JPS632902B2 - - Google Patents
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- JPS632902B2 JPS632902B2 JP58194103A JP19410383A JPS632902B2 JP S632902 B2 JPS632902 B2 JP S632902B2 JP 58194103 A JP58194103 A JP 58194103A JP 19410383 A JP19410383 A JP 19410383A JP S632902 B2 JPS632902 B2 JP S632902B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- fluorine
- glass
- base material
- soot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光フアイバー用ガラス母材の製造方
法に関するもので、屈折率差調整剤としてフツ素
を添加した石英ガラス系の光フアイバー用ガラス
母材の製造方法に関するものである。
法に関するもので、屈折率差調整剤としてフツ素
を添加した石英ガラス系の光フアイバー用ガラス
母材の製造方法に関するものである。
（従来技術）
光フアイバー用ガラス母材はコア部とクラツド
部からなつておりコア部は中心部にあり光を伝送
し易くするため、クラツド部より屈折率を高くし
てある。例えば第１図に示す光フアイバーの屈折
率差分布構造でＡ部をコア部、Ｂ部をクラツド部
と定義する。
部からなつておりコア部は中心部にあり光を伝送
し易くするため、クラツド部より屈折率を高くし
てある。例えば第１図に示す光フアイバーの屈折
率差分布構造でＡ部をコア部、Ｂ部をクラツド部
と定義する。
コア部の屈折率（シリカを基準としての意）を
高めるには、通常屈折率上昇用ドーパントとして
Geo2・Al2O3、TiO2などを石英ガラスに添加す
る。しかし、上記のような酸化物を添加すると次
のような欠点を生じる。
高めるには、通常屈折率上昇用ドーパントとして
Geo2・Al2O3、TiO2などを石英ガラスに添加す
る。しかし、上記のような酸化物を添加すると次
のような欠点を生じる。
バーパント添加量に比例してバーパントに由来
する光散乱（レイリー散乱）も増加し光伝送上好
ましくない。
する光散乱（レイリー散乱）も増加し光伝送上好
ましくない。
またドーパントを多量に添加すると、ガラス母
材中に気泡や結晶相を生じさせる。例えばGeO2
の場合はGeOガス発生に基づく気泡が、Al2O3の
場合はAl2O3結晶のクラスターが発生し易い。こ
れは光伝送特性にとつて、又得られる光フアイバ
ーの強度にとり好ましくない。
材中に気泡や結晶相を生じさせる。例えばGeO2
の場合はGeOガス発生に基づく気泡が、Al2O3の
場合はAl2O3結晶のクラスターが発生し易い。こ
れは光伝送特性にとつて、又得られる光フアイバ
ーの強度にとり好ましくない。
このためコア相当部のガラス組成は、できる限
りドーパント量を少なくするか又は純石英ガラス
とすることが好ましいことが理解できよう。
りドーパント量を少なくするか又は純石英ガラス
とすることが好ましいことが理解できよう。
上記の問題を克服しかつ屈折率差を得る方法の
１つとして屈折率を低める作用を有するフツ素を
クラツドの石英ガラスに添加した光フアイバー用
ガラス母材が考えられてきた。
１つとして屈折率を低める作用を有するフツ素を
クラツドの石英ガラスに添加した光フアイバー用
ガラス母材が考えられてきた。
フツ素をバーパントとすることの利点としては
クラツドの屈折率を純石英の屈折率より低くでき
るので、コアには純石英もしくは少量のドーパン
トを添加した石英を用いられることにある。第２
図はＦ添加石英ガラスフアイバーの屈折率差分布
を示すもので、石英ガラスの屈折率差を０とす
る。このため光の通る部分であるコアでのドーパ
ントに由来する光の散乱（レイリー散乱）は小さ
くなり、光伝送路として好ましい。又フツ素は
GeO2などのドーパントに比べ資源的に豊富で、
かつ原料の精製が容易である点でも経済的に有利
である。加えてフツ素系スはドーパント原料とし
てのみならず、スート中に含まれる水分を除去す
る脱水剤として優れている点もその特徴の１つで
ある。
クラツドの屈折率を純石英の屈折率より低くでき
るので、コアには純石英もしくは少量のドーパン
トを添加した石英を用いられることにある。第２
図はＦ添加石英ガラスフアイバーの屈折率差分布
を示すもので、石英ガラスの屈折率差を０とす
