JPH0350130A - 石英系ドープトガラスの製造方法 - Google Patents
石英系ドープトガラスの製造方法Info
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- JPH0350130A JPH0350130A JP18704589A JP18704589A JPH0350130A JP H0350130 A JPH0350130 A JP H0350130A JP 18704589 A JP18704589 A JP 18704589A JP 18704589 A JP18704589 A JP 18704589A JP H0350130 A JPH0350130 A JP H0350130A
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- dopant
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- quartz
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- 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
- C03B37/01433—Reactant delivery systems for delivering and depositing additional reactants as liquids or solutions, e.g. for solution doping of the porous glass preform
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- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
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】
Ｔ産業上の利用分野」
本発明は情報、エレクトロニクス、エネルギ、医療など
の技術分野で用いられる石英系ドープトガラスの製造技
術に関し、特に、機能性光ファイバの素材に適した石英
系ドープトガラスを製造することのできる技術に係るも
のである。
の技術分野で用いられる石英系ドープトガラスの製造技
術に関し、特に、機能性光ファイバの素材に適した石英
系ドープトガラスを製造することのできる技術に係るも
のである。
ｒ従来の技術１
光機能性ガラスの研究開発にともない、希土類元素をコ
アに含む機能性光ファイバが提供されており、これの応
用に関する研究報告が、すでになされている。
アに含む機能性光ファイバが提供されており、これの応
用に関する研究報告が、すでになされている。
ちなみに、希土類イオンの電子準位間の誘導放出による
光増幅を利用したものとして、レーザファイバ、ファイ
バ型光増幅器が下記の文献により報告されている。
光増幅を利用したものとして、レーザファイバ、ファイ
バ型光増幅器が下記の文献により報告されている。
［希土類ファイバレーザに関する文献］Ｃ，Ｊ、Ｋｏｅ
ｓｔｅｒ ａｎｄ Ｅ、５ｎｉｔｚｅｒ ：Ａｐｐｌ、
Ｏｐｔ、、 ３．１１８２ （１９６４）。
ｓｔｅｒ ａｎｄ Ｅ、５ｎｉｔｚｅｒ ：Ａｐｐｌ、
Ｏｐｔ、、 ３．１１８２ （１９６４）。
Ｓ９日、Ｐｏｏｉｅ ｅｔ ａｔ、：Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ、 Ｌｅｔｔ、、 ２１． Ｐ、７３Ｂ （１９８
５）。
ｏｎ、 Ｌｅｔｔ、、 ２１． Ｐ、７３Ｂ （１９８
５）。
［光増幅器に関する文献］
Ｒ，Ｊ、Ｍｅａｒｓ ｅｔ ａｌ、：Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎ、 Ｌｅｔｔ、、 ２３． Ｐ、１０２１３ （１９
８７）。
ｎ、 Ｌｅｔｔ、、 ２３． Ｐ、１０２１３ （１９
８７）。
Ｅ、Ｄｅｓｕｒｖｉｒｅ ｅｔ ａｌ、：Ｏｐｔ、
Ｌｅｔｔ、、 １２．８８８ （１９８７）。
Ｌｅｔｔ、、 １２．８８８ （１９８７）。
