JPH0451497B2 - - Google Patents
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- JPH0451497B2 JPH0451497B2 JP59135255A JP13525584A JPH0451497B2 JP H0451497 B2 JPH0451497 B2 JP H0451497B2 JP 59135255 A JP59135255 A JP 59135255A JP 13525584 A JP13525584 A JP 13525584A JP H0451497 B2 JPH0451497 B2 JP H0451497B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- composite
- gas
- fluorine
- fine particle
- 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.)
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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
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- 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
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/36—Fuel or oxidant details, e.g. flow rate, flow rate ratio, fuel additives
- C03B2207/38—Fuel combinations or non-standard fuels, e.g. H2+CH4, ethane
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は低損失な単一モード光フアイバー用ガ
ラス母材の新規な製造方法に関するる。特に本発
明は、第１図に実線で示す構造を持つ、コアが純
石英ガラスであり、クラツドが弗素を添加した石
英ガラスからなる単一モード光フアイバー用ガラ
ス母材の製法に関する。なお本発明にいう単一モ
ード光フアイバ用ガラス母材は、第１図のクラツ
ド層の外側にさらに石英ジヤケツト層（第１図に
破線で示す）を持つものも含む。
ラス母材の新規な製造方法に関するる。特に本発
明は、第１図に実線で示す構造を持つ、コアが純
石英ガラスであり、クラツドが弗素を添加した石
英ガラスからなる単一モード光フアイバー用ガラ
ス母材の製法に関する。なお本発明にいう単一モ
ード光フアイバ用ガラス母材は、第１図のクラツ
ド層の外側にさらに石英ジヤケツト層（第１図に
破線で示す）を持つものも含む。
（従来の技術）
第１図に示すような構造をもつ単一モード型光
フアイバー作製方法に関しては、すでに種々の方
法が提案されている。
フアイバー作製方法に関しては、すでに種々の方
法が提案されている。
その一例として、特公昭53−12603号公報に記
載されるように、「第１の円柱状のガラス物体の
外側に、第１の屈折率より低い屈折率を有する粒
状ガラス物質を附着および被覆し、更に加熱延伸
する」方法がある。
載されるように、「第１の円柱状のガラス物体の
外側に、第１の屈折率より低い屈折率を有する粒
状ガラス物質を附着および被覆し、更に加熱延伸
する」方法がある。
上記公報記載の方法に従つて、第１図に示す構
造をもつ光フアイバーを作製するには、まず純粋
石英ガラス棒を用意し、SiCl4と弗素化合物を火
炎中に投入して火炎加水分解反応により合成した