る。このため光の通る部分であるコアでのドーパ
ントに由来する光の散乱（レイリー散乱）は小さ
くなり、光伝送路として好ましい。又フツ素は
GeO2などのドーパントに比べ資源的に豊富で、
かつ原料の精製が容易である点でも経済的に有利
である。加えてフツ素系スはドーパント原料とし
てのみならず、スート中に含まれる水分を除去す
る脱水剤として優れている点もその特徴の１つで
ある。
石英ガラス中にフツ素を添加（ドープ）する方
法としては、すでにいくつかの方法が開示されて
いる。
法としては、すでにいくつかの方法が開示されて
いる。
たとえば特公昭55−15682号公報には、ガラス
を気相合成する工程において、フツ化物気体を作
用させてガラス中にフツ素を添加する方法が記載
されている。この方法で確かにガラス中にフツ素
が添加されるものの、ガラスの堆積効率及びフツ
素の添加効率（ドーピング収率）が低いという欠
点がある。
を気相合成する工程において、フツ化物気体を作
用させてガラス中にフツ素を添加する方法が記載
されている。この方法で確かにガラス中にフツ素
が添加されるものの、ガラスの堆積効率及びフツ
素の添加効率（ドーピング収率）が低いという欠
点がある。
このことは、H2−O2炎を用いる火炎加水分解
法では火炎中に存在する水分（H2O）とフツ素
系ガス（たとえばSF6）が(1)式のように反応し、 SF6＋3H2O→SO3＋6HF (1) HFガスを生じるためによると考えられる。こ
のHFガスは安定であり、高温下では水分のある
限り、殆んどのフツ素系ガスはこのHFガスに変
換され、わずかに残されたフツ素系ガスのみがド
ーパント原料として利用できるのみである。
法では火炎中に存在する水分（H2O）とフツ素
系ガス（たとえばSF6）が(1)式のように反応し、 SF6＋3H2O→SO3＋6HF (1) HFガスを生じるためによると考えられる。こ
のHFガスは安定であり、高温下では水分のある
限り、殆んどのフツ素系ガスはこのHFガスに変
換され、わずかに残されたフツ素系ガスのみがド
ーパント原料として利用できるのみである。
さらにこのHFはガラス特に石英を侵食する作
用があり永炎中に生成したシリカ微粒子と容易に
下記(2)、(3)式のように反応し、生成ガラス微粒子
が消耗されてスートの堆積が抑えられる。
用があり永炎中に生成したシリカ微粒子と容易に
下記(2)、(3)式のように反応し、生成ガラス微粒子
が消耗されてスートの堆積が抑えられる。
SiO2（ｓ）＋2HF(g)→SiOF2(g)＋H2O(g) (2)
（ｓ）固体 (g)ガス
SiO2（ｓ）＋4HF(g)→SiF4(g)＋2H2O(g) (3)
したがつてフツ素系ガスの添加量を増やすとス
ートの堆積速度はかえつて低下してしまう。
ートの堆積速度はかえつて低下してしまう。
また特開昭55−67533号公報には、火炎加水分
解法でガラス微粒子体（スート母材と称す）を作
製し、得られたスート母材をフツ素ガスを含んだ
雰囲気で熱処理することによりフツ素をスート中
にドープしこれによりフツ素が添加されたガラス
母材を得る方法が示されている。
解法でガラス微粒子体（スート母材と称す）を作
製し、得られたスート母材をフツ素ガスを含んだ
雰囲気で熱処理することによりフツ素をスート中
にドープしこれによりフツ素が添加されたガラス
母材を得る方法が示されている。
しかしこの方法もいくつかの不都合な問題を有
している。上記公報装置の方法の一つとしてスー
トをフツ素系ガス雰囲気で1000℃以下の温度で処
理しているが、フツ素添加の速度が遅く、さらに
時として得られたフアイバー中にCuやFeが存在
することがあつた。CuやFeは損失増加の原因と
なる吸収損失を起こすことが知られている。
している。上記公報装置の方法の一つとしてスー
トをフツ素系ガス雰囲気で1000℃以下の温度で処
理しているが、フツ素添加の速度が遅く、さらに
時として得られたフアイバー中にCuやFeが存在
することがあつた。CuやFeは損失増加の原因と
なる吸収損失を起こすことが知られている。
さらに、1400℃以上の温度でスート母材をフツ
素系ガスを含むガス雰囲気中で処理することも記
載されているが、得られたガラス母材の表面はエ
ツチングされ雰囲気を保つための炉心管例えば石
英炉心管もエツチングで著しく損なわれる場合が
あつた。このようなエツチングは炉心管中の不純
物のスート母材中への混入を促進する１因ともな
つていたと考えられる。
素系ガスを含むガス雰囲気中で処理することも記
載されているが、得られたガラス母材の表面はエ
ツチングされ雰囲気を保つための炉心管例えば石
