JPS623033A - 光フアイバの製造方法 - Google Patents
光フアイバの製造方法Info
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- JPS623033A JPS623033A JP13798785A JP13798785A JPS623033A JP S623033 A JPS623033 A JP S623033A JP 13798785 A JP13798785 A JP 13798785A JP 13798785 A JP13798785 A JP 13798785A JP S623033 A JPS623033 A JP S623033A
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- JP
- Japan
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- raw material
- quartz tube
- unheated
- heated
- starting
- Prior art date
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-
- 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]
- C03B37/018—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
-
- 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
- C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
- C03B2201/28—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine doped with phosphorus
-
- 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
- C03B2201/34—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with rare earth metals, i.e. with Sc, Y or lanthanides, e.g. for laser-amplifiers
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
不発８Ａは通信用元ファイバに用いられるのみならず、
偏波面回転制御用・元スイッチ用の光部品として用いる
ことのできる新規７２党ファイバの製造方法に関する。
偏波面回転制御用・元スイッチ用の光部品として用いる
ことのできる新規７２党ファイバの製造方法に関する。
近年、元ファイバの非線形光学効果を利用した光部品の
提案がなされている。非線形光学効果とは入射光強度が
大きい場合、分極が電場の大きさと比例せず２次、３次
の項が大きくなる現象を言う。
提案がなされている。非線形光学効果とは入射光強度が
大きい場合、分極が電場の大きさと比例せず２次、３次
の項が大きくなる現象を言う。
Ｐ ＝＝ ２１ Ｆｉ ＋ ｚｌＫ２＋ ｘＢＲ３・・
・ｆｉｌここでＰは分極、ＥＦ′ｉ入射元による電場、
町・・・は定数である。これは即ち、下記（２）式の工
すに屈折率が入射光強度に依存することになり、Ｐ＝（
π１十町Ｒ＋ ｇ３Ｋ”十磨−・） Ｋ ｆ２
１屈折率の入射光強度依存性は偏波面の回転の、入射光
強度依存性となる。この偏波面回転の入射光強度依存性
を利用することに工り、元ファイバに光スィッチなどの
機能性を持たせることが可能となる。
・ｆｉｌここでＰは分極、ＥＦ′ｉ入射元による電場、
町・・・は定数である。これは即ち、下記（２）式の工
