JPS596820B2 - 光フアイバ母材の製造法 - Google Patents
光フアイバ母材の製造法Info
- Publication number
- JPS596820B2 JPS596820B2 JP21665382A JP21665382A JPS596820B2 JP S596820 B2 JPS596820 B2 JP S596820B2 JP 21665382 A JP21665382 A JP 21665382A JP 21665382 A JP21665382 A JP 21665382A JP S596820 B2 JPS596820 B2 JP S596820B2
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- refractive index
- porous glass
- glass preform
- boron compound
- Prior art date
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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]
- C03B37/01446—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
- 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
- C03B2201/10—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with boron
-
- 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
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ＶＡＤ法により光ファイバ母材を製造する方
法に関するものである。
法に関するものである。
従来より、光通信に使用される光ファイバは各種の方法
により製造されているが、ＶＡＤ法が最近注目されつつ
ある。
により製造されているが、ＶＡＤ法が最近注目されつつ
ある。
ＶＡＤ法（気相軸付法）は、回転しながら上方向に移動
する棒状基材の下端に煤状ガラス微粒子を付着堆積し、
棒状基材を引き上げながら煤状ガラス微粒子を軸方向に
成長させて棒状の多孔質ガラスプリフォームを形成した
後、所定の処理を施して光ファイバ母材を形成する方法
である。そして、この光ファイバ母材を紡糸して光ファ
イバを形成している。ところで、ＶＡＤ法により光ファ
イバを製造する場合、種々の形の屈折率プロファイルが
形成されている。
する棒状基材の下端に煤状ガラス微粒子を付着堆積し、
棒状基材を引き上げながら煤状ガラス微粒子を軸方向に
成長させて棒状の多孔質ガラスプリフォームを形成した
後、所定の処理を施して光ファイバ母材を形成する方法
である。そして、この光ファイバ母材を紡糸して光ファ
イバを形成している。ところで、ＶＡＤ法により光ファ
イバを製造する場合、種々の形の屈折率プロファイルが
形成されている。
そして、屈折率プロファイルを規定するものとして火炎
内の反応状態や煤状ガラス微粒子の流れや温度分布等が
あるが、ＶＡＤ法による場合には第１図の実線で示すよ
うに外側付近ａにおける屈折率が比較的高いプロファイ
ルが得られる傾向がある。外側付近ａにおける屈折率が
比較的高いプロファイルを有する光ファイバは、帯域特
性が良好でない。そこで、火炎内の反応状態や煤状ガラ
ス微粒子の流れや温度分布等を調整することにより屈折
率分布を良好にしようとする試みもあるが、満足な結果
は得られず、外側付近ａにおける屈折率を低くする方法
の出現が要望されている。本発明者等は上記要望に答え
るために鋭意研究を行つた結果、ＶＡＤ法により形成さ
れた多孔質ガラスプリフォームを硼素化合物および酸素
の存在下で熱処理した後、所定の処理を施すと、第１図
の点線に示すように外側付近ａにおける屈折率が低下し
、二乗分布型で帯域特性の良好な光ファイバが得られる
ことを知見した。
内の反応状態や煤状ガラス微粒子の流れや温度分布等が
あるが、ＶＡＤ法による場合には第１図の実線で示すよ
うに外側付近ａにおける屈折率が比較的高いプロファイ
ルが得られる傾向がある。外側付近ａにおける屈折率が
比較的高いプロファイルを有する光ファイバは、帯域特
性が良好でない。そこで、火炎内の反応状態や煤状ガラ
ス微粒子の流れや温度分布等を調整することにより屈折
率分布を良好にしようとする試みもあるが、満足な結果
は得られず、外側付近ａにおける屈折率を低くする方法
の出現が要望されている。本発明者等は上記要望に答え
るために鋭意研究を行つた結果、ＶＡＤ法により形成さ
れた多孔質ガラスプリフォームを硼素化合物および酸素
の存在下で熱処理した後、所定の処理を施すと、第１図
の点線に示すように外側付近ａにおける屈折率が低下し
、二乗分布型で帯域特性の良好な光ファイバが得られる
ことを知見した。
本発明はこの知見に基づいて完成されたもので、その特
徴はＶＡＤ法により形成された多孔質ガラスプリフォー
ムを硼素化合物および酸素の存在下で熱処理して屈折率
分布を調整することにある。以下、本発明を詳細に説明
する。
徴はＶＡＤ法により形成された多孔質ガラスプリフォー
ムを硼素化合物および酸素の存在下で熱処理して屈折率
分布を調整することにある。以下、本発明を詳細に説明
する。
先ず、ＶＡＤ法により回転しながら上方向に移動する棒
状基材の下端に煤状ガラス微粒子を付着堆積し、棒状基
材を引き上げながら煤状ガラス微粒子を軸方向に成長さ
せて棒状の多孔質ガラスプリフオームを形成する。
状基材の下端に煤状ガラス微粒子を付着堆積し、棒状基
材を引き上げながら煤状ガラス微粒子を軸方向に成長さ
せて棒状の多孔質ガラスプリフオームを形成する。
ついで、上記多孔質ガラスプリフオームを硼素化合物と
酸素の存在下で熱処理する。
酸素の存在下で熱処理する。
具体的には、例えば第２図に示すような石英パイプやア
ルミナパイプなどで形成された反応容器１内に上記多孔
質ガラスプリヒオーム２を収容し、反応容器１のほぼ中
央部に設けられた硼素化合物ガス導入パイプ３からガス
状の硼素化合物を供給し、反応容器１の下部に設けられ
た酸素ガス導入パイプ４から酸素ガスを同時に送り込む
。硼素化合物としては、ＢＢｒ３，Ｂ２Ｈ６等が用いら
れ、Ｂ２Ｈ６は常温で気体であるので、そのまま反応容
器１に送り込まれ、ＢＢｒ３は常温で液体であるので、
Ａｒガスなどの不活性ガスでバブリングさせて気化させ
られたうえ、反応容器１内に供給される。硼素化合物ガ
スの供給量は、多孔質ガラスプリフオーム２の大きさ、
処理温度、処理時間および硼素化合物の種類によつて左
右されるが通常は１０〜３０ＣＣ／分の範囲が望ましい
値である。また、酸素ガスの供給量は硼素化合物ガスの
供給量によつて決められ、硼素化合物を十分に酸化し、
酸化物としうる量が必要であり、上記硼素化合物ガスの
供給量に対応して２００〜６００ＣＣ／分とされる。そ
して、反応容器１の外側には、この容器１を取り囲む加
熱ヒータ５が設けられ、この加熱ヒータ５によつて反応
容器１内の多孔質ガラスプリフオーム２、硼素化合物お
よび酸素力坊口熱され、熱処理が行われる。
ルミナパイプなどで形成された反応容器１内に上記多孔
質ガラスプリヒオーム２を収容し、反応容器１のほぼ中
央部に設けられた硼素化合物ガス導入パイプ３からガス
状の硼素化合物を供給し、反応容器１の下部に設けられ
た酸素ガス導入パイプ４から酸素ガスを同時に送り込む
。硼素化合物としては、ＢＢｒ３，Ｂ２Ｈ６等が用いら
れ、Ｂ２Ｈ６は常温で気体であるので、そのまま反応容
器１に送り込まれ、ＢＢｒ３は常温で液体であるので、
Ａｒガスなどの不活性ガスでバブリングさせて気化させ
られたうえ、反応容器１内に供給される。硼素化合物ガ
スの供給量は、多孔質ガラスプリフオーム２の大きさ、
処理温度、処理時間および硼素化合物の種類によつて左
右されるが通常は１０〜３０ＣＣ／分の範囲が望ましい
値である。また、酸素ガスの供給量は硼素化合物ガスの
供給量によつて決められ、硼素化合物を十分に酸化し、
酸化物としうる量が必要であり、上記硼素化合物ガスの
供給量に対応して２００〜６００ＣＣ／分とされる。そ
して、反応容器１の外側には、この容器１を取り囲む加
熱ヒータ５が設けられ、この加熱ヒータ５によつて反応
容器１内の多孔質ガラスプリフオーム２、硼素化合物お
よび酸素力坊口熱され、熱処理が行われる。
処理温度は、硼素化合物の種類、処理時間等によつて左
右されるが、通常のＳｉＯ２系ガラスプリフオームの場
合は１０００〜１３００℃程度の範囲とされる。また、
処理時間は処理温度、多孔質ガラスプリフオーム２の大
きさ、硼素化合物の種類等によつて変動するが、１〜１
０時間の範囲とされる。さらに、この熱処理中に多孔質
ガラスプリフオーム２を回転数１０〜 ３０ｒｐｍで回
転させつつ下方に、送り速度２ 〜１０ｍｍ／分で移送
して熱処理の均一化を計るようにする。このような硼素
化合物ガスと酸素との存在下での熱処理によつて、まず
硼素化合物ガスと酸素ガスとが多孔質ガラスプリフオー
ム２中に拡散してゆくとともに次の反応式によつて表わ
される熱酸化反応により酸化硼素（Ｂ，Ｏ。）となる。
このＢ２Ｏ３は多孔質ガラスプリフオーム２の外側付近
のポーラスな部分に沈着、付着する。Ｂ２Ｏ，の屈折率
はＳｉＯ２に比べて小さいので結果的に多孔質ガラスプ
リフオーム２の外側付近の屈折率は低下し、第１図の点
線で示すような二乗分布型の屈折率分布（プロフアイル
）が得られる。この際、硼素化合物ガスおよび酸素ガス
の供給量、処理温度、処理時間等を適宜上記範囲内で変
化させることにより、多孔質ガラスプリフオーム２の外
側部分の屈折率の低下の程度を制御することができる。
ついで、この熱処理が終つた多孔質ガラスプリフオーム
２は加熱されて透明ガラス化され、光フアイバ母材とな
る。なお、上記熱処理に伴つて生成する排ガスは反応容
器１の上部に設けられた排気パイプ６から反応容器１外
に排出される。
右されるが、通常のＳｉＯ２系ガラスプリフオームの場
合は１０００〜１３００℃程度の範囲とされる。また、
処理時間は処理温度、多孔質ガラスプリフオーム２の大
きさ、硼素化合物の種類等によつて変動するが、１〜１
０時間の範囲とされる。さらに、この熱処理中に多孔質
ガラスプリフオーム２を回転数１０〜 ３０ｒｐｍで回
転させつつ下方に、送り速度２ 〜１０ｍｍ／分で移送
して熱処理の均一化を計るようにする。このような硼素
化合物ガスと酸素との存在下での熱処理によつて、まず
硼素化合物ガスと酸素ガスとが多孔質ガラスプリフオー
ム２中に拡散してゆくとともに次の反応式によつて表わ
される熱酸化反応により酸化硼素（Ｂ，Ｏ。）となる。
このＢ２Ｏ３は多孔質ガラスプリフオーム２の外側付近
のポーラスな部分に沈着、付着する。Ｂ２Ｏ，の屈折率
はＳｉＯ２に比べて小さいので結果的に多孔質ガラスプ
リフオーム２の外側付近の屈折率は低下し、第１図の点
線で示すような二乗分布型の屈折率分布（プロフアイル
）が得られる。この際、硼素化合物ガスおよび酸素ガス
の供給量、処理温度、処理時間等を適宜上記範囲内で変
化させることにより、多孔質ガラスプリフオーム２の外
側部分の屈折率の低下の程度を制御することができる。
ついで、この熱処理が終つた多孔質ガラスプリフオーム
２は加熱されて透明ガラス化され、光フアイバ母材とな
る。なお、上記熱処理に伴つて生成する排ガスは反応容
器１の上部に設けられた排気パイプ６から反応容器１外
に排出される。
以下、実施例を示して本発明を具体的に説明する。
実施例 １
ＳｉＣι４２００ＣＣ／分、ＧｅＣｔ４５ＯＣＣ／分、
ＰＯｃｔ３５ＣＣ／分、Ｈ２３ＯＯＯＣＣ／分、０２５
５００ＣＣ／分を四重管バーナに供給し、かつ棒状基材
を回転数２０ｒｐｍで回転させつつ引上げ速度５０ｍｍ
／時間で引上げ、ＶＡＤ法にて外径５０ｍｍ．長さ３５
０關の多孔質ガラスプリフオームを形成した。
ＰＯｃｔ３５ＣＣ／分、Ｈ２３ＯＯＯＣＣ／分、０２５
５００ＣＣ／分を四重管バーナに供給し、かつ棒状基材
を回転数２０ｒｐｍで回転させつつ引上げ速度５０ｍｍ
／時間で引上げ、ＶＡＤ法にて外径５０ｍｍ．長さ３５
０關の多孔質ガラスプリフオームを形成した。
ついで、この多孔質ガラスプリフオームを第２図に示す
反応容器１に収容してＢ２Ｈ６ガスおよび酸素ガスの存
在下で熱処理を行つた。
反応容器１に収容してＢ２Ｈ６ガスおよび酸素ガスの存
在下で熱処理を行つた。
熱処理の条件は次の通りである。Ｂ２Ｈ６供給量 ２０
ＣＣ／分 ０２供給量 ６００ＣＣ／分 熱処理温度 １２００℃ 熱処理時間 ３時間 多孔質ガラスブリフオームの回転数および ２５ｒｐｍ
送り速度 ５ｍＴｆＬ／分このようにして、熱処理され
た多孔質ガラスプリフオームを１４５０℃で透明ガラス
化して光フアイバ母材とし、この光フアイバ母材から光
フアイバを製造した。
ＣＣ／分 ０２供給量 ６００ＣＣ／分 熱処理温度 １２００℃ 熱処理時間 ３時間 多孔質ガラスブリフオームの回転数および ２５ｒｐｍ
送り速度 ５ｍＴｆＬ／分このようにして、熱処理され
た多孔質ガラスプリフオームを１４５０℃で透明ガラス
化して光フアイバ母材とし、この光フアイバ母材から光
フアイバを製造した。
得られた光フアイバは、第３図に示すような屈折率分布
を有していた。一方、比較のため、Ｂ２Ｈ６ガスおよび
０２ガスで処理しない多孔質ガラスプリフオームから同
様の方法によつて光フアイバを製造したところ、第４図
に示すような屈折率分布を有する光フアイバが得られた
。
を有していた。一方、比較のため、Ｂ２Ｈ６ガスおよび
０２ガスで処理しない多孔質ガラスプリフオームから同
様の方法によつて光フアイバを製造したところ、第４図
に示すような屈折率分布を有する光フアイバが得られた
。
第３図と第４図との屈折率分布を比較すると明らかなよ
うに、本発明の方法で処理されたもののプロフアイルは
二乗分布型で外側付近における屈折率は低いのに対し、
処理しない従来のもののプロフアイルは完全な二乗分布
型ではなく、外側付近における屈折率が比較的高い。
うに、本発明の方法で処理されたもののプロフアイルは
二乗分布型で外側付近における屈折率は低いのに対し、
処理しない従来のもののプロフアイルは完全な二乗分布
型ではなく、外側付近における屈折率が比較的高い。
このことから、本発明の方法で処理された光フアイバ母
材から形成される光フアイバは、従来のものに比べて帯
域特性が良好であることがわかる。実施例 ２ 実施例１と同様にして得られた多孔質ガラスプリフオー
ムをＢＢｒ３ガスおよび０２ガスの存在下で熱処理した
。
材から形成される光フアイバは、従来のものに比べて帯
域特性が良好であることがわかる。実施例 ２ 実施例１と同様にして得られた多孔質ガラスプリフオー
ムをＢＢｒ３ガスおよび０２ガスの存在下で熱処理した
。
熱処理条件は、ＢＢｒ３の供給量を１０ＣＣ／分とし、
０２の供給量を２００ＣＣ／分とした以外は実施例１と
同一とした。熱処理後の多孔質ガラスプリフオームから
得られた光フアイバの屈折率分布は第３図に示したもの
とほぼ同様の二乗分布型であつた。以上説明したように
、本発明の光フアイバ母材の製造法は、ＶＡＤ法により
得られた多孔質ガラスプリフオームを硼素化合物および
酸素の存在下で熱処理するものである。
０２の供給量を２００ＣＣ／分とした以外は実施例１と
同一とした。熱処理後の多孔質ガラスプリフオームから
得られた光フアイバの屈折率分布は第３図に示したもの
とほぼ同様の二乗分布型であつた。以上説明したように
、本発明の光フアイバ母材の製造法は、ＶＡＤ法により
得られた多孔質ガラスプリフオームを硼素化合物および
酸素の存在下で熱処理するものである。
したがつて、本発明によれば多孔質ガラスプリフオーム
の外側付近部分の屈折率を低下させることができ、二乗
分布型の屈折率分布を確実に形成できる。よつて、本発
明の方法によつて処理された多孔質ガラスプリフオーム
から得られる光フアイバは二乗分布型の屈折率分布（プ
ロフアイノリを有し、帯域特性の良好なものとなる。
の外側付近部分の屈折率を低下させることができ、二乗
分布型の屈折率分布を確実に形成できる。よつて、本発
明の方法によつて処理された多孔質ガラスプリフオーム
から得られる光フアイバは二乗分布型の屈折率分布（プ
ロフアイノリを有し、帯域特性の良好なものとなる。
第１図は本発明の方法と従来法とで得られた光フアイバ
の屈折率分布を示すグラフ、第２図は本発明の方法を実
施するに好適な装置の一例を示す概略構成図、第３図は
実施例１で得られた光フアイバ母材から形成された光フ
アイバの屈折率分布を示すグラフ、第４図は従来法で得
られた光フアイバの屈折率分布を示すグラフである。 １・・・・・・反応容器、２・・・・・・多孔質ガラス
プリフオーム、３・・・・・・硼素化合物ガス導入パイ
プ、４・・・・・・酸素ガス導入パイプ、５・・・・・
・加熱ヒータ、６・・・・・・排気パイプ。
の屈折率分布を示すグラフ、第２図は本発明の方法を実
施するに好適な装置の一例を示す概略構成図、第３図は
実施例１で得られた光フアイバ母材から形成された光フ
アイバの屈折率分布を示すグラフ、第４図は従来法で得
られた光フアイバの屈折率分布を示すグラフである。 １・・・・・・反応容器、２・・・・・・多孔質ガラス
プリフオーム、３・・・・・・硼素化合物ガス導入パイ
プ、４・・・・・・酸素ガス導入パイプ、５・・・・・
・加熱ヒータ、６・・・・・・排気パイプ。
Claims (1)
- １ ＶＡＤ法により得られた多孔質ガラスプリフォーム
を硼素化合物および酸素の存在下で熱処理し、上記多孔
質ガラスプリフォームの外側部分に酸化硼素を沈着させ
ることにより屈折率を低下させ、上記多孔質ガラスプリ
フォームの屈折率分布を二乗分布型とすることを特徴と
する光ファイバ母材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21665382A JPS596820B2 (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 光フアイバ母材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21665382A JPS596820B2 (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 光フアイバ母材の製造法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54123679A Division JPS5844619B2 (ja) | 1979-09-26 | 1979-09-26 | 光フアイバ母材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58130133A JPS58130133A (ja) | 1983-08-03 |
| JPS596820B2 true JPS596820B2 (ja) | 1984-02-14 |
Family
ID=16691818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21665382A Expired JPS596820B2 (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 光フアイバ母材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596820B2 (ja) |
-
1982
- 1982-12-10 JP JP21665382A patent/JPS596820B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58130133A (ja) | 1983-08-03 |
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