希土類イオンの吸収変化を利用したものとしては、温度
分布センサ、放射線センサが下記の文献により報告され
ている。
分布センサ、放射線センサが下記の文献により報告され
ている。
［分布型温度センサに関する文献］
Ｍ、Ｃ，Ｆａｒｒｉｅｓ ｅｔ ａｔ、：Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ、 Ｌｅｔｔ、、 ２２． Ｐ、４１８ （１９
８Ｂ）。
ｒｏｎ、 Ｌｅｔｔ、、 ２２． Ｐ、４１８ （１９
８Ｂ）。
［放射線センサに関する文献］
Ｋ、Ｉｍａｍｕｒａ ｅｔ ａｌ、：Ｐｒｏｃ−ｅｅ
ｄｉｎｇｓ ｏｆ ５ＰＩＥ、 ７８７． Ｐ、６２
（１９Ｂ？）。
ｄｉｎｇｓ ｏｆ ５ＰＩＥ、 ７８７． Ｐ、６２
（１９Ｂ？）。
石英系光フアイバ母材に希土類元素をドープする方法と
して溶液含浸法があり、これは、ＳｏｏｔＩｍｐｒｅｇ
ｎｅｔｉｏｎ、 ５ｏｌｕｔｉｏｎ、 Ｍｏ１ｓｃｕｌ
ａｒ Ｓｔｕｆｆｉｎｇとも呼ばれている。
して溶液含浸法があり、これは、ＳｏｏｔＩｍｐｒｅｇ
ｎｅｔｉｏｎ、 ５ｏｌｕｔｉｏｎ、 Ｍｏ１ｓｃｕｌ
ａｒ Ｓｔｕｆｆｉｎｇとも呼ばれている。
かかる溶液含浸法では、スート、キセロゲルなどの多孔
質体にドーパントイオンを含む溶液を含浸させた後、こ
れを乾燥、焼結してドープトガラスを得る。
質体にドーパントイオンを含む溶液を含浸させた後、こ
れを乾燥、焼結してドープトガラスを得る。
この種の手法は古くからあり、光フアイバプロセスへの
応用も下記の文献にて報告されている。
応用も下記の文献にて報告されている。
Ｐ、Ｃ，５ｃｈｕＩＬｓ ：
Ｊ、Ａｍｅｒ、 Ｃｅｒａｍ、 ＳＯｃ、、 ５７．Ｐ
、３０８ （１９７４）。
、３０８ （１９７４）。
この先行技術の場合、外付は法で作製したスートにＦｅ
、 Ｃｒなどの３ｄ−遷移金属元素をドープしていたが
、その後、希土類元素のドープにも適用されるようにな
った。
、 Ｃｒなどの３ｄ−遷移金属元素をドープしていたが
、その後、希土類元素のドープにも適用されるようにな
った。
ドーパントを含浸させるための多孔質ガラスの合成は、
通常のＶＡＤ法、ゾルゲル法によっても可能である。
通常のＶＡＤ法、ゾルゲル法によっても可能である。
溶液含浸法以外には、下記の文献に示されたプラズマ法
、ＭＣＶＤ法、ＶＡＤ気相気相ドープ量とく、気相の希
土類塩化物を用いる方法も採用されている。
、ＭＣＶＤ法、ＶＡＤ気相気相ドープ量とく、気相の希
土類塩化物を用いる方法も採用されている。
［プラズマ法に関する文献］
Ｋ、Ａｒａｉ ｅｔ ａｌ、：
Ｊ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、、 ５９． Ｐ、３４３
０ （１９８８）。
０ （１９８８）。
［ＭＣＶＤ法に関する文献］
Ｓ、Ｂ、Ｐｏｏｉｅ ｅｔ ａｌ、：Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎ、 Ｌｅｔｔ、、 ２１． Ｐ、７３７ （１９８５
）。
ｎ、 Ｌｅｔｔ、、 ２１． Ｐ、７３７ （１９８５
）。
［ＶＡＤ気相気相ドープ量する文献］
清水はか：昭和６１年通信学会全国大会予稿集講演番号
１１３８． Ｐ、４−３０９ しかし、近年では、ＭＣＶＤ法についても、つぎの文献
がみられる。
１１３８． Ｐ、４−３０９ しかし、近年では、ＭＣＶＤ法についても、つぎの文献
がみられる。
Ｊ、Ｅ、Ｔ、丁ｏｖｎｓｅｎｄ ａｔ ａｌ、：
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌａｔｔ、、 ２３． Ｐ、３２
９ （１９８７）。
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌａｔｔ、、 ２３． Ｐ、３２
９ （１９８７）。
Ｂ、Ｊ、Ａ１ｎ５ｌｉｅ ｅｔ ａｌ、：Ｗａｔｅｒ
、 Ｌｅｔｔ、、 ８． Ｐ、１３９ （１９８８）。
、 Ｌｅｔｔ、、 ８． Ｐ、１３９ （１９８８）。
これらの両輪文では、火炎温度を下げてスート状の多孔
質コアガラス層を堆積させた後、これに希土類イオン溶
