JPH08239247A - 光ファイバ及びその製造方法 - Google Patents
光ファイバ及びその製造方法Info
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- JPH08239247A JPH08239247A JP7043763A JP4376395A JPH08239247A JP H08239247 A JPH08239247 A JP H08239247A JP 7043763 A JP7043763 A JP 7043763A JP 4376395 A JP4376395 A JP 4376395A JP H08239247 A JPH08239247 A JP H08239247A
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Links
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】光ファイバおよびその製造方法を提供する。
【構成】クラッド部分の最外層としてＳｉ，Ｏ以外であ
って周期律表の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原子
価の異なる元素を含む石英ガラス層を有し、さらにその
外側にカーボン膜を有することを特徴とする石英系シン
グルモード光ファイバ、及びガラス微粒子堆積部の焼結
工程において焼結炉雰囲気ガスにＳｉ，Ｏ以外であって
周期律表の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原子価の
異なる元素の化合物を導入することを特徴とする上記光
ファイバの製法。 【効果】気泡、異物が少なく、ファイバ強度に優れ外的
環境からの水素の拡散による伝送損失の増加を抑制でき
る優れた光ファイバを得ることができる。
って周期律表の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原子
価の異なる元素を含む石英ガラス層を有し、さらにその
外側にカーボン膜を有することを特徴とする石英系シン
グルモード光ファイバ、及びガラス微粒子堆積部の焼結
工程において焼結炉雰囲気ガスにＳｉ，Ｏ以外であって
周期律表の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原子価の
異なる元素の化合物を導入することを特徴とする上記光
ファイバの製法。 【効果】気泡、異物が少なく、ファイバ強度に優れ外的
環境からの水素の拡散による伝送損失の増加を抑制でき
る優れた光ファイバを得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ及びその製造
方法に関し、特に石英シングルモード光ファイバ及びそ
の製造方法に好適なものである。
方法に関し、特に石英シングルモード光ファイバ及びそ
の製造方法に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】石英系光ファイバは水素との接触により
水素が光ファイバ内に拡散し、その水素分子による吸収
や、さらに水素が反応して生成した水酸基の吸収等によ
り、伝送損失が大きくなってしまうことが知られてい
る。水素分子の吸収のピークは波長１．２４μｍ、水酸
基の吸収ピークは波長１．３８μｍにそれぞれ現れる。
このような吸収ピークは、通常の光ファイバの通信波長
である１．３０μｍ，１．５５μｍでの吸収を増大させ
てしまうので好ましくない。そのため、特開平３−１５
３５４９号公報に提案されているように化学気相成長法
（ＣＶＤ法）により光ファイバ表面にカーボン膜をコー
ティングし、光ファイバ中への水素を拡散を抑制する方
法が採られてきた。この方法で得られる光ファイバは、
水素のファイバ中への拡散を抑えることが可能である。
水素が光ファイバ内に拡散し、その水素分子による吸収
や、さらに水素が反応して生成した水酸基の吸収等によ
り、伝送損失が大きくなってしまうことが知られてい
る。水素分子の吸収のピークは波長１．２４μｍ、水酸
基の吸収ピークは波長１．３８μｍにそれぞれ現れる。
このような吸収ピークは、通常の光ファイバの通信波長
である１．３０μｍ，１．５５μｍでの吸収を増大させ
てしまうので好ましくない。そのため、特開平３−１５
３５４９号公報に提案されているように化学気相成長法
（ＣＶＤ法）により光ファイバ表面にカーボン膜をコー
ティングし、光ファイバ中への水素を拡散を抑制する方
法が採られてきた。この方法で得られる光ファイバは、
水素のファイバ中への拡散を抑えることが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
製造されたカーボンコート光ファイバは、そのカーボン
膜への水素の拡散係数が石英ガラスのものより小さいな
がらも零ではなく、ある値を有しているので、時間と共
に水素はカーボン膜を通り抜け、ガラス中を拡散してコ
ア部にまで到達し、その水素分子そのものの吸収や、Ｓ
ｉＯ2 との反応により生成する水酸基の吸収により徐々
に伝送損失が大きくなるという欠点があった。そこで、
本発明の目的は上記の従来品の欠点を解消し、水素の拡
散による伝送損失増を長期にわたり抑えることのできる
新規な構造の光ファイバ及びその製造方法を提供するこ
とにある。
製造されたカーボンコート光ファイバは、そのカーボン
膜への水素の拡散係数が石英ガラスのものより小さいな
がらも零ではなく、ある値を有しているので、時間と共
に水素はカーボン膜を通り抜け、ガラス中を拡散してコ
ア部にまで到達し、その水素分子そのものの吸収や、Ｓ
