JPS6183641A - 光フアイバ母材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の背景と目的］ 本発明は、気相軸付（ＶＡＤ）法による光ファイバ母Ｈ
の製造方法に関するものである。

一般に、ＶＡＤ法による光フＩイバＢ上材の￥Ａ　ｎ方
法は量産性において著しくすぐれている。そして、ベー
スガラスとなる塩化珪素（ＳｉＣｆｆｌ−）等の原料ガ
スと、屈折率を制御するための塩化ゲルマニウム（Ｇｅ
Ｃ１ｉ＞、塩化参加Ｍ　（ＰＯＣｌ２）等の原料ガスを
酸水素炎等の熱により反応させている。この反応により
、生成されたガラス微粉末をターゲット先端に順次堆積
させ、その最先端の温度分布により最終ガラスの半径方
向の屈折率分布を制御している。このため、最先端部分
の温度の制御は、その光ファイバ母材から製作される光
フン・イバの伝送特性、特に、マルヂモードグレーデイ
ド型光フｉイバの伝送帯域特性に大ぎな影響を及ぼすこ
とになる。

従来、この最先端部分の温度を一定に調節ブる方法は、
各種提案され、例えば、去先端の反応渇制御に関しては
、現在、± １〜２℃の範囲に調ｇｆＩする技術【、口、Ｌぽ確立し
、特性の再現性もに＜なってきている。しかし、帯域特
性の■現性向上、広帯域ファイバの歩留り向上と占った
貞にはまだ；Ｌだ問題点が多く必ずしも満足のぐさる状
態にはなっていない。

本発明は、上記の状況に鑑みなされたものであり、マル
ブＬ−ドグレーデイド型光ファイバの帯域特性の再現性
、広帯域ファイバの歩留りを大幅に向上でさ″る光ツノ
フィバＢ１材の製造方法を提供りることを［１的とした
ものである。

［発明の（以要１ 本発明の光ファイバ母材の製造方法は、酸素及び水素を
酸水素バーナに送入し燃焼する酸水素炎中で塩イヒ珪素
及び塩化ゲルマニ・クム等の原料ガスを反応ざばてガラ
ス微粉末を生成し、微粉末を回転駆動されると共に引き
上げられるターゲラ１〜先端に堆積さけ多孔質母材を形
成し、該多孔質母材を加熱透明化し光ファイバｆｇｌ材
を製造する場合に、上記ターゲットの引上速度を周期的
に変動させて上記ターゲラ１〜先９ｉ：のガラス微粉末
の１１［槓条件を変化させることにＪ二り、上ｉｄ透透
明後後光フッ・イムＢ１月の屈折重分イ［１指数αを長
手方向に変化させる方法である。

［実施例１ 以下、本発明の光）７・イバ母材の製造方法を実施例を
用い第１図により説明する。第１図は実施装置の縦断面
図である。図において、１はターゲット、２はチャンバ
、３は堆積したカラス微粉末からなる多孔質母材（スー
１〜）、４は堆積したガラス微粉末層の多孔質０１材先
端部であり、最高温度５；ルである。５は多孔質母材３
の反応温度測定用窓、６は赤外線温度測定機、７は酸水
素ガス流ｒｎ測定装置である。８は石英管バーナ、９は
チャンバ台、１０は排気口、１１４よ外径測定用窓１１
ａを通して多孔０１１］材３の外径を測定する外径測定
器、１２は目標外径を一定周期、据幅で変化させる発振
器、１３はターゲット弓ＬＬ装置である。石英管バーナ
８は、その中心部から原料ガスの３ｉＣ１ｌｔ　、Ｇｅ
Ｇｆｌｔ　、ＰＯＣｊ！３等を送太し外管のバーナから
は酸素及び水素あるいうはアルゴン、窒素等を送入する
複合バーナ構造になっている。

本実施例が従来の光ファイバ母材の製造方法と異なると
ころは、多孔質母材（スート）３の外径信号と発振器１
２からの電気信号によりターゲラ１−引上げ装置１３を
駆動し、多孔７Ｔ　１１１材３の引上速度をある一定範
囲内で故意に周期変動させることによりガラス微粉末准
槓条注に周期変化を与える点である。そして、石英管バ
ーナ８に対し原料ガス並びに酸素及び水素その他のガス
を送入しくくがら、酸水素炎中で原料ガスを反応させ、
回転するターゲット１の先端に順次ガラス微粉末の１「
積層を生成させながら徐々に引き−１−げる操作により
多孔質ｒｌ材３を形成さける。一方、燃焼に用いられた
Ｗ　７Ｆ＋及び水素、並びに反応調節に用いられたアル
ゴン＋　窒Ｘ雪のガス、あるいは生成されてたガラス微
粉末の一部簀は排気口１０から排出されてチＩｚンバ２
内は常に一定の圧力に保Ｉこれる。

通常の条件では、酸素は８．５ｆ！、　ｍｉｎ　、水素
（よ’１．５ｆ！／ｍｉｎ稈１ｉｊの流絹テ用イラレ、
サラニ、水素の流ｉｔは、ターゲット１に堆積されるガ
ラス微粒子の多孔質母材先端部４の最＾温度点の温度が
１，０２０℃になるように調節されている。

また、このようにｆｆｆ１度をコントロールした場合、
ターゲット１の引上速度を１　ｍｍ　／　ｌ−１変化さ
せることは屈折率分布指数αにおいて、０．０３の変化
を与えることが実験的に確認されている。