液を含浸させる技術が報告されており、気相ドープ法を
用いない理由として、０．０９ｍｏ１％以上の高濃度ド
ープがむずかしいこと、ドープ両を一定に保持する上で
非常に精密な制御が要求されること、二種類以上の希土
類元素のドープ能力に限界があること等をあげている。
質コアガラス層を堆積させた後、これに希土類イオン溶
液を含浸させる技術が報告されており、気相ドープ法を
用いない理由として、０．０９ｍｏ１％以上の高濃度ド
ープがむずかしいこと、ドープ両を一定に保持する上で
非常に精密な制御が要求されること、二種類以上の希土
類元素のドープ能力に限界があること等をあげている。
その他、例外的に、気相の希土類有機キレートを用いて
５ｗｔ＄以上のＥｒ、 Ｙｂをドープする技術が特開昭
８３−２８０８３５号公報に開示されているが、これの
原料が高価であることから、−数的には溶液含浸法が主
流となっている。
５ｗｔ＄以上のＥｒ、 Ｙｂをドープする技術が特開昭
８３−２８０８３５号公報に開示されているが、これの
原料が高価であることから、−数的には溶液含浸法が主
流となっている。
ｒ発明が解決しようとする課題」
本発明に関連するドープ方法の実験において、ＶＡＤ法
による石英系多孔質ガラスを用い、溶液含浸法と気相ド
ープ法とを比較したところ、溶液含浸法の場合は、既述
の文献で報告されている通り、つぎのような長所を確認
することができた。
による石英系多孔質ガラスを用い、溶液含浸法と気相ド
ープ法とを比較したところ、溶液含浸法の場合は、既述
の文献で報告されている通り、つぎのような長所を確認
することができた。
１）比較的高濃度の希土類ドープが可能である。
２）手法が簡単でドープ量の再現性がよい。
３）光ファイバ長さ方向にわたるドーパント濃度のバラ
ツキが少ない。
ツキが少ない。
４）二種類以上の元素を共ドープする場合でも、容易に
濃度比を制御することができる。
濃度比を制御することができる。
５）既製の光フアイバ母材製造装置をそのまま使用する
ことができる。
ことができる。
６）不純物の混入も無視できるレベルに留まる。
しかし、溶液含浸法には、つぎのような問題点もみられ
る。
る。
すなわち、溶液含浸法によるとき、母材（石英系多孔質
ガラス）の径方向におけるドーパント濃度率分布が凹形
になってしまい、高濃度ドープした母材の場合は、その
外周部に結晶化が生じ、ときには、クラックが発生する
こともある。
ガラス）の径方向におけるドーパント濃度率分布が凹形
になってしまい、高濃度ドープした母材の場合は、その
外周部に結晶化が生じ、ときには、クラックが発生する
こともある。
換言すると、透明ガラスとして得られる母材中心におけ
るドーパントｅ度は、ドーパント元素のガラス中への溶
解度で決定される上限値に達しない。
るドーパントｅ度は、ドーパント元素のガラス中への溶
解度で決定される上限値に達しない。
導波光の強度分布が、コア中心で大きく、外周部へ向か
うほど小さくなる単一モード光ファイバの場合は、希土
類元素などのドーパントと光との相互作用が母材中心に
おいて最も大きいこと、したがって、コア内のドーパン
ト濃度が均一ないし凸型であることが望ましく、上記の
ごとき凹形屈折率分布では、実効的に作用する濃度が低
い。
うほど小さくなる単一モード光ファイバの場合は、希土
類元素などのドーパントと光との相互作用が母材中心に
おいて最も大きいこと、したがって、コア内のドーパン
ト濃度が均一ないし凸型であることが望ましく、上記の
ごとき凹形屈折率分布では、実効的に作用する濃度が低
い。
もちろん、母材の結晶化部分を化学エツチング（エッチ
ャント：フッ酸と硝酸との混合液）、機械研削などで除
去すればよいが、前者の場合は長時間を要するので生産
性が低下し、後者の場合は母材内部にまでクラックを進
行させ、良品の歩留りを低下させる。
ャント：フッ酸と硝酸との混合液）、機械研削などで除
去すればよいが、前者の場合は長時間を要するので生産
性が低下し、後者の場合は母材内部にまでクラックを進
行させ、良品の歩留りを低下させる。
本発明はこのような技術的課題に鑑み、ドープ手段たる
溶液含浸法の長所をそのまま残し、短所のみを解消する
ことのことのできる石英系ドープトガラスの製造方法を