弗素含有シリカ微粒子を該石英ガラス棒の外側に
堆積した後、加熱焼結して透明ガラス化する。
造をもつ光フアイバーを作製するには、まず純粋
石英ガラス棒を用意し、SiCl4と弗素化合物を火
炎中に投入して火炎加水分解反応により合成した
弗素含有シリカ微粒子を該石英ガラス棒の外側に
堆積した後、加熱焼結して透明ガラス化する。
しかし上記の方法には実際的な生産手としては
大きな難点がある。すなわち弗素をシリカ微粒子
形成プロセスに導入すると、シリカ微粒子の核成
長が抑制され、実質的なガラス微粒子堆積体の成
長速度が低下することである。
大きな難点がある。すなわち弗素をシリカ微粒子
形成プロセスに導入すると、シリカ微粒子の核成
長が抑制され、実質的なガラス微粒子堆積体の成
長速度が低下することである。
第５図はこの事実を示す実験データのグラフで
あつて、第５図の横軸にはガラス原料ガス中の弗
素原子濃度（％）を、又縦軸にはガラス微粒子堆
積体の成長速度（ｇ／分）がとつてある。このグ
ラフからも明らかなように、ガラス原料ガス中の
弗素原子濃度が増すほど、ガラス微粒子堆積体の
成長速度は低下することがわかる。したがつて上
記方法では石英ガラス中に含有させる弗素量は実
質的には限界があると言える。
あつて、第５図の横軸にはガラス原料ガス中の弗
素原子濃度（％）を、又縦軸にはガラス微粒子堆
積体の成長速度（ｇ／分）がとつてある。このグ
ラフからも明らかなように、ガラス原料ガス中の
弗素原子濃度が増すほど、ガラス微粒子堆積体の
成長速度は低下することがわかる。したがつて上
記方法では石英ガラス中に含有させる弗素量は実
質的には限界があると言える。
一方、た在単一モード型フアイバーが実用的に
使用される波長帯は、石英ガラスの透過率が最も
高くなる1.0μｍ〜1.7μｍの長波長領域である。該
波長域において、低損失フアイバーとするには、
OH基に由来する吸収をできるだけ低減する必要
がある。ここで上記のように火炎加水分解反応に
よりクラツド層として弗素を含んだガラス微粒子
をコアとなる透明、ガラス母材の外側に堆積する
前に、該コア用透明ガラス母材を所定の径に延伸
する工程があるが、該工程では延伸の熱源として
酸水素炎を使用することが多い。ところが酸水素
炎の高温水蒸気がガラス表面に浸透し、OH基と
してガラス中に残留し該長波長帯での吸収損失要
因となつてしまう。
使用される波長帯は、石英ガラスの透過率が最も
高くなる1.0μｍ〜1.7μｍの長波長領域である。該
波長域において、低損失フアイバーとするには、
OH基に由来する吸収をできるだけ低減する必要
がある。ここで上記のように火炎加水分解反応に
よりクラツド層として弗素を含んだガラス微粒子
をコアとなる透明、ガラス母材の外側に堆積する
前に、該コア用透明ガラス母材を所定の径に延伸
する工程があるが、該工程では延伸の熱源として
酸水素炎を使用することが多い。ところが酸水素
炎の高温水蒸気がガラス表面に浸透し、OH基と
してガラス中に残留し該長波長帯での吸収損失要
因となつてしまう。
さらに、単一モードフアイバーの伝送損失特性
を良好なものとするためには、合成されたクラツ
ドの径とコアの径の比率を大きくとることがあげ
られる。これは、単一モードフアイバーにおいて
は、伝送される基底モードのパワーの拡りが大き
く、外側の石英パイプの影響を受けて、伝送損失
が劣化するためで、これを防ぐにはクラツド径が
コア径の６〜７倍以上であることが必要である
と、実験的に知られている。特に第１図に示すよ
うな本発明の目的とするフアイバー構造において
は、基底モードが厳密には漏洩モードとしてしか
伝搬しえないため、合成クラツド径を大きくとる
ことは必須となる。
を良好なものとするためには、合成されたクラツ
ドの径とコアの径の比率を大きくとることがあげ
られる。これは、単一モードフアイバーにおいて
は、伝送される基底モードのパワーの拡りが大き
