JP2015071500A - Method of manufacturing optical fiber base material, optical fiber base material, optical fiber, and multi-mode optical fiber - Google Patents

Method of manufacturing optical fiber base material, optical fiber base material, optical fiber, and multi-mode optical fiber Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an optical fiber base material having a structure for reducing variance in refractive index distribution among optical fiber base materials.SOLUTION: For reduction in variance in refractive index distribution among optical fiber base materials before drawing, a physical adsorbed water removal step of selectively removing physically adsorbed water from a porous glass body is carried out prior to a chemical adsorbed water removal step of removing an OH group remaining as SiOH in the porous glass body. In the physical adsorbed water removal step, the porous glass body is heated for a certain time in a stable temperature environment of 100°C or higher and 800°C or lower.

Description

本発明は、光ファイバ母材の製造方法、光ファイバ母材、光ファイバ、およびマルチモード光ファイバに関するものである。   The present invention relates to an optical fiber preform manufacturing method, an optical fiber preform, an optical fiber, and a multimode optical fiber.

マルチモード光ファイバは、長距離光通信用のシングルモード光ファイバに比べ、コア径やＮＡが大きいという構造上の理由から、ファイバ間接続が容易である。また、容易にネットワークの構築が可能になることから、ＬＡＮ（Local Area Network）などの近距離情報通信の用途に広く使用されている。   The multimode optical fiber is easy to connect between the fibers because of the structural reason that the core diameter and NA are larger than the single mode optical fiber for long-distance optical communication. In addition, since a network can be easily constructed, it is widely used for short-range information communication such as a LAN (Local Area Network).

近年、上述の近距離情報通信の信号品質の改善を目的として、上述のマルチモード光ファイバの通信帯域の拡大（広帯域化）が盛んに研究されるようになってきた。   In recent years, for the purpose of improving the signal quality of the above-mentioned short-range information communication, the expansion (broadbanding) of the communication band of the above-described multimode optical fiber has been actively studied.

なお、上述のマルチモード光ファイバを製造するための母材（以下、光ファイバ母材という）のスス付け方法としては、例えば特許文献１、２に記載されたようなＯＶＤ（Outside Vaporphase Deposition）法やＶＡＤ（Vapor phase AxialDeposition）法が広く知られている。   As a method for sooting a base material (hereinafter referred to as an optical fiber base material) for manufacturing the above-described multimode optical fiber, for example, an OVD (Outside Vaporphase Deposition) method as described in Patent Documents 1 and 2 VAD (Vapor phase Axial Deposition) method is widely known.

ＶＡＤ法やＯＶＤ法により屈折率増加剤として知られるＧｅ等のドーパントを含んだガラス微粒子を主成分とする、コアとなるべき多孔質ガラス体が合成された後、下記特許文献１、２のように合成された多孔質ガラス体を塩素や塩素系脱水剤を含む雰囲気中で加熱することにより、ＯＨ基を除去する脱水工程が行われる。さらに、脱水工程を経た多孔質ガラス体は、不活性雰囲気中で焼結（透明ガラス化）されることでコアに相当する内側ガラス領域（線引き後にコアとなるコア母材）が得られる。   After the porous glass body to be the core composed mainly of glass fine particles containing a dopant such as Ge, which is known as a refractive index increasing agent, is synthesized by the VAD method or the OVD method, The porous glass body synthesized in (1) is heated in an atmosphere containing chlorine or a chlorine-based dehydrating agent, whereby a dehydration step for removing OH groups is performed. Furthermore, the porous glass body that has undergone the dehydration step is sintered (transparent vitrification) in an inert atmosphere to obtain an inner glass region corresponding to the core (core base material that becomes the core after drawing).

特開２００２−１０４８３０号公報JP 2002-104830 A 特公平４−０４２３４０号公報Japanese Examined Patent Publication No. 4-042340

K.E.Collin, V.R.Camargo, A.B.Dimiras, D.T.C.Menezes, P.A.Silva,C.H.Collins, J.Colloids & Interface Sci.,291,353(2005).K.E.Collin, V.R.Camargo, A.B.Dimiras, D.T.C.Menezes, P.A.Silva, C.H.Collins, J. Colloids & Interface Sci., 291,353 (2005).

発明者は、従来の光ファイバ母材の製造方法について検討した結果、以下のような課題を発見した。   As a result of studying a conventional method for manufacturing an optical fiber preform, the inventor has found the following problems.

すなわち、上記特許文献１、２に記載された従来の脱水工程では、合成された多孔質ガラス体を、脱水剤を含む雰囲気内において加熱することでＯＨ基除去（脱水）が行われていた。しかしながら、塩素を脱水剤として用いた脱水工程では、塩素供給下で加熱が進んだ場合、多孔質ガラス体（シリカガラス）に物理的に吸着した水分（以下、物理吸着水という）の除去、化学吸着水（多孔質ガラス体内にＳｉＯＨとして残留するＯＨ基）の除去の順に脱水が進む。この際、塩素が多孔質ガラス体に取り込まれるため、以下の化学反応も進行してしまい、多孔質ガラス体から屈折率制御用のドーパントであるＧｅが消失していく反応も進行する。
ＧｅＯ２＋２Ｃｌ２ → ＧｅＣｌ４＋Ｏ２
ここでのＧｅＯ２の消失量、すなわち屈折率分布の変化は、脱水条件（例えば塩素分圧や炉内温度など)に対し敏感に変化する。また、脱水工程の初期段階で多孔質ガラス体に多量に含まれる物理吸着水の量によっても変化すると考えられる。 That is, in the conventional dehydration process described in Patent Documents 1 and 2, OH group removal (dehydration) is performed by heating the synthesized porous glass body in an atmosphere containing a dehydrating agent. However, in the dehydration process using chlorine as a dehydrating agent, when heating proceeds under supply of chlorine, the moisture physically adsorbed on the porous glass body (silica glass) (hereinafter referred to as “physically adsorbed water”) is removed. Dehydration proceeds in the order of removal of adsorbed water (OH groups remaining as SiOH in the porous glass body). At this time, since chlorine is taken into the porous glass body, the following chemical reaction also proceeds, and a reaction in which Ge, which is a refractive index controlling dopant, disappears from the porous glass body.
GeO 2 + 2Cl 2 → GeCl 4 + O 2
Here, the disappearance amount of GeO 2 , that is, the change in the refractive index distribution, changes sensitively to dehydration conditions (for example, chlorine partial pressure and furnace temperature). Moreover, it is thought that it changes also with the quantity of the physical adsorption water contained in large quantities in a porous glass body at the initial stage of a dehydration process.

加えて、ＶＡＤ法やＯＶＤ法による合成環境やガラス微粒子堆積後の保管環境に依存し、製造された多孔質ガラス体ごとにその吸湿量は異なってしまう。   In addition, depending on the synthesis environment by the VAD method or the OVD method and the storage environment after the deposition of the glass fine particles, the moisture absorption amount differs for each manufactured porous glass body.

具体的には、多孔質ガラス体が室内に放置されていると徐々に吸湿が進行する。長時間放置されて多量の水分（物理吸着水）を吸った多孔質ガラス体と、合成直後の多孔質ガラス体では物理吸着水の量が大きく異なる。そのため、これら多孔質ガラス体に対して同じ条件で脱水工程が実施されても、脱水の進み方、Ｇｅの消失量が異なってくると考えられる。   Specifically, moisture absorption gradually proceeds when the porous glass body is left indoors. The amount of physically adsorbed water differs greatly between a porous glass body that has been left for a long time and has absorbed a large amount of water (physically adsorbed water) and a porous glass body immediately after synthesis. Therefore, even if the dehydration step is performed on these porous glass bodies under the same conditions, it is considered that the progress of dehydration and the amount of Ge disappear.

なお、多孔質ガラス体への物理的な水分吸着によりガラス質量が経時的に増加する現象については、上記非特許文献１等に詳細に記載されている。   The phenomenon in which the glass mass increases with time due to physical moisture adsorption on the porous glass body is described in detail in Non-Patent Document 1 and the like.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、従来の脱水工程に起因する、光ファイバ母材間の屈折率分布のバラツキを低減するための構造を備えた光ファイバ母材の製造方法、該製造方法により得られた光ファイバ母材、および該光ファイバ母材を線引きすることにより得られる、マルチモード光ファイバ等の光ファイバを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an optical fiber having a structure for reducing the variation in the refractive index distribution between optical fiber preforms caused by a conventional dehydration process. An object of the present invention is to provide a base material manufacturing method, an optical fiber base material obtained by the manufacturing method, and an optical fiber such as a multimode optical fiber obtained by drawing the optical fiber base material.

上述の課題を解決するため、本実施形態に係る光ファイバ母材の製造方法は、第１の態様として、コアとなるべき多孔質ガラス体を合成する第１の工程（ガラス合成工程）と、多孔質ガラス体に対して物理的に吸着した水分を選択的に除去する第２の工程（物理吸着水除去工程）と、多孔質ガラス体内にＳｉＯＨとして残留するＯＨ基（化学吸着水）を除去する第３の工程（化学吸着水除去工程）と、多孔質ガラス体を透明ガラス化する第４の工程（透明ガラス化工程）と、を少なくとも備える。なお、第１の工程において、合成される多孔質ガラス体は、屈折率制御用のドーパントを含んだガラス微粒子を主成分とする。第２の工程において、第１の工程により得られた多孔質ガラス体は、該多孔質ガラス体が設置される空間の温度を１００℃以上かつ８００℃以下の第１の温度に一定時間安定させた状態で加熱される。すなわち、第２の工程における「一定時間安定させた状態」とは、急激な温度変化を伴うことなく１００℃以上かつ８００℃以下の第１の温度が一定時間（例えば２０分以上）固定された状態を言う。第３の工程において、第２の工程を経た前記多孔質ガラス体は、塩素系脱水剤を含む雰囲気中において、第１の温度よりも高い第２の温度（８００℃よりも高い）で加熱される。第４の工程において、第３の工程を経た多孔質ガラス体は、第２の温度よりも高い第３の温度で加熱され、これにより、第３の工程を経た多孔質ガラス体が透明ガラス化される。   In order to solve the above-described problem, the optical fiber preform manufacturing method according to this embodiment includes, as a first aspect, a first step of synthesizing a porous glass body to be a core (glass synthesis step), A second step (physically adsorbed water removing step) that selectively removes moisture physically adsorbed to the porous glass body, and OH groups (chemically adsorbed water) remaining as SiOH in the porous glass body are removed. A third step (chemically adsorbed water removal step) to be performed and a fourth step (transparent vitrification step) to transparentize the porous glass body. In the first step, the synthesized porous glass body contains glass fine particles containing a dopant for controlling the refractive index as a main component. In the second step, the porous glass body obtained in the first step stabilizes the temperature of the space in which the porous glass body is installed at a first temperature of 100 ° C. or more and 800 ° C. or less for a certain time. Heated in a heated state. That is, the “state stabilized for a certain time” in the second step means that the first temperature of 100 ° C. or more and 800 ° C. or less is fixed for a certain time (for example, 20 minutes or more) without a rapid temperature change. Say state. In the third step, the porous glass body that has undergone the second step is heated at a second temperature higher than the first temperature (higher than 800 ° C.) in an atmosphere containing a chlorine-based dehydrating agent. The In the fourth step, the porous glass body that has undergone the third step is heated at a third temperature that is higher than the second temperature, so that the porous glass body that has undergone the third step becomes a transparent glass. Is done.

上記第１の態様に適用可能な第２の態様として、第１の温度は、２００℃以上かつ８００℃以下であるのが好ましい。   As a 2nd aspect applicable to the said 1st aspect, it is preferable that 1st temperature is 200 degreeC or more and 800 degrees C or less.

上記第１または第２の態様に適用可能な第３の態様として、第２の工程において、多孔質ガラス体は、第１の温度で２０分以上加熱されるのが好ましい。   As a third aspect applicable to the first or second aspect, in the second step, the porous glass body is preferably heated at the first temperature for 20 minutes or more.

上記第１〜第３の態様のうち少なくとも何れかの態様に適用可能な第４の態様として、第２の工程における加熱時間ｔ[分]は、多孔質ガラス体の直径をＬ[ｍｍ]とするとき、
ｔ≧Ｌ２／１０００
なる関係を満たすよう設定されるのが好ましい。 As a fourth aspect applicable to at least any one of the first to third aspects, the heating time t [minute] in the second step is set such that the diameter of the porous glass body is L [mm]. and when,
t ≧ L 2/1000
It is preferable to set so as to satisfy the following relationship.

上記第１〜第４の態様のうち少なくとも何れかの態様に適用可能な第５の態様として、第２の工程において、多孔質ガラス体は、露点温度−８０℃以下の雰囲気中で加熱されるのが好ましい。   As a fifth aspect applicable to at least any one of the first to fourth aspects, in the second step, the porous glass body is heated in an atmosphere having a dew point temperature of −80 ° C. or lower. Is preferred.

上記第１〜第５の態様のうち少なくとも何れかの態様に適用可能な第６の態様として、第２の工程において、多孔質ガラス体は、減圧または真空雰囲気中において加熱されてもよい。   As a sixth aspect applicable to at least any one of the first to fifth aspects, in the second step, the porous glass body may be heated in a reduced pressure or vacuum atmosphere.

上記第１〜第６の態様のうち少なくとも何れかの態様に適用可能な第７の態様として、当該光ファイバ母材の製造方法は、第３の工程と第４の工程の間に行われ、第３の工程において脱水剤として使用された塩素成分を多孔質ガラス体から除去する第５の工程（脱塩素工程）を備えるのが好ましい。なお、第５の工程では、塩素系脱水剤を含まない雰囲気中において、第３の工程を経た多孔質ガラス体が、第１の温度よりも高く第３の温度よりも低い１３００℃以下の第４の温度で一定時間加熱される。すなわち、第４の温度は、第２の温度よりも高く第３の温度よりも低いのが好ましい。   As a seventh aspect applicable to at least any one of the first to sixth aspects, the optical fiber preform manufacturing method is performed between the third step and the fourth step, It is preferable to include a fifth step (dechlorination step) for removing the chlorine component used as the dehydrating agent in the third step from the porous glass body. In the fifth step, the porous glass body that has undergone the third step in an atmosphere that does not contain a chlorine-based dehydrating agent has a temperature of 1300 ° C. or lower that is higher than the first temperature and lower than the third temperature. 4 and heated for a certain time. That is, the fourth temperature is preferably higher than the second temperature and lower than the third temperature.