提供しようとするものである。
溶液含浸法の長所をそのまま残し、短所のみを解消する
ことのことのできる石英系ドープトガラスの製造方法を
提供しようとするものである。
１課題を解決するための手段」
本発明は所期の目的を達成するため、石英系多孔質ガラ
ス製の母材をドーパントイオン溶液に浸漬してその母材
中にドーパントイオンを含浸させるドープ工程と、該ド
ープ工程後の母材を乾燥する乾燥工程と、該乾燥工程後
の母材を焼結する焼結工程とを備えた石英系ドープトガ
ラスの製造方法において、上記乾燥工程を終えた後から
上記焼結工程を終えるまでの間、塩素系、臭素系のうち
の一種以上のハロゲン化合物ガスを含む還元性雰囲気内
、または、塩素系、臭素系のうちの一種以上のハロゲン
化合物ガスを含む無酸素雰囲気内で上記母材を加熱処理
する加熱処理工程が介在されていることを特徴とする。
ス製の母材をドーパントイオン溶液に浸漬してその母材
中にドーパントイオンを含浸させるドープ工程と、該ド
ープ工程後の母材を乾燥する乾燥工程と、該乾燥工程後
の母材を焼結する焼結工程とを備えた石英系ドープトガ
ラスの製造方法において、上記乾燥工程を終えた後から
上記焼結工程を終えるまでの間、塩素系、臭素系のうち
の一種以上のハロゲン化合物ガスを含む還元性雰囲気内
、または、塩素系、臭素系のうちの一種以上のハロゲン
化合物ガスを含む無酸素雰囲気内で上記母材を加熱処理
する加熱処理工程が介在されていることを特徴とする。
１作用ｊ
本発明方法の場合、ドープ工程、乾燥工程、加熱処理工
程、焼結工程を介して石英系ドープトガラスが製造され
る。
程、焼結工程を介して石英系ドープトガラスが製造され
る。
ドープ工程のとき、ドーパントイオンを含む溶液に多孔
質ガラス製の母材を浸漬する。
質ガラス製の母材を浸漬する。
多孔質ガラス母材としては、たとえば、ＶＡＤ法を介し
て作製された棒状のもの用い、ドーパントイオンを含む
溶液としては、たとえば、Ｅｒ、 Ｎｄのごとき希土類
ドーパントイオンを含むものを用いる。
て作製された棒状のもの用い、ドーパントイオンを含む
溶液としては、たとえば、Ｅｒ、 Ｎｄのごとき希土類
ドーパントイオンを含むものを用いる。
かかる溶液に浸漬された母材中には、その気孔よりドー
パントイオンが浸透する。
パントイオンが浸透する。
乾燥工程のとき、ドーパントイオンを含む溶液が含浸し
た母材から、溶剤（溶媒）たる液体を蒸発させて、溶質
たるドーパントイオンを母材に定着させる。
た母材から、溶剤（溶媒）たる液体を蒸発させて、溶質
たるドーパントイオンを母材に定着させる。
乾燥を終えた母材は、これを酸素雰囲気中で加熱処理し
、ドーパントを酸化（＝安定化）させてもよい。
、ドーパントを酸化（＝安定化）させてもよい。
この際の加熱処理により、ＶＡＤ法の母材では径方向の
ドーパントｅ度分布が凹形になる。
ドーパントｅ度分布が凹形になる。
これは、ＶＡＤ法による多孔質ガラス母材の一般的傾向
として、その多孔質構造が径方向に不均質で中心部より
も外周部の気孔率が大きく、ドーパントの含浸量が中心
部よりも外周部が多いからである。
として、その多孔質構造が径方向に不均質で中心部より
も外周部の気孔率が大きく、ドーパントの含浸量が中心
部よりも外周部が多いからである。
他の一因として、乾燥工程のとき、相対的に乾燥の遅い
中心部から乾燥の速い外周部へと溶液が拡散することが
考えられる。
中心部から乾燥の速い外周部へと溶液が拡散することが
考えられる。
乾燥工程後は、母材の加熱処理工程、焼結工程をとる。
その−例として、ＳＯＣｌ２ を含み、酸素を含まない
雰囲気内で乾燥母材を加熱処理した後、当該母材を完全
焼結し、その他側として、ＳＯＣｌ２ 、 Ｈａを含む
雰囲気内で乾燥母材を加熱処理すると同時に焼結する。
雰囲気内で乾燥母材を加熱処理した後、当該母材を完全
焼結し、その他側として、ＳＯＣｌ２ 、 Ｈａを含む
雰囲気内で乾燥母材を加熱処理すると同時に焼結する。
上記の処理を受けた母材の場合、径方向におけるドーパ
ント濃度分布すなわち屈折率分布が、はぼ均一になるか
凸形になる。
ント濃度分布すなわち屈折率分布が、はぼ均一になるか
凸形になる。