く、外側の石英パイプの影響を受けて、伝送損失
が劣化するためで、これを防ぐにはクラツド径が
コア径の６〜７倍以上であることが必要である
と、実験的に知られている。特に第１図に示すよ
うな本発明の目的とするフアイバー構造において
は、基底モードが厳密には漏洩モードとしてしか
伝搬しえないため、合成クラツド径を大きくとる
ことは必須となる。
以上に述べた従来法における諸問題点、すなわ
ち、弗素化合物ガス導入によるガラス微粒子成
長速度低下の問題、延伸熱減としての酸水素炎
に由来する、OH基による吸収損失増大の問題、
さらには合成クラツドの径をコア径の６倍以上
にする問題を解決する手段として、本発明者らは
すでに特願昭58−194104号明細書において１つの
新しい光フアイバ製造方法を提案している。上記
明細書に記載の方法は、基本的には、「表面加工
を施した棒状の高純石英ガラスの外側に純石英ガ
ラス微粒子を堆積させ、次いで少なくとも弗素化
合物ガスを含む雰囲気において加熱処理すること
により光フアイバ用コアクラツド母材とする」も
のであつて、従来法における上記の問題点〜
を解決する有力な方法ではあるが、得られたフア
イバの特性として多少の残留OH基による伝送損
失増加を生じる場合があるという問題があつた。
本発明者はこの残留OH基の原因は調べた結果以
下の知見を得た。即ち、棒状の出発石英ガラスの
外側に火炎加水分解反応を用いて純石英ガラス微
粒子を堆積させる過程において、火炎の燃料ガス
としてH2ガスを用いると火炎中に含まれる未反
応のH2分子が出発石英ガラス棒の表面から内部
へ拡散浸透し、石英ガラス中でSi−OH結合を形
成しこれが後工程での加熱処理段階で完全に排除
することができず残留することが判明した。
ち、弗素化合物ガス導入によるガラス微粒子成
長速度低下の問題、延伸熱減としての酸水素炎
に由来する、OH基による吸収損失増大の問題、
さらには合成クラツドの径をコア径の６倍以上
にする問題を解決する手段として、本発明者らは
すでに特願昭58−194104号明細書において１つの
新しい光フアイバ製造方法を提案している。上記
明細書に記載の方法は、基本的には、「表面加工
を施した棒状の高純石英ガラスの外側に純石英ガ
ラス微粒子を堆積させ、次いで少なくとも弗素化
合物ガスを含む雰囲気において加熱処理すること
により光フアイバ用コアクラツド母材とする」も
のであつて、従来法における上記の問題点〜
を解決する有力な方法ではあるが、得られたフア
イバの特性として多少の残留OH基による伝送損
失増加を生じる場合があるという問題があつた。
本発明者はこの残留OH基の原因は調べた結果以
下の知見を得た。即ち、棒状の出発石英ガラスの
外側に火炎加水分解反応を用いて純石英ガラス微
粒子を堆積させる過程において、火炎の燃料ガス
としてH2ガスを用いると火炎中に含まれる未反
応のH2分子が出発石英ガラス棒の表面から内部
へ拡散浸透し、石英ガラス中でSi−OH結合を形
成しこれが後工程での加熱処理段階で完全に排除
することができず残留することが判明した。
ここで、純石英ガラス堆積工程でH2ガスを用
いることの理由としては、H2ガスの燃焼反応に
より生成する物質がH2Oのみであることから、
ガラス微粒子堆積層中に含まれるOH基或いは
H2O以外の不純物濃度を極めて低くすることが
容易であることによる。その他の燃料ガスについ
ては、資源的に豊富で安価な為入手しやすい、
CH4ガスなどの炭化水素系ガスが利用される場合
があるが、炭化水素系ガスでは、燃焼反応に伴
い、炭素がガラス微粒子堆積体中に析出し易い。
特に生産性の向上を目指してガラス原料を多量に
火炎中に供給しガラス微粒子堆積速度を向上させ
ようとする際には多量の燃焼ガスも供給する必要
があり、炭素の析出防止がより困難になる。
いることの理由としては、H2ガスの燃焼反応に