第２図は、横軸に各波長における屈折率分布指数αをと
り、ｔｌＩＩＴｌｋに帯域をとって両者の関係が示され
る日本電信電話公社の研究実用化報告第２９巻第２号（
１９８０年）ｒｌ、３μｍ帯域グレーディト型光ファイ
バの製作技術」に発表された理論ｆｆｔ　ｌ’Ｎ式から
尋かれたグラフである。第２図にｄ３いて、実線の曲線
は、０．８２μｍの波長１点線の曲ＩＡ＋３１　、２７
　ｔｌｍの波長である９１図からちねかるＪ：うに、各
波長で広帯域となる屈折率分布指数αの範囲は著しく狭
く、さらに、短波長と長波長とのオブテイマム値が少し
くずれ−Ｃいるため、それぞれの波長帯での広帯域化は
勿論、両波共広帯域をねらういわゆるダブルウィンドウ
タイプの製造の再現性向上がいかに困グＩｆ　（あるか
推察でさる。

本実施例では、発振器１２からの電気信号を約２分周期
で振動さけ、多孔質母材３の引上速度。

平均６０　ｍｍ　／　Ｈに対して±１　、５　ｍｍ／　
Ｈの変動を与え、多孔質ｍ月３の外径が、平均の６５ｍ
ｍφに対し約１　ｍｍφ変動している多孔質母材３を製
造した。

上記のようにして′！Ａ造された光ファイバ母材３から
製作された光ファイバは、約２００〜３００ｍの周期で
長手方向に屈折率分布指数αが変化している筈であるが
、これを５００ｍＰｉ！度に切断して長手方向の帯域特
性変化を調べたところ、変動幅も小さく、かつ、広帯域
となる割合も大幅に向［ケることが判明した。特に、長
短両用型のダブルウィンドタイプフッフィバの歩留りは
大幅に向上し、さらに、長距離伝送における帯域の劣化
指数（γ：０．５≦γ≦１）も従来品よりも小さ目にな
り、長距離伝送に好適であることが判明した。

また、帯域特＋！ｌ以外の各特性、例えば、接続時の（
損失特性、耐応力１゛を性、温度ＩＳｒ性及び常ｄ１，
１にＪ’ｉｌ）る損失特性等は従来品とほとんど差のな
いことも確認さ゛れている。

また、長手方向に屈折率分布指数αが変動しているマル
チ七−ドグレーディト型ファイバに４３いては、各モー
ドに伝播する光ファイバが容易にカップリングを起こし
、トータル的なモード間の遅延時間差が縮少され、広帯
域化が計れることが知られている。しかし、ターゲット
先端部の温度を精度よく−・定にコン１ヘロールした場
合、その他の製造条件の微妙な違いにより、ｊＪｌって
屈折率分布指数αを目標値とずれたところで一定にコン
トロールすることになり、極端に狭帯！！な光フｉイバ
となる場合がよくあった。また、長手方向の帯域特性の
ばらつきも大きいものがあった。本実施例の方法では、
屈折率分布指数αが一定にずれることはなく、多少ずれ
た場合において１ら、屈折率分布指数γが周期変動して
いるため極端な狭帯域となることはなくなる。

このように、本実施例の光ファイバ母相の′！Ａ造方法
においくは、ターゲットの引上速度を周期的に変ｖＪさ
せてターゲラ１へ先端のガラス微粉末の（Ｗ偵条件を変
化させることにより透明化後の光ファイバｎｌ材の屈折
率分布指数γを長手方向に変化さＵ−ることができ、帯
域特性におい“Ｃ広帯域となるファイバの歩留りが大幅
に向上し、また、りニジ戚１４性の長手方向変化が少な
くなる。ｆｉに、長短両用型の）ｌフィバ歩イイリが大
幅に向上１ノ、ざらに、長尺伝送になるに従って劣化す
る帯域特性の指数γが従来品上り小さくなり長距因１伝
送にｌｄ適である。

［発明の効果］ 以上記述した如く本発明の光ファイバ母材の製造方法に
よれば、マルチ七−ドグレーディトを光フッ・イバの帯
域特性及び広帯域−ノ７・イバの歩留りを大幅に向上で
さる効果を（’ｊ　ＴＪるムのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光ファイバＢ１材の￥Ａ）貴方法を
実施する装置の断面図、第２図は日本電信電話公ン１の
ωＩ究実用化報告に発表された各波長にＪ５１＝Ｊる屈
折率分布指数γと帯域との関係を表わづ理論計ｐ式のグ
ラフである。 １・・・ターゲット、３・・・多孔質母材、８・・・石
英管バーナ、１１・・・外径測定器、１１ａ・・・外径
測定用窓。 １３・・・ターゲット引上装置。 ”、二ノ′ 凭　１　図 第　２　菌 尻将竿分部指数〆

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸素及び水素を酸水素バーナに送入し燃焼する酸
   水素炎中で塩化珪素及び塩化ゲルマニウム等の原料ガス
   を反応させてガラス微粉末を生成し、該ガラス微粉末を
   回転駆動されると共に引き上げられるターゲット先端に
   堆積させ多孔質母材を形成し、該多孔質母材を加熱透明
   化し光ファイバ母材を製造する方法において、上記ター
   ゲットの引上速度を周期的に変動させて上記ターゲット
   先端のガラス微粉末の堆積条件を変化させることにより
   、上記、透明化後の光ファイバ母材の製造方法。
2. （２）上記ターゲットの上記引上速度を変動させる周期
   を、仕上りファイバ長さ換算で５００ｍ以下となるよう
   にする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ母材の製
   造方法。
3. （３）上記屈折率分布指数αの変化させる範囲を、±０
   ．０１〜±０．１とする特許請求の範囲第１項記載の光
   ファイバ母材の製造方法。