JPH0247421B2 - - Google Patents
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- JPH0247421B2 JPH0247421B2 JP58501580A JP50158083A JPH0247421B2 JP H0247421 B2 JPH0247421 B2 JP H0247421B2 JP 58501580 A JP58501580 A JP 58501580A JP 50158083 A JP50158083 A JP 50158083A JP H0247421 B2 JPH0247421 B2 JP H0247421B2
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- JP
- Japan
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- glass
- silica
- fiber
- oxide
- mcvd
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
-
- 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
-
- 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
- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
- C03B2201/28—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine doped with phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/32—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/40—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/80—Feeding the burner or the burner-heated deposition site
- C03B2207/90—Feeding the burner or the burner-heated deposition site with vapour generated from solid glass precursors, i.e. by sublimation
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
請求の範囲
１ コアとクラツデイングを含み、少なくともコ
アがシリカと少なくとも１つのガラス形成ドーパ
ントを含み、シリカが少なくとも該コアに80重量
％以上の量存在し、コアはまた非ガラス形成耐火
酸化物をも含む光フアイバ伝送線において、 該非ガラス形成酸化物が酸化アルミニウム、酸
化ジルコニウムおよびその混合物からなる群から
選択されるものであつて５モル％以上の量存在
し、該ガラス形成ドーパントがP2O5であること
を特徴とする光フアイバ。 ２ 請求の範囲第１項に記載の光フアイバにおい
て、 非ガラス形成酸化物が酸化アルミニウムであつ
て、７モル％以上の量存在することを特徴とする
光フアイバ。 ３ 請求の範囲第２項に記載の光フアイバにおい
て、 酸化アルミニウムが10モル％以上の量存在する
ことを特徴とする光フアイバ。 ４ 蒸気付着技術によつて光フアイバプリフオー
ムを生成する段階、そのプリフオームをガラスロ
ツドへ固質化する段階、および即時又は最後にそ
のプリフオームをフアイバへ引き出す段階からな
るシリカガラス系を基盤とする光フアイバ伝送線
の製造方法であつて、該蒸気付着技術が蒸気混合
物が形成する工程とその蒸気混合物を反応させプ
リフオームを形成する工程を含む製造方法におい
て、 蒸気混合物がプリフオーム形成処理中の少なく
ともある期間に本質的にAl、ZrもしくはAlとZr
の混合物からなる少なくとも１つの固体金属物に
ハロゲンガスをかけることによつて形成されるハ
ロゲン化金属を含むことを特徴とする製造方法。 発明の背景 発明の分野 本発明は、適宜ドーパントを添加することによ
り、コア又はクラツジング、あるいは双方に、純
正シリカと異なる屈折率をもたせる様にした、石
英ガラス系に基づく、光フアイバに関する。 当該技術の開示 過去10年に亘つて、シリカを、抵損失光フアイ
バの適宜伝送媒体とするカオ（Kao）及びホクハ
ム（Hockham）（プロシーデイングス オブ
アイイーイー（Proceedings of IEEE）、
Vol.113、No.７、1966年７月、1151ページ）の提
案が広範に実現されてきた。現在光フアイバは、
一般に、0.7乃至1.7マイクロメータ延びるスペク
トル光域の、少くとも一部における損失を、
1dB／Km以下におさえた、商業ベースで日常的に
製造されている。フアイバは、コア及び少くとも
部分的に関連するコアより低い屈折率を有する、
クラツジングで構成されている。多モードフアイ
バ及び単モードフアイバは共に、例えば屈折率を
適宜に段階的に変化させて、高帯域幅等の、所望
の特性を得る様にする、種々の設計パラメータを
用いて日常的に製造されている。 使用されているドーパントとしては、リン等の
使用度の低いドーパント及びその他の屈折率が上
昇するドーパントと共に、主としてかつ最も広範
に使用されている、屈折率上昇型ドーパントであ
るゲルマニア、及び屈折率が下降していくドーパ
ントであるフツ素及びホウ素がある。またホウ素
及びフツ素は、例えば焼成に伴う様な処理特性を
改善する目的で使用される。近年ホウ素は、当該
スペクトル範囲に現われる赤外線吸収帯域がある
ために、使用範囲が狭まつている。長い波長の伝
送が重要である場合は、通常ホウ素の代りに、ホ
ウ素と同様に、石英ガラス系統の屈折率を下げる
が、波長が長い赤外線吸収帯域を有するフツ素を
用いる。 シリカの屈折率を高めるべく、近年光フアイバ
に使用されている主要ドーパントであるゲルマニ
アは、高価かつ希少であり、部分的にだけ反応し
て粒状物質を形成し易く、しかもかなり揮発性が
あるために、高温処理中に“バーンオフ”し易い
等の、重大な経済上及び技術上の欠点があるにも
かかわらず、その他の屈折率上昇型ドーパントを
退けて、広く使用されてきた。さらに、ゲルマニ
アをシリカに混入できる様にするには、反応雰囲
気（多くの場合化学量論）中の酸素濃度を高める
必要があるが、その結果多くの場合付着領域が広
まり、付着物に有害な漸減現象が生じる。さらに
微量の水酸基不純物を除去するには、反応環境の
酸素に対する塩素割合を高めるのが得策である
が、これはゲルマニア混入効率を低下させ易い。
これらの欠点があるにもかかわらず、これに代り
得るドーパントが開発されなかつたため、ゲルマ
ニア好適な屈折率上昇型ドーパントであると共
に、商業用途における実質的に唯一の物質であ
る。 文献的には、光フアイバの製造に使用される
種々のドーパントが提案されている。通常これら
の開示は、これらのドーパントを組合せて使用で
きるという示唆と共に、数多くの可能性のあるド
ーパントを列挙する形でなされている。（例えば、
米国特許第4157790号の第５段、１乃至６行の記
載“融解石英の屈折率を高めるため、多くの適切
物質が、単独ドーパントとして又はこれらの組合
せとして使用されてきた。これらには、酸化チタ
ン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ラン
タン、酸化リン、及び酸化ゲルマニウムが含まれ
るが、これらに限定されるものではない”を参照
されたい。）特にアルミナをドーパントとして使
用することが研究されてきた（エス コバヤシ
（S.Kobayashi）その他、エレクトロニクス レ
ターズ（Electronics Letters）、Vol10、No.20、
410ページ、1974年）。しかしこの種の著作は、一
般に低濃度アルミナドーパントに関するものであ
る。高濃度アルミナを使用すると、一般に、失透
する（ジエイ．エフ．マクドウエル（J.F.Mac
Dowell）及びジー．エイチ．ビアル（G.H.