より生成する物質がH2Oのみであることから、
ガラス微粒子堆積層中に含まれるOH基或いは
H2O以外の不純物濃度を極めて低くすることが
容易であることによる。その他の燃料ガスについ
ては、資源的に豊富で安価な為入手しやすい、
CH4ガスなどの炭化水素系ガスが利用される場合
があるが、炭化水素系ガスでは、燃焼反応に伴
い、炭素がガラス微粒子堆積体中に析出し易い。
特に生産性の向上を目指してガラス原料を多量に
火炎中に供給しガラス微粒子堆積速度を向上させ
ようとする際には多量の燃焼ガスも供給する必要
があり、炭素の析出防止がより困難になる。
また燃焼ガスとして、Ｈ原子を含まないCOガ
スを用いることも考えられる。しかしながらCO
ガスを用いる場合、ガラス原料であるSiCl4のガ
ラス化反応は SiCl4＋O2→SiO2＋2Cl2 なる酸化反応であり、H2または炭化水素ガスを
用いた場合の火炎加水分解反応に比べ反応効率が
悪く、生産性向上を目指したガラス微粒子の堆積
速度向上に対しては不利である。
スを用いることも考えられる。しかしながらCO
ガスを用いる場合、ガラス原料であるSiCl4のガ
ラス化反応は SiCl4＋O2→SiO2＋2Cl2 なる酸化反応であり、H2または炭化水素ガスを
用いた場合の火炎加水分解反応に比べ反応効率が
悪く、生産性向上を目指したガラス微粒子の堆積
速度向上に対しては不利である。
一方、燃焼ガスとして炭化水素ガスを用いる利
点としては、火炎中にH2分子が存在する確率が、
H2ガスを燃焼ガスとして用いる場合に比べ格段
に低くなることが期待でき、出発石英ガラス内部
へのH2散によるOH基汚染を低減できる可能性が
ある。
点としては、火炎中にH2分子が存在する確率が、
H2ガスを燃焼ガスとして用いる場合に比べ格段
に低くなることが期待でき、出発石英ガラス内部
へのH2散によるOH基汚染を低減できる可能性が
ある。
また燃焼ガスとしてCOガスを用いる利点とし
ては、火炎中にH2分子或はH2O分子が存在する
ことがないため、出発石英ガラス棒のOH基汚染
が全くなくなることが期待できることである。
ては、火炎中にH2分子或はH2O分子が存在する
ことがないため、出発石英ガラス棒のOH基汚染
が全くなくなることが期待できることである。
本発明は以上の問題点を解決し、生産性を低下
させずかつ出発石英ガラス棒のOH汚染を低減
し、低損失な単一モード光フアイバ用母材を提供
することを目的としている。
させずかつ出発石英ガラス棒のOH汚染を低減
し、低損失な単一モード光フアイバ用母材を提供
することを目的としている。
すなわち本発明は、(A)メタンを燃焼ガスとする
火炎中にSiCl4を導入し、純SiO2ガラス微粒子を
発生させ、該SiO2ガラス微粒子を高純度石英ガ
ラス棒の外側に堆積させたのち、該高純度石英ガ
ラス棒と該SiO2ガラス微粒子堆積体の複合体を
少なくとも弗素化合物ガスを含む雰囲気中で加熱
処理することにより、該高純度石英ガラス棒とこ
れを取り囲む弗素を含有した石英ガラス層との複
合体を形成したのち、(B)該ガラス複合体を所定の
径に延伸し、該ガラス複合体の外側に酸・水素火
炎により純SiO2ガラス微粒子堆積体を形成し、
該ガラス複合体と該純SiO2ガラス微粒子堆積体
とのさらなる複合体を少なくとも弗素を含む雰囲
気中で加熱処理することからなり、工程(B)は必要
に応じて２回以上繰り返すことを特徴とする光フ
アイバ用母材の製造方法を提供する。
火炎中にSiCl4を導入し、純SiO2ガラス微粒子を
発生させ、該SiO2ガラス微粒子を高純度石英ガ
ラス棒の外側に堆積させたのち、該高純度石英ガ
ラス棒と該SiO2ガラス微粒子堆積体の複合体を
少なくとも弗素化合物ガスを含む雰囲気中で加熱
処理することにより、該高純度石英ガラス棒とこ
れを取り囲む弗素を含有した石英ガラス層との複
合体を形成したのち、(B)該ガラス複合体を所定の