すに屈折率が入射光強度に依存することになり、Ｐ＝（
π１十町Ｒ＋ ｇ３Ｋ”十磨−・） Ｋ ｆ２
１屈折率の入射光強度依存性は偏波面の回転の、入射光
強度依存性となる。この偏波面回転の入射光強度依存性
を利用することに工り、元ファイバに光スィッチなどの
機能性を持たせることが可能となる。
上記ｆｉ１． （２１式における町、ガ・・・などの足
載は物質によって変化し、短いファイバで機能をもたせ
るにはこのうち”ＡＹ’Ｓ・・・の非線形係数の大きな
物質を選ぶ必要がめる。このＬつな物質には例えばＮｄ
、 Ｙｂ 、 ＴＬｒ 、 Ｈｏ などがあること
が知られている。したがってこれらの希土類元素の酸化
物をコアとし次ファイバを製造する必要がめる。ま念ク
ラッドは通信用ファイバとの接続の必要から石英系ガラ
スが好ましい。
載は物質によって変化し、短いファイバで機能をもたせ
るにはこのうち”ＡＹ’Ｓ・・・の非線形係数の大きな
物質を選ぶ必要がめる。このＬつな物質には例えばＮｄ
、 Ｙｂ 、 ＴＬｒ 、 Ｈｏ などがあること
が知られている。したがってこれらの希土類元素の酸化
物をコアとし次ファイバを製造する必要がめる。ま念ク
ラッドは通信用ファイバとの接続の必要から石英系ガラ
スが好ましい。
石英系元ファイバの製造方法としてはＶＡＤ法、ＭＯＶ
Ｄ法、ＣＶＤ法が一般的な製法でおる。ＶＡＤ法では原
料を気化し多重管バーナーからＨ，と０２とともに吹出
させＨ２と０２が反応してできｆｃＨｔＯで原料ガスを
加水分解させる。ＭＣＶＤ法は回転する石英管内部に気
化した原料と０３とを導入し、外部から加熱することに
Ｌす、原料を酸化反応させる方法でおる。ＣＶＤ法はＶ
ＡＤ法と同じ加水分解反応を利用する。これらの方法は
すべて金属ハロゲン化物の気相反応でおる。
Ｄ法、ＣＶＤ法が一般的な製法でおる。ＶＡＤ法では原
料を気化し多重管バーナーからＨ，と０２とともに吹出
させＨ２と０２が反応してできｆｃＨｔＯで原料ガスを
加水分解させる。ＭＣＶＤ法は回転する石英管内部に気
化した原料と０３とを導入し、外部から加熱することに
Ｌす、原料を酸化反応させる方法でおる。ＣＶＤ法はＶ
ＡＤ法と同じ加水分解反応を利用する。これらの方法は
すべて金属ハロゲン化物の気相反応でおる。
本発明が目的とするところは非線形効果の大きな希土類
元素のハロゲン化物から光ファイバを合成する手段を提
供することにある。従来使用されている光ファイバは主
に８１０１ 、 Ｇａｏｌから成り、これらの原料は５
ｉＣ４、Ｇｅａ４の工うなノ・ロゲン化物でおる。これ
らの原料は常温で液体でめシ蒸気圧が高いので容易にガ
ス化して反応部に輸送することが可能であるが、希土類
元素のハロゲン化物は常温で固体でおり蒸気圧も低く、
ガスとして反応部に導くことは極めて困難である。本発
明はこのような低い蒸気圧の原料を使って元ファイバの
製造を可能ならしめる全く新規な方法である。
元素のハロゲン化物から光ファイバを合成する手段を提
供することにある。従来使用されている光ファイバは主
に８１０１ 、 Ｇａｏｌから成り、これらの原料は５
ｉＣ４、Ｇｅａ４の工うなノ・ロゲン化物でおる。これ
らの原料は常温で液体でめシ蒸気圧が高いので容易にガ
ス化して反応部に輸送することが可能であるが、希土類
元素のハロゲン化物は常温で固体でおり蒸気圧も低く、
ガスとして反応部に導くことは極めて困難である。本発
明はこのような低い蒸気圧の原料を使って元ファイバの
製造を可能ならしめる全く新規な方法である。
本発明は出発材の石英管内部にガラス膜を形成し、これ
を加熱中実化した後ファイバ化するか、もしくは加熱中
実化しながらファイバ化する元ファイバの製造方法にお
いて、出発石英管の内部に原料を入れ、該原料を加熱源
に工す外部から加熱することにニジ蒸発させて、上記出
発石英管内の加熱されていない面に付着させ、次いで上
記加熱源と該石英管を相対的に移動し上記加熱されてい
ない面であって原料の付着した部分を加熱し、再び該付