本実施形態の第８の態様は、上記第１〜第６の態様のうち少なくとも何れかの態様に係る製造方法により得られる光ファイバ母材を提供する。   The eighth aspect of the present embodiment provides an optical fiber preform obtained by the manufacturing method according to at least one of the first to sixth aspects.

本実施形態の第９の態様は、上記第８の態様に係る光ファイバ母材を線引きすることにより得られる光ファイバを提供する。また、本実施形態の第１０の態様は、上記第８の態様に係る光ファイバ母材を線引きすることにより得られるＧＩ（Graded Index）型マルチモード光ファイバを提供する。当該マルチモード光ファイバは、構造上、長距離伝送用のシングルモード光ファイバとは明確に区別される。   A ninth aspect of the present embodiment provides an optical fiber obtained by drawing the optical fiber preform according to the eighth aspect. The tenth aspect of the present embodiment provides a GI (Graded Index) type multimode optical fiber obtained by drawing the optical fiber preform according to the eighth aspect. The multi-mode optical fiber is clearly distinguished from a single-mode optical fiber for long-distance transmission because of its structure.

なお、本発明に係る各実施形態は、以下の詳細な説明及び添付図面によりさらに十分に理解可能となる。これら実施例は単に例示のために示されるものであって、本発明を限定するものと考えるべきではない。   Each embodiment according to the present invention can be more fully understood from the following detailed description and the accompanying drawings. These examples are given solely for the purpose of illustration and should not be considered as limiting the invention.

また、本発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、詳細な説明及び特定の事例はこの発明の好適な実施形態を示すものではあるが、例示のためにのみ示されているものであって、本発明の範囲における様々な変形および改良はこの詳細な説明から当業者には自明であることは明らかである。   Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description given below. However, the detailed description and specific examples, while indicating the preferred embodiment of the invention, are presented for purposes of illustration only and various modifications and improvements within the scope of the invention may It will be apparent to those skilled in the art from the detailed description.

本発明によれば、ガラス合成により製造された多孔質ガラス体に対して行われる物理吸着水除去工程により、どの光ファイバ母材も物理吸着水が十分除去された後に塩素系脱水剤によるＯＨ基除去に進むため、従来の脱水工程に起因する、光ファイバ母材間における屈折率分布のバラツキが効果的に低減される。   According to the present invention, the physically adsorbed water removing step performed on the porous glass body produced by glass synthesis allows any optical fiber preform to sufficiently remove the physically adsorbed water, and then the OH group by the chlorine-based dehydrating agent. Since the process proceeds to the removal, the variation in the refractive index distribution between the optical fiber preforms due to the conventional dehydration process is effectively reduced.

本実施形態に係る光ファイバ母材の製造方法の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the manufacturing method of the optical fiber preform which concerns on this embodiment. ガラス合成工程（１回目）を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a glass synthesis process (1st time). 物理吸着水除去工程、化学吸着水除去工程、脱塩素工程、および透明ガラス化工程それぞれを説明するための図である。It is a figure for demonstrating each of a physical adsorption water removal process, a chemical adsorption water removal process, a dechlorination process, and a transparent vitrification process. 透明ガラス化工程を経て延伸されたコア母材を示す図である。It is a figure which shows the core base material extended | stretched through the transparent vitrification process. ガラス合成工程（２回目以降）を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a glass synthesis process (2nd time and after). 線引き工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a drawing process. 本実施形態に係るマルチモード光ファイバの代表的な断面構造を示す図およびその屈折率分布である。It is the figure which shows the typical cross-section of the multimode optical fiber which concerns on this embodiment, and its refractive index distribution.

以下、本発明の各実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。   Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、本実施形態に係る光ファイバ母材の製造方法の一例を説明するための図である。なお、本実施形態において、図７に示されたようなマルチモード光ファイバ１００を得るための光ファイバ母材６００（図６参照）は、ＯＶＤ法やＶＡＤ法により製造可能であるが、以下で説明するように、線引き後にマルチモード光ファイバ１００のコア１１０となる内側ガラス領域６１０（コア母材）の製造と、内側ガラス領域６１０の外側に設けられた、線引き後にクラッド１２０になる外側ガラス領域６２０の製造を２段階で行う場合は、内側ガラス領域製造時と外側ガラス領域製造時とで、図１のフローチャートに示された一連の工程を２回行うことになる。なお、内側ガラス領域６１０と外側ガラス領域６２０を同時に製造する場合は、図１のフローチャートに示された一連の工程を１回行うことになる。   FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an optical fiber preform according to the present embodiment. In this embodiment, an optical fiber preform 600 (see FIG. 6) for obtaining the multimode optical fiber 100 as shown in FIG. 7 can be manufactured by the OVD method or the VAD method. As will be described, the manufacture of the inner glass region 610 (core base material) that becomes the core 110 of the multimode optical fiber 100 after drawing, and the outer glass region that is provided outside the inner glass region 610 and becomes the cladding 120 after drawing. When the manufacture of 620 is performed in two stages, the series of steps shown in the flowchart of FIG. 1 is performed twice, when the inner glass region is manufactured and when the outer glass region is manufactured. In addition, when manufacturing the inner side glass area | region 610 and the outer side glass area | region 620 simultaneously, a series of processes shown by the flowchart of FIG. 1 will be performed once.

本実施形態に係る光ファイバ母材６００の製造方法は、多孔質ガラス体を合成するガラス合成工程（ＳＴ１０）と、多孔質ガラス体に対して物理的に吸着した水分を選択的に除去する物理吸着水除去工程（ＳＴ２０）と、多孔質ガラス体内にＳｉＯＨとして残留するＯＨ基（化学吸着水）を除去する化学吸着水除去工程（ＳＴ３０）と、化学吸着水除去工程により多孔質ガラス体内に導入された塩素を除去する脱塩素工程（ＳＴ４０）と、多孔質ガラス体を透明ガラス化する透明ガラス化工程（ＳＴ５０）と、得られた透明ガラス体を所定の外径になるまで延伸する延伸工程（ＳＴ６０）と、を少なくとも備える。さらに、本実施形態の例のように、光ファイバ母材６００を内側ガラス領域６１０と外側ガラス領域６２０の２回に分けて製造する場合は、最終的に光ファイバ母材６００が完成したか否かを判断する判定工程（ＳＴ７０）が行われる。そして、得られたコア母材（内側ガラス領域６１０）に対して、再度、上述の工程ＳＴ１０〜ＳＴ６０が実行されることで、光ファイバ母材６００が得られる。   The manufacturing method of the optical fiber preform 600 according to the present embodiment includes a glass synthesis step (ST10) for synthesizing a porous glass body, and a physics for selectively removing moisture physically adsorbed on the porous glass body. Adsorbed water removing step (ST20), chemical adsorbed water removing step (ST30) for removing OH groups (chemically adsorbed water) remaining as SiOH in the porous glass body, and chemical adsorbed water removing step introduced into the porous glass body Dechlorination step (ST40) for removing the generated chlorine, transparent vitrification step (ST50) for converting the porous glass body into a transparent glass, and stretching step for stretching the obtained transparent glass body to a predetermined outer diameter (ST60). Further, as in the example of the present embodiment, when the optical fiber preform 600 is manufactured in two steps of the inner glass region 610 and the outer glass region 620, whether or not the optical fiber preform 600 is finally completed. A determination step (ST70) for determining whether or not. Then, the above-described steps ST10 to ST60 are performed again on the obtained core preform (inner glass region 610), whereby the optical fiber preform 600 is obtained.

