JPH0196041A - 光フアイバ用ガラス母材の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔差業上の利用分野〕 本発明は元ファイバ用多孔質母材の製造方法に関するも
のであり、ＷＡＤ法（気相軸付は法）。

ｏｖｐｏ法（外付気相酸化法）などのスート生成法によ
り、ガラスロッド外周部にガラス微粒子堆積体を合成し
て元ファイバ用ガラス母材を製造する方法の改良に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、光ファイバ用母材の製造方法として。

回転するガラスロッドの出発材の外周部にガラス原料の
加水分解反応により生成された５１０３ガラス微粒子を
堆積させてゆき、所定量堆積させた後、堆８ｔをやめ、
ガラスロッドとガラス微粒子堆積体の複合体を形成し、
この複合体ｔ−高温電気炉中で加熱処理してガラス微粒
子堆積の部分を焼結することにより、出発材でおる元フ
ァイバ用ガラスロンドの外周部にさらに透明ガラス層を
形成するという方法がある。

この方法は、一般に第６図に示すように、ガラス微粒子
合成用バーナ２全１本ないし、複数本用いて、ガラス微
粒子堆積体４を合成している。バーナ２には、燃焼ガス
として飼えばＨ意。

（’Ｈ４、０３ｋｋ　　等を、助燃ガスとして例えばＯ
Ｒｅ窒気等が供給され、火炎５を形成する。この火炎３
中にガラス原料として例えば５ｉＣｔ４等が供給され、
火炎的反応によジガラス微粒子が生成でれる。該ガラス
微粒子を引き上げ装置８にセットされた回転するガラス
ロッドの出発材１の外周部に堆積させて、ガラス微粒子
堆積体４を形成させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第３図に示したような方法においては、バーナ２の火炎
３中には多量のＨ，Ｏが生成され、ガラス原料の加水分
解反応が促進嘔れる０また、火炎３はカラス微粒子堆積
体４のカサ密匿をコントロールするためにも用いられて
おり、ｋｂ。

は加水分路に必要な址以上に生成される。第５図に示す
ようにガラスロッド１の表面はバーナの火炎に当るため
、これらのＨ２０μガラスロンド表面上に高温状態で吹
きつけられ、ガラス表面にＯＨ基として混入してしまう
。

この時、出発材ガラスロッドとして充ファイバのコアと
なる部分（コア用ガラス母材）をそのｔま用いると、第
４図（ａ）部分に屈折率分布を示すようにガラスロッド
のコア（イ）の周囲にカラス微粒子を堆積させることに
よって形成されたクラッド部（ロンができる。この時、
ガラスロッド界面すなわちコア界面にはＯＨ基が混入し
、ＯＨ基の分布は第４図（ｂ）部分のようになる。この
ようなガラス中のＯＨ基による元の吸収は、元ファイバ
の使用波長１．５μｍまたは１．５５μｍに近い１．３
８μｍに存在するため、元ファイバの伝送損失劣化要因
となってしまうため、上記のようなコアへのＯＨ基混入
は甚だ好ましくない。

そこで合成されたガラス微粒子堆積体は次工程で脱水処
理される。脱水処理は、高温電気炉中で例えばＣｔ、雰
囲気に母材を芒らして母材中のＨＩＯ，ＯＨ基の除去を
行う。しかしながら、ガラスロッド表面に混入したＯＨ
基に、ガラス微粒子堆積体の厚さが厚い場合には脱水工
程において、これを除去することに難しい。これに、ガ
ラス微粒子堆積体の厚さが厚くなると中心部の温度が十
分に上がらないこと、また、脱水剤でろるＣｔ２が十分
ガラスロッドまで到達しないことによｐ１脱水効果が十
分でなくなるからである。また、中心部の温度を上げよ
うと電気炉の設足温度を上げるとガラス微粒子堆積体外
周の温度が上がシ、脱水される前に、収縮が進行してし
まうことになう、不具合点が生じてしまう。

そこで、従来はコアロッドをそのまま出発材１として使
用して、上記方法で元ファイバ用ガラス母材を製造する
ことは困難でるり、クラッド部をるる程度の厚さを有す
るガラスロッドを出発材とす今場合にしか適用すること
なできなかった。

本発明はこの点を解決して、コアロッドその′１まを出
発材としてしかもＯＨ基の混入なくその外周にガラス微
粒子堆積体を形成して複合母材とし、これより茜品買な
光ファイバ用母材を製造できる方法を提供すること全目
的とするものである。