Beall）の、ジヤーナル オブ ジ アメリカン
セラミクス ソサイアテイ（Journal of the
American Ceramics Society）、Vol.52、17ペー
ジ、1969年１月号参照）ため、試みられていな
い。 発明の概要 本発明は、フアイバの製造に用いる代表的蒸着
温度でそのハロゲン化気体物質に対して実質的に
安定している少くとも１種の非ガラス形成耐火酸
化物で、少くとも部分的にドープされた光フアイ
バに関する。さらに耐火酸化物は、例えば
MCVDで使用される圧壊温度等の、後続の処理
温度で、亜酸化物に対して実質的に安定してい
る。本発明の実施に適する、非ガラス形成耐火酸
化物としては、アルミナ及びジルコニアがある。
本発明を実施したところ、アルミナは、有害な失
透なしに、5.7又は10モルパーセント以上のドー
パントレベルで、シリカフアイバに混入した。こ
の様な高濃度の非ガラス形成ドーパントは、
P2O5等の第３ガラス形成ドーパントを混入させ
て、失透を遅らせるか、あるいはドープシリカを
急冷して、ガラス状態を形成する製造法を用いる
ことにより得られる。ドープシリカをガラス状に
急冷するフアイバ製造方法として、蒸着した粒状
物質を、熱ゾーンに通して、透明ガラスに焼成す
る、MCVD法がある。この方法を、フアイバ製
造に適用されてきた、先ず多孔粒体を形成し、次
にこれを、かなりの長時間をかけて透明ガラスに
焼結させる、種々の火炎水解法と比較すると、水
解を利用する種々のフアイバ製造法では、ドープ
シリカを失透させる、温度−時間失透周期より、
長期に亘つて焼結が行われる。例えば、アルミナ
は、ガラス形成物ではなく、従つてかなり急速に
失透し易いため、上記物質に適した温度−時間失
透周期が不都合に短縮される。このため、焼成に
要する温度−時間周期の短縮が重要になる。 少くともアルミナ又はジルコニアの場合、適宜
容器内で有益に加熱された、高純度アルミニウム
又はジルコニウム線に、塩素等の高純度ハロゲン
ガスをかけることにより、ドープされたハロゲン
化物前駆物質蒸気を有益に形成できる。例えばヘ
リウムでハロゲン化物前駆物質蒸気を希釈するこ
とにより、凝縮せずに送出できるに充分程度高い
露点を、混合物に与えることができる。例示的実
施例では、四塩化シリコン及び酸素等の、その他
の前駆物質蒸気と共に混合物をMCVD製造装置
に送出し、適宜に蒸着させてフアイバを製造す
る。
アがシリカと少なくとも１つのガラス形成ドーパ
ントを含み、シリカが少なくとも該コアに80重量
％以上の量存在し、コアはまた非ガラス形成耐火
酸化物をも含む光フアイバ伝送線において、 該非ガラス形成酸化物が酸化アルミニウム、酸
化ジルコニウムおよびその混合物からなる群から
選択されるものであつて５モル％以上の量存在
し、該ガラス形成ドーパントがP2O5であること
を特徴とする光フアイバ。 ２ 請求の範囲第１項に記載の光フアイバにおい
て、 非ガラス形成酸化物が酸化アルミニウムであつ
て、７モル％以上の量存在することを特徴とする
光フアイバ。 ３ 請求の範囲第２項に記載の光フアイバにおい
て、 酸化アルミニウムが10モル％以上の量存在する
ことを特徴とする光フアイバ。 ４ 蒸気付着技術によつて光フアイバプリフオー
ムを生成する段階、そのプリフオームをガラスロ
ツドへ固質化する段階、および即時又は最後にそ
のプリフオームをフアイバへ引き出す段階からな
るシリカガラス系を基盤とする光フアイバ伝送線
の製造方法であつて、該蒸気付着技術が蒸気混合
物が形成する工程とその蒸気混合物を反応させプ
リフオームを形成する工程を含む製造方法におい
て、 蒸気混合物がプリフオーム形成処理中の少なく
ともある期間に本質的にAl、ZrもしくはAlとZr
の混合物からなる少なくとも１つの固体金属物に
ハロゲンガスをかけることによつて形成されるハ
ロゲン化金属を含むことを特徴とする製造方法。 発明の背景 発明の分野 本発明は、適宜ドーパントを添加することによ
り、コア又はクラツジング、あるいは双方に、純
正シリカと異なる屈折率をもたせる様にした、石
英ガラス系に基づく、光フアイバに関する。 当該技術の開示 過去10年に亘つて、シリカを、抵損失光フアイ
バの適宜伝送媒体とするカオ（Kao）及びホクハ
ム（Hockham）（プロシーデイングス オブ
アイイーイー（Proceedings of IEEE）、
Vol.113、No.７、1966年７月、1151ページ）の提
案が広範に実現されてきた。現在光フアイバは、
一般に、0.7乃至1.7マイクロメータ延びるスペク
トル光域の、少くとも一部における損失を、
1dB／Km以下におさえた、商業ベースで日常的に
製造されている。フアイバは、コア及び少くとも
部分的に関連するコアより低い屈折率を有する、
クラツジングで構成されている。多モードフアイ
バ及び単モードフアイバは共に、例えば屈折率を
適宜に段階的に変化させて、高帯域幅等の、所望
の特性を得る様にする、種々の設計パラメータを
用いて日常的に製造されている。 使用されているドーパントとしては、リン等の
使用度の低いドーパント及びその他の屈折率が上
昇するドーパントと共に、主としてかつ最も広範
に使用されている、屈折率上昇型ドーパントであ
るゲルマニア、及び屈折率が下降していくドーパ
ントであるフツ素及びホウ素がある。またホウ素
及びフツ素は、例えば焼成に伴う様な処理特性を
改善する目的で使用される。近年ホウ素は、当該
スペクトル範囲に現われる赤外線吸収帯域がある
ために、使用範囲が狭まつている。長い波長の伝
送が重要である場合は、通常ホウ素の代りに、ホ
ウ素と同様に、石英ガラス系統の屈折率を下げる
が、波長が長い赤外線吸収帯域を有するフツ素を
用いる。 シリカの屈折率を高めるべく、近年光フアイバ
に使用されている主要ドーパントであるゲルマニ