英炉心管もエツチングで著しく損なわれる場合が
あつた。このようなエツチングは炉心管中の不純
物のスート母材中への混入を促進する１因ともな
つていたと考えられる。
さらに、上記方法で得られるフアイバーは、
OH基による吸収損失が経時変化し、温度が高く
なるとこの吸収損失増大が著しくなる、という問
題を有していた。
OH基による吸収損失が経時変化し、温度が高く
なるとこの吸収損失増大が著しくなる、という問
題を有していた。
以上のように従来法によるクラツドの石英ガラ
スへのフツ素添加には種々の困難な問題があつ
た。
スへのフツ素添加には種々の困難な問題があつ
た。
（発明の目的）
本発明は上記従来法によるフツ素を添加したガ
ラス母材の欠点を克服し、ガラス微粒子体へのフ
ツ素添加率を高め、フツ素添加処理時にFeやCu
などの不純物がガラス中に混入するのを防ぐ、と
同時にガラス中に発生する欠陥量を抑制し、さら
に安定した伝送特性を持つ光伝送ガラスフアイバ
ーを得るに充分な光フアイバー用ガラス母材の製
造方法を提供することを目的とする。
ラス母材の欠点を克服し、ガラス微粒子体へのフ
ツ素添加率を高め、フツ素添加処理時にFeやCu
などの不純物がガラス中に混入するのを防ぐ、と
同時にガラス中に発生する欠陥量を抑制し、さら
に安定した伝送特性を持つ光伝送ガラスフアイバ
ーを得るに充分な光フアイバー用ガラス母材の製
造方法を提供することを目的とする。
（発明の構成）
本発明は火炎加水分解反応もしくはSol−Gel
などの溶液加水分解反応により形成されたSiO2
を主成分とするガラス微粒子体を、少なくともフ
ツ素系ガスと塩素系ガスとを共存させ、かつ該フ
ツ素系ガスの濃度を20mol％以下とし、該塩素系
ガスの濃度を1mol％以上2mol％以下としたガス
雰囲気中で、昇温速度を２℃／分以上10℃／分以
下の範囲とし1100〜1400℃の温度領域で加熱処理
することを特徴とするフツ素を含んだ光フアイバ
ー用ガラス母材の製造方法を提供するところにあ
る。
などの溶液加水分解反応により形成されたSiO2
を主成分とするガラス微粒子体を、少なくともフ
ツ素系ガスと塩素系ガスとを共存させ、かつ該フ
ツ素系ガスの濃度を20mol％以下とし、該塩素系
ガスの濃度を1mol％以上2mol％以下としたガス
雰囲気中で、昇温速度を２℃／分以上10℃／分以
下の範囲とし1100〜1400℃の温度領域で加熱処理
することを特徴とするフツ素を含んだ光フアイバ
ー用ガラス母材の製造方法を提供するところにあ
る。
以下本発明を具体的に説明する。
スート母材の作製
火炎加水分解反応によつて、石英ガラス微粒子
体を生成させるには、例えば第３図ａに示すよう
に、石英製同心多重管バーナー１を用いて、酸素
２、水素３と原料ガスとしてSiCl4、又はSiCl4、
GeCl4、AlCl3およびSF6などの混合ガスを用い、
Arガスをキヤリヤーガスを用い酸水素炎の中心
５に送り込み反応させればよい。図中４は、原料
ガスがバーナー１の先端より数mm離れた空間で反
応するように、遮へい用としてArガスを流す。
ガラス微粒子体のロツドを得る場合には回転する
出発部材６の先端から軸方向にガラス微粒子体９
を積層させる。また、パイプ状ガラス微粒子体９
を得る場合には、例えば第３図ｂに示すように回
転する石英棒あるいは炭素棒７の外周部にバーナ
ー８をトラバースさせながらガラス微粒子体９を
積層させた後中心部材を除去する。なお７はコア
用ガラス母材でもよくこの場合は中心部材を引抜
く必要はない。またバーナー８は複数本使用して
もよい。
体を生成させるには、例えば第３図ａに示すよう
に、石英製同心多重管バーナー１を用いて、酸素
２、水素３と原料ガスとしてSiCl4、又はSiCl4、
GeCl4、AlCl3およびSF6などの混合ガスを用い、
Arガスをキヤリヤーガスを用い酸水素炎の中心
５に送り込み反応させればよい。図中４は、原料
ガスがバーナー１の先端より数mm離れた空間で反
応するように、遮へい用としてArガスを流す。
ガラス微粒子体のロツドを得る場合には回転する
出発部材６の先端から軸方向にガラス微粒子体９
を積層させる。また、パイプ状ガラス微粒子体９
を得る場合には、例えば第３図ｂに示すように回
転する石英棒あるいは炭素棒７の外周部にバーナ
ー８をトラバースさせながらガラス微粒子体９を
積層させた後中心部材を除去する。なお７はコア
用ガラス母材でもよくこの場合は中心部材を引抜
く必要はない。またバーナー８は複数本使用して
もよい。
第３図の方法と同様のスート母材はアルコラー
トの加水分解法でも得られ、この方法はSol−
Gel法と呼ばれる。
トの加水分解法でも得られ、この方法はSol−