〔問題点と解決するための手段及び作用〕本発明は元フ
ァイバとなる出発材ガラスロッドの外周に、ガラス微粒
子合成用バーナの火炎中にガラス原料ガスを導入して生
成せしめたガラス微粒子を堆積させて該出発材ガラスロ
ッドとカラス微粒子堆積体からなる複合母材を合成し、
該複合母材全脱水処理及び焼結して透明化した元ファイ
バ用ガラス母材を製造する方法において、予め元ファイ
バとなるガラスロッドの外周に水素を含まない燃料を用
いた火炎中にガラス原料を導入することにより生成させ
たカラス微粒子の薄１１を形成した後に、さらに所定の
倍率でカラス微粒子を堆積させて複合母材を合成するこ
とを特徴とする元ファイバ用母材の製造方法である。本
発明において上記ガラスロッドとしてはコア母材または
クランドを含むコア母材を用いることは符に好ましい実
施態様でめる０ 本発明は出発材のガラスロッドの外周に、ＯＨ基やＨ２
Ｏ１生成することのない火炎すなわち水素を含まない火
炎中にガラス原料ガスを導入して生成するガラス微粒子
の薄層をまず形成し、その後、従来どおりに酸水素炎等
を用いて所定量のガラス微粒子層を形成する方法である
。第１図（ａ）に示すように、まずガラス微粒子合成用
バーナ２に水素を含まない燃料ガスとしてｃｏ。

助燃カスとして”２　ｒガラス原料５ｉＣｔ４を供給し
、ガラスロッド１の外周に薄層のガラス微粒子堆積体５
を合成する。この場合、燃料ガスが水素を含まないため
、火炎３中でＨ２Ｏが生成せず、ガラスロッド１の表面
にＯＨ基は侵入しない。

この時の薄層５は１簡以上ロッド外径の５０％以下の厚
さで十分でるる０１ｍ未満ではガラスロッド表面へのＯ
Ｈｉ４侵入防止効果が小さい。

次に、第１図（切に示すように、薄層のガラス微粒子堆
積体の外周部にガラス微粒子堆積体を従来通りの方法、
すなわち、燃現ガスにＨ２゜ＣＨａ等を用いて、所定の
量だけ形成する。この時ガラスロッド１０表ｌ１１ｉＩ
は火炎３により直接ろぶられることがないため、　ＯＨ
基の混入は薄層のガラス微粒子堆積体５の表面のみとな
る。多孔質ガラス微粒子体に含まれるＯＨｉは、次工程
の脱水処理により、容易に除去することができる。

以上のように、本発明によれば第４図（１））部分に示
すよりなＯＨ基が存在しない、高品質な元ファイバ用ガ
ラス母材を容易に製造することができる。また出発材と
してコア母材を用いることもできるし、勿論コア及びク
ラッドからなる母材を用いてもよい。

また本発明の別の実施態様として、第２図（ａ）及び第
２図（切に示すように出発材ガラスロッド１０両端をチ
ャックで内定して行なう方法によってもよい。同図中と
第１図（ａ）、　（ｔ））と同符号部分は第１図（ａ）
、　（ｂ）と同じを意味する。

〔実施例〕

実施例 第１図（ａ）に示す構成で、コアロッド外周にカラス微
粒子堆積体を合成し元ファイバを製造した。ガラスロッ
ド１として、直径６１１ＩＩφのα３チステツプ型のＧ
ｅＯ２ドープガラスを用意し、同心円状ガラス・バーナ
２にて方ラス微粒子Ｓｉｎ。

の薄層付けを行った。使用したガスは、燃料としてＣ０
２ｔ／分、０ｚ２ｔ／分、ガラス原料として５ｉＣ４α
２１／分である。この結果、厚さ約１１１１１で均一に
ガラスロッド表面にガラス微粒子堆積体を形成すること
ができた０次に所定のガラス微粒子堆積体を形成するた
めの２回目の合成ではバーナにＨｚ８０ｔ／分、０．８
５ｔ／分、原料Ｂ１Ｃ１ａ　６　Ｌ　７分、不活性カス
Ａｒ１５ｔ／分を供給し、外径２００鵡φのガラス微粒
子堆積体を合成し複合母材を得た。さらに、該複合母材
を脱水・透明化した所、クラッド／コア倍率１４〜１５
倍のガラスロッドを得た。

このガラス母材を腺引きし、方ラス外径１２５μｍの元
ファイバ索＆１を得た。この元ファイバの伝送損失を測
定した所、１．３８　μｍでのＯＨ吸収は２．５　ｄＢ
／ｆａｎ　（ＯＨ基ＣＬ　Ｏ４ｐｐｍ相肖）、１．３μ
ｍ、１．５５μｍでの伝送損失がそれぞれＣＬ　５８　
ｄＢ／ｋｍ、　　α２２　ｄＢ／ｋｍと良好なファイバ
ーでｂった〇 比較例 実施例と同じガラスロッドの外周にあらかじめ薄層を形
成することなく、直接酸水素炎を用いて外径２００鰭φ
になるまでガラス微粒子堆積体を合成し、複合母材（従
来品）を得た。バーナににａ、ａｏｚ７’分、０宜　８
５ｔ／分、８１Ｃ４６Ｌ　７分、Ａｒ　　１５１７分を
供給し九〇該複合母材を実施例と同条件で脱水・透明化
し、外径１２５μｍの元ファイバ素線とした。この従来
法による元ファイバｔｉｃ　１．３８　ＡｍでのＯＨ吸
収が２０　ｄＢ／ｋｍ　（ＯＨ基α５　ｐｐｍに相当）
、１．３μｇ、１．５５７Ｊｆｎでの伝送損失がそれぞ
れｔ８ｄＢ／ｋｍ　、　　３ｄＢ／ｋｍといずれの特性
値も実施例の本発明によるファイバより劣っていた。

以上の実施例及び比較例の結果から、本発明のように水
素を含まない火炎中にカラス原料を導入してカラス微粒
子を生成させることによりカラス薄層を形成してから、
通常の水素を含む火炎を用いたガラス原料の加水分解反
応によシスス付けを行って、所定の厚さまでガラス微粒
子堆積層を形成する方法が、出発材ロンド界面へのＯＨ
基侵入の防止に非常に有効であることが判る。

なお、以上の実施例、比較例では出発材カラス微粒子と
して、コアとなるＧ１３０２ド一プ石英ガラスを用いた
場合につき説明し次が、本発明においては、出発材ガラ
スロンドの成分について制限のないことは勿論であり、
また出発材ガラスロンドがクラッドを含むカラス微粒子
であっても本発明の効果が得られることも言うまでもな
い。

〔発明の効果〕

本発明の元ファイバ用カラス母材の製造方法はガラスロ
ンド外８部にｖＡＤ法またはｏｖｐ　。

法などのスート法によシガラス倣粒子堆積体を合成する
際に、カラスロンド表面への０Ｉ−１基の侵入を防止し
、高品質な光コアイノ（用カラス母材の合成を行うこと
ができる。さらに、従来この撞の方法では困難でめった
、コア母材そのものを出発ガラスロンドとしてその外周
にクラッド層を形成する方法を可能にしｆｃ実用性の向
上し穴方法でおる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａＪ及び第１図（１））は本発明の実施態様の
概略説明図でろって、第１図（ａ）は薄層ガラス微粒子
堆積体の合成工程を示し、第１図（切は所定厚さのガラ
ス微粒子堆積、層を合成する工程を示す。第２図（ａＪ
及び第２図（ｂ）は本発明の別の実施態様の概略説明図
で、夫々薄層ガラス微粒子堆積体合成工程と、所定厚さ
のガラス微粒子堆積層合成工程とを示す。第３図は従来
法の概略説明図、第４図は従来床によるファイバの径方
向ｗＴ曲における屈折率分布と水酸基分布の関係を（ａ
）部分、（ｂ）部分として示した図である。 第３図 房バδ万ス尋 （イ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバとなる出発材ガラスロッドの外周に、
   ガラス微粒子合成用バーナの火炎中にガラス原料ガスを
   導入して生成せしめたガラス微粒子を堆積させて該出発
   材ガラスロッドとガラス微粒子堆積体からなる複合母材
   を合成し、該複合母材を脱水処理及び焼結して透明化し
   た光ファイバ用ガラス母材を製造する方法において、予
   め光ファイバとなるガラスロッドの外周に水素を含まな
   い燃料を用いた火炎中にガラス原料を導入することによ
   り生成させたガラス微粒子の薄層を形成した後に、さら
   に所定の倍率でガラス微粒子を堆積させて複合母材を合
   成することを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
2. （２）ガラスロッドがコア母材またはクラッドを含むコ
   ア母材である特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ用
   母材の製造方法。