着部分の原料を蒸発させて加熱されていない部分に付着
させる工程をくり返すか、もしくは連続的に行い、上記
出発石英管内にＭ科を分布させることを特徴とする光フ
ァイバの製造方法である。
を加熱中実化した後ファイバ化するか、もしくは加熱中
実化しながらファイバ化する元ファイバの製造方法にお
いて、出発石英管の内部に原料を入れ、該原料を加熱源
に工す外部から加熱することにニジ蒸発させて、上記出
発石英管内の加熱されていない面に付着させ、次いで上
記加熱源と該石英管を相対的に移動し上記加熱されてい
ない面であって原料の付着した部分を加熱し、再び該付
着部分の原料を蒸発させて加熱されていない部分に付着
させる工程をくり返すか、もしくは連続的に行い、上記
出発石英管内にＭ科を分布させることを特徴とする光フ
ァイバの製造方法である。
本発明方法に用いる原料としては、希土類元素のハロゲ
ン化物が好ましく、いわゆる希土類元素の７ツ化物、塩
化物、臭化物、ヨウ化物であ°れば特に限定されるとこ
ろはないが、例えばＹ’ｂＸ’ｇ 、 ＹｂＦ３ 、
ｙｂｃｚ、 、 Ｙ’ｂＢｒｌ 、 ’ｆｂＢｒ＠ 、
Ｙｔ）Ｉｌ 、 ０ｅＦ３ 。
ン化物が好ましく、いわゆる希土類元素の７ツ化物、塩
化物、臭化物、ヨウ化物であ°れば特に限定されるとこ
ろはないが、例えばＹ’ｂＸ’ｇ 、 ＹｂＦ３ 、
ｙｂｃｚ、 、 Ｙ’ｂＢｒｌ 、 ’ｆｂＢｒ＠ 、
Ｙｔ）Ｉｌ 、 ０ｅＦ３ 。
０ｅＦ４ＩＩＨ２０、Ｃｅ０１３ 、０ｅＢｒ３ 、
Ｃ！ｅＩ３ 、 ＰｒＦ３ 、１！！ｒｏ０４−１．１
）２０ 、 ＥｒＢｒ３ 、 ｍｒＩ３ 、 ＫｕＦ、
、 ＫｕＦ３． ＥｕＣ４、Ｅｕ０１．。
Ｃ！ｅＩ３ 、 ＰｒＦ３ 、１！！ｒｏ０４−１．１
）２０ 、 ＥｒＢｒ３ 、 ｍｒＩ３ 、 ＫｕＦ、
、 ＫｕＦ３． ＥｕＣ４、Ｅｕ０１．。
ＥｒＢｒ３ 、Ｋｒ工３ 、 ＥｕＦｌ 、 ｚｕＦ’
、 、 ＥｕＣ１２、Ｅｕ０ｔｓ ＊Ｆｉｕ（（、ｔ０
４ ）ｓ’ ６Ｈ４０，ｌ！１ｕＢｒ４ 、 ＥｕＥｒ
３ 、 ｍｕ工Ｒｅ”工、。
、 、 ＥｕＣ１２、Ｅｕ０ｔｓ ＊Ｆｉｕ（（、ｔ０
４ ）ｓ’ ６Ｈ４０，ｌ！１ｕＢｒ４ 、 ＥｕＥｒ
３ 、 ｍｕ工Ｒｅ”工、。
ＤｙＦｌ、Ｄｙ０ｔ３．ＤｙＢｒ１．Ｄｙより、ＰｒＦ
３ 、ｐｒａｚｍ。
３ 、ｐｒａｚｍ。
ｐｒＯ７，−７Ｈ！Ｏ，ＰｒＢｒ３．Ｐｒ工３ 、 Ｔ
ｂＦ３． ＴｂＣ１＠ 、 ＴｂＢｒ３゜Ｔｂ工３ 等
が挙げられる。
ｂＦ３． ＴｂＣ１＠ 、 ＴｂＢｒ３゜Ｔｂ工３ 等
が挙げられる。
以下、図面を参照して本発明を説明する。第１図に示す
ようにガラス旋盤３に保持された石英管１の内部に原料
５を入れる。その位置は石英管１の中心よりも端に近い
位置とする。次にこの石英管１を回転させながら原料５
の置かれた部分をバーナ等の加熱源４により加熱する。
ようにガラス旋盤３に保持された石英管１の内部に原料
５を入れる。その位置は石英管１の中心よりも端に近い
位置とする。次にこの石英管１を回転させながら原料５
の置かれた部分をバーナ等の加熱源４により加熱する。
次いで加熱源４を石英管１に沿って移動させる。
この加熱源４の移動は、必要な回数だけおこなう。なお
、石英管の一方の端部からはＮ、等のガスを流し、他端
より排気する。
、石英管の一方の端部からはＮ、等のガスを流し、他端
より排気する。
石英管内部の端に置かれた原料は加熱されることにより
１部が気化し拡散する。そして＠度の低い部分に到達す
ると、蒸気圧が低いため壁面に付着する。加熱源をこの
温度の低い原料の付着した場所へ移動させると再び原料
は加熱され、一部が気化してさらに移動する。このぶつ
に原料の一部はバーナーの移動とともに移動し、石英管
内壁に原料の膜が形成される。このようにして石英管内
壁に原料を均一に堆積させた後、０意 ガスを管内Ｋｉ
Ｌ原料を散化させる。
１部が気化し拡散する。そして＠度の低い部分に到達す
ると、蒸気圧が低いため壁面に付着する。加熱源をこの
温度の低い原料の付着した場所へ移動させると再び原料
