JPS6252137A - 光伝送用素材の製造方法 - Google Patents
光伝送用素材の製造方法Info
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- JPS6252137A JPS6252137A JP19238785A JP19238785A JPS6252137A JP S6252137 A JPS6252137 A JP S6252137A JP 19238785 A JP19238785 A JP 19238785A JP 19238785 A JP19238785 A JP 19238785A JP S6252137 A JPS6252137 A JP S6252137A
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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
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- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
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-
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- 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
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/14—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with boron and fluorine
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】
（発明の技術分野）
本発明は、熱履歴による屈折率変化のきわめて少ないド
ープされたシリカ層をクラッドとする光伝送用素材の製
造方法に関する。
ープされたシリカ層をクラッドとする光伝送用素材の製
造方法に関する。
（発明の技術的背景および問題点）
現在、光伝送用材料としては材料自体の吸収や散乱によ
る損失、すなわち光透過損失が少ないことから、主に高
純度の石英ガラスが選ばれている。
る損失、すなわち光透過損失が少ないことから、主に高
純度の石英ガラスが選ばれている。
ガラスを光伝送用材料として用いるためには、光伝送用
材料の構成単位であるガラス繊維断面の中心部（コア）
の屈折率を周辺部（クラッド）のそれにくらべて高くす
ることが必要で、この構造によってコアに閉じ込められ
た光がクラッドとの界面において全反射または屈折を繰
り返しながらガラス繊維の軸に沿って進む性質を利用す
るものである。このような構造の光伝送用材料を作る方
法としては、ロンドインチューブ法、化学気相堆積（Ｃ
ＩＶＤ）法および気相軸付け（ＶＡＤ）法が知られてい
る。
材料の構成単位であるガラス繊維断面の中心部（コア）
の屈折率を周辺部（クラッド）のそれにくらべて高くす
ることが必要で、この構造によってコアに閉じ込められ
た光がクラッドとの界面において全反射または屈折を繰
り返しながらガラス繊維の軸に沿って進む性質を利用す
るものである。このような構造の光伝送用材料を作る方
法としては、ロンドインチューブ法、化学気相堆積（Ｃ
ＩＶＤ）法および気相軸付け（ＶＡＤ）法が知られてい
る。
ＯＶＤ法によって光伝送路を製造するには、反応生成物
の付着基本となる反応管内で、主剤のシリカを形成する
原料の揮発性ケイ素化合物もしくは前記化合物と石英ガ
ラスの屈折率を変化させるための添加剤とを反応させて
゛ドープされたシリカを該反応管壁に析出させ、さらに
その上にシリカだけまたは屈折率を高めるための添加剤
を加えたシリカを析出させ所要厚さに成長させた後、中
空部をつぶして光伝送用素材となし、次いで線引き工程
を経てガラス繊維とする。ここで、クラッドに石英ガラ
スを用いる場合は、コアの屈折率を高める添加剤として
Ｐ＋Ｇｅ＋Ｔｉ＋Ａ７等が一般に用いられる。この場合