その理由として、ドーパントがＥｒの場合、次式の反応
により酸化、定着したＥｒの一部が再び塩化物となって
揮散するとき、母材の外周部（表面に近い部分）はど、
かかる反応が優先的に起きると考えられる。
により酸化、定着したＥｒの一部が再び塩化物となって
揮散するとき、母材の外周部（表面に近い部分）はど、
かかる反応が優先的に起きると考えられる。
Ｅｒ２Ｏ３＋ ３ＳＯＣＩ２ ＋ ２ＥｒＣｈ ＋ ３
ＳＯ２もちろん、この場合、ＥｒＣｌ３ を揮散させる
ことのできる蒸気圧をもつ処理温度（約９００℃以上）
が必要である。
ＳＯ２もちろん、この場合、ＥｒＣｌ３ を揮散させる
ことのできる蒸気圧をもつ処理温度（約９００℃以上）
が必要である。
上述した加熱処理工程は、Ｅｒ以外の希土類元素をドー
パントとする場合も当然有効であり、さらに、希土類元
素以外の遷移金属元素ドーパント、屈折率制御用ドーパ
ントであって気相法による添加が困難なもの、たとえば
、ＡＩ、アルカリ金属、アルカリ土類金属元素などをド
ーパントとする場合も有効である。
パントとする場合も当然有効であり、さらに、希土類元
素以外の遷移金属元素ドーパント、屈折率制御用ドーパ
ントであって気相法による添加が困難なもの、たとえば
、ＡＩ、アルカリ金属、アルカリ土類金属元素などをド
ーパントとする場合も有効である。
所要のドーパントを含浸させる多孔質ガラス製の母材も
、ＶＡＤ法のほか、外付は法、ゾルゲル法によるものを
採用することができる。
、ＶＡＤ法のほか、外付は法、ゾルゲル法によるものを
採用することができる。
上述した加熱処理雰囲気の処理ガス、すなわち５ＯＣＩ
２の最適分圧値は、ドーパントの種類、含有量、母材の
嵩密度、処理温度、処理時間などにより異なるので、こ
れらをパラ−メータにして、その最適分圧値を設定すれ
ばよい。
２の最適分圧値は、ドーパントの種類、含有量、母材の
嵩密度、処理温度、処理時間などにより異なるので、こ
れらをパラ−メータにして、その最適分圧値を設定すれ
ばよい。
他の処理ガスとして、ＣＩ２．５０２ＣＩ２、ＳＯＢ
ｒ２ などを採用した場合でも、上記に準じた効果が得
られるが、これら処理ガスの場合は、５ＯＣＩ２ より
も還元力が弱いので、母材外周部のドーパントを十分揮
散させるためには、そのガス分圧を高くしなければなら
ない。
ｒ２ などを採用した場合でも、上記に準じた効果が得
られるが、これら処理ガスの場合は、５ＯＣＩ２ より
も還元力が弱いので、母材外周部のドーパントを十分揮
散させるためには、そのガス分圧を高くしなければなら
ない。
しかし、母材の加熱処理と焼結とを同時に行なうとき、
Ｈｅに対するこれらのガス分圧が高くなるほど、焼結後
のガラスに気泡が残留しやすい問題があり、しかも、光
ファイバの製造に用いられる高純度の０１２は、ＳＯＣ
ｌ２に比べ、かなり高価である。
Ｈｅに対するこれらのガス分圧が高くなるほど、焼結後
のガラスに気泡が残留しやすい問題があり、しかも、光
ファイバの製造に用いられる高純度の０１２は、ＳＯＣ
ｌ２に比べ、かなり高価である。
したがって、既述の加熱処理工程は、５ＯＣ１２を含む
無酸素雰囲気内で実施するのが有利である。
無酸素雰囲気内で実施するのが有利である。
このようにして製造された石英系１−ブトガラスから機
能性光ファイバを製造するときは、たとえば、当該ドー
プトガラスをコアガラスとして、その外周に外付は法を
介してクラッドガラス層を形成し、しかる後、これを周
知の加熱延伸手段により線引きする。
能性光ファイバを製造するときは、たとえば、当該ドー
プトガラスをコアガラスとして、その外周に外付は法を
介してクラッドガラス層を形成し、しかる後、これを周
知の加熱延伸手段により線引きする。
ｒ実 施 例」
本発明方法のより具体的な実施例を説明する。
石英系多孔質ガラス製の母材として、ＶＡＤ法を介して
作製された平均嵩密度０．５７ｇ／ｃｍ３の純石英組成
の棒状スートを用いた。
作製された平均嵩密度０．５７ｇ／ｃｍ３の純石英組成
の棒状スートを用いた。
ドープ工程のとき、Ｅｒ、 Ｙｂの塩化物を溶解したメ
チルアルコール溶液内に、上記母材を６時間浸し、その
母材中にＥｒ、 Ｙｂのドーパントイオンを含浸させた