径に延伸し、該ガラス複合体の外側に酸・水素火
炎により純SiO2ガラス微粒子堆積体を形成し、
該ガラス複合体と該純SiO2ガラス微粒子堆積体
とのさらなる複合体を少なくとも弗素を含む雰囲
気中で加熱処理することからなり、工程(B)は必要
に応じて２回以上繰り返すことを特徴とする光フ
アイバ用母材の製造方法を提供する。
本発明の基本的な構成は、メタンガスと酸素か
らなる火炎中にSiCl4を導入して純SiO2ガラス微
粒子を発生させ、該純SiO2ガラス微粒子を棒状
の高純度石英ガラスの外側に堆積させたのち、該
高純度ガラス棒と純SiO2ガラス微粒子堆積層の
複合体を、少なくも弗素化合物ガスを含む雰囲気
中にて加熱処理することにより、該純SiO2ガラ
ス微粒子堆積層中に弗素を含有せしめるとともに
透明ガラス化し、高純度石英ガラス部とこれを取
り囲む弗素を含有した石英ガラス部からなる複合
ガラス体を形成したのち、さらに該複合ガラス体
を所定の径に延伸加工し、次いで該複合ガラス体
の外側に酸水素火炎により、純SiO2ガラス微粒
子を堆積させ再び該複合ガラス体と純SiO2ガラ
ス微粒子層の複合体を少なくとも弗素化合物ガス
を含む雰囲気中にて加熱処理することからなる。
らなる火炎中にSiCl4を導入して純SiO2ガラス微
粒子を発生させ、該純SiO2ガラス微粒子を棒状
の高純度石英ガラスの外側に堆積させたのち、該
高純度ガラス棒と純SiO2ガラス微粒子堆積層の
複合体を、少なくも弗素化合物ガスを含む雰囲気
中にて加熱処理することにより、該純SiO2ガラ
ス微粒子堆積層中に弗素を含有せしめるとともに
透明ガラス化し、高純度石英ガラス部とこれを取
り囲む弗素を含有した石英ガラス部からなる複合
ガラス体を形成したのち、さらに該複合ガラス体
を所定の径に延伸加工し、次いで該複合ガラス体
の外側に酸水素火炎により、純SiO2ガラス微粒
子を堆積させ再び該複合ガラス体と純SiO2ガラ
ス微粒子層の複合体を少なくとも弗素化合物ガス
を含む雰囲気中にて加熱処理することからなる。
本発明の特徴は、）弗素を含有したクラツド
層の厚みを十分に厚くとるために、透明ガラス棒
上への純SiO2ガラス微粒子堆積層の形成及び該
純SiO2ガラス微粒子堆積層への弗素添加の為の
加熱処理を２回以上くり返して行うこと、）
OH吸収損失に与える影響の大きい、１回目のガ
ラス微粒子堆積層の形成に、出発石英ガラス棒へ
のOH汚染の少ないメタンガス、を燃焼ガスとし
て用いること、）OH吸収損失に与える影響の
小ない２回目以降のガラス微粒子堆積層の形成を
生産性向上に有利な水素ガスを燃焼ガスとして用
いること、である。
層の厚みを十分に厚くとるために、透明ガラス棒
上への純SiO2ガラス微粒子堆積層の形成及び該
純SiO2ガラス微粒子堆積層への弗素添加の為の
加熱処理を２回以上くり返して行うこと、）
OH吸収損失に与える影響の大きい、１回目のガ
ラス微粒子堆積層の形成に、出発石英ガラス棒へ
のOH汚染の少ないメタンガス、を燃焼ガスとし
て用いること、）OH吸収損失に与える影響の
小ない２回目以降のガラス微粒子堆積層の形成を
生産性向上に有利な水素ガスを燃焼ガスとして用
いること、である。
以下本発明を具体的に説明する。
光フアイバのコア部に相当する高純度石英ガラ
ス棒は、ガラス原料をSiCl4のみとした通常の
VAD法等を用いて作製でき、該高純度石英ガラ
ス棒に含まれる残留OH基量をppbレベルに下げ
ることができる。この高純度石英ガラス棒を棒表
面からのOH基の浸入のない方法にて所定外径に
延伸加工する。この加工法としてはプラズマ火
炎、或いは電気抵抗炉等の水蒸気を発生させない
熱源により高純度石英ガラス棒を加熱し延伸する
方法がある。得られた高純度ガラス棒と純SiO2
ガラス微粒子複合体を弗素素化合物ガス雰囲気中
で加熱処理する際には、1000〜1650℃の温度域に