アは、高価かつ希少であり、部分的にだけ反応し
て粒状物質を形成し易く、しかもかなり揮発性が
あるために、高温処理中に“バーンオフ”し易い
等の、重大な経済上及び技術上の欠点があるにも
かかわらず、その他の屈折率上昇型ドーパントを
退けて、広く使用されてきた。さらに、ゲルマニ
アをシリカに混入できる様にするには、反応雰囲
気（多くの場合化学量論）中の酸素濃度を高める
必要があるが、その結果多くの場合付着領域が広
まり、付着物に有害な漸減現象が生じる。さらに
微量の水酸基不純物を除去するには、反応環境の
酸素に対する塩素割合を高めるのが得策である
が、これはゲルマニア混入効率を低下させ易い。
これらの欠点があるにもかかわらず、これに代り
得るドーパントが開発されなかつたため、ゲルマ
ニア好適な屈折率上昇型ドーパントであると共
に、商業用途における実質的に唯一の物質であ
る。 文献的には、光フアイバの製造に使用される
種々のドーパントが提案されている。通常これら
の開示は、これらのドーパントを組合せて使用で
きるという示唆と共に、数多くの可能性のあるド
ーパントを列挙する形でなされている。（例えば、
米国特許第4157790号の第５段、１乃至６行の記
載“融解石英の屈折率を高めるため、多くの適切
物質が、単独ドーパントとして又はこれらの組合
せとして使用されてきた。これらには、酸化チタ
ン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ラン
タン、酸化リン、及び酸化ゲルマニウムが含まれ
るが、これらに限定されるものではない”を参照
されたい。）特にアルミナをドーパントとして使
用することが研究されてきた（エス コバヤシ
（S.Kobayashi）その他、エレクトロニクス レ
ターズ（Electronics Letters）、Vol10、No.20、
410ページ、1974年）。しかしこの種の著作は、一
般に低濃度アルミナドーパントに関するものであ
る。高濃度アルミナを使用すると、一般に、失透
する（ジエイ．エフ．マクドウエル（J.F.Mac
Dowell）及びジー．エイチ．ビアル（G.H.
Beall）の、ジヤーナル オブ ジ アメリカン
セラミクス ソサイアテイ（Journal of the
American Ceramics Society）、Vol.52、17ペー
ジ、1969年１月号参照）ため、試みられていな
い。 発明の概要 本発明は、フアイバの製造に用いる代表的蒸着
温度でそのハロゲン化気体物質に対して実質的に
安定している少くとも１種の非ガラス形成耐火酸
化物で、少くとも部分的にドープされた光フアイ
バに関する。さらに耐火酸化物は、例えば
MCVDで使用される圧壊温度等の、後続の処理
温度で、亜酸化物に対して実質的に安定してい
る。本発明の実施に適する、非ガラス形成耐火酸
化物としては、アルミナ及びジルコニアがある。
本発明を実施したところ、アルミナは、有害な失
透なしに、5.7又は10モルパーセント以上のドー
パントレベルで、シリカフアイバに混入した。こ
の様な高濃度の非ガラス形成ドーパントは、
P2O5等の第３ガラス形成ドーパントを混入させ
て、失透を遅らせるか、あるいはドープシリカを
急冷して、ガラス状態を形成する製造法を用いる
ことにより得られる。ドープシリカをガラス状に
急冷するフアイバ製造方法として、蒸着した粒状
物質を、熱ゾーンに通して、透明ガラスに焼成す
る、MCVD法がある。この方法を、フアイバ製
造に適用されてきた、先ず多孔粒体を形成し、次
にこれを、かなりの長時間をかけて透明ガラスに
焼結させる、種々の火炎水解法と比較すると、水
解を利用する種々のフアイバ製造法では、ドープ
シリカを失透させる、温度−時間失透周期より、
長期に亘つて焼結が行われる。例えば、アルミナ
は、ガラス形成物ではなく、従つてかなり急速に
失透し易いため、上記物質に適した温度−時間失
透周期が不都合に短縮される。このため、焼成に
要する温度−時間周期の短縮が重要になる。 少くともアルミナ又はジルコニアの場合、適宜
容器内で有益に加熱された、高純度アルミニウム
又はジルコニウム線に、塩素等の高純度ハロゲン
ガスをかけることにより、ドープされたハロゲン
化物前駆物質蒸気を有益に形成できる。例えばヘ
リウムでハロゲン化物前駆物質蒸気を希釈するこ
とにより、凝縮せずに送出できるに充分程度高い
露点を、混合物に与えることができる。例示的実
施例では、四塩化シリコン及び酸素等の、その他
の前駆物質蒸気と共に混合物をMCVD製造装置
に送出し、適宜に蒸着させてフアイバを製造す
る。
第１図は、本発明フアイバの概略図である。第
２図は、本発明の実施において、ドープ前駆物質
蒸気の形成に使用される反応炉の概略図である。
第３図は、反応原系の前駆物質を、凝縮せずに蒸
着装置に送出するために使用される、例示的イン
ゼクタの概略図である。第４図は、本発明教示に
従つて製造されたフアイバで得られる損失値を表
わわすグラフである。 詳細な説明 本発明は、Al2O3又はZrO2等の非ガラス形成耐
火酸化物でドープされたシリカ（一般に80重量パ
ーセント以上）から成る、通信クラスの光フアイ
バ（スペクトルの光域の少くとも一部に亘つて
2.5dB／Km以下の損失を有する）に関する。フア
イバの特定構成は、実施者の要件によつて決定さ
れるが、通常は低屈折率のクラツジング領域、及
び高屈折率の中心コア領域を有している。種々の
領域の寸法、並びに相対的屈折率、及び分布又は
勾配は、特定用途によつて決定されている。先行
技術と同様に、所望の屈折率及び／又は屈折勾配
を得るべく、酸化物ドーパント（例えばGeO2や
Al2O3）を用いて、シリカを基剤とするフアイバ
の屈折率を変える。本発明に使用される酸化物
は、フアイバ製造中に酸化物の形成、及び蒸着に
必要な温度において、ハロゲン化物蒸気に対し