図２は、ガラス合成工程（ＳＴ１０）を説明するための図である。光ファイバ母材６００は、まず、ＯＶＤ法、ＶＡＤ法などによりＧｅＯ２（二酸化ゲルマニウム）が添加されたコア母材を製造し、脱水（物理吸着水の除去と化学吸着水の除去を含む）、焼結（透明ガラス化）、延伸などの工程を経た後、さらに、得られたコア母材（内側ガラス領域６１０）の外周に、例えばＶＡＤ法により外側ガラス領域６２０を製造することで得られる。なお、ＯＶＤ法、ＶＡＤ法などにより製造される内側ガラス領域６１０は、線引き後にα値が１．９〜２．２の屈折率分布を持つコア１１０となるべきコア母材である。また、ＶＡＤ法などにより製造される外側ガラス領域６２０は、線引き後にクラッド１２０となるべき部分である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the glass synthesis step (ST10). The optical fiber preform 600 is manufactured by first producing a core preform to which GeO 2 (germanium dioxide) is added by OVD method, VAD method, etc., and dehydration (including removal of physical adsorption water and chemical adsorption water), After passing through steps such as sintering (transparent vitrification) and stretching, the outer glass region 620 is obtained on the outer periphery of the obtained core base material (inner glass region 610) by, for example, the VAD method. The inner glass region 610 manufactured by the OVD method, the VAD method, or the like is a core base material that should become the core 110 having a refractive index distribution with an α value of 1.9 to 2.2 after drawing. Further, the outer glass region 620 manufactured by the VAD method or the like is a portion that should become the clad 120 after drawing.

以下、コア母材の製造過程を、ガラス合成工程（ＳＴ１０）において採用可能なＯＶＤ法（図２）を例に、説明する。   Hereinafter, the manufacturing process of the core base material will be described using the OVD method (FIG. 2) that can be employed in the glass synthesis step (ST10) as an example.

まず、ＯＶＤ法によるガラス合成では、図２に示されたスス付け装置により多孔質ガラス体５１０が製造される。このスス付け装置は、中心棒３１０（又は中空のガラス管でもよい）を矢印Ｓ１で示された方向に回転可能な状態で保持する構造を有する。また、スス付け装置は、多孔質ガラス体５１０を中心棒３１０に沿って成長させるためのバーナー３２０と、原料ガスを供給するためのガス供給システム３３０を備える。バーナー３２０は、所定の移動機構により、図２中の矢印Ｓ２ａ及びＳ２ｂで示された各方向に移動可能である。   First, in the glass synthesis by the OVD method, the porous glass body 510 is manufactured by the sooting apparatus shown in FIG. This sooting device has a structure that holds the center rod 310 (or a hollow glass tube) in a state in which it can rotate in the direction indicated by the arrow S1. In addition, the sooting device includes a burner 320 for growing the porous glass body 510 along the center rod 310 and a gas supply system 330 for supplying a source gas. The burner 320 is movable in each direction indicated by arrows S2a and S2b in FIG. 2 by a predetermined moving mechanism.

多孔質ガラス体５１０の製造中、バーナー３２０の火炎中では、ガス供給システム３３０から供給された原料ガスの加水分解反応によりガラス微粒子（ＳｉＯ２微粒子）が生成され、これらガラス微粒子が中心棒３１０の側面に堆積していく。この間、中心棒３１０は矢印Ｓ１で示された方向に回転する一方、バーナー３２０は矢印Ｓ２ａ、Ｓ２ｂで示された方向に沿って移動する。この動作により、多孔質ガラス体が中心棒３１０に沿って成長していき、コア１１０となるべき多孔質ガラス体５１０（スス体）が得られる。 During the production of the porous glass body 510, in the flame of the burner 320, glass fine particles (SiO 2 fine particles) are generated by the hydrolysis reaction of the raw material gas supplied from the gas supply system 330, and these glass fine particles are It accumulates on the side. During this time, the central bar 310 rotates in the direction indicated by the arrow S1, while the burner 320 moves along the direction indicated by the arrows S2a and S2b. By this operation, the porous glass body grows along the center rod 310, and a porous glass body 510 (soot body) to be the core 110 is obtained.

続いて、上述のように製造された多孔質ガラス体５１０に対し、物理吸着水除去工程（ＳＴ２０）が行われる。なお、図３は、物理吸着水除去工程、化学吸着水除去工程、脱塩素工程、および透明ガラス化工程それぞれを説明するための図である。   Subsequently, a physically adsorbed water removing step (ST20) is performed on the porous glass body 510 manufactured as described above. In addition, FIG. 3 is a figure for demonstrating each of a physical adsorption water removal process, a chemical adsorption water removal process, a dechlorination process, and a transparent vitrification process.

物理吸着水除去工程（ＳＴ２０）では、図３（ａ）に示された、ヒータ３６０を備えた加熱容器３５０内に多孔質ガラス体５１０が設置され、多孔質ガラス体５１０に物理的に吸着した水分が除去される。ここで、加熱容器３５０にはガス供給用の導入口３５０ａと排気口３５０ｂが設けられているが、当該工程では、導入口３５０ａは閉じられている。また、この物理吸着水除去工程中、支持機構３４０は、多孔質ガラス体５１０を該多孔質ガラス体５１０の中心軸を中心に矢印Ｓ４で示された方向に回転させながら、さらに、該多孔質ガラス体５１０全体を矢印Ｓ３ａ、Ｓ３ｂで示された方向に移動させることにより、ヒータ３６０に対する多孔質ガラス体５１０の相対位置を変えている。   In the physically adsorbed water removing step (ST20), the porous glass body 510 is installed in the heating container 350 including the heater 360 shown in FIG. 3A, and is physically adsorbed on the porous glass body 510. Moisture is removed. Here, the heating vessel 350 is provided with an inlet port 350a and an exhaust port 350b for supplying gas. In this process, the inlet port 350a is closed. Further, during the physically adsorbed water removing step, the support mechanism 340 further rotates the porous glass body 510 around the central axis of the porous glass body 510 in the direction indicated by the arrow S4. The relative position of the porous glass body 510 with respect to the heater 360 is changed by moving the entire glass body 510 in the directions indicated by the arrows S3a and S3b.

なお、ＯＶＤ法（図２）の場合は、この物理吸着水除去工程の実施前に、得られた多孔質ガラス体５１０から中心棒３１０が抜き取られるが、中心棒３１０が中空ガラス管の場合は、脱水、焼結工程後に該中空ガラス管内にエッチングガスを流すことにより除去することとしてもよい。このように前処理が施された多孔質ガラス体５１０が図３（ａ）に示された加熱容器３５０内に設置される。   In the case of the OVD method (FIG. 2), the center bar 310 is extracted from the obtained porous glass body 510 before the physical adsorbed water removal step. However, when the center bar 310 is a hollow glass tube, It may be removed by flowing an etching gas into the hollow glass tube after the dehydration and sintering steps. The porous glass body 510 thus pretreated is placed in the heating container 350 shown in FIG.

より具体的には、物理吸着水除去工程（ＳＴ２０）では、ガラス合成工程（ＳＴ１０）により得られた多孔質ガラス体５１０が、加熱容器３５０の温度を１００℃以上かつ８００℃以下の第１の温度に一定時間安定させた状態で加熱される。すなわち、多孔質ガラス体５１０は、急激な温度変化を伴うことなく１００℃以上かつ８００℃以下の温度が一定時間（例えば２０分以上）固定された状態で加熱される。このように、１００℃以上かつ８００℃以下の安定した温度環境下において、多孔質ガラス体５１０を２０分以上加熱することで一定の効果があることが確認できた。このように、ＳｉＯＨ基の離脱が発生しない８００℃以下の温度で多孔質ガラス体５１０を加熱することで、該多孔質ガラス体５１０に物理的に吸着した水分が除去される。この物理吸着水除去工程を経ることにより、それ以前の保管雰囲気や時間により決まる物理に吸着した水分量に関し、多孔質ガラス体間のバラツキが効果的に低減される。一方、物理吸着水を除去しようとする場合、除去効果があるのは１００℃以上であるため、この物理吸着水除去工程における加熱容器３５０の設定温度（ヒーター３６０の温度）は、１００℃以上８００℃以下にする。   More specifically, in the physically adsorbed water removal step (ST20), the porous glass body 510 obtained by the glass synthesis step (ST10) has a first temperature in which the temperature of the heating container 350 is 100 ° C. or higher and 800 ° C. or lower. It is heated in a state where the temperature is stabilized for a certain time. That is, the porous glass body 510 is heated in a state in which a temperature of 100 ° C. or more and 800 ° C. or less is fixed for a certain time (for example, 20 minutes or more) without causing a rapid temperature change. Thus, it was confirmed that there was a certain effect by heating the porous glass body 510 for 20 minutes or more in a stable temperature environment of 100 ° C. or more and 800 ° C. or less. In this way, the water physically adsorbed on the porous glass body 510 is removed by heating the porous glass body 510 at a temperature of 800 ° C. or less at which no SiOH group is detached. By passing through this physically adsorbed water removal step, the variation between the porous glass bodies is effectively reduced with respect to the amount of moisture adsorbed physically determined by the previous storage atmosphere and time. On the other hand, when physically adsorbed water is to be removed, since the removal effect is 100 ° C. or higher, the set temperature of the heating container 350 (temperature of the heater 360) in this physical adsorbed water removing step is 100 ° C. or higher and 800 ° C. Keep it below ℃.

ただし、より好ましくは、加熱容器３５０の設定温度は、２００℃以上かつ８００℃以下である。上記非特許文献1によれば、シリカガラスを２００℃以上で加熱した際にＨ２Ｏガスが放出され易いことが分かる。したがって、処理時間や処理効率の観点から、物理吸着水除去工程における加熱容器３５０の下限温度は２００℃であるのが好ましい。 However, more preferably, the set temperature of the heating container 350 is 200 ° C. or higher and 800 ° C. or lower. According to Non-Patent Document 1, H 2 O gas silica glass when heated at 200 ° C. or higher it can be seen that likely to be released. Therefore, from the viewpoint of processing time and processing efficiency, the lower limit temperature of the heating vessel 350 in the physical adsorption water removal step is preferably 200 ° C.

また、物理吸着水除去工程の実施時間は、経験的には２０分以上であるが、多孔質ガラス体５１０のサイズ、多孔質ガラス体５１０内における水蒸気拡散距離の時間依存性を考慮して決定するのが好ましい。本実施形態では、物理吸着水除去工程における加熱時間ｔ[分]は、多孔質ガラス体の直径をＬ[ｍｍ]とするとき、
ｔ≧Ｌ２／１０００
なる関係を満たすよう設定される。 In addition, although the time for performing the physically adsorbed water removal process is empirically 20 minutes or more, it is determined in consideration of the time dependency of the size of the porous glass body 510 and the water vapor diffusion distance in the porous glass body 510. It is preferable to do this. In the present embodiment, the heating time t [min] in the physically adsorbed water removal step is such that the diameter of the porous glass body is L [mm]
t ≧ L 2/1000
Is set to satisfy the relationship.

さらに、物理吸着水除去工程において、多孔質ガラス体５１０は、露点温度−８０℃以下の雰囲気中で加熱されるのが好ましい。露点の高い雰囲気での物理吸着水の除去が実施されると、水蒸気の除去を阻害するからである。または、多孔質ガラス体５１０は、減圧または真空雰囲気中において加熱されてもよい。真空、減圧雰囲気であると水蒸気の離脱が早くなるからである。   Furthermore, in the physically adsorbed water removing step, the porous glass body 510 is preferably heated in an atmosphere having a dew point temperature of −80 ° C. or lower. This is because removal of water vapor is hindered when removal of physically adsorbed water in an atmosphere with a high dew point is performed. Alternatively, the porous glass body 510 may be heated in a reduced pressure or vacuum atmosphere. This is because the release of water vapor is accelerated in a vacuum or reduced pressure atmosphere.

物理吸着水除去工程（ＳＴ２０）が終了すると、物理吸着水が除去された多孔質ガラス体５２０が得られ、この多孔質ガラス体５２０に対して化学吸着水除去工程（ＳＴ３０）が実施される。この化学吸着水除去工程では、塩素系脱水剤を含む雰囲気中において、物理吸着水除去工程の設定温度よりも高い温度（８００℃よりも高い）で多孔質ガラス体５２０が加熱される。   When the physical adsorption water removal step (ST20) is completed, a porous glass body 520 from which the physical adsorption water has been removed is obtained, and the chemical adsorption water removal step (ST30) is performed on the porous glass body 520. In this chemically adsorbed water removing step, the porous glass body 520 is heated at a temperature (higher than 800 ° C.) higher than the set temperature of the physically adsorbed water removing step in an atmosphere containing a chlorine-based dehydrating agent.

具体的には、物理吸着水除去工程（ＳＴ２０）を経た多孔質ガラス体５２０は、図３（ｂ）に示された、ヒータ３６０を備えた加熱容器３５０内に設置され、塩素を含む雰囲気中で脱水処理が施される。なお、加熱容器３５０には塩素を含むガスを供給するための導入口３５０ａと排気口３５０ｂが設けられている。また、この化学吸着水除去工程中、支持機構３４０は、多孔質ガラス体５２０を該多孔質ガラス体５２０の中心軸を中心に矢印Ｓ４で示された方向に回転させながら、さらに、該多孔質ガラス体５２０全体を矢印Ｓ３ａ、Ｓ３ｂで示された方向に移動させることにより、ヒータ３６０に対する多孔質ガラス体５２０の相対位置を変えている。この工程を経て、ＳｉＯＨとして多孔質ガラス体５２０内に残留するＯＨ基が除去される。   Specifically, the porous glass body 520 that has undergone the physical adsorption water removal step (ST20) is installed in a heating vessel 350 including a heater 360, as shown in FIG. The dehydration process is performed. The heating vessel 350 is provided with an inlet port 350a and an exhaust port 350b for supplying a gas containing chlorine. Further, during the chemical adsorption water removal step, the support mechanism 340 further rotates the porous glass body 520 around the central axis of the porous glass body 520 in the direction indicated by the arrow S4. The relative position of the porous glass body 520 with respect to the heater 360 is changed by moving the entire glass body 520 in the directions indicated by the arrows S3a and S3b. Through this step, OH groups remaining in the porous glass body 520 as SiOH are removed.

なお、この化学吸着水除去工程（ＳＴ３０）において、加熱容器３５０内の温度は１１５０℃（ヒータ温度）に設定され、導入口３５０ａから濃度４％の塩素ガス（Ｃｌ２）とＨｅガスの混合ガスが加熱容器３５０内に供給され、ＯＨ基が除去された多孔質ガラス体５３０が得られる。 In this chemical adsorption water removal step (ST30), the temperature in the heating vessel 350 is set to 1150 ° C. (heater temperature), and a mixed gas of chlorine gas (Cl 2 ) and He gas having a concentration of 4% from the inlet 350a. Is supplied into the heating container 350 to obtain a porous glass body 530 from which OH groups have been removed.

化学吸着水除去工程（ＳＴ３０）が終了すると、化学吸着水除去工程において多孔質ガラス体５３０内に侵入した塩素を除去する脱塩素工程（ＳＴ４０）が行われる。この工程（ＳＴ４０）は、化学吸着水除去工程（ＳＴ３０）と同じ加熱容器３５０（図３（ｂ））で行われるが、加熱容器３５０内の温度は１３００℃以下（ヒータ温度）に再設定され、導入口３５０ａからＨｅガス（塩素ガスを含まない）が加熱容器３５０内に供給される。   When the chemically adsorbed water removing step (ST30) is completed, a dechlorination step (ST40) for removing chlorine that has entered the porous glass body 530 in the chemically adsorbed water removing step is performed. This step (ST40) is performed in the same heating vessel 350 (FIG. 3B) as the chemical adsorption water removal step (ST30), but the temperature in the heating vessel 350 is reset to 1300 ° C. or less (heater temperature). He gas (not including chlorine gas) is supplied into the heating container 350 from the inlet 350a.

上述の脱塩素工程（ＳＴ４０）を経て得られた多孔質ガラス体５４０は、引続き加熱容器３５０内で焼結される（透明ガラス化）。すなわち、この透明ガラス化工程（ＳＴ５０）では、図３（ｃ）に示されたように、支持機構３４０によって支持された状態で多孔質ガラス体５４０が加熱容器３５０内に収納される。このとき、加熱容器３５０内の温度（ヒータ温度）は１５００℃程度に設定され、導入口３５０ａを介して容器３５０の内部には塩素ガスを含まないＨｅガスが供給される。   The porous glass body 540 obtained through the above dechlorination step (ST40) is subsequently sintered in the heating vessel 350 (transparent vitrification). That is, in this transparent vitrification step (ST50), as shown in FIG. 3C, the porous glass body 540 is accommodated in the heating container 350 while being supported by the support mechanism 340. At this time, the temperature in the heating container 350 (heater temperature) is set to about 1500 ° C., and He gas not containing chlorine gas is supplied into the container 350 through the inlet 350a.

透明ガラス化工程中、支持機構３４０は、多孔質ガラス体５４０を該多孔質ガラス体５４０の中心軸を中心に矢印Ｓ４で示された方向に回転させながら、さらに、該多孔質ガラス体５４０全体を矢印Ｓ３ａで示された方向に移動させることにより、ヒータ３６０に対する多孔質ガラス体５４０の相対位置を変えている。この工程（ＳＴ５０）を経て、直径Ｄ１の透明ガラス体５５０が得られる。   During the transparent vitrification step, the support mechanism 340 further rotates the porous glass body 540 around the central axis of the porous glass body 540 in the direction indicated by the arrow S4, and further the entire porous glass body 540. Is moved in the direction indicated by the arrow S3a, thereby changing the relative position of the porous glass body 540 with respect to the heater 360. Through this step (ST50), a transparent glass body 550 having a diameter D1 is obtained.

以上のように製造された透明ガラス体５５０をその長手方向に直径Ｄ２（本実施形態では例えば２０ｍｍ）となるまで延伸することによりコア母材５６０が得られる（延伸工程ＳＴ６０）。なお、図４は、上述の透明ガラス化工程（ＳＴ５０）を経て延伸されたコア母材５６０（透明ガラス体）を示す図である。   The core glass 560 is obtained by stretching the transparent glass body 550 manufactured as described above in the longitudinal direction until the transparent glass body 550 has a diameter D2 (for example, 20 mm in this embodiment) (stretching step ST60). In addition, FIG. 4 is a figure which shows the core base material 560 (transparent glass body) extended | stretched through the above-mentioned transparent vitrification process (ST50).

延伸工程（ＳＴ６０）が終了すると、コア母材５６０が完成したか否かが判定され（ＳＴ７０）、得られたコア母材５６０の外周にクラッド１２０となるべき外側ガラス領域６２０を形成するため、再度、上述の工程ＳＴ１０〜ＳＴ６０が実施される。   When the stretching step (ST60) is completed, it is determined whether or not the core base material 560 is completed (ST70). In order to form the outer glass region 620 to be the clad 120 on the outer periphery of the obtained core base material 560, The above-described steps ST10 to ST60 are performed again.

図５は、コア母材５６０完成後の２回目以降のガラス合成工程説明するための図である。図５のガラス合成工程では、上述の各工程ＳＴ１０〜ＳＴ６０を経て得られたコア母材５６０の表面に、ＶＡＤ法によりさらに外側ガラス領域６２０を形成することで、最終的にマルチモード光ファイバ用の光ファイバ母材６００が製造される。   FIG. 5 is a diagram for explaining the second and subsequent glass synthesis steps after the completion of the core base material 560. In the glass synthesis step of FIG. 5, the outer glass region 620 is further formed by the VAD method on the surface of the core base material 560 obtained through the above-described steps ST10 to ST60, so that the multi-mode optical fiber is finally used. The optical fiber preform 600 is manufactured.

具体的に、ＶＡＤ法による外側ガラス領域６２０の製造工程では、図５に示されたスス付け装置により多孔質ガラス体５７０がコア母材５６０の表面に形成される。このスス付け装置は、少なくとも排気口４５０ｂを備えた容器４５０と、コア母材５６０を支持するための支持機構４４０を備えている。すなわち、支持機構４４０には矢印Ｓ６で示された方向に回転可能な支持棒が設けられており、この支持棒の先端には多孔質ガラス体５７０（スス体）をその表面に成長させるためのコア母材５６０が取り付けられている。   Specifically, in the manufacturing process of the outer glass region 620 by the VAD method, the porous glass body 570 is formed on the surface of the core base material 560 by the sooting device shown in FIG. The sooting device includes a container 450 having at least an exhaust port 450b and a support mechanism 440 for supporting the core base material 560. That is, the support mechanism 440 is provided with a support rod that can rotate in the direction indicated by the arrow S6, and a porous glass body 570 (soot body) is grown on the surface of the support rod at the tip thereof. A core base material 560 is attached.

図５のスス付け装置には、コア母材５６０の表面に多孔質ガラス体５７０（スス体）を堆積させるためのバーナー４６０が設けられており、ガス供給システム４９０からはバーナー４６０に対して所望の原料ガス（例えばＳｉＣｌ４等）、燃焼ガス（Ｈ２及びＯ２）、及びＡｒやＨｅ等のキャリアガスが供給される。 The sooting device of FIG. 5 is provided with a burner 460 for depositing a porous glass body 570 (soot body) on the surface of the core base material 560, and the gas supply system 490 is desired for the burner 460. the raw material gas (e.g. SiCl 4, etc.), a combustion gas (H 2 and O 2), and a carrier gas such as Ar or He is supplied.

多孔質ガラス体５７０の製造中、バーナー４６０の火炎中では、ガス供給システム４９０から供給された原料ガスの加水分解反応によりガラス微粒子が生成され、これらガラス微粒子がコア母材５６０の表面に堆積していく。この間、支持機構４４０は、一旦、その先端に設けられたコア母材５６０を矢印Ｓ５ａで示された方向に移動させた後、矢印Ｓ６で示された方向に回転させながら矢印Ｓ５ｂで示された方向（コア母材５６０の長手方向）に沿ってコア母材５６０を引き上げる動作を行っている。この動作により、多孔質ガラス体５７０がコア母材５６０の表面に、該コア母材５６０の下方に向かって成長していき、最終的に、該コア母材５６０の表面においてクラッド１２０となるべき多孔質ガラス体（スス体）が得られる。   During the production of the porous glass body 570, in the flame of the burner 460, glass fine particles are generated by the hydrolysis reaction of the raw material gas supplied from the gas supply system 490, and these glass fine particles are deposited on the surface of the core base material 560. To go. During this time, the support mechanism 440 is temporarily moved in the direction indicated by the arrow S5a by moving the core base material 560 provided at the tip thereof, and then indicated by the arrow S5b while rotating in the direction indicated by the arrow S6. The operation | movement which pulls up the core base material 560 along the direction (longitudinal direction of the core base material 560) is performed. By this operation, the porous glass body 570 grows on the surface of the core base material 560 toward the lower side of the core base material 560, and finally becomes the clad 120 on the surface of the core base material 560. A porous glass body (soot body) is obtained.

以上の工程を経て得られた多孔質ガラス体に対し、再度、図３（ａ）の物理吸着水除去工程（ＳＴ２０）、図３（ｂ）の化学吸着水除去工程（ＳＴ３０）、図３（ｂ）の脱塩素工程（ＳＴ４０）、図３（ｃ）の透明ガラス化工程（ＳＴ５０）、図４の延伸工程（ＳＴ６０）が実施され、マルチモード光ファイバ１００を製造するための光ファイバ母材６００が得られる。以上の工程を経て得られた光ファイバ母材６００は、図６に示されたように、線引き後にコア１１０となるべき内側ガラス領域６１０と、クラッド１２０となるべき外側ガラス領域６２０を備える。なお、図６は、線引き工程を説明するための図である。   For the porous glass body obtained through the above steps, the physical adsorption water removal step (ST20) in FIG. 3 (a), the chemical adsorption water removal step (ST30) in FIG. 3 (b), and FIG. An optical fiber preform for manufacturing the multimode optical fiber 100 by performing the dechlorination step (ST40) of b), the transparent vitrification step (ST50) of FIG. 3 (c), and the stretching step (ST60) of FIG. 600 is obtained. The optical fiber preform 600 obtained through the above steps includes an inner glass region 610 that should become the core 110 after drawing and an outer glass region 620 that should become the cladding 120, as shown in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the drawing process.

光ファイバ母材６００は、図６に示されたように、線引き後にコア１１０となるべき内側ガラス領域６１０と、クラッド１２０となるべき外側ガラス領域６２０を備える。そして、図６に示された線引き工程において、光ファイバ母材６００の一端が、ヒータ６３０により加熱されながら矢印Ｓ７で示された方向に線引きされることにより、図７（ａ）に示された断面構造を有するマルチモード光ファイバ１００が得られる。   As shown in FIG. 6, the optical fiber preform 600 includes an inner glass region 610 to be the core 110 after drawing and an outer glass region 620 to be the cladding 120. Then, in the drawing step shown in FIG. 6, one end of the optical fiber preform 600 is drawn in the direction shown by the arrow S7 while being heated by the heater 630, and thus shown in FIG. A multimode optical fiber 100 having a cross-sectional structure is obtained.

具体的に、図７（ａ）は、本実施形態に係るマルチモード光ファイバ１００の代表的な断面構造を示す図であり、図７（ｂ）は、その屈折率分布１５０である。特に、本実施形態に係るマルチモード光ファイバ１００（図７（ａ））は、石英ガラスを主材料とするＧＩ（Graded Index）型のマルチモード光ファイバであり、所定軸（光軸ＡＸに一致）に沿って延びたコア１１０と、コア１１０の外周に設けられたクラッド１２０と、を少なくとも備える。また、図７（ａ）に示されたマルチモード光ファイバ１００において、コア１１０は、屈折率分布の形状を調整するためのＧｅＯ２が添加されており、直径２ａと最大屈折率ｎ２を有する。クラッド１２０は、コア１１０よりも低い屈折率ｎ１を有する。 Specifically, FIG. 7A is a diagram illustrating a typical cross-sectional structure of the multimode optical fiber 100 according to the present embodiment, and FIG. 7B is a refractive index distribution 150 thereof. In particular, the multimode optical fiber 100 (FIG. 7A) according to the present embodiment is a GI (Graded Index) type multimode optical fiber mainly made of quartz glass and coincides with a predetermined axis (optical axis AX). ) And a clad 120 provided on the outer periphery of the core 110. Further, in the multimode optical fiber 100 shown in FIG. 7A, the core 110 is doped with GeO 2 for adjusting the shape of the refractive index distribution, and has a diameter 2a and a maximum refractive index n2. The clad 120 has a lower refractive index n1 than that of the core 110.

さらに、本実施形態に係るマルチモード光ファイバ１００は、図７（ｂ）に示された屈折率分布１５０を有する。なお、図７（ｂ）に示された屈折率分布１５０は、図７（ａ）中において、光軸ＡＸと直交する線Ｌ（当該マルチモード光ファイバ１００の径方向に一致）上の各部の屈折率を示しており、より具体的には、領域１５１は線Ｌに沿ったコア１１０の各部の屈折率、領域１５２は線Ｌに沿ったクラッド１２０の各部の屈折率をそれぞれ示す。   Furthermore, the multimode optical fiber 100 according to the present embodiment has a refractive index profile 150 shown in FIG. Note that the refractive index profile 150 shown in FIG. 7 (b) is the value of each part on the line L (corresponding to the radial direction of the multimode optical fiber 100) orthogonal to the optical axis AX in FIG. 7 (a). More specifically, the region 151 indicates the refractive index of each part of the core 110 along the line L, and the region 152 indicates the refractive index of each part of the cladding 120 along the line L.

特に、図７（ｂ）の屈折率分布１５０における領域１５１は、光軸ＡＸに一致するコア１１０の中心において屈折率が最大となるようドーム形状を有する。したがって、屈折率調整用に添加されるＧｅＯ２の濃度も、コア１１０の中心からクラッド１２０に向かって急激に低下している。一例として、このドーム形状を規定するためのα値は１．９〜２．２である。クラッド１２０（図７（ａ）の例では単一層であり、比屈折率差を規定する基準領域となる）に対するコア１１０の中心の比屈折率差Δは（クラッド１２０に対するコア１１０の最大比屈折率差）は、０．８〜１．２％であり、コア１１０の直径２ａは４７．５〜５２．５μｍである。 In particular, the region 151 in the refractive index profile 150 in FIG. 7B has a dome shape so that the refractive index becomes maximum at the center of the core 110 that coincides with the optical axis AX. Accordingly, the concentration of GeO 2 added for adjusting the refractive index also decreases rapidly from the center of the core 110 toward the cladding 120. As an example, the α value for defining the dome shape is 1.9 to 2.2. The relative refractive index difference Δ at the center of the core 110 with respect to the cladding 120 (which is a single layer in the example of FIG. 7A and serves as a reference region that defines the relative refractive index difference) is the maximum relative refractive index of the core 110 with respect to the cladding 120. The rate difference) is 0.8 to 1.2%, and the diameter 2a of the core 110 is 47.5 to 52.5 μm.

以上の本発明の説明から、本発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、本発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。   From the above description of the present invention, it is apparent that the present invention can be modified in various ways. Such modifications cannot be construed as departing from the spirit and scope of the invention, and modifications obvious to one skilled in the art are intended to be included within the scope of the following claims.

１００…マルチモード光ファイバ、１１０…コア、１２０…クラッド、６００…光ファイバ母材、６１０…内側ガラス領域（コア母材）、６２０…外側ガラス領域、ＳＴ１０…ガラス合成工程、ＳＴ２０…物理吸着水除去工程、ＳＴ３０…化学吸着水除去（ＯＨ基除去）工程、ＳＴ４０…脱塩素工程、ＳＴ５０…透明ガラス化工程、ＳＴ６０…延伸工程。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Multimode optical fiber, 110 ... Core, 120 ... Cladding, 600 ... Optical fiber preform, 610 ... Inner glass region (core preform), 620 ... Outer glass region, ST10 ... Glass synthesis process, ST20 ... Physical adsorption water Removal step, ST30 ... chemically adsorbed water removal (OH group removal) step, ST40 ... dechlorination step, ST50 ... transparent vitrification step, ST60 ... stretching step.

Claims (10)

屈折率制御用のドーパントを含んだガラス微粒子を主成分とする、コアとなるべき多孔質ガラス体を合成する第１の工程と、
前記多孔質ガラス体に対して物理的に吸着した水分を選択的に除去する工程であって、前記第１の工程により得られた前記多孔質ガラス体が設置される空間の温度を１００℃以上かつ８００℃以下の第１の温度に一定時間安定させた状態で、前記多孔質ガラス体を加熱する第２の工程と、
前記多孔質ガラス体内にＳｉＯＨとして残留するＯＨ基を除去する工程であって、塩素系脱水剤を含む雰囲気中において、前記第２の工程を経た前記多孔質ガラス体を、前記第１の温度よりも高い第２の温度で加熱する第３の工程と、
前記第３の工程を経た前記多孔質ガラス体を前記第２の温度よりも高い第３の温度で加熱することにより、前記第３の工程を経た前記多孔質ガラス体を透明ガラス化する第４の工程と、を備える光ファイバ母材の製造方法。 A first step of synthesizing a porous glass body to be a core, which mainly comprises glass fine particles containing a dopant for controlling the refractive index;
A step of selectively removing moisture physically adsorbed to the porous glass body, wherein the temperature of the space in which the porous glass body obtained by the first step is installed is 100 ° C. or more And a second step of heating the porous glass body in a state of being stabilized for a certain time at a first temperature of 800 ° C. or lower;
A step of removing OH groups remaining as SiOH in the porous glass body, wherein the porous glass body that has undergone the second step is removed from the first temperature in an atmosphere containing a chlorine-based dehydrating agent. A third step of heating at a higher second temperature;
The porous glass body that has undergone the third step is heated at a third temperature that is higher than the second temperature, thereby converting the porous glass body that has undergone the third step into a transparent glass. An optical fiber preform manufacturing method comprising the steps of: 前記第１の温度は、２００℃以上かつ８００℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the first temperature is 200 ° C. or higher and 800 ° C. or lower. 前記第２の工程は、前記多孔質ガラス体を、前記第１の温度で２０分以上加熱することを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein in the second step, the porous glass body is heated at the first temperature for 20 minutes or more. 前記第２の工程における加熱時間ｔ[分]は、前記多孔質ガラス体の直径をＬ[ｍｍ]とするとき、
ｔ≧Ｌ２／１０００
なる関係を満たすよう設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。 When the heating time t [min] in the second step is L [mm] as the diameter of the porous glass body,
t ≧ L 2/1000
The manufacturing method according to claim 1, wherein the manufacturing method is set to satisfy the following relationship. 前記第２の工程は、前記多孔質ガラス体を、露点温度−８０℃以下の雰囲気中で加熱することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の製造方法。   5. The manufacturing method according to claim 1, wherein the second step heats the porous glass body in an atmosphere having a dew point temperature of −80 ° C. or lower. 前記第２の工程は、前記多孔質ガラス体を、減圧または真空雰囲気中において加熱することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 5, wherein in the second step, the porous glass body is heated in a reduced pressure or vacuum atmosphere. 前記第３の工程と前記第４の工程の間に行われ、前記第３の工程において脱水剤として使用された塩素成分を前記多孔質ガラス体から除去する工程であって、塩素系脱水剤を含まない雰囲気中において、前記第３の工程を経た前記多孔質ガラス体を、前記第１の温度よりも高く前記第３の温度よりも低い１３００℃以下の第４の温度で一定時間加熱する第５の工程を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の製造方法。   A step of removing a chlorine component used as a dehydrating agent in the third step from the porous glass body between the third step and the fourth step, wherein a chlorine-based dehydrating agent is The porous glass body that has undergone the third step is heated for a certain period of time at a fourth temperature that is higher than the first temperature and lower than the third temperature, which is 1300 ° C. or less, in an atmosphere that does not include the first step. The manufacturing method according to claim 1, further comprising the step of 5. 請求項１〜７の何れか一項に記載の製造方法により製造される光ファイバ母材。   An optical fiber preform manufactured by the manufacturing method according to claim 1. 請求項８に記載の光ファイバ母材を線引きすることにより得られる光ファイバ。   An optical fiber obtained by drawing the optical fiber preform according to claim 8. 請求項８に記載の光ファイバ母材を線引きすることにより得られるＧＩ型マルチモード光ファイバ。   A GI-type multimode optical fiber obtained by drawing the optical fiber preform according to claim 8.
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