JPS63315530A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法Info
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- JPS63315530A JPS63315530A JP14842987A JP14842987A JPS63315530A JP S63315530 A JPS63315530 A JP S63315530A JP 14842987 A JP14842987 A JP 14842987A JP 14842987 A JP14842987 A JP 14842987A JP S63315530 A JPS63315530 A JP S63315530A
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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]
- C03B37/018—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
- C03B37/01853—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
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
この発明は、光通信用光ファイバの製造方法に関し、特
にＭＣＶＤ法による光ファイバ母材の製造方法の改良に
関する。
にＭＣＶＤ法による光ファイバ母材の製造方法の改良に
関する。
従来より、石英管内にガラス原料ガスを導入して酸素と
反応させ、生成されたガラス微粒子を内壁面に堆積させ
るとともに同時に透明ガラス化するというＭＣＶＤ法に
より光ファイバ母材を製造することが行われている。
反応させ、生成されたガラス微粒子を内壁面に堆積させ
るとともに同時に透明ガラス化するというＭＣＶＤ法に
より光ファイバ母材を製造することが行われている。
しかしながら、このようにＭＣＶＤ法によって光ファイ
バ母材を製造する場合、ＯＨ基濃度が高くなり、その結
果、これから作った光ファイバはＯＨ基吸収による伝送
損失が大きくなるという問題がある。 特に、このＭＣＶＤ法によりコアに不純物を含まない光
ファイバ母材を製造し、これがらいわゆるピュアシリカ
コアファイバを作製すると、ＯＨ基による吸収損失が大
きく、実際、波長１．３８μｍで６０ ｄ Ｂ ／ ｋ
ｍ程度の損失があり、低損失の光ファイバを得ること
が困難である。 そこで、従来では、コアのＳｉＯ２に添加物として小量
のＧｅＯ２などをドープすることにより、ＭＣＶＤ法で
の、このＯＨ基吸収損失の低減を図っているが、そうす
ると耐水素特性や、耐放射線特性がピュアシリカコアフ
ァイバに比較して悪くなる。 また、波長１．５５μＩｌｌ帯での伝送損失も、ピュア
シリカコアファイバの場合には０．１５ｄＢ／ｋｍと低
損失な特性が得られる可能性があるにもかかわらずく実
際、ＶＡＤ法によって作られた光ファイバ母材より作製
したピュアシカリコアファイバの損失が０．１５４ｄＢ
／ｋｍになったという報告がある）、このＭＣＶＤ法に
よってピュアシリカコアファイバを作製する限り、ＯＨ
基吸収により０．１９ｄＢ／ｋｍ程度であり、低くでき
ない。 この発明は、ＭＣＶＤ法によって光ファイバ母材を製造
する場合のＯＨ基吸収損失を低減するよう改善した、光
ファイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。
バ母材を製造する場合、ＯＨ基濃度が高くなり、その結
果、これから作った光ファイバはＯＨ基吸収による伝送
損失が大きくなるという問題がある。 特に、このＭＣＶＤ法によりコアに不純物を含まない光
ファイバ母材を製造し、これがらいわゆるピュアシリカ
コアファイバを作製すると、ＯＨ基による吸収損失が大
きく、実際、波長１．３８μｍで６０ ｄ Ｂ ／ ｋ
ｍ程度の損失があり、低損失の光ファイバを得ること
が困難である。 そこで、従来では、コアのＳｉＯ２に添加物として小量
のＧｅＯ２などをドープすることにより、ＭＣＶＤ法で
の、このＯＨ基吸収損失の低減を図っているが、そうす
ると耐水素特性や、耐放射線特性がピュアシリカコアフ
ァイバに比較して悪くなる。 また、波長１．５５μＩｌｌ帯での伝送損失も、ピュア
シリカコアファイバの場合には０．１５ｄＢ／ｋｍと低
損失な特性が得られる可能性があるにもかかわらずく実
際、ＶＡＤ法によって作られた光ファイバ母材より作製
したピュアシカリコアファイバの損失が０．１５４ｄＢ
／ｋｍになったという報告がある）、このＭＣＶＤ法に
よってピュアシリカコアファイバを作製する限り、ＯＨ
基吸収により０．１９ｄＢ／ｋｍ程度であり、低くでき
ない。 この発明は、ＭＣＶＤ法によって光ファイバ母材を製造
する場合のＯＨ基吸収損失を低減するよう改善した、光
ファイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。
この発明による光ファイバ母材の製造方法は、石英管の
内壁に、ＳｉＯ２を含む金属酸化物微粒子を堆積させて
多孔質状の堆積層を形成する工程と、この多孔質堆積層
を有する石英管内に脱水剤を流して該多孔質堆積層を脱
水する工程と、該石英管内に脱水剤を流しながら上記多
孔質堆積層を透明ガラス化する工程と、該石英管内に脱
水剤を充満させた状態でコラプスする工程とからなる。
内壁に、ＳｉＯ２を含む金属酸化物微粒子を堆積させて
多孔質状の堆積層を形成する工程と、この多孔質堆積層
を有する石英管内に脱水剤を流して該多孔質堆積層を脱
水する工程と、該石英管内に脱水剤を流しながら上記多
孔質堆積層を透明ガラス化する工程と、該石英管内に脱
水剤を充満させた状態でコラプスする工程とからなる。
石英管の内壁にガラス微粒子を多孔質状に堆積し、脱水
剤を流して脱水し、しかる後に脱水剤を流しながら透明
ガラス化し、さらにコラプスする過程でも脱水剤を石英
管内に充満させているので、多孔質堆積層からのＯＨ基
の除去ができるとともに、その後の過程で大気などから
水分が入り込むことを防止できる。 その結果、ＯＨ基がほぼ完全に除去されたコア層を作製
することができ、ＯＨ基吸収損失が低減された光ファイ
バを作ることができる。
剤を流して脱水し、しかる後に脱水剤を流しながら透明
ガラス化し、さらにコラプスする過程でも脱水剤を石英
管内に充満させているので、多孔質堆積層からのＯＨ基
の除去ができるとともに、その後の過程で大気などから
水分が入り込むことを防止できる。 その結果、ＯＨ基がほぼ完全に除去されたコア層を作製
することができ、ＯＨ基吸収損失が低減された光ファイ
バを作ることができる。
この発明の一実施例では、まず、出発石英管として外径
２４陥、厚さ１．７ｗ＋＋＋＋の天然石英管を用いた。 この石英管１をガラス旋盤２にセットしてバーナ３によ
り加熱する。石英管１はガラス旋盤２により回転させら
れるとともに、バーナ３は矢印のようにトラバースさせ
られる。 第１に、この石英管１の中空部内にＳＦ６を導入して気
相エツチングを行い、石英管１の内壁面に付着した塵・
異物や傷などを取り去り、表面を平滑にする。このとき
、次のような条件とした。 石英管１ 供給ガス ＳＦ６ 、 ０．０１Ｑ／分回
転速度 ・ ５０回／分 バーナ３ 供給ガス ０２； ４０Ｇ！／分
１−１２． ８１Ｑ／分 トラバース速度 ； ７８ｍｍ／分トラバース回数
； ３回 その後、５ｉＣＩ２４を流してＳｉＯ２のバリア層を付
着させ（厚さ０．１ｍｍ）、次に通常のクラッド層を厚
さ２．５ｍｍに付着させた。このクラッド層の組成はＳ
ｉＯ２−Ｐ２Ｏ３−Ｆとし、屈折率は純粋石英ガラスに
比較して−０，３％以下とした。このクラッド堆積時の
条件は次のようなものであった。 石英管１ 供給ガス’ ５ｉＣ（１４： ０．０８
Ｑ／分ＰＯＣＱ ３； ０．００２１２ ／分Ｓｉ
Ｆ４ ； ＯｌＩ Ｑ／分 回転速度 ・ ５０回／分 バーナ３ 供給ガス０２； ３０Ｑ／分Ｈ２；
６２Ｑ／分 トラバース速度 ： １３３＋ｎｎ＋／分トラバ
ース回数 ；１２０回 つぎに、コア層となるＳｉＯ２の多孔質状の層（厚さ０
．３ａｍ）をその内面に付着させた。このとき、次のよ
うな条件とし、バーナ３の火力はあまり強くせず、堆積
した多孔質層がガラス１ヒしないような温度く約１４０
０℃）として堆積を行った。 石英管１ 供給ガス ＳｉＣＱ ４； ０．０ＩＱ
／分回転速度 ５０回、′分バーナ３
供給ガス ０２；２・ＩＱ／分Ｈ２，５４Ｑ
／分 トラバース速度 ； １０５ｍｍ／分トラバース
回数 ・ ６回 こうして多孔質層の堆積が終了した後、この多孔質層の
脱水を行った。脱水剤として５ＯＣＱ２を使用し、これ
を石英管１の中空部内に流した。このとき、次のように
キャリアガスとしてＨｅガスだけを使用し、０２は用い
ない。このように、５ｏＣＱ２＋Ｈｅガスを石英管１内
に流しながらバーナ３をトラバースさせて加熱し、脱水
するが、このときもガラス化しないような温度（約１４
００°Ｃ）とした。 石英管１ 供給ガス ５ＯＣ（！４： ０１０１
Ｑ／分Ｈｅ：１（１／分 回転速度 ・ ５０回／分 バーナ３ 供給ガス ０□、 ２２Ｑ１分
Ｈ２； ＝１５Ｑ／分 トラバース速度 ： １０５ｍｍ／分トラバース
回数 ・ ２０回 次に、脱水剤として５ＯＣ（！２を使用し、５ＯＣＱ２
＋Ｈｅガスを石英管１内に流しながらバーナ３をトラバ
ースさせて加熱しく温度約１９００℃）、透明ガラス化
する。仮に脱水剤（ＳＯＣ（ｉｚ）を用いず単にキャリ
アガスのみ流すとするとそのキャリアガス中に含まれる
微量な水分が透明ガラス化中にＳｉＯ２層に拡散して損
失増につながるが、このように脱水剤を用いているため
このＯＨ基吸収損失を低減することができる。このとき
の条件は次のようなものであった。 石英管１ 供給ガス ５ＯＣＱ４： ０．ＩＱ
／分Ｈｅ： ＩＱ／分 回転速度 ・ ５０回／分 バーナ３ 供給ガス ０□、 ４０Ｑ／分
Ｈ２； １２０Ｑ／分 トラバース速度 ； １０５ｍｍ／分トラバース
回数 ・ ２回 こうして透明ガラス化が終了した石英管１は、次にコラ
プスされる。このときも同様に脱水剤（ＳＯＣＱ２＋Ｈ
ｅガス）を石英管１内に充満させた状態としておく。そ
のため、大気からの水分の逆流を防ぐ必要があり、５Ｏ
ＣＱ２＋Ｈｅガスをバイパス側に流した状態にする。こ
のコラプスは次のような条件で行った。 石英管１ 供給ガス ５ｏ１４； ０．ＩＱ／
分Ｈｅ；１１！／分 回転速度 ・ ５０回／分 バーナ３ 供給ガス ０２； ４０Ｑ’／
分Ｈ２； １２０ｆｌ／分 トラバース速度 ・ ５０１ＩＩＩＩｌ／分トラバ
ース回数 ・ ３回 このような工程を経て、第２図に示すような光ファイバ
母材４を得た。光ファイバ母材４は、外径１３．５Ｍ、
長さ６００Ｍの円柱状となっており、石英管１の部分の
厚さは２，８Ｍとなっており、石英管１の内側にＳｉＯ
２ Ｐ２Ｏ５Ｆ組成のクラッド層５が厚さ４＋＋ｕ＋
＋に形成され、中心部に直径１．２Ｍの純粋ＳｉＯ□の
コア層６が形成されている。 この光ファイバ母材４を線引き紡糸して外径１２５μｎ
１、コア径１０ＪＩＩ１１、コア・クラッド屈折率差０
．３％のＳＩ型レシングルモード光ファイバ作製したと
ころ、上記のように脱水工程を含んでいるため、ＭＣＶ
Ｄ法によって得たピュアシリカコアファイバであるにも
かかわらず、ＯＨ基による吸収損失が波長１．３８μｍ
で２ ｄ Ｂ ／ ｋ ｍであり、レーり散乱も小さか
った。 また、ピュアシリカコアファイバである故の低損失特性
により、特に波長１．５５μｍ帯での損失は０．１８ｄ
Ｂ／ｋｍ以下の値を容易に得ることができた。さらに、
この実施例で得られた光ファイバは純粋ＳｉＯ２のコア
であるため、耐水素特性や、耐放射線特性が優れている
。 なお、この発明の光ファイバ母材の製造方法は、上記の
ような光ファイバ母材４を製造するだけでなく、石英管
１としてあらかじめフッ素をドープしたちのくこれは後
にクラッド層となる）を用い、その中に純粋なＳｉＯ２
のコア層を形成して光ファイバ母材を作製したり、ある
いはコア層として純粋なＳｉＯ□だけでなく、これにＧ
ｅＯ２などの屈折率を高めるためのドーパントをドープ
する場合にも適用してＯＨ基吸収損失を低減することに
効果がある。
２４陥、厚さ１．７ｗ＋＋＋＋の天然石英管を用いた。 この石英管１をガラス旋盤２にセットしてバーナ３によ
り加熱する。石英管１はガラス旋盤２により回転させら
れるとともに、バーナ３は矢印のようにトラバースさせ
られる。 第１に、この石英管１の中空部内にＳＦ６を導入して気
相エツチングを行い、石英管１の内壁面に付着した塵・
異物や傷などを取り去り、表面を平滑にする。このとき
、次のような条件とした。 石英管１ 供給ガス ＳＦ６ 、 ０．０１Ｑ／分回
転速度 ・ ５０回／分 バーナ３ 供給ガス ０２； ４０Ｇ！／分
１−１２． ８１Ｑ／分 トラバース速度 ； ７８ｍｍ／分トラバース回数
； ３回 その後、５ｉＣＩ２４を流してＳｉＯ２のバリア層を付
着させ（厚さ０．１ｍｍ）、次に通常のクラッド層を厚
さ２．５ｍｍに付着させた。このクラッド層の組成はＳ
ｉＯ２−Ｐ２Ｏ３−Ｆとし、屈折率は純粋石英ガラスに
比較して−０，３％以下とした。このクラッド堆積時の
条件は次のようなものであった。 石英管１ 供給ガス’ ５ｉＣ（１４： ０．０８
Ｑ／分ＰＯＣＱ ３； ０．００２１２ ／分Ｓｉ
Ｆ４ ； ＯｌＩ Ｑ／分 回転速度 ・ ５０回／分 バーナ３ 供給ガス０２； ３０Ｑ／分Ｈ２；
６２Ｑ／分 トラバース速度 ： １３３＋ｎｎ＋／分トラバ
ース回数 ；１２０回 つぎに、コア層となるＳｉＯ２の多孔質状の層（厚さ０
．３ａｍ）をその内面に付着させた。このとき、次のよ
うな条件とし、バーナ３の火力はあまり強くせず、堆積
した多孔質層がガラス１ヒしないような温度く約１４０
０℃）として堆積を行った。 石英管１ 供給ガス ＳｉＣＱ ４； ０．０ＩＱ
／分回転速度 ５０回、′分バーナ３
供給ガス ０２；２・ＩＱ／分Ｈ２，５４Ｑ
／分 トラバース速度 ； １０５ｍｍ／分トラバース
回数 ・ ６回 こうして多孔質層の堆積が終了した後、この多孔質層の
脱水を行った。脱水剤として５ＯＣＱ２を使用し、これ
を石英管１の中空部内に流した。このとき、次のように
キャリアガスとしてＨｅガスだけを使用し、０２は用い
ない。このように、５ｏＣＱ２＋Ｈｅガスを石英管１内
に流しながらバーナ３をトラバースさせて加熱し、脱水
するが、このときもガラス化しないような温度（約１４
００°Ｃ）とした。 石英管１ 供給ガス ５ＯＣ（！４： ０１０１
Ｑ／分Ｈｅ：１（１／分 回転速度 ・ ５０回／分 バーナ３ 供給ガス ０□、 ２２Ｑ１分
Ｈ２； ＝１５Ｑ／分 トラバース速度 ： １０５ｍｍ／分トラバース
回数 ・ ２０回 次に、脱水剤として５ＯＣ（！２を使用し、５ＯＣＱ２
＋Ｈｅガスを石英管１内に流しながらバーナ３をトラバ
ースさせて加熱しく温度約１９００℃）、透明ガラス化
する。仮に脱水剤（ＳＯＣ（ｉｚ）を用いず単にキャリ
アガスのみ流すとするとそのキャリアガス中に含まれる
微量な水分が透明ガラス化中にＳｉＯ２層に拡散して損
失増につながるが、このように脱水剤を用いているため
このＯＨ基吸収損失を低減することができる。このとき
の条件は次のようなものであった。 石英管１ 供給ガス ５ＯＣＱ４： ０．ＩＱ
／分Ｈｅ： ＩＱ／分 回転速度 ・ ５０回／分 バーナ３ 供給ガス ０□、 ４０Ｑ／分
Ｈ２； １２０Ｑ／分 トラバース速度 ； １０５ｍｍ／分トラバース
回数 ・ ２回 こうして透明ガラス化が終了した石英管１は、次にコラ
プスされる。このときも同様に脱水剤（ＳＯＣＱ２＋Ｈ
ｅガス）を石英管１内に充満させた状態としておく。そ
のため、大気からの水分の逆流を防ぐ必要があり、５Ｏ
ＣＱ２＋Ｈｅガスをバイパス側に流した状態にする。こ
のコラプスは次のような条件で行った。 石英管１ 供給ガス ５ｏ１４； ０．ＩＱ／
分Ｈｅ；１１！／分 回転速度 ・ ５０回／分 バーナ３ 供給ガス ０２； ４０Ｑ’／
分Ｈ２； １２０ｆｌ／分 トラバース速度 ・ ５０１ＩＩＩＩｌ／分トラバ
ース回数 ・ ３回 このような工程を経て、第２図に示すような光ファイバ
母材４を得た。光ファイバ母材４は、外径１３．５Ｍ、
長さ６００Ｍの円柱状となっており、石英管１の部分の
厚さは２，８Ｍとなっており、石英管１の内側にＳｉＯ
２ Ｐ２Ｏ５Ｆ組成のクラッド層５が厚さ４＋＋ｕ＋
＋に形成され、中心部に直径１．２Ｍの純粋ＳｉＯ□の
コア層６が形成されている。 この光ファイバ母材４を線引き紡糸して外径１２５μｎ
１、コア径１０ＪＩＩ１１、コア・クラッド屈折率差０
．３％のＳＩ型レシングルモード光ファイバ作製したと
ころ、上記のように脱水工程を含んでいるため、ＭＣＶ
Ｄ法によって得たピュアシリカコアファイバであるにも
かかわらず、ＯＨ基による吸収損失が波長１．３８μｍ
で２ ｄ Ｂ ／ ｋ ｍであり、レーり散乱も小さか
った。 また、ピュアシリカコアファイバである故の低損失特性
により、特に波長１．５５μｍ帯での損失は０．１８ｄ
Ｂ／ｋｍ以下の値を容易に得ることができた。さらに、
この実施例で得られた光ファイバは純粋ＳｉＯ２のコア
であるため、耐水素特性や、耐放射線特性が優れている
。 なお、この発明の光ファイバ母材の製造方法は、上記の
ような光ファイバ母材４を製造するだけでなく、石英管
１としてあらかじめフッ素をドープしたちのくこれは後
にクラッド層となる）を用い、その中に純粋なＳｉＯ２
のコア層を形成して光ファイバ母材を作製したり、ある
いはコア層として純粋なＳｉＯ□だけでなく、これにＧ
ｅＯ２などの屈折率を高めるためのドーパントをドープ
する場合にも適用してＯＨ基吸収損失を低減することに
効果がある。
この発明の光ファイバ母材の製造方法によれは、Ｍ Ｃ
Ｖ Ｄ法によって光ファイバ母材を製造する場合にＯＨ
基吸収損失を低減することができる。
Ｖ Ｄ法によって光ファイバ母材を製造する場合にＯＨ
基吸収損失を低減することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す模式的な正面図、第
２図は同実施例で得た光ファイバ母材の断面図である。 １・・・石英管、２・・・ガラス旋盤、３・・・バーナ
、４・・・光ファイバ母材、５・・・クラッド層、６・
・・コア層。
２図は同実施例で得た光ファイバ母材の断面図である。 １・・・石英管、２・・・ガラス旋盤、３・・・バーナ
、４・・・光ファイバ母材、５・・・クラッド層、６・
・・コア層。
Claims (1)
- （１）石英管の内壁に、ＳｉＯ＿２を含む金属酸化物微
粒子を堆積させて多孔質状の堆積層を形成する工程と、
この多孔質堆積層を有する石英管内に脱水剤を流して該
多孔質堆積層を脱水する工程と、該石英管内に脱水剤を
流しながら上記多孔質堆積層を透明ガラス化する工程と
、該石英管内に脱水剤を充満させた状態でコラプスする
工程とからなる光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14842987A JPS63315530A (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14842987A JPS63315530A (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63315530A true JPS63315530A (ja) | 1988-12-23 |
Family
ID=15452598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14842987A Pending JPS63315530A (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63315530A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004002910A1 (en) | 2002-06-29 | 2004-01-08 | Lg Cable Ltd. | Method for fabricating optical fiber preform without hydroxyl group in core |
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-
1987
- 1987-06-15 JP JP14842987A patent/JPS63315530A/ja active Pending
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| JP2011230987A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス母材製造方法 |
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