JPS63182233A - 光フアイバ母材の製造方法 - Google Patents
光フアイバ母材の製造方法Info
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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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- 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］
本発明は光ファイバ母材の製造方法に係り、特にＶＡＤ
法を用いた全合成光ファイバ母材の製造法に関する。
法を用いた全合成光ファイバ母材の製造法に関する。
［従来の技術１
代表的な全合成光ファイバの屈折率分布を第４図及び第
５図に示す。第４図は波長１．３ＩＪ！Ｒで使用する比
屈折率差Δｎ−０，３％、クラッド径ｂ／コア径ａ＝１
５のシングルモード光ファイバを、第５図は波長１．５
５ ｇで分散値が０となるように設計された比屈折率差
Δｎ＝０．８％、ｎ＝０ト８ ファイバを示している。
５図に示す。第４図は波長１．３ＩＪ！Ｒで使用する比
屈折率差Δｎ−０，３％、クラッド径ｂ／コア径ａ＝１
５のシングルモード光ファイバを、第５図は波長１．５
５ ｇで分散値が０となるように設計された比屈折率差
Δｎ＝０．８％、ｎ＝０ト８ ファイバを示している。
このような全合成光ファイバの母材を！ｌｌ造する際に
は、まずクラツド径／コア径比がほぼ６となるようなコ
ア用ガラスとクラッド用ガラスとからなる高純度ガラス
棒を作製し、その後このガラス棒の外周部に必要な厚さ
だけスート層（クラッド層）を堆積させてこれをＣｆ１
２ガスと１１ｅガスとの混合雰囲気中で脱水・焼結して
透明ガラス化していた。
は、まずクラツド径／コア径比がほぼ６となるようなコ
ア用ガラスとクラッド用ガラスとからなる高純度ガラス
棒を作製し、その後このガラス棒の外周部に必要な厚さ
だけスート層（クラッド層）を堆積させてこれをＣｆ１
２ガスと１１ｅガスとの混合雰囲気中で脱水・焼結して
透明ガラス化していた。
ここで、ガラス棒の外周部に形成させるガラス層の断面
積Ｓはファイバ化に際して設定するカットオフ波長λＣ
に対して次式により決定される。
積Ｓはファイバ化に際して設定するカットオフ波長λＣ
に対して次式により決定される。
ただし、Ａ：高純度ガラス棒のコア径
Ｂ：高純度ガラス棒の外径
ｂ：クラツド径
ＶＣ：規格化周波数
ｎ：コアの屈折率
Δ：比屈折率差
［発明が解決しようとする問題点］
このようにして製造された母材を線引ぎしてファイバ化
が行なわれるが、このファイバ化の前に高純度ガラス棒
の外周部に所望のガラス層が形成されているかどうかを
確認する必要がある。
が行なわれるが、このファイバ化の前に高純度ガラス棒
の外周部に所望のガラス層が形成されているかどうかを
確認する必要がある。
この確認は、第６図に示す母材６１の外径Ｃと高純度ガ
ラス棒６２の外径ｄとの比Ｃ／ｄを求めることによりな
されるが、実際には高純度ガラス棒６２が焼結工程にお
いて半径方向に収縮するため、ガラス層形成前の高純度
ガラス棒６２の外径ｄとガラス層形成後の母材６１の外
径Ｃとの比Ｃ／ｄを求めたのでは誤差が生じることとな
る。その結果、所望のカットオフ波長を得ることができ
ず、歩留りが極めて劣化してしまう。
ラス棒６２の外径ｄとの比Ｃ／ｄを求めることによりな
されるが、実際には高純度ガラス棒６２が焼結工程にお
いて半径方向に収縮するため、ガラス層形成前の高純度
ガラス棒６２の外径ｄとガラス層形成後の母材６１の外
径Ｃとの比Ｃ／ｄを求めたのでは誤差が生じることとな
る。その結果、所望のカットオフ波長を得ることができ
ず、歩留りが極めて劣化してしまう。
そこで、プリフォームアナライザ等の光学的手段を用い
て母材の屈折率分布を測定し、その外径／コア径比から
合成りラッド厚を算出する方法がある。しかしながら、
この方法を用いても外径／コア径比が３０にもなるよう
な母材を作製した場合には、コア径が小さいために外径
／コア径比からクラッド厚を算出すると誤差が大きくな