。
チルアルコール溶液内に、上記母材を６時間浸し、その
母材中にＥｒ、 Ｙｂのドーパントイオンを含浸させた
。
溶液中のＥｒ、 Ｙｂイオンの濃度は、Ｅｒ：０．３８
ｗｔ＄、Ｙｂ：３．７ｗｔ＄ テある。
ｗｔ＄、Ｙｂ：３．７ｗｔ＄ テある。
乾燥工程のとき、含浸後の母材から溶媒を蒸発させてそ
の母材を乾燥し、その乾燥工程に引き続き、約９５０℃
の酸素気流中で当該母材を加熱処理して、母材中のＥｒ
、 Ｙｂを酸化し、これらＥｒ、 Ｙｂを母材に定着さ
せた。
の母材を乾燥し、その乾燥工程に引き続き、約９５０℃
の酸素気流中で当該母材を加熱処理して、母材中のＥｒ
、 Ｙｂを酸化し、これらＥｒ、 Ｙｂを母材に定着さ
せた。
その後、母材の加熱処理工程と焼結工程とを同時に実施
すべく、中心温度１４５０℃の電気炉内において、母材
を２−ｍ／ｗｉｎの速度で下降させながら、出接母材を
加熱処理すると同時に焼結した。
すべく、中心温度１４５０℃の電気炉内において、母材
を２−ｍ／ｗｉｎの速度で下降させながら、出接母材を
加熱処理すると同時に焼結した。
このときの電気炉内の雰囲気は、Ｈｅと５ＯＣＩｚ（バ
ブリングガス： Ｈｅ）とで形成し、炉内の全ガス圧を
約１気圧（７８０Ｔｏｒｒ）、これに対するＳＯＣｌ２
のガス分圧を４．４Ｔｏｒｒに設定した。
ブリングガス： Ｈｅ）とで形成し、炉内の全ガス圧を
約１気圧（７８０Ｔｏｒｒ）、これに対するＳＯＣｌ２
のガス分圧を４．４Ｔｏｒｒに設定した。
これら各工程から得られた棒状の焼結ガラス、すなわち
、石英系ドープトガラスを発光分析したところ、そのガ
ラス中のＥｒ濃度は０．０７８ｗｔ＄、 Ｙｂ濃度は０
．９４ｗｔＸであった。多孔質ガラス母材中に含浸され
たドーパントｅ度に対する焼結ガラスのＥｒ濃度、Ｙｂ
濃度の割合すなわち残留率は、それぞれＥｒ＝２１！、
Ｙｂ＝２４％テあった。
、石英系ドープトガラスを発光分析したところ、そのガ
ラス中のＥｒ濃度は０．０７８ｗｔ＄、 Ｙｂ濃度は０
．９４ｗｔＸであった。多孔質ガラス母材中に含浸され
たドーパントｅ度に対する焼結ガラスのＥｒ濃度、Ｙｂ
濃度の割合すなわち残留率は、それぞれＥｒ＝２１！、
Ｙｂ＝２４％テあった。
さらに、上記焼結ガラスにつき、二次イオン質量分析機
、Ｘ線マイクロアナライザにかけて、その径方向にわた
るドーパントｅ度の分布を測定したところ、Ｅｒ、 Ｙ
ｂは、第１図に示すごとく、はぼ均−１やや凸形の分布
形状を呈し、結晶化は殆どみられなかった。
、Ｘ線マイクロアナライザにかけて、その径方向にわた
るドーパントｅ度の分布を測定したところ、Ｅｒ、 Ｙ
ｂは、第１図に示すごとく、はぼ均−１やや凸形の分布
形状を呈し、結晶化は殆どみられなかった。
上記石英系ドープトガラス（林状焼結ガラス）の外周に
、外付は法を介してフッ素ドープトシリカからなるクラ
ッドガラス層を形成し、その後、当該棒状ガラスを加熱
延伸して、コア径７．５１Ｌｍφ、外径１２５ｇｍφの
光ファイバを難なく作製することができた。
、外付は法を介してフッ素ドープトシリカからなるクラ
ッドガラス層を形成し、その後、当該棒状ガラスを加熱
延伸して、コア径７．５１Ｌｍφ、外径１２５ｇｍφの
光ファイバを難なく作製することができた。
この光ファイバの最低損失値は、波長１．２ ｇｒａに
おいて２０ｄＢ／ｋｍであり、したがって、結晶化によ
る損失増は殆どないといえる。
おいて２０ｄＢ／ｋｍであり、したがって、結晶化によ
る損失増は殆どないといえる。
比較のため、前記と同様の多孔質ガラス母材を用い、前
記と同様の各工程にて石英系ドープトガラス（棒状焼結
ガラス）を作製するとき、同時に実施する加熱処理工程
、焼結工程の雰囲気を下記のように設定した。
記と同様の各工程にて石英系ドープトガラス（棒状焼結
ガラス）を作製するとき、同時に実施する加熱処理工程
、焼結工程の雰囲気を下記のように設定した。
比較例１
雰囲気： Ｈｅ＋ＳＯＣ＋２（０２バブリング）Ｓ００
１２分圧−８，０Ｔｏｒｒ ０２分圧＝３６↑ｏｒｒ 比較例２ 雰囲気： Ｈｅ中Ｃｌ２ ＣＩ２分圧−７８Ｔｏｒｒ 比較例３ 雰囲気： Ｈｅ中Ｃ１２＋０２ ＣＩ２分圧−３８Ｔａｒｒ ０２分圧−３８Ｔｏｒｒ これら比較例で得られた石英系ドープトガラス（棒状焼
結ガラス）につき、そのドーパント濃度の分布を前記と
同様に測定したところ、第２図に示すごと＜、 Ｅｒ、
Ｙｂが凹形の分布形状を呈しており、ガラスの中心部
、外周部におけるＥｒ、 Ｙｂの濃度差が、いずれも２
〜３倍にもなっていた。
１２分圧−８，０Ｔｏｒｒ ０２分圧＝３６↑ｏｒｒ 比較例２ 雰囲気： Ｈｅ中Ｃｌ２ ＣＩ２分圧−７８Ｔｏｒｒ 比較例３ 雰囲気： Ｈｅ中Ｃ１２＋０２ ＣＩ２分圧−３８Ｔａｒｒ ０２分圧−３８Ｔｏｒｒ これら比較例で得られた石英系ドープトガラス（棒状焼
結ガラス）につき、そのドーパント濃度の分布を前記と
同様に測定したところ、第２図に示すごと＜、 Ｅｒ、
Ｙｂが凹形の分布形状を呈しており、ガラスの中心部
、外周部におけるＥｒ、 Ｙｂの濃度差が、いずれも２
〜３倍にもなっていた。
しかも、ガラスの表面が甚だしく結晶化し、クラックが
生じていたので、光ファイバの母材として実用すること
ができなかった。
生じていたので、光ファイバの母材として実用すること
ができなかった。
なお、各比較例において、焼結ガラスの透明ガラス化し
た部分を既述の測定手段で分析したところ、Ｅｒ、 Ｙ
ｂの残留率は、比較例相互で多少の差異はみられたが２
０〜３０％であり、前記実施例と大差なかった。
た部分を既述の測定手段で分析したところ、Ｅｒ、 Ｙ
ｂの残留率は、比較例相互で多少の差異はみられたが２
０〜３０％であり、前記実施例と大差なかった。
「発明の効果Ｊ
以上説明した通り、本発明方法によるときは、既知のド
ープ工程、乾燥工程、焼結工程を介して石英系ドープト
ガラスを製造するとき、所定の加熱処理工程を所定の段
階で実施するから、４Ｍ！能性光性光フアイバ材に適し
たドーパント濃度分布をもつ石英系ドープトガラスが、
表面の結晶化、クラッタなどの製造不良をともなうこと
なしに、歩留まりよく得られる。
ープ工程、乾燥工程、焼結工程を介して石英系ドープト
ガラスを製造するとき、所定の加熱処理工程を所定の段
階で実施するから、４Ｍ！能性光性光フアイバ材に適し
たドーパント濃度分布をもつ石英系ドープトガラスが、
表面の結晶化、クラッタなどの製造不良をともなうこと
なしに、歩留まりよく得られる。
第１図は本発明方法の一実施例において製造された石英
系ドープトガラスのドーパント濃度の分布図、第２図は
本発明方法の比較例において製造された石英系ドープト
ガラスのドーパント濃度の分布図である。
系ドープトガラスのドーパント濃度の分布図、第２図は
本発明方法の比較例において製造された石英系ドープト
ガラスのドーパント濃度の分布図である。
Claims (1)
- 石英系多孔質ガラス製の母材をドーパントイオン溶液に
浸漬してその母材中にドーパントイオンを含浸させるド
ープ工程と、該ドープ工程後の母材を乾燥する乾燥工程
と、該乾燥工程後の母材を焼結する焼結工程とを備えた
石英系ドープトガラスの製造方法において、上記乾燥工
程を終えた後から上記焼結工程を終えるまでの間、塩素
系、臭素系のうちの一種以上のハロゲン化合物ガスを含
む還元性雰囲気内、または、塩素系、臭素系のうちの一
種以上のハロゲン化合物ガスを含む無酸素雰囲気内で上
記母材を加熱処理する加熱処理工程が介在されているこ
とを特徴とする石英系ドープトガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18704589A JP2677871B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 石英系ドープトガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18704589A JP2677871B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 石英系ドープトガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350130A true JPH0350130A (ja) | 1991-03-04 |
| JP2677871B2 JP2677871B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=16199210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18704589A Expired - Lifetime JP2677871B2 (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 石英系ドープトガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677871B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002026645A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Corning Incorporated | Process for drying porous glass preforms |
| EP1566367A4 (en) * | 2002-11-29 | 2009-03-04 | Japan Science & Tech Agency | LUMINESCENT GLASS |
| JP2009224405A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Fujikura Ltd | 希土類添加光ファイバとその製造方法及びファイバレーザ |
| CN106430920A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-02-22 | 中国建筑材料科学研究总院 | 石英玻璃的制备方法及石英玻璃 |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP18704589A patent/JP2677871B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002026645A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Corning Incorporated | Process for drying porous glass preforms |
| WO2002026646A3 (en) * | 2000-09-27 | 2002-10-31 | Corning Inc | Process for drying porous glass preforms |
| EP1566367A4 (en) * | 2002-11-29 | 2009-03-04 | Japan Science & Tech Agency | LUMINESCENT GLASS |
| US7758774B2 (en) | 2002-11-29 | 2010-07-20 | Japan Science And Technology Agency | Luminescent glass |
| US7938551B2 (en) | 2002-11-29 | 2011-05-10 | Japan Science And Technology Agency | Luminescent glass |
| JP2009224405A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Fujikura Ltd | 希土類添加光ファイバとその製造方法及びファイバレーザ |
| CN106430920A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-02-22 | 中国建筑材料科学研究总院 | 石英玻璃的制备方法及石英玻璃 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2677871B2 (ja) | 1997-11-17 |
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