は加熱され、一部が気化してさらに移動する。このぶつ
に原料の一部はバーナーの移動とともに移動し、石英管
内壁に原料の膜が形成される。このようにして石英管内
壁に原料を均一に堆積させた後、０意 ガスを管内Ｋｉ
Ｌ原料を散化させる。
なお、ＭＣ！ＶＤ法によるので先にクラッド部分から合
成するが、希土類元素を含″１７！−いガラス部分の合
成については通常のＭＣ！ＶＤ法によればよい。
成するが、希土類元素を含″１７！−いガラス部分の合
成については通常のＭＣ！ＶＤ法によればよい。
原料としてＹｂＣｔｓ・６ＨｚＯを使用し、ｓｌｏ、−
Ｙｂ１０３コアフアイバの製造をおこなった。Ｙｌ：＋
１０．お＝び原料として使用したｙｂｃｚ３・６Ｈ２０
の性質については工く知られていない。Ｙｂ０４・６Ｈ
２０は１８０℃で結晶水が揮散し、８６５℃に融点をも
つことが知られている。この温度は遷移金属不純物の塩
化物（Ｆｅ０４ 、 ｃｒｃｚ、 、 Ｍｆｉ（ｚ、等
りの融点と近い次め原料の高純度化が困難である。しか
し他のハロゲン化物の融点も同程度であるので、入手し
易いＹｂ０４・６ＨＩＯを原料として使用した。
Ｙｂ１０３コアフアイバの製造をおこなった。Ｙｌ：＋
１０．お＝び原料として使用したｙｂｃｚ３・６Ｈ２０
の性質については工く知られていない。Ｙｂ０４・６Ｈ
２０は１８０℃で結晶水が揮散し、８６５℃に融点をも
つことが知られている。この温度は遷移金属不純物の塩
化物（Ｆｅ０４ 、 ｃｒｃｚ、 、 Ｍｆｉ（ｚ、等
りの融点と近い次め原料の高純度化が困難である。しか
し他のハロゲン化物の融点も同程度であるので、入手し
易いＹｂ０４・６ＨＩＯを原料として使用した。
ＹｂＣｌ３・６Ｈ，Ｏは常温で固体でおり蒸気圧が低い
ため、５ｉｅ４ 、 ｏ９ｃ４にくらべ取扱いは容易で
るる。
ため、５ｉｅ４ 、 ｏ９ｃ４にくらべ取扱いは容易で
るる。
試作方法は内句法に工った。使用設備はＭＣＶＤ用のガ
ラス旋盤である。ＭＯＶＤ法により石英管内壁にクラッ
ド層を合成した。クラッドの合成条件を表１に示す。
ラス旋盤である。ＭＯＶＤ法により石英管内壁にクラッ
ド層を合成した。クラッドの合成条件を表１に示す。
表１ クラッドの合成条件
クラッドの合成が終了した後石英管を旋盤からはずし、
粉末の原料Ｔｈ０４・６Ｈ！０をアンプルがら石英管内
に入れた。量は５ｆである。石英管を傾け、細かく振動
させ、クラッドを堆積させた場所から２−５ｃｍ手前に
原料を移動させた。
粉末の原料Ｔｈ０４・６Ｈ！０をアンプルがら石英管内
に入れた。量は５ｆである。石英管を傾け、細かく振動
させ、クラッドを堆積させた場所から２−５ｃｍ手前に
原料を移動させた。
この状態で石英管をガラス旋盤にとりつけ、第１図の構
成に従ってガラス膜を形成した。
成に従ってガラス膜を形成した。
酸水素バーナ−４で原料５をＳＯＯ〜７００℃に加熱し
、原料５中のＮ２０や低融点不純物を揮散させた後、＠
度を１２００〜１５００℃に上げ、バーナー４をトラバ
ースさせる。この時 ｄの石英管１内部はＮ１）００％
にした。この方法にエリＹｂａｔ３の薄膜を石英管内壁
に堆積させる。
、原料５中のＮ２０や低融点不純物を揮散させた後、＠
度を１２００〜１５００℃に上げ、バーナー４をトラバ
ースさせる。この時 ｄの石英管１内部はＮ１）００％
にした。この方法にエリＹｂａｔ３の薄膜を石英管内壁
に堆積させる。
堆積膜はすりガラス状でやや不透明でおる。次に０２を
１ｔ／分流しながら加熱し、ｙ’ｂｃｚ、をＹ’ｂ、Ｏ
，とする。
１ｔ／分流しながら加熱し、ｙ’ｂｃｚ、をＹ’ｂ、Ｏ
，とする。
コラップスは排気側端部を封じた後おこなった。封じる
前に原料粉末が堆積層部に一部移動するのでＮ２ガスで
吹き飛ばした。
前に原料粉末が堆積層部に一部移動するのでＮ２ガスで
吹き飛ばした。
原料加熱条件を上記の５００°〜７００℃の間で少しか
えて線引した２本のファイバのΔｎは１）４８％と１２
０％であった。分析の結果Ｙｂ２Ｏ３は各々１．７モル
チ、０７モルチであった。
えて線引した２本のファイバのΔｎは１）４８％と１２
０％であった。分析の結果Ｙｂ２Ｏ３は各々１．７モル
チ、０７モルチであった。
本発明に工り石英のクラッドをもち、低蒸気圧原料を使
ったコアガラスのファイバを製造スることができた。本
発明の利点は他に、密閉系でおこなわれるため純度の高
いガラスが得られること、１回に形成されるガラス膜が
うすいため透明化が容易であることなどがある。
ったコアガラスのファイバを製造スることができた。本
発明の利点は他に、密閉系でおこなわれるため純度の高
いガラスが得られること、１回に形成されるガラス膜が
うすいため透明化が容易であることなどがある。
第１図は本発明の実施態様を説明する図、第２図は実施
例で得られたファイバの屈折率分布を示すグラフ、第３
図は実施例で得られたファイバの元素分布を示すグラフ
、第４図は比屈折率差とＹｌ）１０ｓの濃度の関係を示
すグラフである。
例で得られたファイバの屈折率分布を示すグラフ、第３
図は実施例で得られたファイバの元素分布を示すグラフ
、第４図は比屈折率差とＹｌ）１０ｓの濃度の関係を示
すグラフである。
Claims (2)
- （１）出発材の石英管内部にガラス膜を形成し、これを
加熱中実化した後ファイバ化するか、もしくは加熱中実
化しながらファイバ化する光ファイバの製造方法におい
て、出発石英管の内部に原料を入れ、該原料を加熱源に
より外部から加熱することにより蒸発させて、上記出発
石英管内の加熱されていない面に付着させ、次いで上記
加熱源と該石英管を相対的に移動し上記加熱されていな
い面であつて原料の付着した部分を加熱し、再び該付着
部分の原料を蒸発させて加熱されていない部分に付着さ
せる工程をくり返すか、もしくは連続的に行い、上記出
発石英管内に原料を分布させることを特徴とする光ファ
イバの製造方法。 - （２）原料を出発石英管内に分布させた後、該石英管内
部に酸素を流しながら加熱し、原料を酸化させてガラス
膜とする特許請求の範囲第（１）項に記載の光ファイバ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13798785A JPS623033A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 光フアイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13798785A JPS623033A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 光フアイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS623033A true JPS623033A (ja) | 1987-01-09 |
| JPH051225B2 JPH051225B2 (ja) | 1993-01-07 |
Family
ID=15211404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13798785A Granted JPS623033A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 光フアイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS623033A (ja) |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP13798785A patent/JPS623033A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH051225B2 (ja) | 1993-01-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |