JPS6311538A - シングルモ−ドフアイバ用ガラス母材の製造方法 - Google Patents
シングルモ−ドフアイバ用ガラス母材の製造方法Info
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- JPS6311538A JPS6311538A JP61155021A JP15502186A JPS6311538A JP S6311538 A JPS6311538 A JP S6311538A JP 61155021 A JP61155021 A JP 61155021A JP 15502186 A JP15502186 A JP 15502186A JP S6311538 A JPS6311538 A JP S6311538A
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- 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]
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- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
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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。
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〕
本発明は、シングルモード光ファイバー用ガラス母材の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
シングルモードファイバー用ガラス母材の製造方法とし
て、ガラス原料を火炎加水分解反応すること等により、
コア及びクラッドの組成を有する多孔質ガラス体を合成
しこれを脱水、焼結して、中実として、史にこれによっ
て得たコア及びクラッドよりなる中間ガラス棒の外側に
同上の方法で多孔質石英ガラスを合成し焼結、もしくは
脱水及び焼結２行って所要のクラッド厚を得るものがあ
る。
て、ガラス原料を火炎加水分解反応すること等により、
コア及びクラッドの組成を有する多孔質ガラス体を合成
しこれを脱水、焼結して、中実として、史にこれによっ
て得たコア及びクラッドよりなる中間ガラス棒の外側に
同上の方法で多孔質石英ガラスを合成し焼結、もしくは
脱水及び焼結２行って所要のクラッド厚を得るものがあ
る。
上記従来の方法で中間ガラス棒作成時の脱水は、光ファ
イバーとしたときの伝送損失を低く抑えるために非常に
重要で、脱水剤として塩素系ガスを雰囲気に含ませる方
法がとられている。
イバーとしたときの伝送損失を低く抑えるために非常に
重要で、脱水剤として塩素系ガスを雰囲気に含ませる方
法がとられている。
ところが、この塩素が焼結後の中間体に残留し、クラッ
ドの屈折率を若干高くするために、中間ガラス体の外側
に合成するガラスとの境に段差ができファイバーとした
時の伝送特性において非伝送高次モードの遮断波長（以
下刃ットオフ波長と称す。）が長くなる等好ましくない
。このため、中間ガラス体の外側の多孔質ガラスの中実
化においても中間体と同様に塩素系ガス？脱水剤とする
脱水処理を施す方法が採られている（米国特許第４．４
８へ２１２号明細書）。この方法は第４図に示すように
塩素系ガスを含む雰囲気７中にて多孔質ガラス体２′を
加熱処理するもので、８けヒーター、９け炉心管である
が、塩素系ガスが多孔質ガラス体２′の内部に拡散、浸
透し、反応して添加する時間が長くかかるので多孔質ガ
ラス体２′の内部に均一に添加することが帷しく、また
一方、短時間にこの処理を行うべく、塩素系ガスの濃度
？増加させると、余剰の塩素系ガスが、中実化時に気泡
となって残留し易いと考えられる。
ドの屈折率を若干高くするために、中間ガラス体の外側
に合成するガラスとの境に段差ができファイバーとした
時の伝送特性において非伝送高次モードの遮断波長（以
下刃ットオフ波長と称す。）が長くなる等好ましくない
。このため、中間ガラス体の外側の多孔質ガラスの中実
化においても中間体と同様に塩素系ガス？脱水剤とする
脱水処理を施す方法が採られている（米国特許第４．４
８へ２１２号明細書）。この方法は第４図に示すように
塩素系ガスを含む雰囲気７中にて多孔質ガラス体２′を
加熱処理するもので、８けヒーター、９け炉心管である
が、塩素系ガスが多孔質ガラス体２′の内部に拡散、浸
透し、反応して添加する時間が長くかかるので多孔質ガ
ラス体２′の内部に均一に添加することが帷しく、また
一方、短時間にこの処理を行うべく、塩素系ガスの濃度
？増加させると、余剰の塩素系ガスが、中実化時に気泡
となって残留し易いと考えられる。
前記のように米国特許第４，４８６，２１２号明細書に
記載の方法には、炉内を塩素系ガス？含む雰囲気として
この中に多孔質ガラス体と中間ガラス棒の複合体全挿入
して、加熱、脱水（もしくは塩素添加）を行う際、複合
体の内部に均一にこれを行うためには長時間を必要とす
ること、また、処理時間を短くする目的で塩素系ガスの
濃度を増加させると、余剰の塩素ガス残留により焼結時
に中実体内部に気泡が残留するという問題があった。
記載の方法には、炉内を塩素系ガス？含む雰囲気として
この中に多孔質ガラス体と中間ガラス棒の複合体全挿入
して、加熱、脱水（もしくは塩素添加）を行う際、複合
体の内部に均一にこれを行うためには長時間を必要とす
ること、また、処理時間を短くする目的で塩素系ガスの
濃度を増加させると、余剰の塩素ガス残留により焼結時
に中実体内部に気泡が残留するという問題があった。
本発明は以上説明したような従来法における問題点全解
決して、気泡の残留なく、多孔質ガラス体合成部に塩素
？均一に添加でき、良好な特性の光ファイバを得られる
シングルモードファイバ用ガラス母材の製造方法を提供
しようとするものである。
決して、気泡の残留なく、多孔質ガラス体合成部に塩素
？均一に添加でき、良好な特性の光ファイバを得られる
シングルモードファイバ用ガラス母材の製造方法を提供
しようとするものである。
本発明は外被に塩素を含有する石英ガラス及び中心に屈
折率を高くする成分を含有する石英ガラスを有してなる
ガラス棒を出発材とし、バーナーに石英ガラス原料と塩
素を含有するガスとを導入して、火炎加水分解反応によ
り石英ガラス微粒子を合成し、該石英ガラス微粒子を前
記出発材に吹きつけて該石英ガラス微粒子とガラス棒の
複合体を得、該複合体を加熱、溶融して中実とすること
？特徴とするシングルモードファイバー用ガラス母材の
製造方法である。
折率を高くする成分を含有する石英ガラスを有してなる
ガラス棒を出発材とし、バーナーに石英ガラス原料と塩
素を含有するガスとを導入して、火炎加水分解反応によ
り石英ガラス微粒子を合成し、該石英ガラス微粒子を前
記出発材に吹きつけて該石英ガラス微粒子とガラス棒の
複合体を得、該複合体を加熱、溶融して中実とすること
？特徴とするシングルモードファイバー用ガラス母材の
製造方法である。
本発明においては上記塩素を含有するガスとして、塩素
ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガスのうちの１種
のガスもしくけ２種以上からなるガスまたは上記１種も
しくけ２Ｎ１以上のガスに不活性ガスを加えてなるガス
を用いることが特に好ましい。
ガス、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガスのうちの１種
のガスもしくけ２種以上からなるガスまたは上記１種も
しくけ２Ｎ１以上のガスに不活性ガスを加えてなるガス
を用いることが特に好ましい。
以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。第１図
は本発明の実施態様を示す概略図であって、１は外被に
塩素を含有する石英ガラスおよび中心に屈折率を高くす
る成分を含有する石英ガラスを有してなるガラス棒であ
る。このようなガラス棒は従来法と同様に、ガラス原料
を火炎加水分解する例えばＭＡＤ法、ＯＶＤ法等のよう
な方法やスス粉合成後圧力成型する方法、その他任意の
方法等により作製した多孔質ガラス体を塩素を含む雰囲
気中で脱水・焼結して中実化する方法により得られる。
は本発明の実施態様を示す概略図であって、１は外被に
塩素を含有する石英ガラスおよび中心に屈折率を高くす
る成分を含有する石英ガラスを有してなるガラス棒であ
る。このようなガラス棒は従来法と同様に、ガラス原料
を火炎加水分解する例えばＭＡＤ法、ＯＶＤ法等のよう
な方法やスス粉合成後圧力成型する方法、その他任意の
方法等により作製した多孔質ガラス体を塩素を含む雰囲
気中で脱水・焼結して中実化する方法により得られる。
本発明では、該中間ガラス棒１の外側に多孔質ガラス２
を合成する際、バーナー３に火炎用ガス４及びガラス原
料ガス５と共に塩素系ガス６を供給し、多孔質ガラス２
内に塩素を含有させ、得られた複合体を炉内に挿入し加
熱溶融して一体とする。
を合成する際、バーナー３に火炎用ガス４及びガラス原
料ガス５と共に塩素系ガス６を供給し、多孔質ガラス２
内に塩素を含有させ、得られた複合体を炉内に挿入し加
熱溶融して一体とする。
本発明においては塩素を含有するガスとして、塩素ガス
、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガスのいずれか１種の
ガスもしくは２種以上からなるガスを用いることが好ま
しく、さらに上記ガスのうちの１種もしくは２種以上か
らなるガスに例えばＨｅ、Ａｒ等の不活性ガスを加えて
希釈したガスを用いることもできる。
、塩化チオニルガス、４塩化炭素ガスのいずれか１種の
ガスもしくは２種以上からなるガスを用いることが好ま
しく、さらに上記ガスのうちの１種もしくは２種以上か
らなるガスに例えばＨｅ、Ａｒ等の不活性ガスを加えて
希釈したガスを用いることもできる。
〔作用〕
本発明の方法により、中間ガラス体の外側のガラスの合
成において、多孔質ガラスの吹き付は中にガラス原料と
ともに塩素系ガスを投入すれば、多孔質ガラス体中に均
一に塩素が添加され、また、炉中での加熱中実化の際に
も気泡の残留を抑えることができる。
成において、多孔質ガラスの吹き付は中にガラス原料と
ともに塩素系ガスを投入すれば、多孔質ガラス体中に均
一に塩素が添加され、また、炉中での加熱中実化の際に
も気泡の残留を抑えることができる。
従来方法では、前記のように塩素系ガスを含む雰囲気７
が多孔質ガラス体２′の内部に拡散、浸透し、反応して
添加するのく対し、本発明の方法では、直接塩素が添加
された多孔質ガラス２を合成するので、均一に添加でき
、かつ、余剰の塩素系ガスが残留しにくいので気泡の発
生を抑えることができると考えられる。
が多孔質ガラス体２′の内部に拡散、浸透し、反応して
添加するのく対し、本発明の方法では、直接塩素が添加
された多孔質ガラス２を合成するので、均一に添加でき
、かつ、余剰の塩素系ガスが残留しにくいので気泡の発
生を抑えることができると考えられる。
なお、塩素添加量の調節は、ガラス原料ガス及び火炎用
ガスとの塩素系ガスの混合比を調節することにより行わ
れる。
ガスとの塩素系ガスの混合比を調節することにより行わ
れる。
実施例Ｉ ＶＡＤ法により作成した実質的にコアがＧ
ｅ０ｌ−８１０，、クラッドが８１０！ からなる焼結
体を延伸して、外径１６ＩｌｌＩ、長さ５０〇−の中間
ガラス棒１を作成した。屈折率分布（以下６８分布と称
す）は、第２図のようにコア１０の屈折率１）％、クラ
ッド部１１の外径とコア１０の外径の比は５であった。
ｅ０ｌ−８１０，、クラッドが８１０！ からなる焼結
体を延伸して、外径１６ＩｌｌＩ、長さ５０〇−の中間
ガラス棒１を作成した。屈折率分布（以下６８分布と称
す）は、第２図のようにコア１０の屈折率１）％、クラ
ッド部１１の外径とコア１０の外径の比は５であった。
また、脱水による塩素の残留１２は屈折率にしてα０１
５係（上記屈折率はいづれも純シリカに対する比率）で
あった。
５係（上記屈折率はいづれも純シリカに対する比率）で
あった。
次罠、この中間ガラス棒１を酸水素火炎で火炎研磨を施
したあと、第１図の構成のＶＡＤのスス付機に装着し、
酸水素バーナ−５に酸素４４ｔ／分、水素４０ｔ／分シ
ールＡｒ ガス１五ａｔ／分からなるガス４を投入し
て火炎を形成し、４塩化珪素５２．５ Ｌ ７分を塩化
チオニルガス６α１）ｔ／分とともに供給して、多孔質
ガラス体２を中間ガラス棒１の上に形成させた。
したあと、第１図の構成のＶＡＤのスス付機に装着し、
酸水素バーナ−５に酸素４４ｔ／分、水素４０ｔ／分シ
ールＡｒ ガス１五ａｔ／分からなるガス４を投入し
て火炎を形成し、４塩化珪素５２．５ Ｌ ７分を塩化
チオニルガス６α１）ｔ／分とともに供給して、多孔質
ガラス体２を中間ガラス棒１の上に形成させた。
次りでこの中間ガラス棒１と多孔質ガラス体２との複合
体を炉中に挿入し、ヘリウムガス雰囲気、炉温１７１０
℃として引下速度８■／分で中実化した。以上により得
られた中実化母材を延伸し、Δｎ分布を測定したところ
、第３図のようにクラッド内圧屈折率の段差はみられず
、長手方向、半径方向にも均一であった。この母材を大
所し、線引してファイバー化し、カットオフ波長を測定
したところ、１．２６μｍと他の伝送特性値との整合性
の良い値であった。
体を炉中に挿入し、ヘリウムガス雰囲気、炉温１７１０
℃として引下速度８■／分で中実化した。以上により得
られた中実化母材を延伸し、Δｎ分布を測定したところ
、第３図のようにクラッド内圧屈折率の段差はみられず
、長手方向、半径方向にも均一であった。この母材を大
所し、線引してファイバー化し、カットオフ波長を測定
したところ、１．２６μｍと他の伝送特性値との整合性
の良い値であった。
比較列１
多孔質ガラス体２′の合成時に塩化チオニルガス６を供
・給しなｈ他は全く同一の条件で母材を作成し、ファイ
バー化して、カットオフ波長を測定したところ、ｔ ３
Ｄ ｌ１ｍ と実施例よりも００４μｍ大きくなり、
他の特性値との整合性の観点から好ましくない値であっ
た。
・給しなｈ他は全く同一の条件で母材を作成し、ファイ
バー化して、カットオフ波長を測定したところ、ｔ ３
Ｄ ｌ１ｍ と実施例よりも００４μｍ大きくなり、
他の特性値との整合性の観点から好ましくない値であっ
た。
比較例２
比較例１と同じ条件で多孔質ガラス体２′を作成し％＠
４図のように炉中に挿入し、塩素ガスｃＬ５１／分とヘ
リウムガス１５ｔ／分を混合させて雰囲気７とし、炉温
１７１ＱＣ，引下速度８■／分の条件で中実化を行った
が、中間ガラス棒１と多孔質ガラス体２′との界面に微
細な気泡が多数残留した。また］！：ＤＡＸにより塩素
含有量を調べたところ半径方向にも長手方向にも不均一
で、光ファイバーとして特性上好ましくないことが予想
される分布であった。
４図のように炉中に挿入し、塩素ガスｃＬ５１／分とヘ
リウムガス１５ｔ／分を混合させて雰囲気７とし、炉温
１７１ＱＣ，引下速度８■／分の条件で中実化を行った
が、中間ガラス棒１と多孔質ガラス体２′との界面に微
細な気泡が多数残留した。また］！：ＤＡＸにより塩素
含有量を調べたところ半径方向にも長手方向にも不均一
で、光ファイバーとして特性上好ましくないことが予想
される分布であった。
実施９＋１２
実施ｆＲＪ１と塩化チオニルガスの代わりにヘリウムガ
ス（Ｌ Ｉ Ｌ ７分と塩素ガスα１６ｔ／分の混合ガ
スを使用する他は、全く同一の条件で中実化母材を作成
した。得られた中実化母材を延伸し、Δｎ分布を測定し
たところ、第３図のようにクラッド内に屈折率の段差は
みられず半径方向にも均一のΔｎ分布となっており、ま
た母材の長手方向にも均一であった。この母材を火炎研
磨し、線引きしてファイバー化し、カットオフ波長を測
定したところ、１．２６μｍと実施例１と同一値で、他
の伝送特性値と整合性の良い値であった。
ス（Ｌ Ｉ Ｌ ７分と塩素ガスα１６ｔ／分の混合ガ
スを使用する他は、全く同一の条件で中実化母材を作成
した。得られた中実化母材を延伸し、Δｎ分布を測定し
たところ、第３図のようにクラッド内に屈折率の段差は
みられず半径方向にも均一のΔｎ分布となっており、ま
た母材の長手方向にも均一であった。この母材を火炎研
磨し、線引きしてファイバー化し、カットオフ波長を測
定したところ、１．２６μｍと実施例１と同一値で、他
の伝送特性値と整合性の良い値であった。
上述のように本発明によれば、気泡の残留を伴なうこと
なく、多孔質ガラス体の合成部に塩素を均一に添加し、
光ファイバーとして良好な特性を得ることができる効果
がある。また本発明は塩素系ガスで脱水することによゆ
塩素が添加されてしまった実質的に純シリカであるクラ
ッドを有する中間ガラス棒に対し、次段の外側クラッド
部合成時に、その塩素含有量もしくけこれの他の何らか
の原因も伴って本来の純シリカガラスよりも高い屈折率
を有した際にファイバーとしての特性を良好例するため
に、塩素をそのｌｉＢ折率に応じて添加してやることを
目的とするものであり、中間ガラス棒自身はＶＡＤ法に
限らず他の製法のものであっても適用できる。
なく、多孔質ガラス体の合成部に塩素を均一に添加し、
光ファイバーとして良好な特性を得ることができる効果
がある。また本発明は塩素系ガスで脱水することによゆ
塩素が添加されてしまった実質的に純シリカであるクラ
ッドを有する中間ガラス棒に対し、次段の外側クラッド
部合成時に、その塩素含有量もしくけこれの他の何らか
の原因も伴って本来の純シリカガラスよりも高い屈折率
を有した際にファイバーとしての特性を良好例するため
に、塩素をそのｌｉＢ折率に応じて添加してやることを
目的とするものであり、中間ガラス棒自身はＶＡＤ法に
限らず他の製法のものであっても適用できる。
寸だ、外側クラッド部の合成においては、第１図に示し
たＭＡＤ様の方法以外でも、バーナーに供給する火炎用
ガス、ガラス原料ガス及び塩素系ガスの比率を調節すｂ
ことにより本質的に適用外ではない。
たＭＡＤ様の方法以外でも、バーナーに供給する火炎用
ガス、ガラス原料ガス及び塩素系ガスの比率を調節すｂ
ことにより本質的に適用外ではない。
第１図は１本発明の実施態様を説明する概略図、
第２図は、本発明実施例に用いた中間ガラス棒の屈折率
分布の図、 第５図は、本発明によって作成したガラス母材の屈折率
分布の図、 第４図は従来法？説明する概略図である。
分布の図、 第５図は、本発明によって作成したガラス母材の屈折率
分布の図、 第４図は従来法？説明する概略図である。
Claims (2)
- （１）外被に塩素を含有する石英ガラスおよび中心に屈
折率を高くする成分を含有する石英ガラスを有してなる
ガラス棒を出発材とし、バーナーに石英ガラス原料と塩
素を含有するガスとを導入して火炎加水分解反応により
石英ガラス微粒子を合成し、該石英ガラス微粒子を前記
出発材に吹きつけて該石英ガラス微粒子とガラス棒の複
合体を得、該複合体を加熱溶融して中実化することを特
徴とするシングルモードファイバ用ガラス母材の製造方
法。 - （２）上記塩素を含有するガスとして、塩素ガス、塩化
チオニルガス、４塩化炭素ガスの１種もしくは２種以上
からなるガスまたは上記ガスの１種もしくは２種以上に
不活性ガスを加えてなるガスを用いる特許請求の範囲第
（１）項記載のシングルモードフアイバ用ガラス母材の
製造方法。
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|---|---|---|---|
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| CN87105714A CN1022681C (zh) | 1986-07-03 | 1987-07-03 | 用于单模光纤的纤维预制棒的制造方法 |
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| JP61155021A JPH0791081B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | シングルモ−ドフアイバ用ガラス母材の製造方法 |
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|---|---|
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| JPH0791081B2 JPH0791081B2 (ja) | 1995-10-04 |
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| US3933454A (en) * | 1974-04-22 | 1976-01-20 | Corning Glass Works | Method of making optical waveguides |
| JPS5688836A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preparation of glass stock for optical fiber |
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| DE3031147A1 (de) * | 1980-08-18 | 1982-03-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum herstellen von glas mit einem vorbestimmten brechzahlprofil und alkalifreies glas aus einem oxis eines grundstoffes, das mit einem oder mehreren weiteren stoffen dotiert ist |
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| CA1187291A (en) * | 1982-07-26 | 1985-05-21 | George E. Berkey | Method of making glass optical fiber |
| AU569757B2 (en) * | 1983-10-19 | 1988-02-18 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Optical fibre preform manufacture |
| US4599098A (en) * | 1984-02-13 | 1986-07-08 | Lightwave Technologies, Inc. | Optical fiber and method of producing same |
| JPS60226422A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | シングルモ−ドフアイバ用中間体の製造方法 |
| JPS60260430A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フツ素をクラツド部に含有する光フアイバ用母材の製造方法 |
| JP2549615B2 (ja) * | 1984-06-18 | 1996-10-30 | 住友電気工業株式会社 | 光フアイバ用ガラス母材の焼結方法 |
| JPS6172644A (ja) * | 1984-09-19 | 1986-04-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 低損失光フアイバの製造方法 |
| JPS61174146A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ及びその製造方法 |
| JPS6236035A (ja) * | 1985-04-18 | 1987-02-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ母材の製造方法 |
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1986
- 1986-07-03 JP JP61155021A patent/JPH0791081B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-07-01 DE DE8787109471T patent/DE3772643D1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1987-07-01 EP EP87109471A patent/EP0251312B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-02 DK DK339587A patent/DK167463B1/da not_active IP Right Cessation
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- 1987-07-02 AU AU75055/87A patent/AU586107B2/en not_active Ceased
- 1987-07-03 CN CN87105714A patent/CN1022681C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-12-19 US US07/289,399 patent/US4875918A/en not_active Expired - Fee Related
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| KR890001893A (ko) | 1989-04-06 |
| DK339587A (da) | 1988-01-04 |
| DK339587D0 (da) | 1987-07-02 |
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| AU7505587A (en) | 1988-01-07 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |