JPS6186439A - 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（ＶΔＤ）法による光フ７・イバ母
月の製造方法に関するらのＣある。

一般に、ＶＡＤ法による光フッフィバ１」材のＩｙＵ造
方法はｈ１産性において著しく１ぐれている。−ぞして
、ベースガラスとなる塩化珪ｍ（ＳＩＣｆ！−）等の原
料ガスと、屈折率を制ｉｌｌ　Ｉｌるための塩化ゲルマ
ニウム（Ｇ　ｅ　ｃｉ　ｔ　）　、　ｊ２ａ化酸化購＜
　Ｐ　ＯＣ１３）等の原石のガスを酸水素炎等の熱によ
り反応さ「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
端に順次堆積ざぜ、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８＋１１６１目ま、その光ファイ
バ母材から製作される光ファイバの伝送特性、特に、マ
ルチモードグレーディト型光フｉ・イバの１ｉ１送帯域
１：＋　ＰＩに人きｔρ影費を及ぼＪことになる。

従来、この最先端部分の温度を一定に調節するｈθ、（
よ、各種提案され、例えば、最先端の反応温度制御に関
しては、現在、１１〜２℃の範囲に調節１−る技術はＩ
Ｊぼ（ｉｒｃ　ｓγし、特性の再現性もよくなっ（きＣ
いる。しかし、帯域特性の再現性向上、広帯域フッ・イ
バの歩留り向上と占った点にはまだまだ問題点が多く必
らずしも満足のできる状態に１、Ｌイ１−）Ｃ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
チ七−ドグレーディト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きる光フッフ
ィバＳｔ材の製造方法を提供することを目的どしたｂの
である。

「発明の概要１ 本発明の光フッ・イバ母材の製造方法は、ｌｌｉ！２累
及び水素を酸水素バーナに挿入（）燃焼づる酸水素炎中
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
１！てガラス微粉末を生成し、該ガラス微粉末をターゲ
ット先端にバ［積′ｃ：５せて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は材を製造する場
合に、ト記ガラス微粉末の１ｆｆ槓継続中に上記原料ガ
スの流ｆ１を周期的に変動させて上記ターゲット先端の
ガラス微粉末の唯積条件を変化さゼることにより、上記
透明化俊の上記光ファイバ母材の屈折率分布指数α１プ
しくは二］アの最大比屈折率差を長手方向に変化させる
方法である。

し実施例］ 以下本発明の光ファ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′ｉ′施装首の縦断面
である。図において、１はターゲット。

２はチ１７ンバ、３は堆積したガラス微粉末からなる多
孔質母材（スート）、４は堆積したガラス微粉末層の多
孔質Ｓｔ材先端部であり最高温度点である。５は多孔質
ｆｕ材３の反応温度測定用窓、６は赤外線温度測定機、
７は酸水素ガス流バ）調節装買。

８は石英管バーナ、９はチャンバ台、１０は餠気口、　
１１　ｔ；Ｌソースガス流ら１を一定周期、振幅で変化
さ；する光ｊ１辰器、１２はソースガス流ｔ４１調節装
置である。石英管バーナ８は、その中心部バーナがらＩ
ｒ；ｔ　ｉｉｌガスのＳ　ｉ　Ｃ１！ａ　、ＧｅＣｊ７
ｔ　、ＰＯＣｎ〕等を挿入し、外管のバーナがらは酸素
及び水素あるいはアルゴン、窒素等を送入づる複合バー
ブ＋７−５　ｉ青となっ−Ｃいる。

水実施例の従来の光フファイバ母材の製造方）ムと異／
ｆるどこる（よ、多孔質母材（スート）３の１（を槓作
２に中、Ｓ　ｉ　Ｃ，Ｎａ　、ＧＯＣｆｆｌ＜等の原料
ガスの流？ｉＸを周期的に変動させることによって、ガ
ラス微粉末１１［偵条件に周期的変化を与える点である
。

ぞしく、ｒ’ｉ英管バーナ８に原料ガス並びに酸へ及び
水素その他のガスを挿入し原料ガスを酸水素炎中で反応
さｔｉ、回転駆動されているターゲット１の先端に順次
ガラス微粉末のｌｌｉ積層を生成させながら、徐々に引
さトげる操作により多孔質母材３を形成さける。一方、
燃焼に用いられた酸素及び水素、１１【びに反応調節に
用いられたアルゴン、窒素等のガス、あるいは生成され
たガラス微粉末の−・部等は、１）１気口１０から排出
されてチＩ／ンバ１０内は常に一定の圧力に保たれる、
。

通常の条件では、酸素は８．５Ｊ／ｍｉｎ　、水素は４
．５ｆ／ｍｉｎ程度の流１１１で用いられ、ざらに、水
素の流量はターゲット１に堆積されるガラス微粒子の層
の多孔質Ｂｌｌ売先端部の最高温度点の温度が、１．０
２０℃になるように調節されている。

また、ソースガスとしてはづ“、ベースとなる３ｉＣ１
Ｌを１　、２００ｍＵ／ｍｉｎ屈折率分布形成用ノド−
パントとして、Ｇ　ｅ　Ｃ１ａを１６０ｍｇ／ｍｉｎ流
し最大比屈折率差△ｎ　ｍａｘが約１％、屈折率分布指
数αガス前後のグレーディトインデックス型ファイバの
母材を製造している。

第２図は横軸に各波長にお【ノる屈折率分布指２りαを
とり、縦軸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）Ｔ１．３．ｃｚｍ帯域グレーディト型光ファイバの
製作技術］に発表された理論計σ式から導かれたグラフ
である。第２図において、実線の曲線は０．８２μｍの
波長、点線の曲線は１．２７μｍの波長である。図から
も判るよ〕に、各波長で広帯域となる屈折率分布指数α
の１１ム囲ＬＪ著しく狭く、さらに、短波長と長波長と
のオブアーｒ７ム値が少しくずれているため、それぞれ
の波長？ｊｆでの広帯域化は勿論９両波共広帯域をねら
う、いわゆるダブルウィンドタイプの製造の再現性向上
がいかに困難であるか推察′Ｃ″きる。

本実施例では、光娠器１１からの電気信号を約２分周期
で振動さμ”、５ＩＣＪ２ｔのま流Ｌｉ１を上記平均流
量に対し、±５０ｍ（Ｊ／ｍｉｎの範囲で周期変動さＵ
ることにより、長手方向に屈折率分布指数ｑ、最大比率
屈折率差（Δｎｍａｘ）等の変動している多孔￥３Ｂｌ
材（スート）を＋！！！３もした。この場合、実験によ
り屈折率分布指数αとしては±０．０５゜八ｒ）ｍａＸ
としてはづ二Ｏ，０４艮手方向に変動していることが確
認されている。

上記のようにして、製造された光ファイバ母材から製１
′「された光ファイバは、約２００〜３００ｍの周期′
ＣＣ長手内向屈折率分布指数αが変化している管である
が、これを５００ｍ程１爽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上ツることが判明した。特に、長
短両用型のダブルウィンドウタイプファイバの歩留りは
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）も従来品より小ざ目になり
、長距離伝送に好適であることが判明した。

また、帯域特性以外の各特性、例えば、接続時の損失特
性、耐応力特性、温億特性、常温における損失特性は従
来品とほとんど差のないことも確認されている。

そして、長手方向に屈折率分布指数αが変動しているマ
ルチモードグレーディト型光フ〆イバにおいでては、各
モードを伝播する光フン・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小され
広帯域化が計れることはよく知られている。しかし、タ
ーゲット先端部の温度等を精度よく一定にコント１コー
ルした場合、その他の製造条件の微妙な違いにより、却
って屈折率分布指数αを目標値とずれた所で一定にコン
トロールすることになり、極端に挟帯域なファイバど＜
７る場合がよくあった９、また、長手方向の帯１−戊狛
性のばらつさ５人さい−しのがあった。本実施ＩＺ＋の
方法によれば、屈折率分布指数αが一定にずれることは
＜ｒ　＜　、多少ずれた場合においてすら、ＩＭＩ析率
分布指数αが周＋１７！変動しているため、ｔＡ！喘４
Ｉ′（火帯域どなることはなくなる。

このにうに、本実施例の光フン・イバ母材の製造方法に
おいて＄Ｊ、原わ１ガスの流量を周期的に変動させてタ
ーゲット先端のガラス微扮末の堆積条件を変化させるこ
とにより、加熱透明化後の光フンイハＪＪ）材の屈折零
分イｒ＋指改、らしくはコアの最大化層１１１率差を長
手方向に変化させることができ、帯域特性にｄ３いて広
帯域どなるファイバの留りが大幅に向上し、また、帯域
特性の長手方向変化が少なくなる。特に、長短両用型の
フンフィバの歩留りについては大幅に向上し、さらに、
長尺伝送になるに従って劣化りる帯域特性のＨｆ数γが
従来品より小さくなり長距離伝送に好適である。

１光明の効果１ 以上ｕ［！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［−ドグレーデイド型光）フィバの
帯域性ｆ１の再現ｆ１及び広帯域フ、／イバの歩留りを
大幅に向上できる効果を有するものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光フン・イバ母材の製造方法を実／
Ｊ−Ｊ’る装置の断面図、第２図は日本電信電話公社の
研究実用化報告に発表された各波長にｄ３ける屈折率分
布指数αと帯域どの関係を表わす理論計算式のグラフで
ある。 １・・・ターゲット、３・・・多孔質母材、４・・・多
孔質母材先端部、８・・・石英管バーナ、１１・・・発
信器。

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
   ターゲット先端に推積させて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、上記ガラス微粉末の堆積継続中に上記原料ガ
   スの流量を周期的に変動させて上記ターゲット先端のガ
   ラス微粉末の推積条件を変化させることにより、上記透
   明化後の上記光ファイバ母材の屈折率分布指数α、もし
   くはコアの最大比屈折率差を長手方向に変化させること
   を特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
2. （２）上記原料ガスの流量を変化させる上記周期を、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。