JPH10167746A - 光ファイバ用母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ用母材の製造方法

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JPH10167746A
JPH10167746A JP32932196A JP32932196A JPH10167746A JP H10167746 A JPH10167746 A JP H10167746A JP 32932196 A JP32932196 A JP 32932196A JP 32932196 A JP32932196 A JP 32932196A JP H10167746 A JPH10167746 A JP H10167746A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 光ファイバ用ガラス母材の製造において、半
径方向にドーパント濃度を均一にすること。 【解決手段】 光ファイバ用母材の製造において、ドー
パントをドープした多孔質ガラス母材の表面を少なくと
も5重量%研削した後、焼結・ガラス化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドーパントがドー
プされた光増幅用の光ファイバ用母材の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】光増幅器が実用化され、幹線系や加入者
系の実験にも使用されている。この光増幅器に求められ
る特性としては、高速伝送性、高効率性や低雑音性が挙
げられる。高速伝送性のためには大容量伝送が必要で、
波長多重伝送系で使用される光増幅器としては、広帯域
な増幅波長特性が求められ、光増幅器用の希土類元素添
加の光ファイバも広帯域性が必要となる。また、広帯域
性とするためには、希土類元素を添加したコアに更にア
ルミニウムを高密度に添加することが必要である。一
方、高出力で効率の良い光増幅器が求められており、光
増幅器用光ファイバとしても同様の特性が必要となる。
そのためには、コアの内周部のみに希土類元素を添加し
た二重コア光ファイバがよいとされている。このような
二重コア光ファイバ用の光増幅用光ファイバ母材として
は、合成石英にゲルマニウム、エルビウムと3重量%程
度のアルミニウムをドープしたセンターコアと合成石英
にゲルマニウムをドープしたサイドコアよりなる二重コ
アタイプが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】エルビウムをドープし
た光ファイバ母材の製造方法には、多孔質ガラス母材へ
のエルビウム元素のドープの方法により気相法と液相法
がある。気相法は、塩化エルビウム等の化合物を高温度
で昇華させて多孔質ガラス母材にドープする方法であ
り、また液相法は、塩化エルビウムのアルコール溶液中
に多孔質ガラス母材を含浸させた後、アルコールを蒸発
させる方法で、いずれの方法もエルビウム化合物を均一
に多孔質ガラス母材にドープさせることが難しい。特に
溶液法では、母材表面にエルビウム化合物が多くなる傾
向があり、これを焼結・ガラス化した光ファイバ用母材
は図2に示すようにエルビウム濃度が表面付近で高くな
り、表面に酸化エルビウムが析出してくるという問題が
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる問題点
に鑑みなされたもので、光ファイバ用母材の製造方法に
おいて、ドーパントをドープした多孔質ガラス母材の表
面を少なくとも5重量%研削したのち、焼結・ガラス化
することを特徴とするもので、本発明により、半径方向
にドーパントが均一に分布した光ファイバ用母材が得ら
れ、また、研削を母材のガラス化前の多孔質状態で行う
ので、短時間で容易に加工することができる。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明では、ドーパントとしてはエルビウム、アルミニ
ウム、ゲルマニウム等であり、多孔質ガラス母材へのエ
ルビウムのドープは溶液含浸法により行われ、またこの
多孔質ガラス母材はアルミニウムが気相法によりドープ
された、VAD法等で製造されたものである。例えば、
ガラス原料ガスとして、キャリアガスでバブリングされ
た四塩化ケイ素および四塩化ゲルマニウムと、気相法に
より、加温昇華させた塩化アルミニウムとを、酸水素火
炎中で火炎加水分解してガラス微粒子を生成させ、これ
を回転するターゲットに堆積させ、軸方向に成長させて
多孔質ガラス母材を得る。次いで、この多孔質ガラス母
材を約1200℃に加熱して母材密度を0.4 〜0.5g/cm3に調
整した後、溶液含浸法により、ハロゲン化エルビウムの
メタノール溶液に含浸し、乾燥して、多孔質ガラス母材
にエルビウムを50〜3000ppm ドープさせる。
【0006】本発明では図2に示すような光ファイバ用
母材の表面付近のエルビウム濃度の高い部分を除去する
ために、多孔質ガラス母材の表面を少なくとも5重量%