Gel法と呼ばれる。
以上の方法で得られたスート母材は例えば第４
図にａ，ｂ，ｃとして示すような屈折率分布を有
していた。
図にａ，ｂ，ｃとして示すような屈折率分布を有
していた。
スート母材の焼結
前記の方法で得たスート母材を純石英からなる
炉心管に挿入し、SF6とCl2ガスを添加した不活
性ガス雰囲気にて昇温速度は２〜10℃／分の範囲
で1400℃まで昇温した後、スート表面で1400℃以
上に相当する温度で当該スート母材をHeなどの
不活性ガスのみの雰囲気内で透明ガラス化した。
得られたガラス母材はフツ素がガラス中に添加さ
れており、その屈折率分布構造の例を第５図に
ａ，ｂ，ｃとして示す。
炉心管に挿入し、SF6とCl2ガスを添加した不活
性ガス雰囲気にて昇温速度は２〜10℃／分の範囲
で1400℃まで昇温した後、スート表面で1400℃以
上に相当する温度で当該スート母材をHeなどの
不活性ガスのみの雰囲気内で透明ガラス化した。
得られたガラス母材はフツ素がガラス中に添加さ
れており、その屈折率分布構造の例を第５図に
ａ，ｂ，ｃとして示す。
以上について具体的に実施例を挙げて説明す
る。
る。
実施例 １−１
出発部材ＡとしてGeO2を17wt％添加された約
10mmφの石英ガラスロツドを使用し、その外周に
火炎加水分解反応を利用し、純粋なSiO2からな
るスートＢを堆積させ、第４図のａ部分に示す構
造のスート堆積体を得た。該スート堆積体を、
Cl2を1mol％及びSF6を20mol％添加したHe雰囲
気にて800℃より1400℃まで昇温し透明ガラス化
した。得られたガラス母材の屈折率分布は第５図
のａ部分に示すとおりであつた。
10mmφの石英ガラスロツドを使用し、その外周に
火炎加水分解反応を利用し、純粋なSiO2からな
るスートＢを堆積させ、第４図のａ部分に示す構
造のスート堆積体を得た。該スート堆積体を、
Cl2を1mol％及びSF6を20mol％添加したHe雰囲
気にて800℃より1400℃まで昇温し透明ガラス化
した。得られたガラス母材の屈折率分布は第５図
のａ部分に示すとおりであつた。
実施例 １−２
出発部材として約６mmφのカーポンロツドＡを
使用し、あらかじめ前記ロツド上にアセチレン炎
でカーボン粉の層を作り、この上に純粋なSiO2
からなるスートＢを堆積させ、第４図のｂ部分に
示す構造のスート堆積体を得た。その後該スート
堆積体中のカーボンロツドの芯を引き抜き除去
し、残つたスート堆積体をCl21mol％及びSF6を
10mol％添加したHe雰囲気にて800℃より1400℃
まで昇温し透明ガラス化した。得られたガラス母
材の屈折率分布は第５図のｂ部分に示すとおりで
あつた。
使用し、あらかじめ前記ロツド上にアセチレン炎
でカーボン粉の層を作り、この上に純粋なSiO2
からなるスートＢを堆積させ、第４図のｂ部分に
示す構造のスート堆積体を得た。その後該スート
堆積体中のカーボンロツドの芯を引き抜き除去
し、残つたスート堆積体をCl21mol％及びSF6を
10mol％添加したHe雰囲気にて800℃より1400℃
まで昇温し透明ガラス化した。得られたガラス母
材の屈折率分布は第５図のｂ部分に示すとおりで
あつた。
実施例 １−３
出発部材としてGeO2を０〜17wt％の範囲で添
加された第４図のｃ部分に示す屈折率分布を有す
る石英ガラスロツドＡを使用し、ロツドの外周に
火炎加水分解反応を利用し、純粋なSiO2からな
るスートＢを堆積させた。その後該スート堆積体
をCl2を1mol％及びSF6を20mol％添加したHeガ
ス雰囲気中で800〜1400℃まで昇温し透明ガラス
化した。得られたガラス母材の屈折率分布は第５
図のｃ部分に示すとおりであつた。
加された第４図のｃ部分に示す屈折率分布を有す
る石英ガラスロツドＡを使用し、ロツドの外周に
火炎加水分解反応を利用し、純粋なSiO2からな
るスートＢを堆積させた。その後該スート堆積体
をCl2を1mol％及びSF6を20mol％添加したHeガ
ス雰囲気中で800〜1400℃まで昇温し透明ガラス
化した。得られたガラス母材の屈折率分布は第５
図のｃ部分に示すとおりであつた。
得られたフアイバーの特性
上記実施例１−１〜３の方法によるガラス母材
から得られたフアイバーの特性は、不純物に由来
する吸収増は全くなく充分に低損失なものであり
（例えば1.30μｍにおいて0.5dB／Km程度）、OH基
による吸収ピークは経時的に変化することがなか
つた。
から得られたフアイバーの特性は、不純物に由来
する吸収増は全くなく充分に低損失なものであり
（例えば1.30μｍにおいて0.5dB／Km程度）、OH基