でも、クラッドの屈折率を石英ガラスよりも低くできれ
ば、開口数を大きくすることができる。ＯＶＤ法で石英
ガラスより低い屈折率のドープされた石英ガラスを得る
には、Ｂ、０．を添加する方法が知られているが、この
Ｂ、０．をドープされた石英ガラスは線引きの際の熱履
歴により屈折率が変化する欠点がある。
の付着基本となる反応管内で、主剤のシリカを形成する
原料の揮発性ケイ素化合物もしくは前記化合物と石英ガ
ラスの屈折率を変化させるための添加剤とを反応させて
゛ドープされたシリカを該反応管壁に析出させ、さらに
その上にシリカだけまたは屈折率を高めるための添加剤
を加えたシリカを析出させ所要厚さに成長させた後、中
空部をつぶして光伝送用素材となし、次いで線引き工程
を経てガラス繊維とする。ここで、クラッドに石英ガラ
スを用いる場合は、コアの屈折率を高める添加剤として
Ｐ＋Ｇｅ＋Ｔｉ＋Ａ７等が一般に用いられる。この場合
でも、クラッドの屈折率を石英ガラスよりも低くできれ
ば、開口数を大きくすることができる。ＯＶＤ法で石英
ガラスより低い屈折率のドープされた石英ガラスを得る
には、Ｂ、０．を添加する方法が知られているが、この
Ｂ、０．をドープされた石英ガラスは線引きの際の熱履
歴により屈折率が変化する欠点がある。
また、ＯＶＤ法において、ＢＰ、を添加した５ｉ０１４
の外部加熱による酸化によってクラッドを形成すること
により、熱履歴による屈折率変化の少ない光伝送用素材
を製造する方法（特公昭５’８−１０５１号公報）が知
られているが、屈折率を低下させる効果はＢに比較して
ｒは著しく／１）さいが、！を少量添加することにより
、ドープされたシリカのクラッド層と高純度石英ガラス
からなるコアとの線膨張係数の差による亀裂を防ぐ効果
がある。しかしながらＢの最適の添加量とＦの最適の添
加量は各々異なるためＢＦ、として添加すると充分な効
果が望めないという問題がある。
の外部加熱による酸化によってクラッドを形成すること
により、熱履歴による屈折率変化の少ない光伝送用素材
を製造する方法（特公昭５’８−１０５１号公報）が知
られているが、屈折率を低下させる効果はＢに比較して
ｒは著しく／１）さいが、！を少量添加することにより
、ドープされたシリカのクラッド層と高純度石英ガラス
からなるコアとの線膨張係数の差による亀裂を防ぐ効果
がある。しかしながらＢの最適の添加量とＦの最適の添
加量は各々異なるためＢＦ、として添加すると充分な効
果が望めないという問題がある。
（発明の目的）
本発明は以上の点に着目してなされたもので、熱履歴に
安定な低屈折率のドープされたシリカ層をクラッドとす
る光伝送用素材を、外部加熱（間接加熱）による酸化に
よってシリカを生成する３ｉＣｊ、へのドーパントとし
て適当な添加物としてＢＢｒ３とＳ ｉ Ｆ４を用いる
ことにより製造する方法を提供することをその目的とす
る。
安定な低屈折率のドープされたシリカ層をクラッドとす
る光伝送用素材を、外部加熱（間接加熱）による酸化に
よってシリカを生成する３ｉＣｊ、へのドーパントとし
て適当な添加物としてＢＢｒ３とＳ ｉ Ｆ４を用いる
ことにより製造する方法を提供することをその目的とす
る。
（発明の概要）
本発明は即ち、高純度石英ガラスからなるコアとドープ
された石英ガラスまたは高ケイ酸ガラスからなるクラッ
ドの複合体を線引きすることよりなる光伝送用素材の製
造方法において、ＢＢｒ３およびＳｉＦ４を同時に添加
した８１０１＋の外部加熱による酸化によって、ドープ
されたシリカを石英ガラスまたは高ケイ酸ガラスの管内
壁もしくは石英ガラス棒の外側面に析出せしめ、この析
出したドープされたシリカ層をクラフトとすることを特
徴とする光伝送用素材の製造方法にある。
された石英ガラスまたは高ケイ酸ガラスからなるクラッ
ドの複合体を線引きすることよりなる光伝送用素材の製
造方法において、ＢＢｒ３およびＳｉＦ４を同時に添加
した８１０１＋の外部加熱による酸化によって、ドープ
されたシリカを石英ガラスまたは高ケイ酸ガラスの管内
壁もしくは石英ガラス棒の外側面に析出せしめ、この析
出したドープされたシリカ層をクラフトとすることを特
徴とする光伝送用素材の製造方法にある。
本発明方法において、５ｉ０１４に対するＢＢｒ３およ
びＳｉＦ４の混合比率はモル比で４０％以下の範囲であ
