JPH0372583B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0372583B2
JPH0372583B2 JP59095541A JP9554184A JPH0372583B2 JP H0372583 B2 JPH0372583 B2 JP H0372583B2 JP 59095541 A JP59095541 A JP 59095541A JP 9554184 A JP9554184 A JP 9554184A JP H0372583 B2 JPH0372583 B2 JP H0372583B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base material
glass
fluorine
gas
sif
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 - Lifetime
Application number
JP59095541A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60239337A (ja
Inventor
Tsunehisa Kyodo
Minoru Watanabe
Hiroo Kanamori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP59095541A priority Critical patent/JPS60239337A/ja
Priority to CN 85101690 priority patent/CN1022680C/zh
Priority to KR1019850003146A priority patent/KR900008503B1/ko
Priority to DK210385A priority patent/DK162838C/da
Priority to AU42418/85A priority patent/AU570559B2/en
Priority to CA000481473A priority patent/CA1266402A/en
Priority to EP85105989A priority patent/EP0161680B1/en
Priority to DE8585105989T priority patent/DE3572159D1/de
Publication of JPS60239337A publication Critical patent/JPS60239337A/ja
Priority to US07/472,446 priority patent/US4979971A/en
Publication of JPH0372583B2 publication Critical patent/JPH0372583B2/ja
Priority to US07/938,502 priority patent/US5221309A/en
Granted legal-status Critical Current

Links

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
    • 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]
    • C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • C03B37/0146—Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings
    • 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]
    • C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • 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]
    • C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • C03B37/01453—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering for doping the preform with flourine
    • 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
    • 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
    • C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S65/00—Glass manufacturing
    • Y10S65/15—Nonoxygen containing chalogenides
    • Y10S65/16—Optical filament or fiber treatment with fluorine or incorporating fluorine in final product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S65/00—Glass manufacturing
    • Y10S65/90—Drying, dehydration, minimizing oh groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 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。
（従来の技術） 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６図ａ，ｂ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。
ドーパント添加量に比例してドーパントに由来
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。
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。
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。
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。
フツ素をド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ガラスを用いられることに
ある。第７図はフツ素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。加えてフツ素系ガスはドーパ
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提案されて
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。
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。
さらに、このHFはガラス、特に石英を浸食す