て弗素化合物としてSF6，CF4，C2F6等のフロン
系ガスとヘリウム等の不活性ガスの混合ガス雰囲
気中に該複合体を置くことにより、十分な量の弗
素がガラス微粒子堆積層中に実質的に均一に添加
せしめることができる。
ス棒は、ガラス原料をSiCl4のみとした通常の
VAD法等を用いて作製でき、該高純度石英ガラ
ス棒に含まれる残留OH基量をppbレベルに下げ
ることができる。この高純度石英ガラス棒を棒表
面からのOH基の浸入のない方法にて所定外径に
延伸加工する。この加工法としてはプラズマ火
炎、或いは電気抵抗炉等の水蒸気を発生させない
熱源により高純度石英ガラス棒を加熱し延伸する
方法がある。得られた高純度ガラス棒と純SiO2
ガラス微粒子複合体を弗素素化合物ガス雰囲気中
で加熱処理する際には、1000〜1650℃の温度域に
て弗素化合物としてSF6，CF4，C2F6等のフロン
系ガスとヘリウム等の不活性ガスの混合ガス雰囲
気中に該複合体を置くことにより、十分な量の弗
素がガラス微粒子堆積層中に実質的に均一に添加
せしめることができる。
この際、弗素合物ガスは脱水剤としての役割も
果たすので十分な量のフツ素化合物ガスを雰囲気
ガス中に供給しておくことによりガラス微粒子堆
積中の水分或いはOH基は十分除去できると考え
られるが、ガラス微粒子堆積層の収縮が進まない
時点までCl2等の他の脱水剤を雰囲気ガス中に流
しておくことにより脱水をより完壁なものにする
ことも可能である。
果たすので十分な量のフツ素化合物ガスを雰囲気
ガス中に供給しておくことによりガラス微粒子堆
積中の水分或いはOH基は十分除去できると考え
られるが、ガラス微粒子堆積層の収縮が進まない
時点までCl2等の他の脱水剤を雰囲気ガス中に流
しておくことにより脱水をより完壁なものにする
ことも可能である。
実施例 １
VAD法により外径40mmφ、長さ200mmの十分に
脱水された純SiO2ガラス母材を作製した。該母
材を4MHz、30kWの高周波プラズマ炎を用いて
延伸加工し外径12mmφの石英ガラス棒とした。次
に第２図に示す装置を用いて、上記純石英ガラス
棒１の外周部に純SiO2ガラス微粒子堆積層２を
形成した。３はガラス微粒子合成用バーナーであ
り、該バーナー３に燃焼ガスとしてCH4を３／
分、助燃ガスとしてO210／分をガラス原料と
してSiCl4300c.c.／分を送り込み、SiO2微粒子をを
火炎中で形成し、ガラス棒１上に堆積させていつ
た。この時ガラス棒１を回転・引上装置４により
接続棒５を介して回転させつつ、徐々に上方に引
き上げていくことにより、純石英棒１上に軸方向
に、ガラス微粒子堆積層２を形成していつた。こ
の時のガラス微粒子堆積速度は0.5ｇ／分であつ
た。
脱水された純SiO2ガラス母材を作製した。該母
材を4MHz、30kWの高周波プラズマ炎を用いて
延伸加工し外径12mmφの石英ガラス棒とした。次
に第２図に示す装置を用いて、上記純石英ガラス
棒１の外周部に純SiO2ガラス微粒子堆積層２を
形成した。３はガラス微粒子合成用バーナーであ
り、該バーナー３に燃焼ガスとしてCH4を３／
分、助燃ガスとしてO210／分をガラス原料と
してSiCl4300c.c.／分を送り込み、SiO2微粒子をを
火炎中で形成し、ガラス棒１上に堆積させていつ
た。この時ガラス棒１を回転・引上装置４により
接続棒５を介して回転させつつ、徐々に上方に引
き上げていくことにより、純石英棒１上に軸方向
に、ガラス微粒子堆積層２を形成していつた。こ
の時のガラス微粒子堆積速度は0.5ｇ／分であつ
た。
得られたガラス微粒子堆積層２と石英ガラス棒
１との複合体の外径は75mmφであつた。該複合体
をSF6とHeとの容量比が２：50の雰囲気中で加
熱処理しつつ、透明ガラス化した。透明ガラス化
後の母材径は30mmφであつた。
１との複合体の外径は75mmφであつた。該複合体