り、これを越える混合比率範囲では、ドープされたシリ
カの析出速度が低下し不適当である。また、上記ＢＢｒ
３およびＳｉＦ４を同時に添加したＳｉＣｌ４を石英ガ
ラス管または高ケイ酸ガラス管に導入し酸化反応を行な
わせる場合には水分の混入をさけるために、それら石英
ガラス管または高ケイ酸ガラス管を酸水素炎、高周波炉
等を用いて外部加熱（間接加熱）する。加熱温度は１０
００″Ｃ〜１６００℃の範囲が望ましい。
びＳｉＦ４の混合比率はモル比で４０％以下の範囲であ
り、これを越える混合比率範囲では、ドープされたシリ
カの析出速度が低下し不適当である。また、上記ＢＢｒ
３およびＳｉＦ４を同時に添加したＳｉＣｌ４を石英ガ
ラス管または高ケイ酸ガラス管に導入し酸化反応を行な
わせる場合には水分の混入をさけるために、それら石英
ガラス管または高ケイ酸ガラス管を酸水素炎、高周波炉
等を用いて外部加熱（間接加熱）する。加熱温度は１０
００″Ｃ〜１６００℃の範囲が望ましい。
（発明の実施例）
本発明方法の一例について述べる。
ＳｉＯ！、を恒温槽で一定温度となし、このＳｉＣｌ２
にキャリアガスとしての０．と、ドーパントとしてのＢ
Ｂｒ３およびＳｉＦ４の所定量を混合器で混合し、石英
ガラスの反応管に導入する。
にキャリアガスとしての０．と、ドーパントとしてのＢ
Ｂｒ３およびＳｉＦ４の所定量を混合器で混合し、石英
ガラスの反応管に導入する。
この反応管は気相反応速度を早めるために、酸水素炎ま
たは高周波炉等により外部より加熱される。
たは高周波炉等により外部より加熱される。
さらに、この反応管は以上のように得られる反応管内壁
への反応生成物の析出にともない該析出層の均質性維持
のために、適宜回転機構により定速回転させるのが好ま
しい。クラッドとして所要厚さを析出させた後、高純度
石英ガラスから成る石英ガラス棒１を挿入してコアとし
、加熱温度を上昇させ溶着し、次いで線引き工程を経て
光伝送用素材とする。
への反応生成物の析出にともない該析出層の均質性維持
のために、適宜回転機構により定速回転させるのが好ま
しい。クラッドとして所要厚さを析出させた後、高純度
石英ガラスから成る石英ガラス棒１を挿入してコアとし
、加熱温度を上昇させ溶着し、次いで線引き工程を経て
光伝送用素材とする。
次に本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが
、本発明は要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。
、本発明は要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。
実施例１
０□で濃度１０％に希釈された５ｉｌｌ、にモル比１２
％のＢＢｒＢとモル比６％のＳｉＦ４を混合して得られ
た混合ガスを、１４００°Ｃに加熱した石英ガラスの反
応管中に導入し、ドープされたシリカを該管内壁に析出
させ、次いで加熱温度を約２０００″Ｃまで徐々に上昇
させて装管の中空部をつぶし、屈折率測定用試料を得た
。ドープされた石英ガラスの屈折率は１．４５２０であ
った。
％のＢＢｒＢとモル比６％のＳｉＦ４を混合して得られ
た混合ガスを、１４００°Ｃに加熱した石英ガラスの反
応管中に導入し、ドープされたシリカを該管内壁に析出
させ、次いで加熱温度を約２０００″Ｃまで徐々に上昇
させて装管の中空部をつぶし、屈折率測定用試料を得た
。ドープされた石英ガラスの屈折率は１．４５２０であ
った。
この試料を２０００″Ｃに加熱後急冷して屈折率を測定
したところ、１．４５２０であり、さらに、この同じ試
料を８００℃で２時間加熱後徐冷して屈折率を測定した
ところ、１．４５２０であって、熱処理による屈折率の
変化は認められなかった。
したところ、１．４５２０であり、さらに、この同じ試
料を８００℃で２時間加熱後徐冷して屈折率を測定した
ところ、１．４５２０であって、熱処理による屈折率の
変化は認められなかった。
実施例２
内壁を清浄にした石英ガラス管（内径１６ｆｉ）に高純
度合成石英ガラス俸（外径６簡）を同軸状に挿入し、ガ
ラス旋盤で毎分５０回転させ、該石英ガラス管と該高純
度合成石英ガラス棒間の間隙にＯ７で濃度１０％に希釈
した５ｉＣｊ４を毎分８５０１１１供給した。酸水素バ
ーナーを該石英ガラス管に沿ってＯ３とＳｉＣ！１４の
混合ガスの流れの方向に１分間７Ｃ１１の速度で移動さ
せなから該石英ガラス管を１４００″Ｃに加熱した。該
バーナーの移動を２回繰り返した後、０．と５ｉ０７４
の混合ガスにＢＢｒ３とＳ ｉ Ｆ、をＳｉＣｌ４に対
するモル比でそれぞれ０．６％、０，３％混合し、該バ
ーナーの移動による加熱を２回繰り返した。
度合成石英ガラス俸（外径６簡）を同軸状に挿入し、ガ
ラス旋盤で毎分５０回転させ、該石英ガラス管と該高純
度合成石英ガラス棒間の間隙にＯ７で濃度１０％に希釈
した５ｉＣｊ４を毎分８５０１１１供給した。酸水素バ
ーナーを該石英ガラス管に沿ってＯ３とＳｉＣ！１４の
混合ガスの流れの方向に１分間７Ｃ１１の速度で移動さ
せなから該石英ガラス管を１４００″Ｃに加熱した。該
バーナーの移動を２回繰り返した後、０．と５ｉ０７４
の混合ガスにＢＢｒ３とＳ ｉ Ｆ、をＳｉＣｌ４に対
するモル比でそれぞれ０．６％、０，３％混合し、該バ
ーナーの移動による加熱を２回繰り返した。
次いで、ＢＢｒ３ とＳ、ｉＦ４の混合量を５ｉＣｔ４
に対しそれぞれ１０％、５％として上述と同様の加熱を
２回行ない、さらにＢＢｒ３とｓｉｒ、の量を８ｉ０ｊ
４に対して３０％、１５％として上述と同様の加熱を５
回行なった後、湿度をさらに上げて骸骨と該棒間の空隙
をつぶして光伝送用素材を得た。
に対しそれぞれ１０％、５％として上述と同様の加熱を
２回行ない、さらにＢＢｒ３とｓｉｒ、の量を８ｉ０ｊ
４に対して３０％、１５％として上述と同様の加熱を５
回行なった後、湿度をさらに上げて骸骨と該棒間の空隙
をつぶして光伝送用素材を得た。
これを線引き装置によりコア径５０μ間、外径１２５μ
諺の光ファイバとした後、光透過損失を測定したところ
３ｄＢ／Ｋｓ＋であり、ドープされた石英ガラス層が光
伝送用ファイバのクラッドとして役立つことがｓ詔され
た。
諺の光ファイバとした後、光透過損失を測定したところ
３ｄＢ／Ｋｓ＋であり、ドープされた石英ガラス層が光
伝送用ファイバのクラッドとして役立つことがｓ詔され
た。
実施例３
旋盤ニセットし毎分５０回転させた石英ガラス管（内径
１２＋１１１）に、０！で濃度１０％に希釈した８ｉ０
１４ と、８ｉ０ｊ４に対するモル比がそれぞれ２０％
、１０％のＢＢｒａと８ｉＦ４との混合ガスを毎分５０
０１１１供給しておき、酸水素バーナーを該石英ガラス
管に沿って該混合ガスの流れの方向に１分間７ＣＩＫの
速度で移動しながら該石英ガラス管を１５００°Ｃに力
ａ熱してクラッドとなるドープされたシリカを析出させ
た。酸水素バーナーによる加熱ゾーンの移動を２０回繰
り返した後、加熱ならびに８ｒ０１４の供給を止めて、
石英ガラス管中にＯｌのみをわずかに流した状態で、コ
アとなるべき高純度石英ガラス俸（外径６ｓ＄ｌＩ）を
該石英ガラス管の軸に合わせて挿入し、再び酸水素バー
ナーにより加熱して該石英ガラス管と挿入した高純度石
英ガラス欅を溶着させ、光伝送用素材を得た。ドープさ
れたクラッドの厚さは０、４ ｍ、屈折率は１．４５１
３であり、これを温度２０００’Ｃ，毎分５０１１で線
引きした後のドープされたクラッド層の屈折率は１．４
５１３であった。
１２＋１１１）に、０！で濃度１０％に希釈した８ｉ０
１４ と、８ｉ０ｊ４に対するモル比がそれぞれ２０％
、１０％のＢＢｒａと８ｉＦ４との混合ガスを毎分５０
０１１１供給しておき、酸水素バーナーを該石英ガラス
管に沿って該混合ガスの流れの方向に１分間７ＣＩＫの
速度で移動しながら該石英ガラス管を１５００°Ｃに力
ａ熱してクラッドとなるドープされたシリカを析出させ
た。酸水素バーナーによる加熱ゾーンの移動を２０回繰
り返した後、加熱ならびに８ｒ０１４の供給を止めて、
石英ガラス管中にＯｌのみをわずかに流した状態で、コ
アとなるべき高純度石英ガラス俸（外径６ｓ＄ｌＩ）を
該石英ガラス管の軸に合わせて挿入し、再び酸水素バー
ナーにより加熱して該石英ガラス管と挿入した高純度石
英ガラス欅を溶着させ、光伝送用素材を得た。ドープさ
れたクラッドの厚さは０、４ ｍ、屈折率は１．４５１
３であり、これを温度２０００’Ｃ，毎分５０１１で線
引きした後のドープされたクラッド層の屈折率は１．４
５１３であった。
（発明の効果）
以上説明した本発明の光伝送用素材の製造方法は、ＢＢ
ｒ３とＳ ｉ Ｆ４の同時添加により熱履歴による屈折
率変化のきわめて少ないドープされたシリカ層をクラッ
ドとする光伝送用素材の製造方法を提供するもので、さ
らに屈折率を下げるドーパントとしてのＢと、膨張、収
縮による亀裂を防ぐためのＦを異なるガスとして供給す
ることにより、容易にＢとＦの最適量を添加させること
ができるので、その工業的価値は高い。
ｒ３とＳ ｉ Ｆ４の同時添加により熱履歴による屈折
率変化のきわめて少ないドープされたシリカ層をクラッ
ドとする光伝送用素材の製造方法を提供するもので、さ
らに屈折率を下げるドーパントとしてのＢと、膨張、収
縮による亀裂を防ぐためのＦを異なるガスとして供給す
ることにより、容易にＢとＦの最適量を添加させること
ができるので、その工業的価値は高い。
第１図は本発明の実ｆｆＮの説ＦｉＡ図である。
Claims (1)
- 高純度石英ガラスからなるコアとドープされ、た石英ガ
ラスまたは高ケイ酸ガラスからなるクラッドの複合体を
線引きすることにより光伝送用の素材を製造する方法に
おいて、外部加熱によりＢＢｒ＿３およびＳｉＦ＿４を
同時に添加したＳｉＣｌ＿４を酸化させ、ドープされた
シリカを石英ガラスまたは高ケイ酸ガラスの管内壁もし
くは石英ガラス棒の外側面に析出せしめ、この析出した
シリカ層をクラッドとすることを特徴とする光伝送用素
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19238785A JPS6252137A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 光伝送用素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19238785A JPS6252137A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 光伝送用素材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252137A true JPS6252137A (ja) | 1987-03-06 |
Family
ID=16290449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19238785A Pending JPS6252137A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 光伝送用素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6252137A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1061054A1 (en) * | 1999-06-18 | 2000-12-20 | Lucent Technologies Inc. | Method of making optical fiber by a rod-in tube process and fiber made by the method |
| CN102180584A (zh) * | 2011-02-18 | 2011-09-14 | 银锐明 | 高纯石英砂生产中气液包裹体及杂质去除方法 |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP19238785A patent/JPS6252137A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1061054A1 (en) * | 1999-06-18 | 2000-12-20 | Lucent Technologies Inc. | Method of making optical fiber by a rod-in tube process and fiber made by the method |
| CN102180584A (zh) * | 2011-02-18 | 2011-09-14 | 银锐明 | 高纯石英砂生产中气液包裹体及杂质去除方法 |
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