る作用があり、火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。
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。この場合フツ
素系ガスとして、CF4、SF6、CCl2F2等を用いて
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。上記公報記載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は伝送損失増加
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。これは、後ほど示す(6)、(7)等の反応に依
ることが大きかつた。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
する一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
なるとこの救出損失増大が著しくなる、という問
題点を有している。
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。
（発明の解決しようとする問題点） 本発明は上記従来法によるフツ素を添加したガ
ラス母材製造上の問題点を解決し、ガラス微粒子
体（スート母材）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ぎ、さらに安定した伝送特性
を持つ光伝送用ガラスフアイバー用母材の製造方
法を提供することを目的とする。
（問題点を解決する手段） 本発明者らは上記問題点を解決する手段につい
て鋭意研究の結果、フツ素添加に用いるフツ素化
合物ガスとして、予め石英系微粒子体と大気中室
温にて安定なフツ素系ガスとを反応させることに
より生成するSiF4を用いれば、SiF4は(6)、(7)の反
応を見れば判るようにもはやスート母材や石英管
と反応しないので、また、前述の(2)及び(3)の反応
によりスート母材が消耗されることなく、又、石
英炉心管をエツチングし、不純物を混入すること
もないと考えつき、本発明を完成した。
特に、SiF4を用いることで、たとえ1400℃以上
の高温であつても上記の効果があることが本発明
を得る過程で明らかとなつた。これ等の効果は
SF6、CF4などの他のフツ素系ガスでは見出せな
かつた。
すなわち、本発明は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SiF4を共存させたガス雰囲気中で加熱処
理することによりフツ素を含んだ光フアイバー用
ガラス母材を製造する方法において、石英からな
る炉心管を用い、ガラス微粒子体は上記SiF4を共
存させたガス雰囲気中に塩素系ガスを添加して処
理することからなり、かつ上記SiF4が大気中室温
にて安定なフツ素化合物ガスを予め高純度石英粉
と反応させて生成せしめたものであることを特徴
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ものである。
本発明の特に好ましい実施態様としては、
SiO2を主成分とするガラス微粒子体が、その中
心部に高純度石英からなる心棒を有し、しかも該
心棒の少なくとも一部は光フアイバーのコア部と
なるように設計されたものであることが挙げられ
る。
ここで、室温大気中にて安定なフツ素系化合物
ガスとしては、SF6、CF4、C2F6、C3F3、
CCl2F2、およびCOF2等が使用できる。
また、石英系微粒子体の製法は、SiCl4を加熱
下、O2雰囲気中にて、下記(4)式の反応でSiO2を
生成させる方法（熱酸化） SiCl4＋O2 ――→ 加熱SiO2＋2Cl2 (4) 加熱された水蒸気中で下記(5)式のように反応さ
せSiO2を得る方法（加水分解法） SiCl4＋2H2O ――→ 加熱SiO2＋4Hl (4) の２法があり、1.1〜0.5μｍφの粒径の微粒子体
が得られる。
該石英系微粒子体は充分に比表面積を大きくし
て、かつ少なくとも600℃以上に加温して、予め
活性化しておく。
そして、室温大気中にて安定なフツ素系化合物
を上記により活性化された石英系微粒子体
（SiO2）を通過させると、例えば次の(6)、(7)式の
反応が起きる。
SiO2＋2/3SF6→SiF4 ＋2/3SO2＋1/6O2 (6) SiO2＋CF4→SiF4＋CO2 (7) 上記の反応生成物SiF4及び塩素系ガスを加熱炉
に送りこみ、スート母材を加熱処理することで、
フツ素を含む光フアイバー用ガラス母材が得られ
る。
第１図は、本発明の一実施態様を示す模式図で
あつて、図中１はスート母材、２は電気炉、３は
石英系微粒子体、４はフツ素系ガス入口、５は他
のガス導入口、６はフツ素化合物分解炉、１１は
シード棒、２１はカーボンヒータ、２２は内筒マ
ツフル、２３は上部フランジ、２４は下部フラン
ジをあらわす。
ここで３の石英系微粒子体は、加水分解法で製
造されたもので、粒径0.1〜0.2μｍのものである。
フツ素系ガス４として例えば、SF6を導入し、フ
ツ素化合物分解炉６の温度を約900℃とすると、
上述の(6)式の反応が起こり、SiF4が生成し、該
SiF4は下部フランジ２４を経て電気炉２のマツフ
ル２２に導入される。また塩素系ガスが導入口５
からマツフル２２に導入される。
ここでSiF4および塩素系ガスの雰囲気中電気炉
２を1200℃に加熱して、スート母材１をフツ素添
加しながら焼成する。
この方法は大気中で不活性なフツ素系ガスを使
用するため完全である。
SiF4は室温でもわずかな水分と反応し白煙を生
じる。例えば、大気中の水分とも反応するので充
分注意を要する反面、スート母材の透明ガラス化
をSiF4を添加した雰囲気で実施する場合は、反応
(6)、(7)で示すような、SO2、O2、CO2等の余剰な
ガスがないので、気泡の発生などを抑える効果が
ある。本発明では分解直後のものをそのまゝ用い
るので水分混入の危険がなく、とりわけ、大量の
SiF4をマツフル内に導入する際には好適である。
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、第２図ａに示すように、石
英製同心多重管バーナー３１を用いて、酸素３
２、H2３３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に用い酸水素炎の中心
３５に送り込み、反応させればよい。図中３４
は、原料ガスバーナー３１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。スート母材のロツドを得る場合には回転
する出発部材３６の先端から軸方向にガラス微粒
子体を積層させる。また、パイプ状スート母材を
得る場合には、第２図ｂに示すように回転する石
英棒あるいは炭素棒３７の外周面にバーナー３８
をトラバースさせながらガラス微粒子体を積層さ
せた後、中心部材を除去する。なお、３７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３８は複数本使用
してもよい。
第２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
３図ａ〜ｃに示すような屈折率分布を有してい
た。Ａはコア部、Ｂはクラツド部をあらわす。
スート母材の焼結 前記の方法で得たスート母材を石英からなる炉
心管に挿入し、SF6を、第１図に示すような方法
にて予め熱酸化法で作られた石英系微粒子体