て、実質的に安定していると共に、例えば
MCVDの圧壊温度等の、後続の処理温度におい
て、その亜酸化物に対して実質的に安定してい
る。 本発明の有意性、及びそのハロゲン化物蒸気物
質及び亜酸化物に対するドーパントの安定性の重
要性は、種々の製造法及びこれらの蒸気反応物を
ドープ石英ガラスに変換する化学反応を考察する
ことにより理解されよう。 現在実用化されているものとしては、２つの主
要なフアイバ製造方法がある。即ち、ベル シス
テム（Bell System）が開発したMCVD方法
（米国特許第4217027号）、及びコーニング社式加
水分解法（米国特許再発行第28029）である。コ
ーニング社式方法は、加水分解バーナ（米国特許
第2272342号及び第2326059号参照）を用いて、シ
リカ及び／又はドープシリカ粒子を形成し、その
後これら粒子を適宜マンドレルに蒸着して、有孔
管状体を形成し、これを実質的に焼成して、透明
なガラス管にし、これからフアイバを引出すもの
である。 MCVD法は、ガラス管に、適宜ガラス前駆物
質反応物を流し込み、適宜熱ゾーンに通すもので
ある。実用実施例では、熱ゾーンは、ａ）ガラス
前駆物質蒸気の反応を刺激し、熱ゾーンの下流で
ほぼ蒸着するガラス粒状物質を形成すると同時
に、ｂ）先に蒸着された粒状物質を一体ガラス層
に焼成するという、二重の目的を果たす。実用上
は、蒸着後管を棒状に圧壊して、これからフアイ
バを引出す。 本発明の目的からして、造粒加水分解法とベル
（Bell）MCVD法との重要な差は、焼成に要する
温度−時間周期にある。造粒法は、焼成する必要
がある、肉眼で見える多孔粒体を扱うため、焼成
に要する温度−時間周期は相対的に長い。しか
し、MCVD法では、焼成は一般に一層毎に発生
すると共に、一般に１又は２センチ／分以上の速
度で横断する熱ゾーンの通過によつて、行われ
る。この結果、焼成に要する温度−時間周期が相
対的に短かくなる。非ガラス形成耐火酸化物の場
合は、充分な高温で、平衡するに充分な時間が与
えられると、結晶化する性質があるため、この差
が大きく現われる。焼成に要する温度−時間周期
が短かいMCVD法では、非ガラス形成耐火酸化
物は実質的に急冷されてガラス状になる。しか
し、焼成に要する温度−時間周期が相対的に長い
造粒加水分解法では、平衛化によつて、非ガラス
形成体は失透して結晶になる。酸化物のこの失透
傾向は、これが非ガラス形成体であり、熱力学的
好機が与えられると、失透する性質があるため
に、一層強まる。少くとも１種類のガラス形成体
を加えると失透傾向が鈍る。 ガラス形成中に発生する化学現象を考察する
と、ハロゲン化蒸気物質及び亜酸化物に対する、
ドーパントの安定度の重要性が判る。関連反応の
一般式は、 AxHy＋O2AuOv＋cH2 である。式中、“Ａ”は、シリコン又はリン、ゲ
ルマニウム、アルミニウム、ジルコニウム等の適
宜ドーパントである。“Ｈ”は塩素等のハロゲン
化物であり、“ｃ”は定数である。表は、反応
物の初期分圧に対するハロゲン化物の平衡分圧比
の推定値順位を示している。これは平衡状態で反
応しないハロゲン化物留分を表わしている。表
において、平衡値は、例えば1800゜ケルビン等の、
MCVD法の代表的蒸着温度で比較されている。
表は、四塩化シリコンは、MCVDで完全に反応
するという観測と一致して、四塩化シリコンのう
ち、MCVDで反応しないものは106分の１部だけ
であることを示している。一方四塩化ゲルマニウ
ムは、70パーセント反応しないが、これも同様
に、酸化ゲルマニウムがフアイバ製造中に石英ガ
ラスに混入しにくいという観測と一致している。
さらにゲルマニアが混入すると、感温性が高ま
り、その結果、得られる光フアイバ帯域に有害な
層構造になる。しかし、表は、オキシ塩化リン
と酷似の作用をする四塩化ゲルマニウムおよび三
塩化アルミニウムはMCVD化学処理中に、実質
的に完全に反応（反応しないものは105分の５部
以下）することを示している。事実上出願人が示
した様に、表の結果から、アルミナ及びジルコ
ニアが石英ガラスに混入し易いことが判る。
２図は、本発明の実施において、ドープ前駆物質
蒸気の形成に使用される反応炉の概略図である。
第３図は、反応原系の前駆物質を、凝縮せずに蒸
着装置に送出するために使用される、例示的イン
ゼクタの概略図である。第４図は、本発明教示に
従つて製造されたフアイバで得られる損失値を表
わわすグラフである。 詳細な説明 本発明は、Al2O3又はZrO2等の非ガラス形成耐
火酸化物でドープされたシリカ（一般に80重量パ
ーセント以上）から成る、通信クラスの光フアイ
バ（スペクトルの光域の少くとも一部に亘つて
2.5dB／Km以下の損失を有する）に関する。フア
イバの特定構成は、実施者の要件によつて決定さ
れるが、通常は低屈折率のクラツジング領域、及
び高屈折率の中心コア領域を有している。種々の
領域の寸法、並びに相対的屈折率、及び分布又は
勾配は、特定用途によつて決定されている。先行
技術と同様に、所望の屈折率及び／又は屈折勾配
を得るべく、酸化物ドーパント（例えばGeO2や
Al2O3）を用いて、シリカを基剤とするフアイバ
の屈折率を変える。本発明に使用される酸化物
は、フアイバ製造中に酸化物の形成、及び蒸着に
必要な温度において、ハロゲン化物蒸気に対し
て、実質的に安定していると共に、例えば
MCVDの圧壊温度等の、後続の処理温度におい
て、その亜酸化物に対して実質的に安定してい
る。 本発明の有意性、及びそのハロゲン化物蒸気物
質及び亜酸化物に対するドーパントの安定性の重
要性は、種々の製造法及びこれらの蒸気反応物を
ドープ石英ガラスに変換する化学反応を考察する
ことにより理解されよう。 現在実用化されているものとしては、２つの主
要なフアイバ製造方法がある。即ち、ベル シス
テム（Bell System）が開発したMCVD方法
（米国特許第4217027号）、及びコーニング社式加
水分解法（米国特許再発行第28029）である。コ
ーニング社式方法は、加水分解バーナ（米国特許
第2272342号及び第2326059号参照）を用いて、シ
リカ及び／又はドープシリカ粒子を形成し、その
後これら粒子を適宜マンドレルに蒸着して、有孔
管状体を形成し、これを実質的に焼成して、透明
なガラス管にし、これからフアイバを引出すもの
である。 MCVD法は、ガラス管に、適宜ガラス前駆物
質反応物を流し込み、適宜熱ゾーンに通すもので
ある。実用実施例では、熱ゾーンは、ａ）ガラス
前駆物質蒸気の反応を刺激し、熱ゾーンの下流で
ほぼ蒸着するガラス粒状物質を形成すると同時
に、ｂ）先に蒸着された粒状物質を一体ガラス層
に焼成するという、二重の目的を果たす。実用上
は、蒸着後管を棒状に圧壊して、これからフアイ
バを引出す。 本発明の目的からして、造粒加水分解法とベル
（Bell）MCVD法との重要な差は、焼成に要する
温度−時間周期にある。造粒法は、焼成する必要
がある、肉眼で見える多孔粒体を扱うため、焼成
に要する温度−時間周期は相対的に長い。しか
し、MCVD法では、焼成は一般に一層毎に発生
すると共に、一般に１又は２センチ／分以上の速
度で横断する熱ゾーンの通過によつて、行われ
る。この結果、焼成に要する温度−時間周期が相
対的に短かくなる。非ガラス形成耐火酸化物の場
合は、充分な高温で、平衡するに充分な時間が与
えられると、結晶化する性質があるため、この差
が大きく現われる。焼成に要する温度−時間周期
が短かいMCVD法では、非ガラス形成耐火酸化
物は実質的に急冷されてガラス状になる。しか
し、焼成に要する温度−時間周期が相対的に長い
造粒加水分解法では、平衛化によつて、非ガラス
形成体は失透して結晶になる。酸化物のこの失透
傾向は、これが非ガラス形成体であり、熱力学的
好機が与えられると、失透する性質があるため
に、一層強まる。少くとも１種類のガラス形成体
を加えると失透傾向が鈍る。 ガラス形成中に発生する化学現象を考察する
と、ハロゲン化蒸気物質及び亜酸化物に対する、
ドーパントの安定度の重要性が判る。関連反応の
一般式は、 AxHy＋O2AuOv＋cH2 である。式中、“Ａ”は、シリコン又はリン、ゲ
ルマニウム、アルミニウム、ジルコニウム等の適
宜ドーパントである。“Ｈ”は塩素等のハロゲン
化物であり、“ｃ”は定数である。表は、反応
物の初期分圧に対するハロゲン化物の平衡分圧比
の推定値順位を示している。これは平衡状態で反
応しないハロゲン化物留分を表わしている。表
において、平衡値は、例えば1800゜ケルビン等の、
MCVD法の代表的蒸着温度で比較されている。
表は、四塩化シリコンは、MCVDで完全に反応
するという観測と一致して、四塩化シリコンのう
ち、MCVDで反応しないものは106分の１部だけ
であることを示している。一方四塩化ゲルマニウ
ムは、70パーセント反応しないが、これも同様
に、酸化ゲルマニウムがフアイバ製造中に石英ガ
ラスに混入しにくいという観測と一致している。
さらにゲルマニアが混入すると、感温性が高ま
り、その結果、得られる光フアイバ帯域に有害な
層構造になる。しかし、表は、オキシ塩化リン
と酷似の作用をする四塩化ゲルマニウムおよび三
塩化アルミニウムはMCVD化学処理中に、実質
的に完全に反応（反応しないものは105分の５部
以下）することを示している。事実上出願人が示
した様に、表の結果から、アルミナ及びジルコ
ニアが石英ガラスに混入し易いことが判る。
【表】
←
→
2POCl３＋3〓2O２ P２O５＋3Cl２ 4×10−５
←
→
2AlCl３＋3〓2O２ Al２O３＋3Cl２ 3×10−５
←
→
ZrCl４＋O２ ZrO２＋2Cl２ 3×10−９
←
高温における後続処理時の、亜酸化物類に対す
る酸化物の安定度は、例えばMCVDにおける圧
壊工程時に、亜酸化物として気化する酸化物の傾
向の目安になる。表は、特定亜酸化物の平衡分
圧を、フアイバ製造に使用される多数の酸化物に
対して比較したものである。表から判る様に、
酸化ゲルマニウムの分圧は高い。従つて、
MCVD圧壊工程で遭遇する様な高温で、GeO2と
GeOとが平衡すると、GeO2は、GeOとして気化、
即ち“バーンオフ”し易くなり、その結果、得ら
れるフアイバの屈折率が傾下する。この屈折率傾
下が、帯域幅損の原因であるものと思われる。し
かし表は、酸化アルミニウム及び酸化ジルコニ
ウムが共に、亜酸化物として気化しにくく〔5.07
×10-4pa.（５×10-9atm.）以下の悪酸化物分圧〕、
従つて仮にあるとしても、“バーンオフ”傾向が
小さくなることを示している。
→
2POCl３＋3〓2O２ P２O５＋3Cl２ 4×10−５
←
→
2AlCl３＋3〓2O２ Al２O３＋3Cl２ 3×10−５
←
→
ZrCl４＋O２ ZrO２＋2Cl２ 3×10−９
←
高温における後続処理時の、亜酸化物類に対す
る酸化物の安定度は、例えばMCVDにおける圧
壊工程時に、亜酸化物として気化する酸化物の傾
向の目安になる。表は、特定亜酸化物の平衡分
圧を、フアイバ製造に使用される多数の酸化物に
対して比較したものである。表から判る様に、
酸化ゲルマニウムの分圧は高い。従つて、
MCVD圧壊工程で遭遇する様な高温で、GeO2と
GeOとが平衡すると、GeO2は、GeOとして気化、
即ち“バーンオフ”し易くなり、その結果、得ら
れるフアイバの屈折率が傾下する。この屈折率傾
下が、帯域幅損の原因であるものと思われる。し
かし表は、酸化アルミニウム及び酸化ジルコニ
ウムが共に、亜酸化物として気化しにくく〔5.07
×10-4pa.（５×10-9atm.）以下の悪酸化物分圧〕、
従つて仮にあるとしても、“バーンオフ”傾向が
小さくなることを示している。
【表】
←
0.1
→
B２O３ 2BO＋1〓2O２ 5.07〓10−５ (5〓10−
５)
←
0.1
図面は、実験例に記載された特定実施例の検討
に役立つ。第１図は、本発明の教示に従つて製造
されたフアイバを示している。本例において、１
１は、アルミナ及び／又はジルコニアを含有す
る、適宜非ガラス形成耐火酸化物でドープされた
シリカから成るフアイバコアであり、１２は純シ
リカ又は本明細書で開示されたドーパント、又は
当業者間に周知のドーパントでドープされたシリ
カで構成されるフアイバクラツジングである。 ドーパント前駆物質蒸気が適切に形成される
と、優れた、フアイバ伝送特性が得られる。例え
ば、三塩化アルミニウムは、酸素を越流させて、
酸素中に三塩化アルミニウム蒸気を発生する粉剤
として入手できるが、三塩化アルミニウム粉剤は
かなり不純物を含んでいる。三塩化シリコン及び
四塩化ゲルマニウムは、酸素キヤリヤガスと共に
使用されて、適宜蒸気を発生するが、これら成分
の蒸気圧が高いことから、汚染物質は、その蒸気
圧が低いため、分離して残留する。しかし三塩化
アルミニウムは蒸気圧が低いため、この様な固有
の精製現象を起さない。高蒸気圧を有するトリメ
チルアルミニウムが検討されたが、酸素との接触
時に爆発するばかりでなく、ヒドロキシルを形成
するがために有害な汚染物質ができる。また、三
塩化アルミニウムは汚染物質と二量体化して、汚
染問題をさらに悪化させる性質がある。 本発明は、汚染を軽減するため、かつSiCl4等
の反応物蒸気を直接形成する、従来のフアイバ製
造化学処理とは異なり、いわば２工程式化学処理
法である。即ち、先ず、塩素をアルミニウムにか
けることにより、適宜反応物を形成し、次に酸素
と反応させて、シリカを基剤とする適宜ガラスを
形成する（例えば、ケイ・ナソー（K.Nassau）
その他の、ジヤーナル オブ ジ アメリカン
セラミクス ソサイアテイ（Journal of the
American Ceramics Society）、Vol.58、461ペ
ージ（1975年）、エイチ．エス．パーカー（H.S.
Parker）とシー．エー．ハーデイング（C.A.
Harding）のジヤーナル オブ ジ アメリカン
セラミクス ソサイアテイ（Journal of the
American Ceramics Society）、Vol.53、583ペ
ージ、1970年11月号、及びピー．ウオング（P.
Wong）とエム．ロビンソン（M.Robinson）の
ジヤーナル オブ ジ アメリカン セラミクス
ソサイアテイ（Journal of the American
Ceramics Society）、Vol.53、617ページ、1970
年11月号参照）。 第２図は、ハロゲン化アルミニウム又はハロゲ
ン化ジルコニウム前駆物質反応物を形成して、例
えばMCVD装置に送出するのに使用される反応
炉である。図中、２１はパイレツクス（Pyrex）
容器である。塩素及びヘリウム等の使用できる任
意の希釈剤は、２２から炉内に入り、管２３及び
フリツツト状ガラス２４を通つてアルミニウム又
はジルコニウムワイヤ２５を通過する。容器はテ
ープ２６で、又は炉内で加熱され、かつバーミキ
ユライト２７で断熱されている。得られた塩化ア
ルミニウム、及び使用し得る希釈剤は、２８から
出て、凝縮を防止するべく加熱された、反応物イ
ンゼクタに送られる。 反応物インゼクタは第３図に示されており、こ
の場合ハロゲン化アルミニウム及び関連する希釈
剤は３１を通つてインゼクタに入る。四塩化シリ
コン、POCl3及び酸素等のその他の反応物は３２
から入る。２つの異なる反応物群は、早期反応し
ない様に分離されている。加熱テープ３３は、ハ
ロゲン化アルミニウムが通るインゼクタを包囲し
て、凝縮を防止する。３４は、固定部３５及び回
転部３６から成る回転シールである。排気ガスは
固定部を通つて３７から排気され、反応物ガスが
周囲空気を汚染しない様にする。３８は、
MCVD処理に使用される、下流旋盤主軸台及び
チヤツクであり、３９は、適宜のリボンバーナで
ある。４０は、反応物ガスを反応管に送るため
の、例えば16ミリ外径の管であり、４１は、
MCVD基板管であり、以下に説明する特定実施
例では、19ミリ内径×25ミリ外径寸法を有する、
シリカ管である。 第４図は、本発明教示に従つて製造された、フ
アイバの伝送損を示している。 実験例 標準型MCVD旋盤及び送出方式を、AlCl3発生
器（第２図）及び加熱反応物インゼクタ（第３
図）と共に用いて、光フアイバ予備成形体を形成
した。パイレツクス（Pyrex）容器（第２図の２
１）内で300℃に加熱された、マーツ（Marz）等
級アルミニウムワイヤ（1ppm以下の遷移金属を
含有する、等級５乃至９のワイヤ）に高純度の塩
素エアコ（Airco）リサーチ等級をかけて、純粋
なAlCl3を発生させた。塩素の流速を５乃至100
c.c.／分に制御して、AlCl3の発生量を調整すると
共に、300c.c.／分の流速でヘリウムで希釈して、
混合物の露点を、200℃に加熱された噴射管で送
出するに充分程度高くした。回転するテフロンシ
ール（静止部材と回転部材との間の合成ポリマ
「テフロン」からなるシール）の周りに構成され
た加熱噴射方式は、蒸着トーチの上流転回点付近
の領域に、AlCl3−He混合物を搬送するのに要す
る加熱線を形成した。AlCl3を、POCl3、SiCl4及
びO2とは別個に配送することにより、塩化物が
混入する線のつまりを回避すると共に、上流で粒
状付着物が出来ない様にすることが有益である。
これは、形成されると、蒸着中にはく離して、下
流で付着物を不均一化する。 １個の蒸着及び圧壊用水冷トーチを用いて、導
波用の19ミリ内径×25ミリ外径のシリカ管内で蒸
着した。蒸着条件は表に示されている。
0.1
→
B２O３ 2BO＋1〓2O２ 5.07〓10−５ (5〓10−
５)
←
0.1
図面は、実験例に記載された特定実施例の検討
に役立つ。第１図は、本発明の教示に従つて製造
されたフアイバを示している。本例において、１
１は、アルミナ及び／又はジルコニアを含有す
る、適宜非ガラス形成耐火酸化物でドープされた
シリカから成るフアイバコアであり、１２は純シ
リカ又は本明細書で開示されたドーパント、又は
当業者間に周知のドーパントでドープされたシリ
カで構成されるフアイバクラツジングである。 ドーパント前駆物質蒸気が適切に形成される
と、優れた、フアイバ伝送特性が得られる。例え
ば、三塩化アルミニウムは、酸素を越流させて、
酸素中に三塩化アルミニウム蒸気を発生する粉剤
として入手できるが、三塩化アルミニウム粉剤は
かなり不純物を含んでいる。三塩化シリコン及び
四塩化ゲルマニウムは、酸素キヤリヤガスと共に
使用されて、適宜蒸気を発生するが、これら成分
の蒸気圧が高いことから、汚染物質は、その蒸気
圧が低いため、分離して残留する。しかし三塩化
アルミニウムは蒸気圧が低いため、この様な固有
の精製現象を起さない。高蒸気圧を有するトリメ
チルアルミニウムが検討されたが、酸素との接触
時に爆発するばかりでなく、ヒドロキシルを形成
するがために有害な汚染物質ができる。また、三
塩化アルミニウムは汚染物質と二量体化して、汚
染問題をさらに悪化させる性質がある。 本発明は、汚染を軽減するため、かつSiCl4等
の反応物蒸気を直接形成する、従来のフアイバ製
造化学処理とは異なり、いわば２工程式化学処理
法である。即ち、先ず、塩素をアルミニウムにか
けることにより、適宜反応物を形成し、次に酸素
と反応させて、シリカを基剤とする適宜ガラスを
形成する（例えば、ケイ・ナソー（K.Nassau）
その他の、ジヤーナル オブ ジ アメリカン
セラミクス ソサイアテイ（Journal of the
American Ceramics Society）、Vol.58、461ペ
ージ（1975年）、エイチ．エス．パーカー（H.S.
Parker）とシー．エー．ハーデイング（C.A.
Harding）のジヤーナル オブ ジ アメリカン
セラミクス ソサイアテイ（Journal of the
American Ceramics Society）、Vol.53、583ペ
ージ、1970年11月号、及びピー．ウオング（P.
Wong）とエム．ロビンソン（M.Robinson）の
ジヤーナル オブ ジ アメリカン セラミクス
ソサイアテイ（Journal of the American
Ceramics Society）、Vol.53、617ページ、1970
年11月号参照）。 第２図は、ハロゲン化アルミニウム又はハロゲ
ン化ジルコニウム前駆物質反応物を形成して、例
えばMCVD装置に送出するのに使用される反応
炉である。図中、２１はパイレツクス（Pyrex）
容器である。塩素及びヘリウム等の使用できる任
意の希釈剤は、２２から炉内に入り、管２３及び
フリツツト状ガラス２４を通つてアルミニウム又
はジルコニウムワイヤ２５を通過する。容器はテ
ープ２６で、又は炉内で加熱され、かつバーミキ
ユライト２７で断熱されている。得られた塩化ア
ルミニウム、及び使用し得る希釈剤は、２８から
出て、凝縮を防止するべく加熱された、反応物イ
ンゼクタに送られる。 反応物インゼクタは第３図に示されており、こ
の場合ハロゲン化アルミニウム及び関連する希釈
剤は３１を通つてインゼクタに入る。四塩化シリ
コン、POCl3及び酸素等のその他の反応物は３２
から入る。２つの異なる反応物群は、早期反応し
ない様に分離されている。加熱テープ３３は、ハ
ロゲン化アルミニウムが通るインゼクタを包囲し
て、凝縮を防止する。３４は、固定部３５及び回
転部３６から成る回転シールである。排気ガスは
固定部を通つて３７から排気され、反応物ガスが
周囲空気を汚染しない様にする。３８は、
MCVD処理に使用される、下流旋盤主軸台及び
チヤツクであり、３９は、適宜のリボンバーナで
ある。４０は、反応物ガスを反応管に送るため
の、例えば16ミリ外径の管であり、４１は、
MCVD基板管であり、以下に説明する特定実施
例では、19ミリ内径×25ミリ外径寸法を有する、
シリカ管である。 第４図は、本発明教示に従つて製造された、フ
アイバの伝送損を示している。 実験例 標準型MCVD旋盤及び送出方式を、AlCl3発生
器（第２図）及び加熱反応物インゼクタ（第３
図）と共に用いて、光フアイバ予備成形体を形成
した。パイレツクス（Pyrex）容器（第２図の２
１）内で300℃に加熱された、マーツ（Marz）等
級アルミニウムワイヤ（1ppm以下の遷移金属を
含有する、等級５乃至９のワイヤ）に高純度の塩
素エアコ（Airco）リサーチ等級をかけて、純粋
なAlCl3を発生させた。塩素の流速を５乃至100
c.c.／分に制御して、AlCl3の発生量を調整すると
共に、300c.c.／分の流速でヘリウムで希釈して、
混合物の露点を、200℃に加熱された噴射管で送
出するに充分程度高くした。回転するテフロンシ
ール（静止部材と回転部材との間の合成ポリマ
「テフロン」からなるシール）の周りに構成され
た加熱噴射方式は、蒸着トーチの上流転回点付近
の領域に、AlCl3−He混合物を搬送するのに要す
る加熱線を形成した。AlCl3を、POCl3、SiCl4及
びO2とは別個に配送することにより、塩化物が
混入する線のつまりを回避すると共に、上流で粒
状付着物が出来ない様にすることが有益である。
これは、形成されると、蒸着中にはく離して、下
流で付着物を不均一化する。 １個の蒸着及び圧壊用水冷トーチを用いて、導
波用の19ミリ内径×25ミリ外径のシリカ管内で蒸
着した。蒸着条件は表に示されている。
【表】
AlCl3発生器
温度150℃；塩素10−50c.c.／分；５c.c.／分増
分／パス；ヘリウム300c.c.／分 各蒸着工程前、基板管内側に可視量のAlCl3が
凝縮するまで、塩素及びヘリウムをアルミニウム
ワイヤに通すことにより、アルミニウムワイヤ
（300℃に加熱されている）の反応を開始させた。
次にヘリウムが発生器を排気し続ける間に、凝縮
AlCl3を昇華させた。これにより、所望時に定量
のAlCl3を配送できる様に、発生器内のアルミニ
ウムワイヤ表面が調製されたものと思われる。
B2O3−SiO2バリヤとAl2O3−P2O5−SiO2コアと
の蒸着については通常と同様の要領で進められ
た。しかし、圧壊時は、コア組成の粘度が低いた
め、かなりの背圧をかけて、コアの円形形状を確
保する必要があつた。 ２本のAl2O3−P2O5−SiO2コア型フアイバの減
衰を第４図に示す。これらのフアイバは、夫々
0.16及び0.27の開口数を有すると共に、1.15μｍで
2dB／Km及び8dB／Kmの最低伝送損を有してい
る。この様に伝送損が、以前に報告された業績よ
り低いのは、反応／射出方法によつて形成された
AlCl3の純度が高いこと、及び三元Al2O3−P2O5
−SiO2ガラス系の失透性が少ないことによる。
ドープレベルが高い程失透傾向が高くなり、その
結果より急冷し、かつ／又はP2O5等の第３成分
をさらに添加する必要がある。リンが混在する
と、アルミナ蒸着石英ガラスの失透傾向が抑制さ
れることに気付いた。リンが混入すると、得られ
る融成物の粘度が低下するため、失透傾向が強ま
る筈であるが、失透する可能性が少ないことを発
見した。P2O5−Al2O3−SiO2系は、シリカと同形
体の相（AlPO4）を含有している。AlがAlPO4
群に混入すると、失透の原因と思われる、ムライ
ト結晶の形成傾向が効果的に低減する。 本発明を用いると、OH-濃度を、通常GeO2−
SiO2フアイバに観察されるレベル以下に下げる
ことができる。表に示す様に、アルミニウム酸
化物は、蒸着温度でGeO2より安定している。従
つて反応は高Cl2レベルで発生するため、蒸着時
により多くのCl2を添加するか、又は低O2レベル
で操作することにより、OH濃度が非常に低いフ
アイバを形成でき、しいては次の反応式で調整さ
れる、水酸基濃度レベルをさらに下げることがで
きる様になる。 H2O＋Cl22HCl＋１／2O2 表及び表に示す様に、酸化ジルコニウムの
熱力学的特性は酸化アルミニウムよりはるかに好
ましい。ZrCl4を反応物として用いることにより
フアイバを形成したが、その失透傾向は、アルミ
ナを用いた場合より大きい。
分／パス；ヘリウム300c.c.／分 各蒸着工程前、基板管内側に可視量のAlCl3が
凝縮するまで、塩素及びヘリウムをアルミニウム
ワイヤに通すことにより、アルミニウムワイヤ
（300℃に加熱されている）の反応を開始させた。
次にヘリウムが発生器を排気し続ける間に、凝縮
AlCl3を昇華させた。これにより、所望時に定量
のAlCl3を配送できる様に、発生器内のアルミニ
ウムワイヤ表面が調製されたものと思われる。
B2O3−SiO2バリヤとAl2O3−P2O5−SiO2コアと
の蒸着については通常と同様の要領で進められ
た。しかし、圧壊時は、コア組成の粘度が低いた
め、かなりの背圧をかけて、コアの円形形状を確
保する必要があつた。 ２本のAl2O3−P2O5−SiO2コア型フアイバの減
衰を第４図に示す。これらのフアイバは、夫々
0.16及び0.27の開口数を有すると共に、1.15μｍで
2dB／Km及び8dB／Kmの最低伝送損を有してい
る。この様に伝送損が、以前に報告された業績よ
り低いのは、反応／射出方法によつて形成された
AlCl3の純度が高いこと、及び三元Al2O3−P2O5
−SiO2ガラス系の失透性が少ないことによる。
ドープレベルが高い程失透傾向が高くなり、その
結果より急冷し、かつ／又はP2O5等の第３成分
をさらに添加する必要がある。リンが混在する
と、アルミナ蒸着石英ガラスの失透傾向が抑制さ
れることに気付いた。リンが混入すると、得られ
る融成物の粘度が低下するため、失透傾向が強ま
る筈であるが、失透する可能性が少ないことを発
見した。P2O5−Al2O3−SiO2系は、シリカと同形
体の相（AlPO4）を含有している。AlがAlPO4
群に混入すると、失透の原因と思われる、ムライ
ト結晶の形成傾向が効果的に低減する。 本発明を用いると、OH-濃度を、通常GeO2−
SiO2フアイバに観察されるレベル以下に下げる
ことができる。表に示す様に、アルミニウム酸
化物は、蒸着温度でGeO2より安定している。従
つて反応は高Cl2レベルで発生するため、蒸着時
により多くのCl2を添加するか、又は低O2レベル
で操作することにより、OH濃度が非常に低いフ
アイバを形成でき、しいては次の反応式で調整さ
れる、水酸基濃度レベルをさらに下げることがで
きる様になる。 H2O＋Cl22HCl＋１／2O2 表及び表に示す様に、酸化ジルコニウムの
熱力学的特性は酸化アルミニウムよりはるかに好
ましい。ZrCl4を反応物として用いることにより
フアイバを形成したが、その失透傾向は、アルミ
ナを用いた場合より大きい。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US36709182A | 1982-04-09 | 1982-04-09 | |
| US367091 | 1994-12-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59500513A JPS59500513A (ja) | 1984-03-29 |
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