ｉＯ2 との反応により生成する水酸基の吸収により徐々
に伝送損失が大きくなるという欠点があった。そこで、
本発明の目的は上記の従来品の欠点を解消し、水素の拡
散による伝送損失増を長期にわたり抑えることのできる
新規な構造の光ファイバ及びその製造方法を提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明者らはカーボン膜内に侵入した水素分子
を捕獲できる層を設けることを考えつき、さらにこの構
造を実現できる光ファイバの製造方法も開発できた。す
なわち、本発明は石英系シングルモードファイバにおい
て、クラッド部分の最外層としてＳｉ，Ｏ以外であって
周期律表の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原子価の
異なる元素を含む石英ガラス層を有し、さらにその外側
にカーボン膜を有することを特徴とする光ファイバを提
供する。本発明の上記光ファイバにおいては、上記クラ
ッド部分の最外層としてＳｉ，Ｏ以外であって周期律表
の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原子価の異なる元
素を含む石英ガラス層の厚さが光ファイバ半径の０．５
倍以下であることが特に好ましい実施態様として挙げら
れる。また、本発明の上記光ファイバにおいては、上記
Ｓｉ，Ｏ以外であって周期律表の１４族以外の族に属し
且つＳｉとは原子価の異なる元素がＡｌ，Ｂ及びＰから
選ばれる１つ又は複数であることが特に好ましい実施態
様として挙げられる。さらに本発明は、屈折率調整用ド
ーパントを含むＳｉＯ2 からなるコア部と、ＳｉＯ2 か
らなるクラッド部を有する出発ロッド外周にガラス微粒
子を堆積させた後、該ガラス微粒子堆積部を焼結してガ
ラス母材とし、該ガラス母材を延伸した後線引する際に
熱ＣＶＤ反応により光ファイバ表面にカーボン膜をコー
ティングする光ファイバの製造方法において、該ガラス
微粒子堆積部の焼結工程において焼結炉雰囲気ガスにＳ
ｉ，Ｏ以外であって周期律表の１４族以外の族に属し且
つＳｉとは原子価の異なる元素の化合物を導入すること
を特徴とする上記光ファイバの製造方法を提供するもの
である。またさらに本発明は、屈折率調整用ドーパント
を含むＳｉＯ2 からなるコア部と、ＳｉＯ2 からなるク
ラッド部を有する出発ロッド外周にガラス微粒子を堆積
させた後、該ガラス微粒子堆積部を焼結してガラス母材
とし、該ガラス母材を延伸した後、該延伸体の外側にガ
ラスロッドの内側をくり抜いて作成したパイプを被せて
コラプスすることによりガラス母材とし、該ガラス母材
を線引する際に熱ＣＶＤ反応により光ファイバ表面にカ
ーボン膜をコーティングする光ファイバの製造方法にお
いて、該ガラス微粒子堆積部の焼結工程において焼結炉
雰囲気ガスにＳｉ，Ｏ以外であって周期律表の１４族以
外の族に属し且つＳｉとは原子価の異なる元素の化合物
を導入することを特徴とする上記光ファイバの製造方法
を提供するものである。本発明の上記製造方法におい
て、上記焼結炉雰囲気ガスに導入されるＳｉ，Ｏ以外で
あって周期律表の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原
子価の異なる元素の化合物がＡｌ，Ｂ又はＰの化合物か
ら選ばれる１つ又は複数であることが特に好ましい実施
態様として挙げられる。
として、本発明者らはカーボン膜内に侵入した水素分子
を捕獲できる層を設けることを考えつき、さらにこの構
造を実現できる光ファイバの製造方法も開発できた。す
なわち、本発明は石英系シングルモードファイバにおい
て、クラッド部分の最外層としてＳｉ，Ｏ以外であって
周期律表の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原子価の
異なる元素を含む石英ガラス層を有し、さらにその外側
にカーボン膜を有することを特徴とする光ファイバを提
供する。本発明の上記光ファイバにおいては、上記クラ
ッド部分の最外層としてＳｉ，Ｏ以外であって周期律表
の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原子価の異なる元
素を含む石英ガラス層の厚さが光ファイバ半径の０．５
倍以下であることが特に好ましい実施態様として挙げら
れる。また、本発明の上記光ファイバにおいては、上記
Ｓｉ，Ｏ以外であって周期律表の１４族以外の族に属し
且つＳｉとは原子価の異なる元素がＡｌ，Ｂ及びＰから
選ばれる１つ又は複数であることが特に好ましい実施態
様として挙げられる。さらに本発明は、屈折率調整用ド
ーパントを含むＳｉＯ2 からなるコア部と、ＳｉＯ2 か
らなるクラッド部を有する出発ロッド外周にガラス微粒
子を堆積させた後、該ガラス微粒子堆積部を焼結してガ
ラス母材とし、該ガラス母材を延伸した後線引する際に
熱ＣＶＤ反応により光ファイバ表面にカーボン膜をコー
ティングする光ファイバの製造方法において、該ガラス
微粒子堆積部の焼結工程において焼結炉雰囲気ガスにＳ
ｉ，Ｏ以外であって周期律表の１４族以外の族に属し且
つＳｉとは原子価の異なる元素の化合物を導入すること
を特徴とする上記光ファイバの製造方法を提供するもの
である。またさらに本発明は、屈折率調整用ドーパント
を含むＳｉＯ2 からなるコア部と、ＳｉＯ2 からなるク
ラッド部を有する出発ロッド外周にガラス微粒子を堆積
させた後、該ガラス微粒子堆積部を焼結してガラス母材
とし、該ガラス母材を延伸した後、該延伸体の外側にガ
ラスロッドの内側をくり抜いて作成したパイプを被せて
コラプスすることによりガラス母材とし、該ガラス母材
を線引する際に熱ＣＶＤ反応により光ファイバ表面にカ
ーボン膜をコーティングする光ファイバの製造方法にお
いて、該ガラス微粒子堆積部の焼結工程において焼結炉
雰囲気ガスにＳｉ，Ｏ以外であって周期律表の１４族以
外の族に属し且つＳｉとは原子価の異なる元素の化合物
を導入することを特徴とする上記光ファイバの製造方法
を提供するものである。本発明の上記製造方法におい
て、上記焼結炉雰囲気ガスに導入されるＳｉ，Ｏ以外で
あって周期律表の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原
子価の異なる元素の化合物がＡｌ，Ｂ又はＰの化合物か
ら選ばれる１つ又は複数であることが特に好ましい実施
態様として挙げられる。
【０００５】光ファイバ中を水素分子が拡散できるのは
そのガラスを構成するＳｉ（珪素）およびＯ（酸素）の
結合距離が長いことに起因するので、ガラス中の拡散係
数そのものを下げることは困難である。しかし、本発明
のファイバではクラッド層の最外層にＳｉ，Ｏ以外の元
素が存在し、ファイバ内に侵入した水素をガラス中に存
在する該元素が反応して吸着することによりコア部への
拡散を抑えることができる。つまり、ＶＡＤ法またはＯ
ＶＤ法で合成したガラス微粒子堆積体に目的のＳｉおよ
びＯとは異なる元素を添加することにより、不必要な不
純物を入れないようにすることができ、この結果、カー
ボン膜内に侵入した水素分子を捕獲できる層を有する光
ファイバを得ることができる。
そのガラスを構成するＳｉ（珪素）およびＯ（酸素）の
結合距離が長いことに起因するので、ガラス中の拡散係
数そのものを下げることは困難である。しかし、本発明
のファイバではクラッド層の最外層にＳｉ，Ｏ以外の元
素が存在し、ファイバ内に侵入した水素をガラス中に存
在する該元素が反応して吸着することによりコア部への
拡散を抑えることができる。つまり、ＶＡＤ法またはＯ
ＶＤ法で合成したガラス微粒子堆積体に目的のＳｉおよ
びＯとは異なる元素を添加することにより、不必要な不
純物を入れないようにすることができ、この結果、カー
ボン膜内に侵入した水素分子を捕獲できる層を有する光
ファイバを得ることができる。
【０００６】導入する元素はＯを除き、またＳｉとは周
期表上で異なる族に属し且つＳｉと原子価の異なる元素
であることが必須であり、特に好ましくは１３族または
１５族の元素が挙げられ、具体的にはＡｌ，Ｂ又はＰか
ら選ばれる１以上であることが特に望ましい。この理由
は、これらの元素はガラス中に侵入してきた水素と結合
を作りやすいので、わずかに入ってきた水素についても
ファイバ中のコアまで拡散するのを抑えることができる
からである。カーボンコートだけを施すことにより水素
の浸入を抑えることが出来るが、カーボンコート内の水
素の拡散係数は０ではないので、徐々に水素がファイバ
内に浸入していく。本発明によるファイバはカーボン膜
の内側に水素分子を捕獲できる層が存在するので、カー
ボン膜を通り抜けた微量の水素分子はそこで捕獲される
ので、従来のカーボンコート光ファイバに比べて水素の
拡散による伝送損失増を長期に渡り抑えることができ
る。
期表上で異なる族に属し且つＳｉと原子価の異なる元素
であることが必須であり、特に好ましくは１３族または
１５族の元素が挙げられ、具体的にはＡｌ，Ｂ又はＰか
ら選ばれる１以上であることが特に望ましい。この理由
は、これらの元素はガラス中に侵入してきた水素と結合
を作りやすいので、わずかに入ってきた水素についても
ファイバ中のコアまで拡散するのを抑えることができる
からである。カーボンコートだけを施すことにより水素
の浸入を抑えることが出来るが、カーボンコート内の水
素の拡散係数は０ではないので、徐々に水素がファイバ
内に浸入していく。本発明によるファイバはカーボン膜
の内側に水素分子を捕獲できる層が存在するので、カー
ボン膜を通り抜けた微量の水素分子はそこで捕獲される
ので、従来のカーボンコート光ファイバに比べて水素の
拡散による伝送損失増を長期に渡り抑えることができ
る。
【０００７】本発明に係る添加する元素の化合物として
具体的には、例えばハロゲン化アルミニウム、ハロゲン
化ホウ素、ハロゲン化リン、ハロゲン化アルカリ等があ
るが、特にハロゲン化物である必要はなく、酸化物、窒
化物等でも良い。しかし、後記するように焼結工程でこ
れらの元素をクラツド最外層に導入する製法の場合、焼
結炉雰囲気内である程度の蒸気圧になる必要があるので
ハロゲン化物が特に望ましい。
具体的には、例えばハロゲン化アルミニウム、ハロゲン
化ホウ素、ハロゲン化リン、ハロゲン化アルカリ等があ
るが、特にハロゲン化物である必要はなく、酸化物、窒
化物等でも良い。しかし、後記するように焼結工程でこ
れらの元素をクラツド最外層に導入する製法の場合、焼
結炉雰囲気内である程度の蒸気圧になる必要があるので
ハロゲン化物が特に望ましい。
【０００８】該周期律表の１４族以外の族に属し且つＳ
ｉとは原子価の異なる元素（Ｏを除く）の添加量は５０
〜２０００ｐｐｍが望ましく、２０００ｐｐｍを超える
とガラスの結晶化もしくは強度の劣化が起こるため好ま
しくなく、また５０ｐｐｍ未満では捕獲できる水素の量
が少ないので好ましくない。
ｉとは原子価の異なる元素（Ｏを除く）の添加量は５０
〜２０００ｐｐｍが望ましく、２０００ｐｐｍを超える
とガラスの結晶化もしくは強度の劣化が起こるため好ま
しくなく、また５０ｐｐｍ未満では捕獲できる水素の量
が少ないので好ましくない。
【０００９】また、Ｓｉ又はＯ以外の該添加元素を含む
クラツド最外層の厚さは、ファイバ半径の０．５倍以下
であることが好ましく、この理由は０．５倍を超えると
ファイバ中を伝送する光の損失を引き起こしたり、ファ
イバ強度の低下を起こすからである。一方、厚さの下限
値としては０．０５倍であり、０．０５倍未満では捕獲
できる水素の量が少なく不都合がある。
クラツド最外層の厚さは、ファイバ半径の０．５倍以下
であることが好ましく、この理由は０．５倍を超えると
ファイバ中を伝送する光の損失を引き起こしたり、ファ
イバ強度の低下を起こすからである。一方、厚さの下限
値としては０．０５倍であり、０．０５倍未満では捕獲
できる水素の量が少なく不都合がある。
【００１０】該クラッド最外層に元素を添加するには、
ガラス微粒子堆積体の焼結時に目的の元素を含む化合物
を焼結炉雰囲気内に導入することにより、該元素をガラ
ス表層内に導入できる。この方法によれば、目的とする
元素のみを必要な量だけ添加することができる。つま
り、焼結炉雰囲気中の添加したい元素の化合物の分圧や
焼結の条件を変えることにより、ガラス中の元素の添加
量をコントロールすることができる。
ガラス微粒子堆積体の焼結時に目的の元素を含む化合物
を焼結炉雰囲気内に導入することにより、該元素をガラ
ス表層内に導入できる。この方法によれば、目的とする
元素のみを必要な量だけ添加することができる。つま
り、焼結炉雰囲気中の添加したい元素の化合物の分圧や
焼結の条件を変えることにより、ガラス中の元素の添加
量をコントロールすることができる。
【００１１】さらに具体的には、ＳｉＯ2 にＧｅＯ2 な
どの屈折率調整用ドーパントを含んだコア部とＳｉＯ2
からなるクラッド部を有する出発ロッドにガラス微粒子
を堆積させたガラス微粒子堆積体を焼結する際に所望の
元素（元素の化合物）を添加して光ファイバ用母材を得
ることができる。また、従来の焼結炉で焼結した母材に
ついても、必要に応じて光ファイバ用母材の外周を削り
取り外径を減らし、その外側に珪素、酸素以外の元素
（又は元素化合物）を導入して焼結したガラス材を用い
て作ったガラスパイプをコラプスすることによっても光
ファイバ用母材を得ることができる。
どの屈折率調整用ドーパントを含んだコア部とＳｉＯ2
からなるクラッド部を有する出発ロッドにガラス微粒子
を堆積させたガラス微粒子堆積体を焼結する際に所望の
元素（元素の化合物）を添加して光ファイバ用母材を得
ることができる。また、従来の焼結炉で焼結した母材に
ついても、必要に応じて光ファイバ用母材の外周を削り
取り外径を減らし、その外側に珪素、酸素以外の元素
（又は元素化合物）を導入して焼結したガラス材を用い
て作ったガラスパイプをコラプスすることによっても光
ファイバ用母材を得ることができる。
【００１２】以下、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるところはない。
するが、本発明はこれに限定されるところはない。
〔実施例１〕ＧｅＯ2 含有ＳｉＯ2 からなるコア部とＳ
ｉＯ2 からなるクラッド部とを有する出発ロッドにガラ
ス微粒子を堆積させた直径１００ｍｍのガラス微粒子堆
積体を、図１に示す装置を用いて焼結した。添加する物
質としては塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）を用いた。
添加元素（化合物）２をヒータ１の内部に置き、通常の
焼結プロセスを行っている際に、ヒータ１を１００℃に
加熱して焼結炉内のＡｌＣｌ3 の分圧が１ｍｍＨｇとな
るようにして焼結を行った。図１中、３はテープヒー
タ、４はガラス微粒子堆積体、５はヒータ、６はパージ
ガス供給装置である。パージガスとしてＮ2 を用いた。
このようにして得られた焼結体を延伸し、表面を火炎研
磨した後、図２に示すような装置を用いて線引した。光
ファイバ用母材７はヒータ８で溶融して外径１２５μｍ
のファイバに紡糸され、反応管９に導かれる。反応管９
にはカーボンコート原料供給装置１０からカーボンコー
ト用原料のクロロホルム（ＣＨＣｌ3 ）が０．１５リッ
トル／分の流量で供給されており、ファイバそのものの
有する熱により反応し、光ファイバ上に厚さ４０μｍの
カーボン膜が形成される。１１は排気系である。その
後、コーティングダイ１２により樹脂を被覆し、光ファ
イバ１３を得た。この光ファイバの波長１．５５μｍで
の初期の伝送損失は０．２０ｄＢ／ｋｍであり良好であ
った。また、この光ファイバを８０℃、水素分圧１気圧
の雰囲気下で保持し、２０時間おきに波長１．２４μｍ
の伝送損失変化（Δα）を測定した。その結果を図３に
示す。この結果から線引直後から最初の２０時間までは
水素に起因する伝送損失増は全く見られず、水素がコア
部にまで達していないことが確認できた。
ｉＯ2 からなるクラッド部とを有する出発ロッドにガラ
ス微粒子を堆積させた直径１００ｍｍのガラス微粒子堆
積体を、図１に示す装置を用いて焼結した。添加する物
質としては塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）を用いた。
添加元素（化合物）２をヒータ１の内部に置き、通常の
焼結プロセスを行っている際に、ヒータ１を１００℃に
加熱して焼結炉内のＡｌＣｌ3 の分圧が１ｍｍＨｇとな
るようにして焼結を行った。図１中、３はテープヒー
タ、４はガラス微粒子堆積体、５はヒータ、６はパージ
ガス供給装置である。パージガスとしてＮ2 を用いた。
このようにして得られた焼結体を延伸し、表面を火炎研
磨した後、図２に示すような装置を用いて線引した。光
ファイバ用母材７はヒータ８で溶融して外径１２５μｍ
のファイバに紡糸され、反応管９に導かれる。反応管９
にはカーボンコート原料供給装置１０からカーボンコー
ト用原料のクロロホルム（ＣＨＣｌ3 ）が０．１５リッ
トル／分の流量で供給されており、ファイバそのものの
有する熱により反応し、光ファイバ上に厚さ４０μｍの
カーボン膜が形成される。１１は排気系である。その
後、コーティングダイ１２により樹脂を被覆し、光ファ
イバ１３を得た。この光ファイバの波長１．５５μｍで
の初期の伝送損失は０．２０ｄＢ／ｋｍであり良好であ
った。また、この光ファイバを８０℃、水素分圧１気圧
の雰囲気下で保持し、２０時間おきに波長１．２４μｍ
の伝送損失変化（Δα）を測定した。その結果を図３に
示す。この結果から線引直後から最初の２０時間までは
水素に起因する伝送損失増は全く見られず、水素がコア
部にまで達していないことが確認できた。
【００１３】〔実施例２〕ダミーロッドであるＳｉＯ2
からなるガラス棒（直径１０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）に
ガラス微粒子を堆積させた直径１００ｍｍのガラス微粒
子堆積体を図１に示す装置を用いて焼結した。添加する
物質としてはＡｌＣｌ3 を用いた。添加する物質２をヒ
ータ１の内部に置き、通常の焼結プロセスを行っている
ときに、ヒータ１を１１０℃に加熱して焼結炉内のＡｌ
Ｃｌ3 の分圧が３ｍｍＨｇとなるようにして焼結を行っ
た。このようにして得られた焼結体を延伸後穴開けし、
ＧｅＯ2 含有ＳｉＯ2 からなるコア部とＳｉＯ2 からな
るクラッド部とを有するロッドを内側に挿入し、コラプ
スすることにより光ファイバ用母材を作った。この際、
アルミニウムが２００ｐｐｍ添加された層の厚みが６．
２５ｍｍと光ファイバ用母材の半径（１２．５ｍｍ）の
１／２となるようにした。この母材を延伸し火炎研磨し
た後、以下実施例１と同じ条件で外径１２５μｍの光フ
ァイバに線引しカーボンコート及び樹脂被覆した。得ら
れた光ファイバの波長１．５５μｍでの初期の伝送損失
は０．２１ｄＢ／ｋｍであり良好であった。また、実施
例１と同様に水素処理を行い、波長１．２４μｍの伝送
損失変化（Δα）を調べた。その結果を図３に示す。こ
の結果から最初の４０時間までは全くロス増がみられ
ず、この間に浸入した水素はそのガラス層に吸着されて
いることが分かった。
からなるガラス棒（直径１０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）に
ガラス微粒子を堆積させた直径１００ｍｍのガラス微粒
子堆積体を図１に示す装置を用いて焼結した。添加する
物質としてはＡｌＣｌ3 を用いた。添加する物質２をヒ
ータ１の内部に置き、通常の焼結プロセスを行っている
ときに、ヒータ１を１１０℃に加熱して焼結炉内のＡｌ
Ｃｌ3 の分圧が３ｍｍＨｇとなるようにして焼結を行っ
た。このようにして得られた焼結体を延伸後穴開けし、
ＧｅＯ2 含有ＳｉＯ2 からなるコア部とＳｉＯ2 からな
るクラッド部とを有するロッドを内側に挿入し、コラプ
スすることにより光ファイバ用母材を作った。この際、
アルミニウムが２００ｐｐｍ添加された層の厚みが６．
２５ｍｍと光ファイバ用母材の半径（１２．５ｍｍ）の
１／２となるようにした。この母材を延伸し火炎研磨し
た後、以下実施例１と同じ条件で外径１２５μｍの光フ
ァイバに線引しカーボンコート及び樹脂被覆した。得ら
れた光ファイバの波長１．５５μｍでの初期の伝送損失
は０．２１ｄＢ／ｋｍであり良好であった。また、実施
例１と同様に水素処理を行い、波長１．２４μｍの伝送
損失変化（Δα）を調べた。その結果を図３に示す。こ
の結果から最初の４０時間までは全くロス増がみられ
ず、この間に浸入した水素はそのガラス層に吸着されて
いることが分かった。
【００１４】〔比較例１〕Ａｌの添加をいっさい行わず
製造した光ファイバ用母材（アルミニウム無添加以外は
実施例１と同様に行った）を実施例１、２と同じ装置と
条件で線引、カーボンコート、樹脂被覆し、光ファイバ
を作成した。得られた光ファイバの波長１．５５μｍで
の初期の伝送損失は０．２１ｄＢ／ｋｍであり良好であ
った。この光ファイバも実施例１と同じ条件で水素処理
を行いその伝送損失変化を調べた。その結果も図３に示
す。この結果から、ファイバ内に水素の吸着できる層が
存在しない本比較例の場合、２０時間でも伝送損失の増
加がみられ、ほぼ一定のペースで伝送損失が増加してい
る。
製造した光ファイバ用母材（アルミニウム無添加以外は
実施例１と同様に行った）を実施例１、２と同じ装置と
条件で線引、カーボンコート、樹脂被覆し、光ファイバ
を作成した。得られた光ファイバの波長１．５５μｍで
の初期の伝送損失は０．２１ｄＢ／ｋｍであり良好であ
った。この光ファイバも実施例１と同じ条件で水素処理
を行いその伝送損失変化を調べた。その結果も図３に示
す。この結果から、ファイバ内に水素の吸着できる層が
存在しない本比較例の場合、２０時間でも伝送損失の増
加がみられ、ほぼ一定のペースで伝送損失が増加してい
る。
【００１５】〔実施例３〕実施例２と同様にＡｌ添加の
パイプとコア、クラッド部を有するロッドから、コラプ
スにより光ファイバ用母材を作った。ただし、Ａｌ添加
のパイプの厚みが光ファイバ用母材半径の２／３となる
ようにした。この母材を延伸し火炎研磨した後、実施例
１と同じ装置と条件で同様に線引、カーボンコート、樹
脂被覆し、光ファイバを作成した。得られた光ファイバ
について実施例１と同様に水素処理を行い、波長１．２
４μｍの伝送損失変化（Δα）を調べた。その結果を図
３に示す。この結果から最初の６０時間までは全くロス
増がみられず、この間に浸入した水素はそのガラス層に
吸着されているが、この光ファイバの波長１．５５μｍ
での初期の伝送損失は０．２０ｄＢ／ｋｍであり、他の
例に比べ０．１ｄＢ／ｋｍ高いことがわかる。
パイプとコア、クラッド部を有するロッドから、コラプ
スにより光ファイバ用母材を作った。ただし、Ａｌ添加
のパイプの厚みが光ファイバ用母材半径の２／３となる
ようにした。この母材を延伸し火炎研磨した後、実施例
１と同じ装置と条件で同様に線引、カーボンコート、樹
脂被覆し、光ファイバを作成した。得られた光ファイバ
について実施例１と同様に水素処理を行い、波長１．２
４μｍの伝送損失変化（Δα）を調べた。その結果を図
３に示す。この結果から最初の６０時間までは全くロス
増がみられず、この間に浸入した水素はそのガラス層に
吸着されているが、この光ファイバの波長１．５５μｍ
での初期の伝送損失は０．２０ｄＢ／ｋｍであり、他の
例に比べ０．１ｄＢ／ｋｍ高いことがわかる。
【００１６】表１に上記実施例１〜３および比較例１で
得られた光ファイバの波長１．５５μｍにおける初期ロ
スをまとめて示す。表１と図３に示すこの結果から、フ
ァイバ半径の１／２以下の厚みのクラッド最外層（水素
吸着層）を有する光ファイバが低損失でかつその低損失
を持続することができる点でとりわけ好ましいことが判
る。
得られた光ファイバの波長１．５５μｍにおける初期ロ
スをまとめて示す。表１と図３に示すこの結果から、フ
ァイバ半径の１／２以下の厚みのクラッド最外層（水素
吸着層）を有する光ファイバが低損失でかつその低損失
を持続することができる点でとりわけ好ましいことが判
る。
【００１７】
【表１】
【００１８】〔実施例４〕実施例１と同様に、ＧｅＯ2
含有ＳｉＯ2 からなるコア部とＳｉＯ2 からなるクラッ
ド部とを有する出発ロッドにガラス微粒子を堆積させた
直径１００ｍｍのガラス微粒子堆積体を、図１に示す装
置を用いて焼結した。添加する物質としては五塩化リン
（ＰＣｌ5 ）を用いた。添加でんそ（化合物）２をヒー
タ１の内部に設置し、通常の焼結プロセスを行っている
際に、ヒータ１を１７０℃に加熱して焼結炉内のＰＣｌ
5 の分圧が０．５ｍｍＨｇとなるようにして焼結を行っ
た。このようにして得られた焼結体を延伸、火炎研磨
後、図２に示すような装置を用いて実施例１と同様にし
て線引した。光ファイバ用母材７はヒータ８で溶融され
て外径１２５μｍに紡糸され、反応管９に導かれる。反
応管９には原料供給装置１０からカーボンコート用の原
料が供給されており、ファイバそのものの有する熱によ
り、反応し、ファイバ上に４０μｍ厚さのカーボン膜が
形成される。その後、樹脂を被覆し光ファイバ１３を得
た。この光ファイバの波長１．５５μｍでの初期の伝送
損失は０．２１ｄＢ／ｋｍ であり良好であった。ま
た、この光ファイバを８０℃、水素分圧１気圧の雰囲気
下で保持して、２０時間おきに波長１．２４μｍでの伝
送損失変化（△α）を測定した。その結果を図３に示
す。この結果から最初の２０時間までは水素に起因する
伝送損失増は全く見られず、水素がコア部にまで達して
いないことが確認できた。
含有ＳｉＯ2 からなるコア部とＳｉＯ2 からなるクラッ
ド部とを有する出発ロッドにガラス微粒子を堆積させた
直径１００ｍｍのガラス微粒子堆積体を、図１に示す装
置を用いて焼結した。添加する物質としては五塩化リン
（ＰＣｌ5 ）を用いた。添加でんそ（化合物）２をヒー
タ１の内部に設置し、通常の焼結プロセスを行っている
際に、ヒータ１を１７０℃に加熱して焼結炉内のＰＣｌ
5 の分圧が０．５ｍｍＨｇとなるようにして焼結を行っ
た。このようにして得られた焼結体を延伸、火炎研磨
後、図２に示すような装置を用いて実施例１と同様にし
て線引した。光ファイバ用母材７はヒータ８で溶融され
て外径１２５μｍに紡糸され、反応管９に導かれる。反
応管９には原料供給装置１０からカーボンコート用の原
料が供給されており、ファイバそのものの有する熱によ
り、反応し、ファイバ上に４０μｍ厚さのカーボン膜が
形成される。その後、樹脂を被覆し光ファイバ１３を得
た。この光ファイバの波長１．５５μｍでの初期の伝送
損失は０．２１ｄＢ／ｋｍ であり良好であった。ま
た、この光ファイバを８０℃、水素分圧１気圧の雰囲気
下で保持して、２０時間おきに波長１．２４μｍでの伝
送損失変化（△α）を測定した。その結果を図３に示
す。この結果から最初の２０時間までは水素に起因する
伝送損失増は全く見られず、水素がコア部にまで達して
いないことが確認できた。
【００１９】〔実施例５〕実施例１と同様に、ＧｅＯ2
含有ＳｉＯ2 からなるコア部とＳｉＯ2 からなるクラッ
ド部とを有する出発ロッドにガラス微粒子を堆積させた
直径１００ｍｍのガラス微粒子堆積体を、図１に示す装
置を用いて焼結した。添加する物質としては、三塩化ホ
ウ素（ＢＣｌ3 ）を用いた。ＢＣｌ3 は１２．５℃以上
では気体であるので、ヒータ１から直接ＢＣｌ3 ガスを
供給した。通常の焼結プロセスを行っているときに、焼
結炉内のＢＣｌ3 の分圧が０．１ｍｍＨｇとなるように
して焼結を行った。このようにして得られた焼結体を延
伸、火炎研磨後、図２に示すような装置を用いて実施例
１と同様に線引きした。光ファイバ用母材７はヒータ８
で溶融されて外径１２５μｍに紡糸され、反応管９に導
かれる。反応管９には原料供給装置１０からのカーボン
コート用の原料が供給されており、ファイバそのものの
有する熱により反応し、ファイバ上に４０μｍ厚さのカ
ーボン膜が形成される。その後、樹脂を被覆し光ファイ
バ１３を得た。この光ファイバの波長１．５５μｍでの
初期の伝送損失は０．２０ｄＢ／ｋｍであり良好であっ
た。また、この光ファイバを８０℃、水素分圧１気圧の
雰囲気下で保持し、２０時間おきに波長１．２４μｍで
の伝送損失変化（△α）を測定した。その結果を図３に
示す。この結果から最初の４０時間までは水素に起因す
る伝送損失増は全く見られず、水素がコア部にまで達し
ていないことが確認された。
含有ＳｉＯ2 からなるコア部とＳｉＯ2 からなるクラッ
ド部とを有する出発ロッドにガラス微粒子を堆積させた
直径１００ｍｍのガラス微粒子堆積体を、図１に示す装
置を用いて焼結した。添加する物質としては、三塩化ホ
ウ素（ＢＣｌ3 ）を用いた。ＢＣｌ3 は１２．５℃以上
では気体であるので、ヒータ１から直接ＢＣｌ3 ガスを
供給した。通常の焼結プロセスを行っているときに、焼
結炉内のＢＣｌ3 の分圧が０．１ｍｍＨｇとなるように
して焼結を行った。このようにして得られた焼結体を延
伸、火炎研磨後、図２に示すような装置を用いて実施例
１と同様に線引きした。光ファイバ用母材７はヒータ８
で溶融されて外径１２５μｍに紡糸され、反応管９に導
かれる。反応管９には原料供給装置１０からのカーボン
コート用の原料が供給されており、ファイバそのものの
有する熱により反応し、ファイバ上に４０μｍ厚さのカ
ーボン膜が形成される。その後、樹脂を被覆し光ファイ
バ１３を得た。この光ファイバの波長１．５５μｍでの
初期の伝送損失は０．２０ｄＢ／ｋｍであり良好であっ
た。また、この光ファイバを８０℃、水素分圧１気圧の
雰囲気下で保持し、２０時間おきに波長１．２４μｍで
の伝送損失変化（△α）を測定した。その結果を図３に
示す。この結果から最初の４０時間までは水素に起因す
る伝送損失増は全く見られず、水素がコア部にまで達し
ていないことが確認された。
【００２０】〔実施例６〕実施例１と同様に、ＧｅＯ2
含有ＳｉＯ2 からなるコア部とＳｉＯ2 からなるクラッ
ド部とを有する出発ロッドにガラス微粒子を堆積させた
直径１００ｍｍのガラス微粒子堆積体を、図１に示す装
置を用いて焼結した。添加する物質としては、ＡｌＣｌ
3 およびＰＣｌ5 を用いた。これらの添加物質を混合
し、ヒータ１の内部に設置し、通常の焼結プロセスを行
っているときに、ヒータ１を１００℃に加熱して焼結炉
内のＡｌＣｌ3 とＰＣｌ5 の分圧の和が１．０ｍｍＨｇ
となるようにして焼結を行った。このようにして得られ
た焼結体を延伸、火炎研磨後、図２に示すような装置を
用いて実施例１と同様に線引きした。光ファイバ用母材
７はヒータ８で溶融、外径１２５μｍに紡糸され、反応
管９に導かれる。反応管９には原料供給装置１０からの
カーボンコート用の原料が供給されており、ファイバそ
のものの有する熱により反応し、ファイバ上にカーボン
膜が形成される。その後、樹脂を被覆し光ファイバ１３
を得た。この光ファイバの波長１．５５μｍでの初期の
伝送損失は０．２１ｄＢ／ｋｍであり良好であった。ま
た、この光ファイバを８０℃、水素分圧１気圧の雰囲気
下で保持し、２０時間おきに波長１．２４μｍでの伝送
損失変化（△α）を測定した。その結果を図３に示す。
この結果から最初の４０時間までは水素に起因する伝送
損失増は全く見られず、水素がコア部にまで達していな
いことが確認された。
含有ＳｉＯ2 からなるコア部とＳｉＯ2 からなるクラッ
ド部とを有する出発ロッドにガラス微粒子を堆積させた
直径１００ｍｍのガラス微粒子堆積体を、図１に示す装
置を用いて焼結した。添加する物質としては、ＡｌＣｌ
3 およびＰＣｌ5 を用いた。これらの添加物質を混合
し、ヒータ１の内部に設置し、通常の焼結プロセスを行
っているときに、ヒータ１を１００℃に加熱して焼結炉
内のＡｌＣｌ3 とＰＣｌ5 の分圧の和が１．０ｍｍＨｇ
となるようにして焼結を行った。このようにして得られ
た焼結体を延伸、火炎研磨後、図２に示すような装置を
用いて実施例１と同様に線引きした。光ファイバ用母材
７はヒータ８で溶融、外径１２５μｍに紡糸され、反応
管９に導かれる。反応管９には原料供給装置１０からの
カーボンコート用の原料が供給されており、ファイバそ
のものの有する熱により反応し、ファイバ上にカーボン
膜が形成される。その後、樹脂を被覆し光ファイバ１３
を得た。この光ファイバの波長１．５５μｍでの初期の
伝送損失は０．２１ｄＢ／ｋｍであり良好であった。ま
た、この光ファイバを８０℃、水素分圧１気圧の雰囲気
下で保持し、２０時間おきに波長１．２４μｍでの伝送
損失変化（△α）を測定した。その結果を図３に示す。
この結果から最初の４０時間までは水素に起因する伝送
損失増は全く見られず、水素がコア部にまで達していな
いことが確認された。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明および実施例の結果より明ら
かなように、本発明は気泡や、異物が少なく、ファイバ
強度に優れ外的環境からの水素の拡散による伝送損失の
増加を抑制できる優れた光ファイバであり、本発明の製
造方法は該光ファイバを実現できるものである。
かなように、本発明は気泡や、異物が少なく、ファイバ
強度に優れ外的環境からの水素の拡散による伝送損失の
増加を抑制できる優れた光ファイバであり、本発明の製
造方法は該光ファイバを実現できるものである。
【図１】本発明におけるガラス微粒子堆積体の焼結装置
の概略図である。
の概略図である。
【図２】本発明における線引装置の概略図である。
【図３】実施例１〜実施例５及び比較例１で得られた光
ファイバの、水素処理時間（ｈｒ）による波長１．２４
μｍでの伝送損失変化を表すグラフ図である。
ファイバの、水素処理時間（ｈｒ）による波長１．２４
μｍでの伝送損失変化を表すグラフ図である。
Claims (6)
- 【請求項１】 石英系シングルモードファイバにおい
て、クラッド部分の最外層としてＳｉ，Ｏ以外であって
