、53:クラッド多孔質カラス層、
54:寸法測定器、55:コア用トーチ、56:クラッ
ド用トーチ、57:比較器、58:流を調整器
Fig. 1 is a cross-sectional view of the porous base material, Fig. 2 is a graph showing the etching rate when a porous glass body is etched by introducing CF4 into a flame, and Figs. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the core porous glass body forming part in FIG. 3, and FIGS. 6 and 7 are diagrams showing the core formation in another example of the apparatus of the present invention. FIG. 1: Porous glass body for core, 2: Porous glass layer for cladding, 21 and 31: Rotating and pulling part, 22 and 32
: Starting material, 23 and 35: Porous glass layer for cladding,
24 and 34: Porous glass body for core, 25 and 35:
Porous glass body for core with reduced diameter, 26 and 36: torch for core, 27 and 37: torch for etching, 28 and 38: torch for cladding, 29 and 39: exhaust port, 2
10 and 310: Agricultural preservation container, 211: Exhaust regulator, 5
11: Dimension measuring device, 512: Comparator, 313: Flow tp
m adjustment device, 41: core torch, 42: raw material nozzle, 43
: Etching nozzle, 44: Flame flow, 45: Fine particle flow, 46: Etching gas flow, 47: Porous glass body for core with reduced diameter, 48: Porous glass body for core before diameter reduction 51 : core porous glass body, 52: m-polarized core porous glass body, 53: cladding porous glass layer,
54: Dimension measuring device, 55: Core torch, 56: Cladding torch, 57: Comparator, 58: Flow regulator

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、火炎内で合成したガラス微粒子を出発材の軸方向に
堆積させてコア用多孔質ガラス体を形成させ、次に該コ
ア用多孔質ガラス体の側面にガラス微粒子を堆積させて
クラッド用多孔質ガラス層を形成させた後、高温に加熱
焼結して透明なガラス体とする光ファイバ母材の製造方
法において、該クラッド用多孔質ガラス層の形成に先立
つて、該コア用多孔質ガラス体を、フッ素化合物を含む
火炎又は反応性雰囲気に100℃以上の温度下でさらし
てエッチングし所望の寸法とした後、クラッド用多孔質
ガラス層を該コア用多孔質ガラス体の側面に形成させる
ことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 2、ガラス微粒子を回転する出発材の軸方向に堆積させ
てコア用多孔質ガラス体を形成させる手段、該コア用多
孔質ガラス体をフッ素化合物を含む火炎又は反応性雰囲
気にさらしてエッチングする手段、エッチングされたコ
ア用多孔質ガラス体の寸法を測定し、かつエッチング量
を調整する手段、エッチング後のコア用多孔質ガラス体
の側面にクラッド用多孔質ガラス層を形成させる手段、
及び同工程内又は別工程で該多孔質ガラス体を加熱、焼
結する手段を有することを特徴とする光ファイバ母材の
製造装置。
[Claims] 1. Glass particles synthesized in a flame are deposited in the axial direction of the starting material to form a porous glass body for the core, and then glass particles are deposited on the side surface of the porous glass body for the core. In a method for producing an optical fiber preform in which a porous glass layer for cladding is deposited and then heated and sintered at a high temperature to form a transparent glass body, prior to forming the porous glass layer for cladding, The porous glass body for the core is etched by exposing it to a flame or a reactive atmosphere containing a fluorine compound at a temperature of 100°C or higher to obtain a desired dimension, and then the porous glass body for the cladding is formed into the porous glass body for the core. A method for manufacturing an optical fiber preform, characterized in that it is formed on the side of a body. 2. Means for depositing glass particles in the axial direction of a rotating starting material to form a porous glass body for the core; means for etching the porous glass body for the core by exposing it to a flame or a reactive atmosphere containing a fluorine compound; , means for measuring the dimensions of the etched porous glass body for the core and adjusting the amount of etching, means for forming a porous glass layer for the cladding on the side surface of the porous glass body for the core after etching;
and a means for heating and sintering the porous glass body within the same process or in a separate process.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0588039A (en) * 1991-09-30 1993-04-09 Fujikura Ltd Optical fiber and production thereof
EP0634372A1 (en) * 1993-06-18 1995-01-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of manufacturing single-mode optical fiber preform

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