JPS6144821B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6144821B2 JPS6144821B2 JP10721683A JP10721683A JPS6144821B2 JP S6144821 B2 JPS6144821 B2 JP S6144821B2 JP 10721683 A JP10721683 A JP 10721683A JP 10721683 A JP10721683 A JP 10721683A JP S6144821 B2 JPS6144821 B2 JP S6144821B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- refractive index
- sicl
- ejected
- center
- 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
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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
- 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
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
- C03B2207/26—Multiple ports for glass precursor
- C03B2207/28—Multiple ports for glass precursor for different glass precursors, reactants or modifiers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Description
本発明は光フアイバ、特にステツプ型屈折率分
布を有する光フアイバ用プリフオームの製造方法
に関する。 従来、一般に多重管バーナを用い出発材の軸方
向にガラス微粒子を積層させてスート母材を製造
する場合には、第１図に示すように、中心ノズル
１よりH2ガスを添加したSiCl4・GeCl4を噴出さ
せ、中心孔のすぐ外側の第２ノズル３よりH2ガ
スを添加したSiCl4を噴出させ、次の反応によ
り、出発材の軸方向にスート母材を成長させて製
造していた。 SiCl4＋2H2O→SiO2＋4HCl GeCl4＋2H2O→GeO2＋4HCl 尚、第１図に示す第３ノズル５からはArを噴
出させ、第４ノズル７からはO2を噴出させる。
そして、このような場合、中心部からGeCl4が噴
出しているため、火炎の中心から外れるに従つて
GeO2の分布は減少する。また、火炎表面での温
度分布は、中心部で高く周辺部で低いため、
GeO2のSiO2粒子への固溶収率（ドーパント収
率）は中心部で高く周辺部で低いことにより、得
られたプリフオームの半径方向線上のGeO2の濃
度は中心部で高く周辺部で低い状態となり、一般
には第２図に示す如くグレーデツド型９分布とな
る。従つて、従来技術の製造方法ではステツプ型
の屈折率分布を得ることは極めて困難であつた。 なお、第２図１１はステツプ型の屈折率分布を
示す。また、ｎは屈折率、ｒはフアイバ中心から
の距離を示す。しかしながら、ステツプ型屈折率
分布を有する光フアイバはグレーデツド型に比べ
送信可能な周波数の範囲はせまく所謂帯域制限が
大であるけれども開口数（N.A.）が大きくとれ
ることから光源，受光器との結合効率が良く、特
に短距離の光伝送用（例えば、医療機器用）など
には適して居り需要も増加して来ている。そこ
で、略々正確なステツプ型の屈折率分布を持つ光
フアイバの製造方法について開発の必要性が大と
なりつゝある。 本発明はこれらの必要性を満すため、また、前
述した従来技術の欠点を除去するために行なわれ
たもので、より正確な形のステツプ型屈折率分布
を光フアイバに与える製造方法であり、以下開示
する。 即ち、本発明の製造方法は所謂多重管バーナを
用いて出発材の軸方向にプリフオームを形成する
方法において、 前記多重管バーナの中心ノズルよりSiCl4，或
はSiCl4に屈折率制御用原料ガスGeCl4，POCl3，
TiCl4，AlCl3，GaCl3のうちから選ばれた１種以
上を混合して噴出させ、中心から第２番目のノズ
ルよりSiCl4を含まない前記屈折率制御用原料ガ
スのうちから選ばれた１種以上を噴出させること
を特徴とする。 例えば中心ノズルよりSiCl4を噴出させ中心か
ら第２番目のノズルより、SiCl4を含まないドー
パント類即ちGeCl4，POCl3，TiCl4，AlCl3のう
ちから選ばれた１種以上を噴出させる、或は 中心ノズルよりSiCl4に前記同様のドーパント
を混合して噴出させ、中心から第２番目のノズル
からSiCl4を含まない前記同様のドーパントを噴
出させる。 以下、添付図を参照して本発明の内容並びにそ
の作用効果について具体的に説明する。 第３図に示す如く本発明方法では中心ノズル１
よりH2を添加したSiCl4を、第２ノズル３よりH2
を添加したGeCl4を噴出させ、更にその外側のノ
ズル５，７からAr，O2ガスを噴出させ燃焼反応
させる。このようにすると、火炎内でのGeO2の
濃度はバーナの出口で中心から半径方向に遠ざか
るにつれて高くなるが、反面、火炎の表面では中
心程高温であるからSiO2へのGeO2の固溶割合は
比較的高くなる。換言すれば、この方法によれば
GeO2のSiO2へのドープ量、温度依存性が火炎内
のGeO2濃度分布により補償され、スート母材の
半径方向にほぼ均一なGeO2濃度を有するように
なる。このように、本発明の方法によればステツ
プ型の屈折率分布を有する光フアイバ用プリフオ
ームを製造することが可能となる。 また、第５図に示すごとく中心ノズル１，第２
ノズル３より噴出されるSiCl4とGeCl4に添加物と
して前記の場合のH2の代りにO2を添加し、その
外側のノズル５，７，１３，１５より、順次
Ar，H2，Ar，O2を噴出させても略同一の効果が
達成されることがわかつた。即ち、ステツプ型屈
折率分布を有する光フアイバ用プリフオームを製
造することができる。 以上説明した如く、また、以下の実施例におい
ても詳細に述べる如く、多重管バーナ使用のプリ
フオーム製造方法において従来技術は特に中心か
ら２番目のノズルからSiCl4のみを噴出させる方
法がとられていたが、本発明では特に前記２番目
のノズルよりSiCl4を含まないドーパント剤のみ
を噴出せしめる特徴を有する方法をとつた処、従
来方法では得られなかつた略正確な形のステツプ
型屈折率分布を有するプリフオームが得られ、こ
れによつて光損失の少ない開口数の大きい光フア
イバを製造することができるという効果が得られ
た。 実施例 １ 第３図に示す多重バーナによる原料ガス配置、
即ち中心ノズル１よりSiCl4とH2，第２ノズル３
よりGeCl4とH2，第３ノズル５よりAr，第４ノズ
ル７よりO2を夫々噴出させ、このバーナの上方
に配置した出発材の上にガラス微粒子を逐次堆積
させスート母材を製造した。単位時間当りの各原
料ガス使用量は次記第１表の通りであつた。な
お、ガラス原料はHeでキヤリヤーした。
布を有する光フアイバ用プリフオームの製造方法
に関する。 従来、一般に多重管バーナを用い出発材の軸方
向にガラス微粒子を積層させてスート母材を製造
する場合には、第１図に示すように、中心ノズル
１よりH2ガスを添加したSiCl4・GeCl4を噴出さ
せ、中心孔のすぐ外側の第２ノズル３よりH2ガ
スを添加したSiCl4を噴出させ、次の反応によ
り、出発材の軸方向にスート母材を成長させて製
造していた。 SiCl4＋2H2O→SiO2＋4HCl GeCl4＋2H2O→GeO2＋4HCl 尚、第１図に示す第３ノズル５からはArを噴
出させ、第４ノズル７からはO2を噴出させる。
そして、このような場合、中心部からGeCl4が噴
出しているため、火炎の中心から外れるに従つて
GeO2の分布は減少する。また、火炎表面での温
度分布は、中心部で高く周辺部で低いため、
GeO2のSiO2粒子への固溶収率（ドーパント収
率）は中心部で高く周辺部で低いことにより、得
られたプリフオームの半径方向線上のGeO2の濃
度は中心部で高く周辺部で低い状態となり、一般
には第２図に示す如くグレーデツド型９分布とな
る。従つて、従来技術の製造方法ではステツプ型
の屈折率分布を得ることは極めて困難であつた。 なお、第２図１１はステツプ型の屈折率分布を
示す。また、ｎは屈折率、ｒはフアイバ中心から
の距離を示す。しかしながら、ステツプ型屈折率
分布を有する光フアイバはグレーデツド型に比べ
送信可能な周波数の範囲はせまく所謂帯域制限が
大であるけれども開口数（N.A.）が大きくとれ
ることから光源，受光器との結合効率が良く、特
に短距離の光伝送用（例えば、医療機器用）など
には適して居り需要も増加して来ている。そこ
で、略々正確なステツプ型の屈折率分布を持つ光
フアイバの製造方法について開発の必要性が大と
なりつゝある。 本発明はこれらの必要性を満すため、また、前
述した従来技術の欠点を除去するために行なわれ
たもので、より正確な形のステツプ型屈折率分布
を光フアイバに与える製造方法であり、以下開示
する。 即ち、本発明の製造方法は所謂多重管バーナを
用いて出発材の軸方向にプリフオームを形成する
方法において、 前記多重管バーナの中心ノズルよりSiCl4，或
はSiCl4に屈折率制御用原料ガスGeCl4，POCl3，
TiCl4，AlCl3，GaCl3のうちから選ばれた１種以
上を混合して噴出させ、中心から第２番目のノズ
ルよりSiCl4を含まない前記屈折率制御用原料ガ
スのうちから選ばれた１種以上を噴出させること
を特徴とする。 例えば中心ノズルよりSiCl4を噴出させ中心か
ら第２番目のノズルより、SiCl4を含まないドー
パント類即ちGeCl4，POCl3，TiCl4，AlCl3のう
ちから選ばれた１種以上を噴出させる、或は 中心ノズルよりSiCl4に前記同様のドーパント
を混合して噴出させ、中心から第２番目のノズル
からSiCl4を含まない前記同様のドーパントを噴
出させる。 以下、添付図を参照して本発明の内容並びにそ
の作用効果について具体的に説明する。 第３図に示す如く本発明方法では中心ノズル１
よりH2を添加したSiCl4を、第２ノズル３よりH2
を添加したGeCl4を噴出させ、更にその外側のノ
ズル５，７からAr，O2ガスを噴出させ燃焼反応
させる。このようにすると、火炎内でのGeO2の
濃度はバーナの出口で中心から半径方向に遠ざか
るにつれて高くなるが、反面、火炎の表面では中
心程高温であるからSiO2へのGeO2の固溶割合は
比較的高くなる。換言すれば、この方法によれば
GeO2のSiO2へのドープ量、温度依存性が火炎内
のGeO2濃度分布により補償され、スート母材の
半径方向にほぼ均一なGeO2濃度を有するように
なる。このように、本発明の方法によればステツ
プ型の屈折率分布を有する光フアイバ用プリフオ
ームを製造することが可能となる。 また、第５図に示すごとく中心ノズル１，第２
ノズル３より噴出されるSiCl4とGeCl4に添加物と
して前記の場合のH2の代りにO2を添加し、その
外側のノズル５，７，１３，１５より、順次
Ar，H2，Ar，O2を噴出させても略同一の効果が
達成されることがわかつた。即ち、ステツプ型屈
折率分布を有する光フアイバ用プリフオームを製
造することができる。 以上説明した如く、また、以下の実施例におい
ても詳細に述べる如く、多重管バーナ使用のプリ
フオーム製造方法において従来技術は特に中心か
ら２番目のノズルからSiCl4のみを噴出させる方
法がとられていたが、本発明では特に前記２番目
のノズルよりSiCl4を含まないドーパント剤のみ
を噴出せしめる特徴を有する方法をとつた処、従
来方法では得られなかつた略正確な形のステツプ
型屈折率分布を有するプリフオームが得られ、こ
れによつて光損失の少ない開口数の大きい光フア
イバを製造することができるという効果が得られ
た。 実施例 １ 第３図に示す多重バーナによる原料ガス配置、
即ち中心ノズル１よりSiCl4とH2，第２ノズル３
よりGeCl4とH2，第３ノズル５よりAr，第４ノズ
ル７よりO2を夫々噴出させ、このバーナの上方
に配置した出発材の上にガラス微粒子を逐次堆積
させスート母材を製造した。単位時間当りの各原
料ガス使用量は次記第１表の通りであつた。な
お、ガラス原料はHeでキヤリヤーした。
【表】
上記第１表の原料ガス使用によりスート母材を
作製し、He雰囲気で焼結し、透明ガラス母材と
した後、直径を10mmφに延伸し市販の石英管に入
れ、光フアイバ用プリフオーム母材を作製した。
この母材を約2000℃にグラフアイト質発熱体によ
り加熱し外径140μｍに線引し、そのフアイバ断
面の屈折率分布を測定したところ、第４図１１に
示すような略々正確なステツプ型に近いフアイバ
が得られた。 実施例 ２ 第５図に示す多重バーナを使用する原料ガス配
置、即ち、中心ノズル１よりSiCl4とO2，第２ノ
ズル３よりGeCl4とO2，第３ノズル５よりAr，第
４ノズル７よりH2，第５ノズル１３よりAr，第
６ノズル１５よりO2を夫々噴出せしめ、このバ
ーナの上方に配置した出発材の上に微粒子を堆積
させてプリフオームを製造した。単位時間当りの
各原料ガス使用量は次記第２表の通りであつた。
作製し、He雰囲気で焼結し、透明ガラス母材と
した後、直径を10mmφに延伸し市販の石英管に入
れ、光フアイバ用プリフオーム母材を作製した。
この母材を約2000℃にグラフアイト質発熱体によ
り加熱し外径140μｍに線引し、そのフアイバ断
面の屈折率分布を測定したところ、第４図１１に
示すような略々正確なステツプ型に近いフアイバ
が得られた。 実施例 ２ 第５図に示す多重バーナを使用する原料ガス配
置、即ち、中心ノズル１よりSiCl4とO2，第２ノ
ズル３よりGeCl4とO2，第３ノズル５よりAr，第