周期律表の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原子価の
異なる元素を含む石英ガラス層を有し、さらにその外側
にカーボン膜を有することを特徴とする光ファイバ。 - 【請求項２】 上記クラッド部分の最外層としてＳｉ，
Ｏ以外であって周期律表においてＳｉの属する１４族以
外の族に属し且つＳｉとは原子価の異なる元素を含む石
英ガラス層の厚さが光ファイバ半径の０．５倍以下であ
ることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。 - 【請求項３】 上記Ｓｉ，Ｏ以外であって周期律表にお
いてＳｉの属する１４族以外の族に属し且つＳｉとは原
子価の異なる元素がＡｌ，Ｂ及びＰから選ばれる１つ又
は複数であることを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の光ファイバ。 - 【請求項４】 屈折率調整用ドーパントを含むＳｉＯ2
からなるコア部と、ＳｉＯ2 からなるクラッド部を有す
る出発ロッド外周にガラス微粒子を堆積させた後、該ガ
ラス微粒子堆積部を焼結してガラス母材とし、該ガラス
母材を延伸した後線引する際に熱ＣＶＤ反応により光フ
ァイバ表面にカーボン膜をコーティングする光ファイバ
の製造方法において、該ガラス微粒子堆積部の焼結工程
において焼結炉雰囲気ガスにＳｉ，Ｏ以外であって周期
律表の１４族以外の族に属し且つＳｉとは原子価の異な
る元素の化合物を導入することを特徴とする請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載の光ファイバの製造方
法。 - 【請求項５】 屈折率調整用ドーパントを含むＳｉＯ2
からなるコア部と、ＳｉＯ2 からなるクラッド部を有す
る出発ロッド外周にガラス微粒子を堆積させた後、該ガ
ラス微粒子堆積部を焼結してガラス母材とし、該ガラス
母材を延伸した後、該延伸体の外側にガラスロッドの内
側をくり抜いて作成したパイプを被せてコラプスするこ
とによりガラス母材とし、該ガラス母材を線引する際に
熱ＣＶＤ反応により光ファイバ表面にカーボン膜をコー
ティングする光ファイバの製造方法において、該ガラス
微粒子堆積部の焼結工程において焼結炉雰囲気ガスにＳ
ｉ，Ｏ以外であって周期律表の１４族以外の族に属し且
つＳｉとは原子価の異なる元素の化合物を導入すること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の光ファイバの製造方法。 - 【請求項６】 上記焼結炉雰囲気ガスに導入されるＳ
ｉ，Ｏ以外であって周期律表の１４族以外の族に属し且
つＳｉとは原子価の異なる元素の化合物がＡｌ，Ｂ又は
Ｐの化合物から選ばれる１つ又は複数であることを特徴
とする請求項４又は請求項５記載の光ファイバの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7043763A JPH08239247A (ja) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | 光ファイバ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7043763A JPH08239247A (ja) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | 光ファイバ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08239247A true JPH08239247A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=12672805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7043763A Pending JPH08239247A (ja) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | 光ファイバ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08239247A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6110037A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバ母材の製造方法 |
| JPH0588055A (ja) * | 1991-09-25 | 1993-04-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | カーボン被覆光フアイバ |
| JPH05105466A (ja) * | 1991-10-14 | 1993-04-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ母材の製造方法 |
| JPH06211544A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-08-02 | American Teleph & Telegr Co <Att> | ドープされた光ファイバを有するシステム |
-
1995
- 1995-03-03 JP JP7043763A patent/JPH08239247A/ja active Pending
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