による吸収ピークは経時的に変化することがなか
つた。
ここで本発明の方法は上記の記載に限定される
ものではなく、フツ素系ガスとしてCF4、F2、
SiF4、およびCOF2等が使用でき、塩素系ガスと
してSOCl2、COCl2、CCl4等が使用される。
ものではなく、フツ素系ガスとしてCF4、F2、
SiF4、およびCOF2等が使用でき、塩素系ガスと
してSOCl2、COCl2、CCl4等が使用される。
またフツ素添加処理と透明ガラス化を異なる発
熱炉を用いて行なつた場合にも同様のフツ素添加
量およびフアイバー特性を得ることができる。
熱炉を用いて行なつた場合にも同様のフツ素添加
量およびフアイバー特性を得ることができる。
実験例 １
フツ素系ガス添加雰囲気での処理温度とフツ素
添加量に対応する屈折率差の関係 第６図には不活性ガス中に塩素ガスを1mol％、
SF6を10mol％含んだ雰囲気で図の横軸に示す所
定温度で３時間保持した実験の結果得られる屈折
率差（△n-％）のグラフを示す。この結果より
温度1100〜1400℃の範囲で、スートへのフツ素添
加するのが効率的であると判明した。
添加量に対応する屈折率差の関係 第６図には不活性ガス中に塩素ガスを1mol％、
SF6を10mol％含んだ雰囲気で図の横軸に示す所
定温度で３時間保持した実験の結果得られる屈折
率差（△n-％）のグラフを示す。この結果より
温度1100〜1400℃の範囲で、スートへのフツ素添
加するのが効率的であると判明した。
実験例 ２
昇温速度とガラス中へのフツ素添加量
(A)Heガスを15／分の流量で流すガス雰囲気
においてCl2ガスを1mol％SF6を5mol％とした場
合、(B)Cl2ガスを5mol％SF6を5mol％とした場
合、および(C)Cl2ガス1mol％SF6を20mol％とし
た場合について、昇温速度を２〜10℃／minの範
囲で変えて屈折率差−△n-を測定した。実験の
結果を第７図に示す。このグラフより昇温速度が
遅い程屈折率の低下は大すなわちガラス中へのフ
ツ素の添加量が多くなる事が判る。(B)の場合得ら
れた母材中に気泡を残すことがあつた。
においてCl2ガスを1mol％SF6を5mol％とした場
合、(B)Cl2ガスを5mol％SF6を5mol％とした場
合、および(C)Cl2ガス1mol％SF6を20mol％とし
た場合について、昇温速度を２〜10℃／minの範
囲で変えて屈折率差−△n-を測定した。実験の
結果を第７図に示す。このグラフより昇温速度が
遅い程屈折率の低下は大すなわちガラス中へのフ
ツ素の添加量が多くなる事が判る。(B)の場合得ら
れた母材中に気泡を残すことがあつた。
比較例 １
塩素ガスを添加しないフツ素系ガス（例えば
SF6のみ）雰囲気でのスート母材の加熱処理をし
た。この場合、炉心管のエツチングが、塩素ガス
を添加した場合に比べ激しく炉心管寿命を短かく
した。このような雰囲気で処理されたガラス母材
をフアイバー化したところ1.1μｍ波長付近にFe或
はCuに由来するとみられる吸収ピークがみられ
た。さらにこの方法で得られたフアイバーを200
℃に加熱して２時間保持したところ、OH基によ
る吸収損失は10倍以上に増加した。
SF6のみ）雰囲気でのスート母材の加熱処理をし
た。この場合、炉心管のエツチングが、塩素ガス
を添加した場合に比べ激しく炉心管寿命を短かく
した。このような雰囲気で処理されたガラス母材
をフアイバー化したところ1.1μｍ波長付近にFe或
はCuに由来するとみられる吸収ピークがみられ
た。さらにこの方法で得られたフアイバーを200
℃に加熱して２時間保持したところ、OH基によ
る吸収損失は10倍以上に増加した。
また上記ガラス母材はエツチングされていた。
これはスート中の水分や混入した空気中の水分が
フツ素ガスと反応しフツ酸（HF）を生成しこの
HFがガラス母材や石英ガラス管を侵食するため
と考えられる。
これはスート中の水分や混入した空気中の水分が
フツ素ガスと反応しフツ酸（HF）を生成しこの
HFがガラス母材や石英ガラス管を侵食するため
と考えられる。
これに対し、Cl2ガスを添加した場合に石英管
の寿命が延びるのは、Cl2ガスが雰囲気中の水分
を塩酸（HCl）にしフツ酸の生成を抑えるためで
あると考えられる。HClは石英に対するエツチン
グ作用を殆んどもたないことが知られている。
の寿命が延びるのは、Cl2ガスが雰囲気中の水分
を塩酸（HCl）にしフツ酸の生成を抑えるためで
あると考えられる。HClは石英に対するエツチン
グ作用を殆んどもたないことが知られている。
さらに塩素雰囲気下では不純物が入らない理由
としては、スート母材中に元々入つていたCuや
Fe等不純物が1100℃以上の高温でCl2ガス存在下
では、下記のような反応によりCuCl2或いは
FeCl3等の揮発性のガスとなり容易に処理系の外
部へ輸送され効率良く除去されるためであろう。
としては、スート母材中に元々入つていたCuや
Fe等不純物が1100℃以上の高温でCl2ガス存在下
では、下記のような反応によりCuCl2或いは
FeCl3等の揮発性のガスとなり容易に処理系の外
部へ輸送され効率良く除去されるためであろう。
CuO（ｓ）＋Cl2→CuCl2＋1/2O2
Fe2O3（ｓ）＋3Cl2→2FeCl3＋3/2O2
一方F2ガスの場合はCuF2やFeF3が生成しても
固体であり揮発性ではない。
固体であり揮発性ではない。
焼結工程においてフツ素系ガスのみを用いて処
理したフアイバーのOH基による吸収ピークが不
安定になる理由としては、上記処理によるガラス
中には、Ｈ原子が完全には離脱せずにSi−OH結
合以外の準安定な形又はHFの形で存在し、この
Ｈ原子が加熱下ではSi−OH結合を作つてゆくた
め、又焼結時に発生したHFがスート母材にSi−
Ｏなどの欠陥を生成させ、Ｈが結合し易い欠陥量
を増やしているため、加熱に伴い吸収ピークが現
れるものと考えられる。これに対しフツ素系ガス
に塩素ガスを共存させると、殆んど完全にＨ原子
がガラス中より離脱するため、又、焼結時の欠陥
を抑えるため、得られたフアイバーのOH基吸収
に変動が生じないと考えられる。
理したフアイバーのOH基による吸収ピークが不
安定になる理由としては、上記処理によるガラス
中には、Ｈ原子が完全には離脱せずにSi−OH結
合以外の準安定な形又はHFの形で存在し、この
Ｈ原子が加熱下ではSi−OH結合を作つてゆくた
め、又焼結時に発生したHFがスート母材にSi−
Ｏなどの欠陥を生成させ、Ｈが結合し易い欠陥量
を増やしているため、加熱に伴い吸収ピークが現
れるものと考えられる。これに対しフツ素系ガス
に塩素ガスを共存させると、殆んど完全にＨ原子
がガラス中より離脱するため、又、焼結時の欠陥
を抑えるため、得られたフアイバーのOH基吸収
に変動が生じないと考えられる。
本発明者らの実験によれば、不活性ガス中に添
加する塩素系ガスは〜2mol％までが好ましく、
又フツ素系ガスは〜20mol％までが気泡も残りに
くく好ましい。
加する塩素系ガスは〜2mol％までが好ましく、
又フツ素系ガスは〜20mol％までが気泡も残りに
くく好ましい。
比較例 ２
フツ素系ガスとしてCF4を使用し、その流量を
不活性成分としてのHeに対して5mol％として、
800〜1400℃まで３℃／分の昇温速度で昇温し加
熱処理を行つた。得られたガラス母材をフアイバ
ー化したら、非常に大きな損失特性でその由来は
構造不整であり、フアイバー中のカーボン粒子の
混在が１つの可能性として考えられた。このフア
イバーはステツプ型屈折率分布を有し、損失特性
は13.0μｍにおいて5dB／Kmであつた。
不活性成分としてのHeに対して5mol％として、
800〜1400℃まで３℃／分の昇温速度で昇温し加
熱処理を行つた。得られたガラス母材をフアイバ
ー化したら、非常に大きな損失特性でその由来は
構造不整であり、フアイバー中のカーボン粒子の
混在が１つの可能性として考えられた。このフア
イバーはステツプ型屈折率分布を有し、損失特性
は13.0μｍにおいて5dB／Kmであつた。
実施例 ２
上記比較例２の方法において、さらにO2ガス
を7mol％添加し、他の条件は同一として加熱処
理した。得られたフアイバーの損失得性は1.30μ
ｍにおいて0.5dB／Kmと、比較例に比べはるかに
低損失であつた。
を7mol％添加し、他の条件は同一として加熱処
理した。得られたフアイバーの損失得性は1.30μ
ｍにおいて0.5dB／Kmと、比較例に比べはるかに
低損失であつた。
実施例２と比較例２の結果から明らかなように
炭素原子を含むCF4使用の場合は、ガス雰囲気に
さらにO2を加えることにより、カーボン粒子に
よる構造不整に由来する伝送損失増大を抑え、低
損失にすることができる。
炭素原子を含むCF4使用の場合は、ガス雰囲気に
さらにO2を加えることにより、カーボン粒子に
よる構造不整に由来する伝送損失増大を抑え、低
損失にすることができる。
比較例 ３
SF6の濃度を40mol％とし、その他は実施例１
−３と同様に行つて透明ガラス化したところ、得
られたガラス母材の屈折率分布は実施例１−３の
場合と殆んど変らなかつた。しかしながら、該母
材中には、特に心棒界面に気泡が残り、しかもガ
ラス母材、炉心管にエツチングの跡が見られた。
該ガラス母材表面は若干の凹凸を呈し、光フアイ
バ用母材としては好ましくないものであつた。
−３と同様に行つて透明ガラス化したところ、得
られたガラス母材の屈折率分布は実施例１−３の
場合と殆んど変らなかつた。しかしながら、該母
材中には、特に心棒界面に気泡が残り、しかもガ
ラス母材、炉心管にエツチングの跡が見られた。
該ガラス母材表面は若干の凹凸を呈し、光フアイ
バ用母材としては好ましくないものであつた。
比較例 ４
SF6の濃度を70mol％とし、その他は実施例１
−３と同様に行つて透明ガラス化したところ、得
られたガラス母材は包泡が多量に存在し、その形
状がテーパ状となり均一径を有するロツドを得る
ことが不可能となつた。また該母材表面は比較例
３よりさらに激しい凹凸を有し、光フアイバ用母
材として供することは全く不可能なものであつ
た。しかも、炉心管は１回の使用で３mm厚さのエ
ツチングが起きていた。
−３と同様に行つて透明ガラス化したところ、得
られたガラス母材は包泡が多量に存在し、その形
状がテーパ状となり均一径を有するロツドを得る
ことが不可能となつた。また該母材表面は比較例
３よりさらに激しい凹凸を有し、光フアイバ用母
材として供することは全く不可能なものであつ
た。しかも、炉心管は１回の使用で３mm厚さのエ
ツチングが起きていた。
以上の比較例３及び４の結果から、フツ素系ガ
スを多量に用いることは好ましくないことが明ら
かである。
スを多量に用いることは好ましくないことが明ら
かである。
（発明の効果）
以上詳述したように本発明の方法はガラス微粒
子体へのフツ素添加率を高め、フツ素添加処理時
の不純物混入を防止し、またガラス母材表面や炉
心管をエツチングして損うこともなく、フツ素添
加されたガラス母材を得る方法であり、さらに得
られた母材から作製したフアイバーは、経時的な
OH基に由来する損失増加を引起こさない、安定
した伝送特性を持つすぐれた方法である。
子体へのフツ素添加率を高め、フツ素添加処理時
の不純物混入を防止し、またガラス母材表面や炉
心管をエツチングして損うこともなく、フツ素添
加されたガラス母材を得る方法であり、さらに得
られた母材から作製したフアイバーは、経時的な
OH基に由来する損失増加を引起こさない、安定
した伝送特性を持つすぐれた方法である。
第１図は屈折率分布を示す図であつて、ａ部分
はシングルモードフアイバー、ｂ部分はマルチモ
ードフアイバーの一般的屈折率分布を示す図、第
２図はクラツド部にフツ素を添加された低分散型
フアイバーの屈折率分布の例を示す図、第３図
ａ，ｂは火炎加水分解法によりスート母材を作製
する方法の説明図、第４図は実施例１−１〜１−
３における各出発部材にスートを堆積した時の構
造を示す図であり、第５図は実施例１−１〜１−
３において第４図に示すスート堆積体を加熱処理
して得たガラス母材屈折率分布を示す図である。
第６図は実験例１の加熱処理温度と得られたフア
イバーの屈折率差△ｎ(F)の関係を示すグラフ、お
よび第７図は実験例２の昇温速度と得られたフア
イバーの屈折率差△ｎ(F)の関係を示すグラフであ
る。
はシングルモードフアイバー、ｂ部分はマルチモ
ードフアイバーの一般的屈折率分布を示す図、第
２図はクラツド部にフツ素を添加された低分散型
フアイバーの屈折率分布の例を示す図、第３図
ａ，ｂは火炎加水分解法によりスート母材を作製
する方法の説明図、第４図は実施例１−１〜１−
３における各出発部材にスートを堆積した時の構
造を示す図であり、第５図は実施例１−１〜１−
３において第４図に示すスート堆積体を加熱処理
して得たガラス母材屈折率分布を示す図である。
第６図は実験例１の加熱処理温度と得られたフア
イバーの屈折率差△ｎ(F)の関係を示すグラフ、お
よび第７図は実験例２の昇温速度と得られたフア
イバーの屈折率差△ｎ(F)の関係を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- １ 火炎加水分解反応もしくはsol−Gel法などの
溶液加水分解反応により形成されたSiO2を主成
分とするガラス微粒子体を、少なくともフツ素系
ガスと塩素系ガスとを共存させ、かつ該フツ素系
ガスの濃度を20mol％以下とし、該塩素系ガスの
濃度を1mol％以上2mol％以下としたガス雰囲気
中で、昇温速度を２℃／分以上10℃／分以下の範
囲とし、1100〜1400℃の温度領域で加熱処理する
ことを特徴とするフツ素を含んだ光フアイバー用
ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19410383A JPS6086046A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 光フアイバ−用ガラス母材の製造法 |
| AU34267/84A AU569757B2 (en) | 1983-10-19 | 1984-10-16 | Optical fibre preform manufacture |
| DK497084A DK158939C (da) | 1983-10-19 | 1984-10-17 | Fremgangsmaade til fremstilling af raaemne til optiske fibre |
| AT84307168T ATE34164T1 (de) | 1983-10-19 | 1984-10-18 | Verfahren zur herstellung einer glasvorform fuer optische fasern. |
| DE8484307168T DE3471090D1 (en) | 1983-10-19 | 1984-10-18 | Method for production of glass preform for optical fibers |
| EP84307168A EP0140651B1 (en) | 1983-10-19 | 1984-10-18 | Method for production of glass preform for optical fibers |
| CA000465913A CA1245108A (en) | 1983-10-19 | 1984-10-19 | Method for the production of glass preform for optical fibers |
| US07/132,655 US4812155A (en) | 1983-10-19 | 1987-12-10 | Method for production of glass preform for optical fibers |
| HK690/89A HK69089A (en) | 1983-10-19 | 1989-08-24 | Method for production of glass preform for optical fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19410383A JPS6086046A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 光フアイバ−用ガラス母材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086046A JPS6086046A (ja) | 1985-05-15 |
| JPS632902B2 true JPS632902B2 (ja) | 1988-01-21 |
Family
ID=16318988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19410383A Granted JPS6086046A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 光フアイバ−用ガラス母材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086046A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2620275B2 (ja) * | 1988-01-11 | 1997-06-11 | 住友電気工業株式会社 | ガラスの製造方法 |
| JPH02145448A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光フアイバ母材の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6037063A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-26 | Nec Corp | 論理シミユレ−タ |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP19410383A patent/JPS6086046A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6086046A (ja) | 1985-05-15 |
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