４ノズル７よりH2，第５ノズル１３よりAr，第
６ノズル１５よりO2を夫々噴出せしめ、このバ
ーナの上方に配置した出発材の上に微粒子を堆積
させてプリフオームを製造した。単位時間当りの
各原料ガス使用量は次記第２表の通りであつた。
【表】
上記の原料ガス使用によりスート母材を作製し
実施例１と同様の手順により外径140μｍの光フ
アイバを製造した。得られたフアイバについて実
施例１と同様の測定手段で屈折率分布を測定した
ところ、ほぼ同様なステツプ型の屈折率分布が得
られた。なお、屈折率のピーク値は△ｎ＝1.9％
であつた。（△ｎ＝ｎ１−ｎ２／ｎ２，n1：コア屈折率
， n2：クラツド屈折率）。
実施例１と同様の手順により外径140μｍの光フ
アイバを製造した。得られたフアイバについて実
施例１と同様の測定手段で屈折率分布を測定した
ところ、ほぼ同様なステツプ型の屈折率分布が得
られた。なお、屈折率のピーク値は△ｎ＝1.9％
であつた。（△ｎ＝ｎ１−ｎ２／ｎ２，n1：コア屈折率
， n2：クラツド屈折率）。
第１図は縦来法による多重管バーナの使用状況
を示し、第２図はその屈折率分布の説明図であ
る。第３図は本発明による多重管バーナの使用状
況を示し、第４図はそれによつて得られた屈折率
分布図を示す。第５図は本発明の第２の製造方法
による場合の多重管バーナの使用状況を示す。 １…中心ノズル、３…第２ノズル、５…第３ノ
ズル、７…第４ノズル、１３…第５ノズル、１５
…第６ノズル。
を示し、第２図はその屈折率分布の説明図であ
る。第３図は本発明による多重管バーナの使用状
況を示し、第４図はそれによつて得られた屈折率
分布図を示す。第５図は本発明の第２の製造方法
による場合の多重管バーナの使用状況を示す。 １…中心ノズル、３…第２ノズル、５…第３ノ
ズル、７…第４ノズル、１３…第５ノズル、１５
…第６ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数のノズルを有する多重管バーナを用いて
原料ガスおよび燃料ガスを混合燃焼せしめて出発
材の軸方向にガラス微粒子を積層させ焼結して光
フアイバ用プリフオームを製造する方法におい
て、 前記多重管バーナの中心ノズルよりSiCl4，或
はSiCl4に屈折率制御用原料ガスGeCl4，POCl3，
TiCl4，AlCl3，GaCl3のうちから選ばれた１種以
上を混合して噴出させ、中心から第２番目のノズ
ルよりSiCl4を含まない前記屈折率制御用原料ガ
スのうちから選ばれた１種以上を噴出させること
を特徴とする 光フアイバ用プリフオームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10721683A JPS59232932A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10721683A JPS59232932A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59232932A JPS59232932A (ja) | 1984-12-27 |
| JPS6144821B2 true JPS6144821B2 (ja) | 1986-10-04 |
Family
ID=14453427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10721683A Granted JPS59232932A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59232932A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010173923A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
| EP2402293A4 (en) * | 2009-02-24 | 2012-10-31 | Asahi Glass Co Ltd | PROCESS FOR PREPARING A POROUS QUARTZ GLASS OBJECT AND OPTICAL ELEMENT FOR EUV LITHOGRAPHY |
-
1983
- 1983-06-15 JP JP10721683A patent/JPS59232932A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59232932A (ja) | 1984-12-27 |
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