（0.1μｍφ）が詰め込まれた1000℃の炉で分解さ
せてSiF4を生成させ、この生成ガスに脱水剤であ
る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
分布構造の一例を第４図ａ〜ｃに示す。
以上について具体的に実施例を挙げて説明す
る。なお、以下の例においてSiF4生成の反応は第
１図に示したフツ素化合物分解炉を用いた。
実施例 １−１ 出発部材ＡとしてGeO2を17重量％添加された
10mmφの純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３図ａに示す構造の
スート母材（外径90mmφ）を得た。該スート母材
を、Cl2を1mol％及びSF6の分解反応により生成
させたSiF4を20mol％添加したHe雰囲気にて800
℃より1400℃まで200℃／hrの昇温速度で昇温し、
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４図ａに示すとおりであつた。
この方法で作られたガラス母材から得られたフ
アイバの特性は、不純物による吸収増は全くな
く、充分に低損失なものであり、OH基による吸
収ピークはH2100％、200℃の雰囲気で２時間加
熱したところ、経時的に変化しないことがわかつ
た。この方法でスート母材の透明ガラス化を繰り
返したところ、150本透明ガラス化した時点（約
1.5ケ月後）に電源トラブルにより石英製炉心管
が破損するまで該炉心管は交換を要せず、透明ガ
ラス化が可能であつた。得られたフアイバーの特
性は、該炉芯管の使用開始期から最終期まで変化
せずほぼ一定であり、全フアイバー（145本）の
波長1.3μｍでの損失の平均値は0.5dB／Km、分散
は0.04dB／Kmであつた。
実施例 １−２ 出発部材として約６mmφのカーボンロツド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３図ｂに示す構
造のスート母材を得た。その後該スート母材中の
カーボンロツドの芯を引き抜き除去し、残つたス
ート母材をCl21mol％及びSF6の分解反応により
生成させたSiF4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４図ｂ
に示すとおりであつた。
実施例 １−３ 出発部材としてGeO2を０〜17重量％の範囲で
添加された第３図ｃ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。その後該スート母材をCl2
を1mol％及びSF6の分解反応により生成させた
SiF4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４図ｃに示すとお
りであつた。
比較例 １−１〜３ 実施例１−１、１−２、１−３において、夫々
Cl2ガスを流すのを止め、それ以外は全く同様の
条件にて実施した。
得られたガラス母材の屈折率分布は、実施例１
−１〜３とそれぞれ同様であつた。
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。
一方、比較例１−１、１−２、１−３から得ら
れたフアイバーは、1.38μｍにおける損失が
10dB／Km以上にもなるほどOH基が多く、そのた
め、1.30μｍにおける損失も0.7〜1dB／Kmと若干
高かつた。この事実から、塩素を添加した方が低
損失化には好ましいことがわかる。
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、室温大気中で安定なフツ素系ガス
としてCF4、C2F6、C3F8、CCl2F2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。
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５図には不活性ガス入に塩素ガスを1mol％、
SF6を分解して得られたSiF4を2mol％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果的である
と判明した。
比較例 ２ 実施例１−１におけると同様のスート母材を作
成し、SiF4以外のフツ素系ガスであるSF6を
20mol％添加したHe雰囲気とした以外は実施例
１−１と同様にしてスート母材の加熱処理をし
た。この場合、実施例１−１と同様の石英製炉心
管のエツチングが、SiF4を用いた場合に比べ激し
く、５本透明ガラス化した時点で該炉心管の下部
で肉厚３mmの部分に穴があき、炉心管寿命を短く
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
或いは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
H2100％雰囲気で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第８図に破線
で示すように、線引直後の初期値（実線）に比べ
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。これはスートとフツ素系ガス
が直接反応して、SiF4を生成し、又石英ガラス管
とフツ素系ガスが反応して石英ガラスを浸食し、
不純物を混入させるためと考えられる。
本発明のように、予めフツ素系ガスを石英系物
体と反応させてSiF4を反応させ、該SiF4雰囲気に
てフツ素化を行えば、SiF4は石英管と反応しない
（すなわちエツチングしない）ので、石英管の寿
命が延びる。さらに、石英管中に元々入つていた
CuやFe等が、高温でエツチング反応を受けるこ
とにより、離脱してスート中に混入するのを避け
ることができるので、スート中への不純物混入も
ない。
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SiF4ガスは〜50mol％までが気泡も残りにくゝ
好ましい。
比較例 ３ 実施例１−１における同様のスート母材を作成
し、フツ素系ガスCF4を分解せずそのまゝ使用
し、その流量を不活性ガスとしての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1.30μｍにおいて5dB／Km
であつた。
実施例 ２ 上記比較例３の方法において、予めCF4をSiO2
粒子中で分解させ、SiF4を生成させ、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
損失特性は1.30μｍ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３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、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。
O2ガスを添加したCF4ガスを直接炉内へ導入す
ると、O2ガスを余分に多量に添加する必要があ
り、得られたガラス母材中に気泡を残し易い。
以上の例では、第１図に示したフツ素化合物分
解炉を用いてSiF4を生成する場合を示したが、こ
の方法に限定されることなく、実効的にフツ素化
合物と高純度石英粉を反応させてSiF4が得られる
方法であれば良い。
（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1400℃以上の高温に
於てさえも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、さらには、残留気泡の極め
て少ない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
バーは安定した伝送特性を持つ優れた方法であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施態様例の概略説明図、
第２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３図ａ〜ｃは、
本発明の実施例１−１〜３または比較例１−１〜
３におけるスート母材の屈折率分布をそれぞれ示
す図、第４図ａ〜ｃは、実施例１−１〜３または
比較例１−１〜３のスート母材を加熱処理して得
られたガラス母材の屈折率分布を示す図、第５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、第６図
ａは、シングルモードフアイバー、ｂ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
７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を示す図である。第８
図は比較例２で得たフアイバの線引直後とH2雰
囲気加熱処理後の損失特性曲線を示す図で、横軸
は波長（μｍ）、縦軸は損失（dB／Km）である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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SiF4を共
    存させたガス雰囲気中で加熱処理することにより
    フツ素を含んだ光フアイバー用ガラス母材を製造
    する方法において、石英からなる炉心管を用い、
    ガラス微粒子体は上記SiF4を共存させたガス雰囲
    気中に塩素系ガスを添加して処理することからな
    り、かつ上記SiF4が大気中室温にて安定なフツ素
    化合物ガスを予め高純度石英粉と反応させて生成
    せしめたものであ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。 ２ SiO2を主成分とするガラス微粒子体が、そ
    の中心部に高純度石英からなる心棒を有し、しか
    も該心棒の少なくとも一部は光フアイバーのコア
    部となるように設計されたものである特許請求の
    範囲第１項に記載され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。
JP59095541A 1984-05-15 1984-05-15 光フアイバ−用ガラス母材の製造法 Granted JPS60239337A (ja)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59095541A JPS60239337A (ja) 1984-05-15 1984-05-15 光フアイバ−用ガラス母材の製造法
CN 85101690 CN1022680C (zh) 1984-05-15 1985-04-01 生产光纤玻璃预制件的方法
KR1019850003146A KR900008503B1 (ko) 1984-05-15 1985-05-09 광파이버용 유리모재의 제조법
DK210385A DK162838C (da) 1984-05-15 1985-05-10 Fremgangsmaade til fremstilling af glasraaemne til optiske fibre
AU42418/85A AU570559B2 (en) 1984-05-15 1985-05-13 Method of producing optical preform
CA000481473A CA1266402A (en) 1984-05-15 1985-05-14 Method for producing glass preform for optical fiber
EP85105989A EP0161680B1 (en) 1984-05-15 1985-05-15 Method for producing glass preform for optical fiber
DE8585105989T DE3572159D1 (en) 1984-05-15 1985-05-15 Method for producing glass preform for optical fiber
US07/472,446 US4979971A (en) 1984-05-15 1990-01-29 Method for producing glass preform for optical fiber
US07/938,502 US5221309A (en) 1984-05-15 1992-08-31 Method for producing glass preform for optical fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59095541A JPS60239337A (ja) 1984-05-15 1984-05-15 光フアイバ−用ガラス母材の製造法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20187287A Division JPS6355133A (ja) 1987-08-14 1987-08-14 光フアイバー用母材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60239337A JPS60239337A (ja) 1985-11-28
JPH0372583B2 true JPH0372583B2 (ja) 1991-11-19

Family

ID=14140421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59095541A Granted JPS60239337A (ja) 1984-05-15 1984-05-15 光フアイバ−用ガラス母材の製造法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4979971A (ja)
EP (1) EP0161680B1 (ja)
JP (1) JPS60239337A (ja)
KR (1) KR900008503B1 (ja)
AU (1) AU570559B2 (ja)
CA (1) CA1266402A (ja)
DE (1) DE3572159D1 (ja)
DK (1) DK162838C (ja)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62153130A (ja) * 1985-12-27 1987-07-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ−用ガラス母材の製造方法
DE3674749D1 (de) * 1985-12-27 1990-11-08 Sumitomo Electric Industries Verfahren zur herstellung eines optischen glasartikels.
US5028246A (en) * 1986-02-03 1991-07-02 Ensign-Bickford Optical Technologies, Inc. Methods of making optical waveguides
JPS62256734A (ja) * 1986-04-28 1987-11-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ用母材の製造方法
JPH089487B2 (ja) * 1987-01-12 1996-01-31 住友電気工業株式会社 光フアイバ−用ガラス母材の製造方法
JPS63242941A (ja) * 1987-03-30 1988-10-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ用母材の製造方法
JPH03131544A (ja) * 1989-06-29 1991-06-05 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ用ガラス母材の加熱炉および製法
US5259856A (en) * 1989-09-06 1993-11-09 Sumitomo Electric Industrial, Ltd. Method of producing glass preform in furnace for heating glass
US5039325A (en) * 1990-01-02 1991-08-13 At&T Bell Laboratories Method for consolidating doped glass using an encapsulating structure
US5076824A (en) * 1990-05-14 1991-12-31 At&T Bell Laboratories Method of making fiber optical preform with pyrolytic coated mandrel
US6003342A (en) * 1991-10-25 1999-12-21 The Furukawa Electric Co., Ltd. Apparatus for production of optical fiber preform
DE4236578A1 (de) * 1992-10-29 1994-06-23 Deutsche Bundespost Telekom Verfahren und Vorrichtung zur Vorformherstellung für Quarzglas- Lichtwellenleiter
US5917109A (en) 1994-12-20 1999-06-29 Corning Incorporated Method of making optical fiber having depressed index core region
US5841933A (en) * 1996-07-09 1998-11-24 Hoaglin; Christine L. Optical waveguide fiber containing titania and germania
US6474107B1 (en) * 1996-12-02 2002-11-05 Franklin W. Dabby Fluorinating an optical fiber preform in a pure aluminum oxide muffle tube
DE69728955T2 (de) 1996-12-20 2005-04-14 Corning Inc. Athermalisierte codotierte optische Wellenleitervorrichtung
US6263706B1 (en) * 1999-03-30 2001-07-24 Deliso Evelyn M. Method of controlling fluorine doping in soot preforms
DE19943103A1 (de) 1999-09-09 2001-03-15 Wacker Chemie Gmbh Hochgefüllte SiO2-Dispersion, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
JP2001247318A (ja) * 2000-03-03 2001-09-11 Shin Etsu Chem Co Ltd 合成石英ガラス光学部材及びその製造方法
DE10044163A1 (de) * 2000-09-07 2002-04-04 Wacker Chemie Gmbh Elektrophoretisch nachverdichtete SiO2-Formkörper, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
AU2001277851A1 (en) * 2000-09-27 2002-04-08 Corning Incorporated Process for drying porous glass preforms
US6813908B2 (en) * 2000-12-22 2004-11-09 Corning Incorporated Treating an optical fiber preform with carbon monoxide
WO2003009011A2 (en) 2001-07-20 2003-01-30 Nufern Optical fiber grating having high temperature insensitivity
WO2003052173A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-26 Corning Incorporated Two step etching process for an optical fiber preform
US6904214B2 (en) * 2002-05-14 2005-06-07 Nufern Method of providing an optical fiber having a minimum temperature sensitivity at a selected temperature
JP3970692B2 (ja) * 2002-05-31 2007-09-05 信越化学工業株式会社 プリフォーム製造方法
US6935050B2 (en) * 2002-12-04 2005-08-30 Corning Incorporated Method and apparatus reducing metal impurities in optical fiber soot preforms
DE10319300B4 (de) * 2003-04-29 2006-03-30 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Kieselglas
JP4789689B2 (ja) * 2006-04-18 2011-10-12 信越化学工業株式会社 低損失光ファイバ母材の製造方法
NO332015B1 (no) 2007-05-31 2012-05-21 Rotoboost As Anordning for produksjon av ren hydrogen
JP4490465B2 (ja) * 2007-09-11 2010-06-23 日本電信電話株式会社 光ファイバ製造方法
JP5678467B2 (ja) * 2010-04-30 2015-03-04 住友電気工業株式会社 ガラス母材製造方法
DE102012007520B3 (de) * 2012-04-17 2013-08-08 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Verfahren für die Herstellung eines zylinderförmigen Bauteils aus Fluor enthaltendem synthetischem Quarzglas
JP2013230961A (ja) * 2012-05-02 2013-11-14 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 光ファイバプリフォームの製造方法
EP2977359B1 (de) 2014-07-21 2016-10-19 Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Verfahren zur herstellung von mit fluor dotiertem quarzglas
CN110040942B (zh) * 2018-01-16 2021-10-12 中天科技集团有限公司 粉末体脱羟处理方法及石英玻璃的制备方法
EP3950611A1 (de) 2020-08-06 2022-02-09 Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Alternative fluorierungsmittel zur herstellung von fluoriertem quarzglas
CN113387560B (zh) * 2021-08-17 2021-11-02 藤仓烽火光电材料科技有限公司 一种改善光纤传输衰减的反应系统及方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3933454A (en) * 1974-04-22 1976-01-20 Corning Glass Works Method of making optical waveguides
FR2428618A1 (fr) * 1978-06-16 1980-01-11 Telecommunications Sa Procede de fabrication d'une ebauche en vue de la realisation d'un guide de lumiere et ebauche obtenue selon le procede
JPS6038345B2 (ja) * 1978-11-07 1985-08-31 日本電信電話株式会社 光伝送用ガラス素材の製造方法
JPS5844619B2 (ja) * 1979-09-26 1983-10-04 日本電信電話株式会社 光フアイバ母材の製造法
JPS5858299B2 (ja) * 1980-05-24 1983-12-24 日本電信電話株式会社 低損失光ファイバ用多孔質母材の脱水焼結方法
US4289517A (en) * 1980-07-03 1981-09-15 Corning Glass Works Method of forming an optical waveguide preform
JPS591219B2 (ja) * 1980-08-05 1984-01-11 日本電信電話株式会社 光ファイバ用多孔質母材の脱水処理法
JPS5844619A (ja) * 1981-09-09 1983-03-15 東京プレス工業株式会社 容量キ−スイツチ
JPS5858299A (ja) * 1981-09-30 1983-04-06 Daido Steel Co Ltd 金属電極
AU567192B2 (en) * 1983-02-08 1987-11-12 Nippon Telegraph & Telephone Corporation Optical fibre preform manufacture
US4629485A (en) * 1983-09-26 1986-12-16 Corning Glass Works Method of making fluorine doped optical preform and fiber and resultant articles
US4586943A (en) * 1983-10-20 1986-05-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for the production of glass preform for optical fibers
EP0165253B1 (en) * 1983-12-22 1989-01-11 AT&T Corp. Fabrication of high-silica glass article
JPS60161347A (ja) * 1984-01-24 1985-08-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ用ガラス母材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA1266402A (en) 1990-03-06
DK210385A (da) 1985-11-16
KR850008332A (ko) 1985-12-16
EP0161680A2 (en) 1985-11-21
JPS60239337A (ja) 1985-11-28
AU570559B2 (en) 1988-03-17
DK162838C (da) 1992-05-18
DK210385D0 (da) 1985-05-10
KR900008503B1 (ko) 1990-11-24
EP0161680A3 (en) 1986-12-10
DK162838B (da) 1991-12-16
US4979971A (en) 1990-12-25
DE3572159D1 (en) 1989-09-14
AU4241885A (en) 1985-11-21
EP0161680B1 (en) 1989-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900008503B1 (ko) 광파이버용 유리모재의 제조법
US4812155A (en) Method for production of glass preform for optical fibers
US5221309A (en) Method for producing glass preform for optical fiber
JP3845906B2 (ja) 合成シリカガラスの製造方法
JPS61247633A (ja) 光フアイバ−用ガラス母材の製造方法
JPS6038345B2 (ja) 光伝送用ガラス素材の製造方法
DK158940B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af raaemne til optiske fibre
JPS647015B2 (ja)
EP0164103B1 (en) Method for producing glass preform for optical fiber containing fluorine in cladding
JPS6238292B2 (ja)
JPH0479981B2 (ja)
JPS632902B2 (ja)
JPS6289B2 (ja)
JPH0355423B2 (ja)
JPH0324415B2 (ja)
JPH0653590B2 (ja) 弗素添加透明石英ガラス体の製造方法
CN1022680C (zh) 生产光纤玻璃预制件的方法
JPS6086044A (ja) 光伝送用ガラス母材の製造方法
JPS6086045A (ja) 光フアイバ−用ガラス母材の製造方法
JPH0469569B2 (ja)
JPS6144823B2 (ja)
JP2635563B2 (ja) 光伝送体用ガラス素材の製造方法
JPS5924097B2 (ja) ガラス体の製造方法
JPH0451497B2 (ja)
CN1017889B (zh) 光导纤维用玻璃坯料的生产方法