JPS6219369B2 - - Google Patents
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- JPS6219369B2 JPS6219369B2 JP8835882A JP8835882A JPS6219369B2 JP S6219369 B2 JPS6219369 B2 JP S6219369B2 JP 8835882 A JP8835882 A JP 8835882A JP 8835882 A JP8835882 A JP 8835882A JP S6219369 B2 JPS6219369 B2 JP S6219369B2
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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
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
- C03B2207/26—Multiple ports for glass precursor
- C03B2207/28—Multiple ports for glass precursor for different glass precursors, reactants or modifiers
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光伝送用ガラスフアイバの製造に用い
る煤状のガラス母材ロツドの製造方法についての
もので、光フアイバの半径方向における、所望の
屈折率分布を正確に得ることのできる光フアイバ
母材の製造方法に関する。
る煤状のガラス母材ロツドの製造方法についての
もので、光フアイバの半径方向における、所望の
屈折率分布を正確に得ることのできる光フアイバ
母材の製造方法に関する。
従来光フアイバ母材としての煤状ガラスロツド
の製造方法で比較的高能率のものにVAD法があ
る。しかしながら従来のVAD法では出発材上
に、フアイバの半径方向に適切な屈折率分布を有
する母材ロツドを生じさせるための多重管バーナ
を用い、中心から屈折率を高めるドーパント剤を
混合した原料ガスを第二層から屈折率を低めるド
ーパント剤を混合した原料ガスを、その外側にＡ
γガス及び更にその外側からH2、O2を供給する
方法、或は中心より屈折率制御ドーパント剤例え
ばGeCl4を含む原料ガスSiCl4を、第２層から屈折
率制御用ドーパント剤を含まないSiCl4をH2ガス
と共に噴出燃焼させ多孔質母材を作製していた。
そしてこれらの方法においては該母材ロツド乃至
はフアイバの半径方向の屈折率分布は次の様な二
通りの方法で制御されていた。
の製造方法で比較的高能率のものにVAD法があ
る。しかしながら従来のVAD法では出発材上
に、フアイバの半径方向に適切な屈折率分布を有
する母材ロツドを生じさせるための多重管バーナ
を用い、中心から屈折率を高めるドーパント剤を
混合した原料ガスを第二層から屈折率を低めるド
ーパント剤を混合した原料ガスを、その外側にＡ
γガス及び更にその外側からH2、O2を供給する
方法、或は中心より屈折率制御ドーパント剤例え
ばGeCl4を含む原料ガスSiCl4を、第２層から屈折
率制御用ドーパント剤を含まないSiCl4をH2ガス
と共に噴出燃焼させ多孔質母材を作製していた。
そしてこれらの方法においては該母材ロツド乃至
はフアイバの半径方向の屈折率分布は次の様な二
通りの方法で制御されていた。
(a) 燃料即ちH2／O2供給量を加減し多孔質母材
の表面温度分布を上下変化させることにより
SiO2粒子中のGeO2固溶量分布を制御し、それ
によつて内側の屈折率を大にするように制御す
る。
の表面温度分布を上下変化させることにより
SiO2粒子中のGeO2固溶量分布を制御し、それ
によつて内側の屈折率を大にするように制御す
る。
(b) 出発部材の上に焼結堆積した多孔質母材と多
重管バーナとの空間的配置即ち距離、角度など
を変えて発生スートの前記多孔質母材上への付
着効率を変化させることによつて該多孔質母材
中のGeO2濃度分布を制御することにより屈折
率分布の制御を行う。
重管バーナとの空間的配置即ち距離、角度など
を変えて発生スートの前記多孔質母材上への付
着効率を変化させることによつて該多孔質母材
中のGeO2濃度分布を制御することにより屈折
率分布の制御を行う。
ところが前記のような従来の方法では制御変数
即ち燃料供給量、多孔質母材の表面温度分布、多
孔質母材と多重管バーナの距離などの変化に対し
て屈折率分布は過敏に大きく変化しやすく、目標
に近く制御することは非常に困難であつた。そこ
で従来は該屈折率分布を安定制御するために、極
めて高精度のH2／O2流量制御器や多重管バーナ
の精密移動機構等の精密制御機器類を必要とし、
従つて光フアイバの光伝送特性は製造装置により
大きな差異を生ずるか又は、その困難を回避する
ためには非常に高価な装置を使わなければならな
いという、いずれにしても大きな欠点が存在して
いた。
即ち燃料供給量、多孔質母材の表面温度分布、多
孔質母材と多重管バーナの距離などの変化に対し
て屈折率分布は過敏に大きく変化しやすく、目標
に近く制御することは非常に困難であつた。そこ
で従来は該屈折率分布を安定制御するために、極
めて高精度のH2／O2流量制御器や多重管バーナ
の精密移動機構等の精密制御機器類を必要とし、
従つて光フアイバの光伝送特性は製造装置により
大きな差異を生ずるか又は、その困難を回避する
ためには非常に高価な装置を使わなければならな
いという、いずれにしても大きな欠点が存在して
いた。
本発明は前記従来技術の諸欠点を除去し、安価
な装置により均質な屈折率分布を有する光フアイ
バの新規な製造方法を開発したものでこゝに開示
提供するものである。即ち本発明においては該同
心円多重管バーナの中心部供給口より多量のドー
パント剤GeCl4を含む原料ガスSiCl4を噴出せし
め、第２層供給口からは少量のGeCl4を含むSiCl4
を噴出させることにより多孔質母材を製造する。
なお原料ガスSiCl4に多孔質母材を焼結する工程
での加熱温度を低下させる目的でPoCl3等のガス
を添加しても良いことは特開昭55−144433で自明
である。本発明の方法では少なくとも２以上のノ
ズルよりGeCl4を噴出させるためバーナ出口での
GeCl4空間濃度分布を制御できる。すなわち火炎
内のスート流内におけるGeO2濃度分布を制御す
ることが出来る。前記中心部供給口からの原料ガ
ス単位量当りの添加GeCl4をV1G、第２層供給口
からの原料ガス単位量当りの添加GeCl4をV2Gと
すると、V1GとV2Gの比を変化させることにより
屈折率分布パラメータ（αにより表わす）の制御
を行うものである。
な装置により均質な屈折率分布を有する光フアイ
バの新規な製造方法を開発したものでこゝに開示
提供するものである。即ち本発明においては該同
心円多重管バーナの中心部供給口より多量のドー
パント剤GeCl4を含む原料ガスSiCl4を噴出せし
め、第２層供給口からは少量のGeCl4を含むSiCl4
を噴出させることにより多孔質母材を製造する。
なお原料ガスSiCl4に多孔質母材を焼結する工程
での加熱温度を低下させる目的でPoCl3等のガス
を添加しても良いことは特開昭55−144433で自明
である。本発明の方法では少なくとも２以上のノ
ズルよりGeCl4を噴出させるためバーナ出口での
GeCl4空間濃度分布を制御できる。すなわち火炎
内のスート流内におけるGeO2濃度分布を制御す
ることが出来る。前記中心部供給口からの原料ガ
ス単位量当りの添加GeCl4をV1G、第２層供給口
からの原料ガス単位量当りの添加GeCl4をV2Gと
すると、V1GとV2Gの比を変化させることにより
屈折率分布パラメータ（αにより表わす）の制御
を行うものである。
光の伝送特性を良好なものとし、光伝送効率を
上げるためには、伝送目的の光の波長もしくは周
波数でのモード分数を最小に抑え広帯域な特性を
実現する必要がある。
上げるためには、伝送目的の光の波長もしくは周
波数でのモード分数を最小に抑え広帯域な特性を
実現する必要がある。
また光フアイバの伝送路の単位長当りの伝搬時
間ｔを最小とする必要がある。ｔは次式により表
わされることは知られている。
間ｔを最小とする必要がある。ｔは次式により表
わされることは知られている。
ｔ＝Ｎ１／Ｃ〔１＋Δα−２−ｙ／α＋２・ｘ＋Δ２／２・３α−２−２ｙ／α＋２・x2＋Ｏ（Δ３）〕
但し、N1はグループインデツクスと称される
量 Δは比屈折率差 αは屈折率分布係数 ｙは所謂Olshanskyによつて提案された「コア
とクラツドの材料分散の差を表わすパラメータ」
で光伝送に最適波長約0.8乃至0.85μｍでは約0.3
前後の値となる。
量 Δは比屈折率差 αは屈折率分布係数 ｙは所謂Olshanskyによつて提案された「コア
とクラツドの材料分散の差を表わすパラメータ」
で光伝送に最適波長約0.8乃至0.85μｍでは約0.3
前後の値となる。
この式においてα＝２＋ｙとなれば前記伝搬時
間は最小となりまた分散も最小となることも知ら
れている。
間は最小となりまた分散も最小となることも知ら
れている。
そこで本発明においてはV1G／V2Gを調節する
ことにより屈折率分布パラメータを干渉顕微鏡に
より評価しなだらかな曲線が得られ、またV1G／
V2Gの値を2.0以上の範囲で変化させると、屈折
率分布パラメータは約２前後で安定的に制御し得
ることがわかつた。
ことにより屈折率分布パラメータを干渉顕微鏡に
より評価しなだらかな曲線が得られ、またV1G／
V2Gの値を2.0以上の範囲で変化させると、屈折
率分布パラメータは約２前後で安定的に制御し得
ることがわかつた。
またｙの値は光の波長が0.5μｍより1.1μｍの
範囲で変化すれば、0.55から0.28位まで変化する
ことが既にわかつているのでαの値は光の波長に
より、少量変化するが、夫々の波長に応じてｙを
夫々定値として、V1G／V2Gを2.0以上の範囲で調
節すれば、安定して調節することが可能となり、
またαを２近傍で微細に調整することができるよ
うになり、それによつて屈折率分布パラメータを
安定して目的の値附近に制御することが可能とな
つた。第１図は本発明の方法によりGeCl4の供給
比V1G／V2Gを変化させることによつて屈折率分
布パラメータαをなだらかに変化させ、通常の機
器により安定的に制御し得た場合のGeCl4供給比
と屈折率パラメータとの関係を示している。
範囲で変化すれば、0.55から0.28位まで変化する
ことが既にわかつているのでαの値は光の波長に
より、少量変化するが、夫々の波長に応じてｙを
夫々定値として、V1G／V2Gを2.0以上の範囲で調
節すれば、安定して調節することが可能となり、
またαを２近傍で微細に調整することができるよ
うになり、それによつて屈折率分布パラメータを
安定して目的の値附近に制御することが可能とな
つた。第１図は本発明の方法によりGeCl4の供給
比V1G／V2Gを変化させることによつて屈折率分
布パラメータαをなだらかに変化させ、通常の機
器により安定的に制御し得た場合のGeCl4供給比
と屈折率パラメータとの関係を示している。
以上本発明の製造方法により屈折率分布が均一
で伝送特性の良好な光フアイバの製造制御が充分
に可能となつた。また本発明の製造方法によれば
V1G／V2Gの調節は簡単なガスバルブの調節で間
に合うから高価な制御機器を必要とせず、従来よ
りも安価で均質性の高い光伝送用フアイバを量産
することも可能となつた。
で伝送特性の良好な光フアイバの製造制御が充分
に可能となつた。また本発明の製造方法によれば
V1G／V2Gの調節は簡単なガスバルブの調節で間
に合うから高価な制御機器を必要とせず、従来よ
りも安価で均質性の高い光伝送用フアイバを量産
することも可能となつた。
実施例
VAD法の装置の主要部分を使用し、石英製同
必多重管バーナの中心ノズルからHeガスでキヤ
リアされたSiCl480ml／分GeCl422ml／分を噴出さ
せ、第２ノズルからSiCl4150ml／分、GeCl43ml／
分を噴出させ、さらその外側の第３ノズルから
H23.0／分、第４ノズルからAr1.7／分、第５
ノズルからO28.0／分を噴出させ、燃焼吹付け
し外径60mmφの多孔質母材を作製した。更にこの
母材をCl2、H2雰囲気中で1600℃の電気抵抗炉に
より加熱焼結し透明なガラスロツドを作製した。
次にこのロツドを直径を10mmφになる程度に引伸
し加工した後外径26mmφの肉厚石英管内にそう入
し、ロツドインコラツプス法によりプリフオーム
母材を作製した。更にこのプリフオームを再び電
気抵抗炉で加熱し線引きして光フアイバを得た。
かくして得られたフアイバの屈折率分布を干渉顕
微鏡により評価したところα＝1.90であり、また
該フアイバの伝送帯域特性を評価したところ光の
波長入＝1.3μｍで700MHz・Km以上の広帯域特
性が得られた。
必多重管バーナの中心ノズルからHeガスでキヤ
リアされたSiCl480ml／分GeCl422ml／分を噴出さ
せ、第２ノズルからSiCl4150ml／分、GeCl43ml／
分を噴出させ、さらその外側の第３ノズルから
H23.0／分、第４ノズルからAr1.7／分、第５
ノズルからO28.0／分を噴出させ、燃焼吹付け
し外径60mmφの多孔質母材を作製した。更にこの
母材をCl2、H2雰囲気中で1600℃の電気抵抗炉に
より加熱焼結し透明なガラスロツドを作製した。
次にこのロツドを直径を10mmφになる程度に引伸
し加工した後外径26mmφの肉厚石英管内にそう入
し、ロツドインコラツプス法によりプリフオーム
母材を作製した。更にこのプリフオームを再び電
気抵抗炉で加熱し線引きして光フアイバを得た。
かくして得られたフアイバの屈折率分布を干渉顕
微鏡により評価したところα＝1.90であり、また
該フアイバの伝送帯域特性を評価したところ光の
波長入＝1.3μｍで700MHz・Km以上の広帯域特
性が得られた。
次に中心供給口のGeCl4を18ml／分に第２供給
口のGeCl4を７ml／分に変え多孔質母材を作製
し、同様な工程でプリフオームをフアイバ化し、
前記と同様の手順で該フアイバの屈折率分布を調
べた。その結果α＝2.01であり、伝送帯域を評価
したところ光の波長λ＝0.85μｍで60MHz・Km
以上の広帯域の特性が得られた。
口のGeCl4を７ml／分に変え多孔質母材を作製
し、同様な工程でプリフオームをフアイバ化し、
前記と同様の手順で該フアイバの屈折率分布を調
べた。その結果α＝2.01であり、伝送帯域を評価
したところ光の波長λ＝0.85μｍで60MHz・Km
以上の広帯域の特性が得られた。
以上実施例で示したように第１ノズルと第２ノ
ズルから噴出するGeCl4の流量を制御することに
よりVAD法で製造されるフアイバの屈折率分布
を微細に調整することが可能である。
ズルから噴出するGeCl4の流量を制御することに
よりVAD法で製造されるフアイバの屈折率分布
を微細に調整することが可能である。
第１図は本発明製造方法によりGeCl供給比
V1G／V2Gを変化させて制御した場合における
GeCl4供給比と屈折率分布パラメータαとの関係
を示す。
V1G／V2Gを変化させて制御した場合における
GeCl4供給比と屈折率分布パラメータαとの関係
を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 同心円状の多重管のノズルより屈折率制御用
ドーパント剤を含むガラス原料ガスを噴出させ、
可燃性ガスを燃焼させ、火炎加水分解によつてガ
ラス微粒子を合成し、これを回転する出発部材上
へ送り堆積させ、ひきつづきこれを軸方向に成長
させることにより、半径方向に所定のドーパント
濃度分布をもつ煤状ガラスロツドを作り、次にこ
れを焼結して半径方向に所定の屈折率分布をもつ
た円柱状の透明なガラス体を得る光伝送用ガラス
母材ロツドの製造方法において、 円心円状の多重管バーナの中心ノズルとその外
側の第２ノズルよりGeCl4を含むSiCl4ガスを噴出
させそれぞれのノズルからの原料ガス単位量当り
の添加GeCl4をV1G、V2Gとした時、V1G／V2Gの
値を2.0以上の範囲として所望の屈折率分布を得
ることを特徴とする光フアイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8835882A JPS58204835A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8835882A JPS58204835A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58204835A JPS58204835A (ja) | 1983-11-29 |
| JPS6219369B2 true JPS6219369B2 (ja) | 1987-04-28 |
Family
ID=13940584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8835882A Granted JPS58204835A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58204835A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6131325A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光学ガラス微粒子生成用多重管バ−ナにおけるガス供給方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5410317A (en) * | 1977-06-27 | 1979-01-25 | Nippon Telegraph & Telephone | Method of making smoky glass rod |
| JPS5927728B2 (ja) * | 1977-08-11 | 1984-07-07 | 日本電信電話株式会社 | 煤状ガラスロッドの製造方法 |
-
1982
- 1982-05-25 JP JP8835882A patent/JPS58204835A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58204835A (ja) | 1983-11-29 |
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