の、母材の半径方向のエルビウム濃度が均一となる量を
研削することが必要で、5重量%未満では、エルビウム
濃度が母材の半径方向に均一なものが得られない。ま
た、研削は、カッターで削る等の方法で、多孔質ガラス
母材が上記の研削量となるまで母材表面の研削を行えば
よい。このように本発明では母材の研削を多孔質の状態
で行うので、加工が短時間で済み、しかも容易である。
【0007】研削後のエルビウムドープ多孔質ガラス母
材は公知の方法で焼結・ガラス化され光ファイバ用母材
が得られる。この焼結・ガラス化は例えば、ヘリウム、
塩素等の雰囲気で1400〜1600℃で行えばよい。
【0008】図1は、本発明により得られた光ファイバ
用母材のEPMAによる半径方向のエルビウム濃度分布
の測定結果で、エルビウムが均一に分布している。一
方、図2は、研削を行わなかった場合の直径方向のエル
ビウム濃度分布の測定結果を示したもので、母材の表面
付近でエルビウム濃度が高くなることを示している。
【0009】
【実施例】
実施例 キャリアガスのアルゴンガスにより、四塩化ケイ素(Si
Cl4 )205SCCM 、四塩化ゲルマニウム(GeCl4 )155SCC
M をバブリングし、塩化アルミニウム(AlCl3)を140
℃で加温昇華させ、水素ガス4.7SLM、酸素ガス10SLM 、
アルゴンガス1SLM とともにバーナに送り、酸水素火炎
加水分解反応によりガラス微粒子を生成させ、回転する
ターゲットに堆積させ、軸方向に引き上げながら成長さ
せて、アルミニウムが25000ppm添加された、外径60mm、
長さ200mm の多孔質ガラス母材を作製した。この母材を
加熱炉中ヘリウム雰囲気で、約1200℃で加熱し、多孔質
体の密度を0.24g/cm3 から0.44g/cm3 に上げた。次い
で、この母材を塩化エルビウム濃度3g/l のメタノール
溶液に3時間含浸させた後、これを室温で2昼夜乾燥し
たところ、エルビウムの含有量は400ppmであった。次い
で、母材の重量を測定し、カッターを用いて母材の表面
を均一に研削し、研削量が5重量%になるまで行なっ
た。次いで、これを加熱炉でヘリウム、塩素雰囲気中で
1600℃で焼結・ガラス化して、外径25mm、長さ250mm の
透明ガラス母材を得た。この透明ガラス母材の半径方向
のエルビウム濃度をEPMAで測定したところ、図1に
示す結果が得られ、均一な分布を示した。
【0010】比較例 多孔質ガラス母材の表面の研削を行わなかった以外は実
施例と同様に行って得られた外径28mm、長さ250mm の透
明ガラス母材の直径方向のエルビウムのドープ濃度をE
PMAで測定したところ、図2に示す結果が得られ、母
材の表面付近でエルビウム濃度が高くなる分布を示し
た。
【0011】
【発明の効果】本発明により、ドーパント濃度が均一な
光ファイバ用ガラス母材を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ファイバ用母材の半径方向のエ
ルビウム濃度のEPMAによる測定結果を示した図であ
る。
【図2】従来法による光ファイバ用母材の直径方向のエ
ルビウム濃度のEPMAによる測定結果を示した図であ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ドーパントをドープした多孔質ガラス母材
    の表面を少なくとも5重量%研削した後、焼結・ガラス
    化することを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
  2. 【請求項2】多孔質ガラス母材に気相法によりハロゲン
    化アルミニウムをドープし、次いでこの多孔質ガラス母
    材に溶液含浸法によりハロゲン化エルビウムをドープし
    た後、多孔質ガラス母材の表面を少なくとも5重量%研
    削する請求項1に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6474106B1 (en) * 1999-11-30 2002-11-05 Corning Incorporated Rare earth and alumina-doped optical fiber preform process
JP2011032137A (ja) * 2009-08-03 2011-02-17 Furukawa Electric Co Ltd:The 希土類元素添加光ファイバ母材の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6474106B1 (en) * 1999-11-30 2002-11-05 Corning Incorporated Rare earth and alumina-doped optical fiber preform process
JP2011032137A (ja) * 2009-08-03 2011-02-17 Furukawa Electric Co Ltd:The 希土類元素添加光ファイバ母材の製造方法

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