をSF6とHeとの容量比が２：50の雰囲気中で加
熱処理しつつ、透明ガラス化した。透明ガラス化
後の母材径は30mmφであつた。
さらに、得られた母材を再度プラズマ火炎によ
り11mmφに延伸し、該延伸母材上に第２図に示し
た装置により今度はH2ガスを燃焼ガスとして用
いて、純SiO2ガラス微粒子層を形成した。この
ときの流量条件は、H224／分、O216／分、
SiCl4450c.c.／分であつた。該純SiO2ガラス微粒子
層の外径は120mmφであつた。また、該純SiO2ガ
ラス微粒子堆積速度は1.5ｇ／分であつた。
り11mmφに延伸し、該延伸母材上に第２図に示し
た装置により今度はH2ガスを燃焼ガスとして用
いて、純SiO2ガラス微粒子層を形成した。この
ときの流量条件は、H224／分、O216／分、
SiCl4450c.c.／分であつた。該純SiO2ガラス微粒子
層の外径は120mmφであつた。また、該純SiO2ガ
ラス微粒子堆積速度は1.5ｇ／分であつた。
得られた母材の外径は44mmφであつた。該母材
を延伸し市販の天然石英パイプで被覆したのち、
外径125mmφの光フアイバとした。該光フアイバ
の屈折率分布を第３図に示す。第３図において
１′は出発棒の純粋石英ガラスの部分、２′はCH4
を用いて合成されたガラス微粒子堆積層弗素化合
物ガスを含む雰囲気中で加熱処理した部分、２′
はH2を用いて合成されたガラス微粒子堆積層を
弗素化合物ガスを含む雰囲気中で加熱処理した部
分、６は天然石英管の部分に各々対応する。クラ
ツド・コア間の比屈折率差は0.32％、クラツド
径／コア径比は10.0であつた。このフアイバは単
長５Km、カツトオフ波長1.15μｍ、波長1.3μｍで
の伝送損失は0.5dB／Km以下と良好であり、波長
1.39μｍでのOH吸収損失増加量も５dB/Kmと実用
上問題のないものであつた。
を延伸し市販の天然石英パイプで被覆したのち、
外径125mmφの光フアイバとした。該光フアイバ
の屈折率分布を第３図に示す。第３図において
１′は出発棒の純粋石英ガラスの部分、２′はCH4
を用いて合成されたガラス微粒子堆積層弗素化合
物ガスを含む雰囲気中で加熱処理した部分、２′
はH2を用いて合成されたガラス微粒子堆積層を
弗素化合物ガスを含む雰囲気中で加熱処理した部
分、６は天然石英管の部分に各々対応する。クラ
ツド・コア間の比屈折率差は0.32％、クラツド
径／コア径比は10.0であつた。このフアイバは単
長５Km、カツトオフ波長1.15μｍ、波長1.3μｍで
の伝送損失は0.5dB／Km以下と良好であり、波長
1.39μｍでのOH吸収損失増加量も５dB/Kmと実用
上問題のないものであつた。
本発明の方法は、酸水素炎に由来するOH基の
もたらす吸収損失増大を第１回目の純ガラス微粒
子堆積にはメタンガスを燃焼ガスに用いることに
より低減し、かつ第２回目以降の純ガラス微粒子
堆積には酸水素炎を用いて生産性を向上し、さら
にフツ素を含有するクラツドの径がコアの径の６
倍以上の伝送特性のすぐれた単一モードフアイバ
を安定製造できる非常に有効、かつ経済的な方法
である。
もたらす吸収損失増大を第１回目の純ガラス微粒
子堆積にはメタンガスを燃焼ガスに用いることに
より低減し、かつ第２回目以降の純ガラス微粒子
堆積には酸水素炎を用いて生産性を向上し、さら
にフツ素を含有するクラツドの径がコアの径の６
倍以上の伝送特性のすぐれた単一モードフアイバ
を安定製造できる非常に有効、かつ経済的な方法
である。
第１図は本発明の目的とする単一モード型光フ
アイバーの屈折率分布を示す図。第２図は本発明
の実施態様例においてガラス微粒子堆積体を作製
する工程の説明図。第３図は本発明の実施例にお
いて得られた光フアイバの屈折率分布。第４図は
第３図の光フアイバの伝送損失スペクトルであ
る。第５図は従来方法による場合の、ガラス原料
ガス中の弗素原子濃度（％）とガラス微粒子堆積