るという問題があった。
て母材の屈折率分布を測定し、その外径／コア径比から
合成りラッド厚を算出する方法がある。しかしながら、
この方法を用いても外径／コア径比が３０にもなるよう
な母材を作製した場合には、コア径が小さいために外径
／コア径比からクラッド厚を算出すると誤差が大きくな
るという問題があった。
かくして本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消し
、伝送特性を劣化させることなく且つ歩留りよく全合成
光ファイバ母材を製造することができる方法を提供する
ことにある。
、伝送特性を劣化させることなく且つ歩留りよく全合成
光ファイバ母材を製造することができる方法を提供する
ことにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明の光ファイバ母材の製造方法は上記目的を達成す
るために、ＶＡＤ法によりコア用スート層とクラッド用
スート層とからなる多孔質母材を形成した後、該多孔質
母材を塩素ガス含有雰囲気中で脱水・透明ガラス化して
高純度ガラス棒を作製する第１の工程と、上記高純度ガ
ラス棒の外周部に多孔質ガラス層を形成してこれを塩素
ガス含有雰囲気中で脱水・透明ガラス化する第２の工程
とを有する光ファイバ母材の製造方法において、第１の
工程で用いる塩素ガス流ｆｉＪ＋［α３／ｎ＋ｉｎ］と
第２の工程で用いる塩素ガス流ｆｆ１ｆ１２［ａ３７ｍ
ｉｎ］とが次の［１］〜［３］の各条件を同時に満足す
ることを特徴とする方法である。
るために、ＶＡＤ法によりコア用スート層とクラッド用
スート層とからなる多孔質母材を形成した後、該多孔質
母材を塩素ガス含有雰囲気中で脱水・透明ガラス化して
高純度ガラス棒を作製する第１の工程と、上記高純度ガ
ラス棒の外周部に多孔質ガラス層を形成してこれを塩素
ガス含有雰囲気中で脱水・透明ガラス化する第２の工程
とを有する光ファイバ母材の製造方法において、第１の
工程で用いる塩素ガス流ｆｉＪ＋［α３／ｎ＋ｉｎ］と
第２の工程で用いる塩素ガス流ｆｆ１ｆ１２［ａ３７ｍ
ｉｎ］とが次の［１］〜［３］の各条件を同時に満足す
ることを特徴とする方法である。
３００≦Ｊ！１ ≦６００ ・・・ ■１
００≦Ｊｌ１２≦３００ ・・・ ■１０
０≦（Ｊ！＋ −、Ｒ２）≦５００ ・・・ ■［作
用］ 一般に、ＶＡＤ法で作製した多孔質ガラスを塩素ガスと
Ｈｅガスとの混合雰囲気中にて脱水・透明ガラス化する
と、石英ガラス中に塩素が添加されるために純粋石英ガ
ラスより屈折率が高くなることが知られている。塩素が
添加された石英ガラスの比屈折率差へｎは第２図に示す
ように脱水・透明ガラス化の際に用いた塩素流量に対し
て直線関係となる。
００≦Ｊｌ１２≦３００ ・・・ ■１０
０≦（Ｊ！＋ −、Ｒ２）≦５００ ・・・ ■［作
用］ 一般に、ＶＡＤ法で作製した多孔質ガラスを塩素ガスと
Ｈｅガスとの混合雰囲気中にて脱水・透明ガラス化する
と、石英ガラス中に塩素が添加されるために純粋石英ガ
ラスより屈折率が高くなることが知られている。塩素が
添加された石英ガラスの比屈折率差へｎは第２図に示す
ように脱水・透明ガラス化の際に用いた塩素流量に対し
て直線関係となる。
従って、ＶＡＤ法により第３図（Δ）に示すコア層３１
とクラッド層３２とからなる高純度ガラス棒を形成する
ときに用いた塩素流ｆｉｚ １１１を高純度ガラス棒の
外周部に多孔質ガラス層を堆積させてこれを透明ガラス
化して外側のクラッド層３３とするとぎに用いた塩素流
量ｐ２より大きく設定することによって、高純度ガラス
棒のクラッド層３２と外側のクラッド層３３との間に第
３図（Ｂ）に示す如き比屈折率差Δｎが生じることとな
る。
とクラッド層３２とからなる高純度ガラス棒を形成する
ときに用いた塩素流ｆｉｚ １１１を高純度ガラス棒の
外周部に多孔質ガラス層を堆積させてこれを透明ガラス
化して外側のクラッド層３３とするとぎに用いた塩素流
量ｐ２より大きく設定することによって、高純度ガラス
棒のクラッド層３２と外側のクラッド層３３との間に第
３図（Ｂ）に示す如き比屈折率差Δｎが生じることとな
る。
このようにして高純度ガラス棒とその外周部に形成され
た外側のクラッド層との境界が明確になれば、母材製造
後にこれらの径比ｒ＝外側のクラッド層の外径Ｃ／高純
度ガラス棒の外径りを求めることができ、これにより外
側のクラッド層の厚さを求め、ざらに全クラッド厚を正
確に算出することが可能となる。
た外側のクラッド層との境界が明確になれば、母材製造
後にこれらの径比ｒ＝外側のクラッド層の外径Ｃ／高純
度ガラス棒の外径りを求めることができ、これにより外
側のクラッド層の厚さを求め、ざらに全クラッド厚を正
確に算出することが可能となる。
［実施例］
以下、本発明の実流例を添付図面に従って説明する。
第１図（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の一実施例に係る光フ
ァイバ母材の製造方法を示す工程図である。まず、第１
図（Ａ）の如く反応容器１内にてコア用バーナ２及びク
ラッド用バーナ３，４により多孔質母材５を形成し、こ
れを塩素ガス及びｌｌｅガスの混合雰囲気中で脱水・透
明ガラス化する。
ァイバ母材の製造方法を示す工程図である。まず、第１
図（Ａ）の如く反応容器１内にてコア用バーナ２及びク
ラッド用バーナ３，４により多孔質母材５を形成し、こ
れを塩素ガス及びｌｌｅガスの混合雰囲気中で脱水・透
明ガラス化する。
このようにしてＧ３０２−５ｉ０２（Δ−０，３〜１．
０％）からなるコア用ガラスと５ｉＣｈからなるクラッ
ド用ガラスとを有するクラツド径／コア径＝６の高純度
ガラス棒を作製し、さらにこれを加熱延伸して直径２０
＃ｌＩに減径した。
０％）からなるコア用ガラスと５ｉＣｈからなるクラッ
ド用ガラスとを有するクラツド径／コア径＝６の高純度
ガラス棒を作製し、さらにこれを加熱延伸して直径２０
＃ｌＩに減径した。
なお、このとき用いた塩素ガス流量Ｊ＋［ｚ３／１ｎ］
は３００≦１１≦６００であり、この範囲内であればコ
アの屈折率分布及び０■基の低減化に支障を来たさない
ことが確認されている。また、Ｈｅガス流量は１０４１
０４Ｂとした。
は３００≦１１≦６００であり、この範囲内であればコ
アの屈折率分布及び０■基の低減化に支障を来たさない
ことが確認されている。また、Ｈｅガス流量は１０４１
０４Ｂとした。
次に、高純度ガラス棒の外周部に外側クラッド層を形成
した。すなわち、第１図（Ｂ）の如く反応容器６内に高
純度ガラス棒７を導入し、この高純度ガラス棒７を回転
させつつ引上速度６０ｍ／ｈで引上げながらその外周部
にクラッド用バーナ８及び９により火炎加水分解反応さ
せて生成されたスートを堆積させた。
した。すなわち、第１図（Ｂ）の如く反応容器６内に高
純度ガラス棒７を導入し、この高純度ガラス棒７を回転
させつつ引上速度６０ｍ／ｈで引上げながらその外周部
にクラッド用バーナ８及び９により火炎加水分解反応さ
せて生成されたスートを堆積させた。
ここで、下側のクラッド用バーナ８は四重管構造を有し
ており、高純度ガラス棒７とその外周部に形成された多
孔質ガラス層との界面に気泡が発生しないようにバーナ
設定位置及びガス流量条件を適正化した。また、上側の
クラッド用バーナ９は九ｍ管構造を有する堆積効率の優
れた二重火炎バーナであり、原料ガス５ｉｌＪ４の流量
を調節することによって所望の厚さのクラッド層を堆積
させることができる。
ており、高純度ガラス棒７とその外周部に形成された多
孔質ガラス層との界面に気泡が発生しないようにバーナ
設定位置及びガス流量条件を適正化した。また、上側の
クラッド用バーナ９は九ｍ管構造を有する堆積効率の優
れた二重火炎バーナであり、原料ガス５ｉｌＪ４の流量
を調節することによって所望の厚さのクラッド層を堆積
させることができる。
これら各クラッド用バーナ８及び９の各バーナＪｉｌＢ
＋〜Ｂ４及び８１〜Ｂ９から供給したガスの流量を次の
表−１に示す。
＋〜Ｂ４及び８１〜Ｂ９から供給したガスの流量を次の
表−１に示す。
表−１
このようにして高純度ガラス棒７の外周部に直径１００
Ｍの多孔質ガラス１ｉ１１０を形成した。その侵、これ
をｌ１８ガスと塩素ガスの混合雰囲気中で電気炉（図示
せず）により脱水・透明ガラス化し、直径５５順の光フ
ァイバ母材を得る。
Ｍの多孔質ガラス１ｉ１１０を形成した。その侵、これ
をｌ１８ガスと塩素ガスの混合雰囲気中で電気炉（図示
せず）により脱水・透明ガラス化し、直径５５順の光フ
ァイバ母材を得る。
なお、このとき用いた塩素ガス流ｆｆｔＪ！２［ｎ”／
１ｎ］は１００≦１２≦３００の範囲内にあれば、新た
に形成されたクラッド層の脱０１１化が十分になされる
。
１ｎ］は１００≦１２≦３００の範囲内にあれば、新た
に形成されたクラッド層の脱０１１化が十分になされる
。
そこで、以上のような工程に基づくと共に塩素ｊｆ ス
流ｆｎ ｆ！ ＋ ヲ３００≦１１≦６００１７）ｉａ
囲内テ、塩素ガス流量１２を１００≦ｌ２≦３００の範
囲内でそれぞれ変化させて設定し、１１種の光ファイバ
母材（試料８１〜５１１）を（ｑた。そして、これら試
料における高純度ガラス棒のクラッド層とその外側に形
成されたクラッド層との比屈折率差Δｎ［％］を測定し
たところ、次の表−２の如ぎ結果が得られた。
流ｆｎ ｆ！ ＋ ヲ３００≦１１≦６００１７）ｉａ
囲内テ、塩素ガス流量１２を１００≦ｌ２≦３００の範
囲内でそれぞれ変化させて設定し、１１種の光ファイバ
母材（試料８１〜５１１）を（ｑた。そして、これら試
料における高純度ガラス棒のクラッド層とその外側に形
成されたクラッド層との比屈折率差Δｎ［％］を測定し
たところ、次の表−２の如ぎ結果が得られた。
表−２
この表−２かられかるように、塩素ガス流かの差分（ｆ
ｌ＋ −、？ ）が１００ｎ３／Ｉｎ１ｎ以上であれば
比屈折率差Δｎは０．００５％以上となる。すなわち、
３００≦Ｊ２＋ ≦ ６００且つ １００≦ｆ１２ ≦
３００であることから差分（ｌ１２）が１００≦（Ｊ
＋ −１２）≦５００を満足すれば、比屈折率差Δｎが
確保され、プリフォームアナライザによる屈折率分布測
定の際に高純度ガラス棒のクラッド層とその外側に形成
されたクラッド層との境界が明確になってこれにより全
クラッド厚を正確に算出することが可能となる。
ｌ＋ −、？ ）が１００ｎ３／Ｉｎ１ｎ以上であれば
比屈折率差Δｎは０．００５％以上となる。すなわち、
３００≦Ｊ２＋ ≦ ６００且つ １００≦ｆ１２ ≦
３００であることから差分（ｌ１２）が１００≦（Ｊ
＋ −１２）≦５００を満足すれば、比屈折率差Δｎが
確保され、プリフォームアナライザによる屈折率分布測
定の際に高純度ガラス棒のクラッド層とその外側に形成
されたクラッド層との境界が明確になってこれにより全
クラッド厚を正確に算出することが可能となる。
その結果、低損失の全合成光ファイバ母材が歩留りよく
製造される。
製造される。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、次の如き優れた効
果が発揮される。
果が発揮される。
（１） 高純度ガラス棒のクラッド層とその外側に形
成されたクラッド層との間に屈折率差が生じ、これによ
り母材製造後にその界面を判定することができるように
なる。その結果、コア径が小さくでも全クラッド厚を正
確に求めることが可能となる。
成されたクラッド層との間に屈折率差が生じ、これによ
り母材製造後にその界面を判定することができるように
なる。その結果、コア径が小さくでも全クラッド厚を正
確に求めることが可能となる。
（２） 従って、低損失で且つ歩留りよく全合成光フ
ァイバ母材を製造することができる。
ァイバ母材を製造することができる。
第１図（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の一実施例に係る光フ
ァイバ母材の製造方法を示す工程図、第２図は本発明の
原理を示す説明図、第３図（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ
本発明の方法により製造された光ファイバ母材の断面図
及び屈折率分布図、第４図及び第５図は代表的なシング
ルモード光ファイバの屈折率分布図、第６図は従来技術
の問題点を示す説明図である。 図中、２はコア用バーナ、３，４．８及び９はクラッド
用バーナ、５は多孔質母材、７は高純度ガラス棒、１０
は多孔質ガラス層である。
ァイバ母材の製造方法を示す工程図、第２図は本発明の
原理を示す説明図、第３図（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ
本発明の方法により製造された光ファイバ母材の断面図
及び屈折率分布図、第４図及び第５図は代表的なシング
ルモード光ファイバの屈折率分布図、第６図は従来技術
の問題点を示す説明図である。 図中、２はコア用バーナ、３，４．８及び９はクラッド
用バーナ、５は多孔質母材、７は高純度ガラス棒、１０
は多孔質ガラス層である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＶＡＤ法によりコア用スート層とクラッド用スート層と
からなる多孔質母材を形成した後、該多孔質母材を塩素
ガス含有雰囲気中で脱水・透明ガラス化して高純度ガラ
ス棒を作製する第１の工程と、上記高純度ガラス棒の外
周部に多孔質ガラス層を形成してこれを塩素ガス含有雰
囲気中で脱水・透明ガラス化する第２の工程とを有する
光ファイバ母材の製造方法において、第１の工程で用い
る塩素ガス流量ｌ＿１［ｃｍ＾３／ｍｉｎ］と第２の工
程で用いる塩素ガス流量ｌ＿２［ｃｍ＾３／ｍｉｎ］と
が次の［１］〜［３］の各条件を同時に満足することを
特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 ３００≦ｌ＿１≦６００…［１］ １００≦ｌ＿２≦３００…［２］ １００≦（ｌ＿１−ｌ＿２）≦５００…［３］
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP992787A JPS63182233A (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP992787A JPS63182233A (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63182233A true JPS63182233A (ja) | 1988-07-27 |
Family
ID=11733705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP992787A Pending JPS63182233A (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 光フアイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63182233A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6343175B1 (en) | 1999-01-18 | 2002-01-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber with core containing chlorine and cladding containing fluorine and a method of manufacturing the same |
-
1987
- 1987-01-21 JP JP992787A patent/JPS63182233A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6343175B1 (en) | 1999-01-18 | 2002-01-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber with core containing chlorine and cladding containing fluorine and a method of manufacturing the same |
| US6449415B1 (en) | 1999-01-18 | 2002-09-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and method of manufacturing the same |
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