体成長速度（ｇ／分）の関係を示すグラフ。
アイバーの屈折率分布を示す図。第２図は本発明
の実施態様例においてガラス微粒子堆積体を作製
する工程の説明図。第３図は本発明の実施例にお
いて得られた光フアイバの屈折率分布。第４図は
第３図の光フアイバの伝送損失スペクトルであ
る。第５図は従来方法による場合の、ガラス原料
ガス中の弗素原子濃度（％）とガラス微粒子堆積
体成長速度（ｇ／分）の関係を示すグラフ。
Claims (1)
- １ (A)メタンガスを燃焼ガスとする火炎中に
SiCl4を導入し、純SiO2ガラス微粒子を発生させ、
該SiO2ガラス微粒子を高純度石英ガラス棒の外
側に堆積させたのち、該高純度石英ガラス棒と該
SiO2ガラス微粒子堆積体の複合体を少なくとも
弗素化合物ガスを含む雰囲気中で加熱処理するこ
とにより、該高純度石英ガラス棒とこれを取り囲
む弗素を含有した石英ガラス層との複合体を形成
したのち、(B)該ガラス複合体を所定の径に延伸
し、該ガラス複合体の外側に酸・水素火炎により
純SiO2ガラス微粒子堆積体を形成し、該ガラス
複合体と該純SiO2ガラス微粒子堆積体とのさら
なる複合体を少なくとも弗素を含む雰囲気中で加
熱処理することからなり、工程(B)は必要に応じて
２回以上繰り返すことを特徴とする光フアイバ用
母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13525584A JPS6117432A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13525584A JPS6117432A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117432A JPS6117432A (ja) | 1986-01-25 |
| JPH0451497B2 true JPH0451497B2 (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=15147431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13525584A Granted JPS6117432A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6117432A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| KR100288739B1 (ko) * | 1997-01-20 | 2001-05-02 | 윤종용 | 광섬유모재제조방법 |
| US6947650B1 (en) * | 2004-05-06 | 2005-09-20 | Luna Energy Llc | Long wavelength, pure silica core single mode fiber and method of forming the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5978943A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-05-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 弗素含有ガラスの製造方法 |
-
1984
- 1984-07-02 JP JP13525584A patent/JPS6117432A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6117432A (ja) | 1986-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |