JP3526463B2 - Manufacturing method of optical fiber preform - Google Patents
Manufacturing method of optical fiber preformInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ母材の製造方
法、特には光ファイバ母材からの線引きで作られる光フ
ァイバの光学特性を長手方向で精度高く制御することが
できる光ファイバ母材の製造方法に製造方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform, and more particularly to an optical fiber preform capable of precisely controlling the optical characteristics of an optical fiber made by drawing from the optical fiber preform in the longitudinal direction. The present invention relates to a manufacturing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ファイバ母材の製造方法についてはコ
アとなるガラスロッドなどからなる回転しているタ−ゲ
ット部材の長さ方向にガラス微粒子発生器を移動（トラ
バ−ス）させ、このガラス微粒子発生器から発生するガ
ラス微粒子をこのタ−ゲット部材の周囲に堆積させ、こ
のトラバ−スを適当な回数繰り返すという方法で行なわ
れている。2. Description of the Related Art A method for manufacturing an optical fiber preform is as follows: a glass particle generator is moved (traversed) along the length of a rotating target member composed of a glass rod or the like serving as a core. It is carried out by depositing glass particles generated from a particle generator around the target member and repeating this traversing an appropriate number of times.
【０００３】そして、この場合におけるタ−ゲット部材
の長手方向におけるガラス微粒子堆積量の制御はガラス
微粒子発生器としての酸水素火炎バ−ナ−に供給する四
塩化けい素などのガラス原料ガスや酸素、水素などの燃
料ガスの流量、あるいはバ−ナ−のトラバ−ス速度によ
り調整してこれを一定に保つようにされている（特開昭
63-170223 号公報、特開平2-289439号公報参照）。In this case, the glass particulate deposition amount in the longitudinal direction of the target member is controlled by controlling the glass raw material gas such as silicon tetrachloride or oxygen supplied to the oxyhydrogen flame burner as the glass particulate generator. , Hydrogen, etc., or the traverse speed of the burner is adjusted to keep this constant.
63-170223, JP-A-2-289439).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような制
御方法ではガラス微粒子堆積量はタ−ゲットの長手方向
で一定に制御されるものの、この光ファイバ母材からの
線引きで作られる光ファイバが光学特性で満足できるも
のにはならないという不利がある。すなわち、このよう
にして得られた光ファイバ母材にはタ−ゲット部材の長
手方向においてコア・クラッド比や比屈折率差に変動が
あるために、クラッドとなるガラス微粒子堆積量を一定
に保ってもカットオフ波長などの光学特性はタ−ゲット
部材の長手方向におけるコア・クラッド比や比屈折率比
の変動の影響を受けて変動してしまうからである。However, in such a control method, although the glass particulate deposition amount is controlled to be constant in the longitudinal direction of the target, an optical fiber made by drawing from this optical fiber preform is used. It has the disadvantage that the optical characteristics are not satisfactory. That is, since the optical fiber preform thus obtained has a variation in the core-clad ratio and the relative refractive index difference in the longitudinal direction of the target member, the deposition amount of the glass particles serving as the clad is kept constant. However, the optical characteristics such as the cut-off wavelength will change under the influence of changes in the core-clad ratio and the relative refractive index ratio in the longitudinal direction of the target member.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決した光ファイバ母材の製造方法に関するものであ
り、これは回転しているターゲット部材に対してガラス
微粒子発生器を該ターゲット部材の長さ方向にトラバー
スさせて該ターゲット部材の周囲にガラス微粒子を堆積
させる光ファイバ母材の製造方法において、該ターゲッ
ト部材の特性に長手方向で変動がある場合に、予め測定
した該ターゲット部材のコア・クラッド比および比屈折
率差に基づいて、該光ファイバ母材から得られる光ファ
イバのカットオフ波長が一定になるように、ガラス微粒
子堆積量を長手方向に変化させることを特徴とするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform which solves the above disadvantages, in which a glass particle generator is attached to a rotating target member. In the method for producing an optical fiber preform in which glass particles are deposited around the target member by traversing in the length direction of the target,
When the characteristics of the optical member fluctuate in the longitudinal direction, the cutoff wavelength of the optical fiber obtained from the optical fiber preform is constant based on the core-clad ratio and the relative refractive index difference of the target member measured in advance. Therefore, the glass particulate deposition amount is changed in the longitudinal direction.
【０００６】すなわち、本発明者らは光学特性が長手方
向でも安定している光ファイバを与える光ファイバ母材
の製造方法について種々検討した結果、これについては
タ−ゲット部材の長さ方向におけるコア・クラッド比お
よび比屈折率を予じめ測定しておいて、この測定値を記
憶装置に記憶させておき、タ−ゲット部材の特性に応じ
てその長手方向におけるガラス微粒子の堆積量を制御さ
せればこのようにして得られた光ファイバ母材から線引
きして得られる光ファイバが光学特性の安定したものに
なるということを見出して本発明を完成させた。以下に
これをさらに詳述する。That is, the inventors of the present invention have made various studies on a method of manufacturing an optical fiber preform that gives an optical fiber whose optical characteristics are stable even in the longitudinal direction. As a result, the core member in the longitudinal direction of the target member is found. Preliminarily measuring the clad ratio and the relative refractive index, storing the measured values in a storage device, and controlling the deposition amount of glass fine particles in the longitudinal direction according to the characteristics of the target member. Then, the inventors have found that an optical fiber obtained by drawing the optical fiber preform thus obtained has stable optical characteristics and completed the present invention. This will be described in more detail below.
【０００７】[0007]
【作用】本発明は光ファイバ母材の製造方法、特にはこ
の光ファイバ母材を線引きして得られる光ファイバ母材
の光学特性を長手方向で安定化したものとする光ファイ
バ母材の製造方法に関するものである。The present invention relates to a method for producing an optical fiber preform, and more particularly to the production of an optical fiber preform in which the optical characteristics of the optical fiber preform obtained by drawing the optical fiber preform are stabilized in the longitudinal direction. It is about the method.
【０００８】本発明による光ファイバ母材の製造は公知
の外付け法による光ファイバ母材の製造方法において、
該ターゲット部材の特性に長手方向で変動がある場合
に、予め測定したターゲット部材のコア・クラッド比お
よび比屈折率差に基づいて、該光ファイバ母材から得ら
れる光ファイバのカットオフ波長が一定になるように、
ガラス微粒子の堆積量を長手方向で変化させるものであ
るが、このガラス微粒子堆積量の制御はガラス原料ガス
の流量または微粒子発生器のトラバース速度を調整する
ことによって行なえばよい。The production of the optical fiber preform according to the present invention is carried out by the known method for producing an optical fiber preform by the external attachment method,
When the characteristics of the target member vary in the longitudinal direction
On the basis of the core-clad ratio and the relative refractive index difference of the target member measured in advance, so that the cutoff wavelength of the optical fiber obtained from the optical fiber preform becomes constant,
The amount of glass particles deposited is changed in the longitudinal direction, and the amount of glass particles deposited may be controlled by adjusting the flow rate of the glass raw material gas or the traverse speed of the particle generator.
【０００９】この光ファイバ母材の断面は図１に示した
とおりのものであり、ここにＡはコア径、Ｂはタ−ゲッ
ト部材径、Ｃは母材の径、ｔは外付け法で堆積されたク
ラッドの厚み、△は比屈折率差を示したもので、この光
ファイバのカットオフ波長
λc は式 λc ＝２πａｎ1 ２△／2.405 ・・・・(1)
［a はファイバコア径（μm)］で示されるが、ファイバ
外径は通常125 μm であることから、これを母材の寸法
で表わすと
a=125×A/C=125 (A/B×B/C) ・・・・(2)
A/C=母材のコア・クラッド比
A/B=タ−ゲット部材のコア・クラッド比
となるので、このカットオフ波長λc を母材の寸法で表
わすと、これは
λc ＝（２πｎ1 ２△／2.405 ）×125 (A/B×B/C) ・・・・(3)
となる。The cross section of this optical fiber preform is as shown in FIG. 1, where A is the core diameter, B is the target member diameter, C is the preform diameter, and t is the external attachment method. The thickness of the deposited clad, Δ indicates the relative refractive index difference, and the cutoff wavelength λ c of this optical fiber is expressed by the formula λ c = 2πan 1 2 Δ / 2.405 (1) [a is the fiber Core diameter (μm)], the fiber outer diameter is usually 125 μm, so when expressed in terms of the dimensions of the base material, a = 125 × A / C = 125 (A / B × B / C) ... (2) A / C = base-core clad ratio of the base material A / B = core-clad ratio of the target member. Therefore, if this cutoff wavelength λ c is expressed by the size of the base material, This is λ c = (2πn 1 2 Δ / 2.405) × 125 (A / B × B / C) ... (3).
【００１０】したがってクラッドの堆積量を一定（すな
わちB/C が一定）に保ってもタ−ゲット部材のコア・ク
ラッド比(A/B) および比屈折率差△に長手方向で変動が
ある場合には式(3) に基づく光ファイバの光学特性とし
て重要なカットオフ波長λcが長手方向で変動すること
になる。Therefore, when the core-clad ratio (A / B) and the relative refractive index difference Δ of the target member fluctuate in the longitudinal direction even if the clad deposition amount is kept constant (that is, B / C is constant). Therefore, the cutoff wavelength λ c, which is important as the optical characteristic of the optical fiber based on the equation (3), varies in the longitudinal direction.
【００１１】しかし、この場合、本発明にもとづいてこ
のガラス堆積量を予め測定したターゲット部材のコア・
クラッド比（Ａ／Ｂ）および比屈折率差（△）に基づい
て、該光ファイバ母材から得られる光ファイバのカット
オフ波長が一定になるように、長手方向で変化させるべ
く、例えばこの製造工程におけるターゲット部材のコア
・クラッド比（Ａ／Ｂ）および比屈折率差（△）の長手
方向における変化を予め測定しておいてこれを記憶装置
に記憶させておき、この記憶にもとづいてガラス微粒子
の堆積量を変化させて上記式（３）にもとづいてこのカ
ットオフ波長λcが一定となるようにすれば、これから
得られる光ファイバの光学特性を長手方向で一定とする
ことができるという有利性が与えられることになる。In this case, however, the core member of the target member whose glass deposition amount has been measured in advance according to the present invention.
Based on the cladding ratio (A / B) and the relative refractive index difference (△)
Cut the optical fiber obtained from the optical fiber preform
In order to make the OFF wavelength constant in the longitudinal direction, for example, the changes in the longitudinal direction of the core-clad ratio (A / B) and the relative refractive index difference (Δ) of the target member in this manufacturing process are measured in advance. may be stored in the storage device so keep in, by varying the deposition amount of glass particles on the basis of the stored and also Zui above formula (3) as the cut-off wavelength lambda c is a constant This would provide the advantage that the optical properties of the resulting optical fiber can be kept constant in the longitudinal direction.
【００１２】[0012]
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。
実施例
光ファイバ母材の製造は図２に示した装置を用いて行な
われた。この装置は直径が１５ｍｍφで長さが５００ｍ
ｍである合成石英ガラスロッドからなるターゲット部材
をチャック２に支持して一定速度で回転させ、これに酸
水素火炎バーナー３から四塩化けい素ガスを供給し、こ
の四塩化けい素の火炎加水分解で発生したシリカ微粒子
をこのターゲット部材１の周囲に堆積させるものであ
る。EXAMPLES Next, examples and comparative examples of the present invention will be described. Example Manufacturing of the optical fiber preform was carried out using the apparatus shown in FIG. This device has a diameter of 15 mmφ and a length of 500 m.
The target member made of synthetic quartz glass rod is m and supported on the switch catcher click 2 is rotated at a constant speed, this was supplied tetrachloride silicon gas from the oxyhydrogen flame burner 3, of the silicon tetrachloride The silica fine particles generated by flame hydrolysis are deposited around the target member 1.
【００１３】この酸水素火炎バーナー３には流量調節器
（ＭＦＣ）４で流量が制御された四塩化けい素ガスが供
給されるが、これはガラス微粒子堆積中ターゲット部材
に沿って移動させるのでボール軸６を介してモーター７
が付設されているし、これにはそのバーナー位置検出器
５も設けられており、これにはさらにこのガラス微粒子
堆積量を制御するための演算器８、ターゲット部材のコ
ア・クラッド比（Ａ／Ｂ）および比屈折率差（△）を記
憶するための記憶装置９が設けられている。This oxyhydrogen flame burner 3 is supplied with silicon tetrachloride gas whose flow rate is controlled by a flow rate controller (MFC) 4, which moves along the target member during the deposition of the glass particles, so that the ball Motor 7 via shaft 6
It There are attached, this is also provided a detector 5 the burner position, calculator 8 for controlling the soot glass deposit amount further to this, the core clad ratio of the target member (A / B) and a storage device 9 for storing the relative refractive index difference (Δ).
【００１４】この実施例では当初四塩化けい素を一定速
度で送入し、その火炎加水分解で発生したガラス微粒子
をターゲット部材に堆積していたのであるが、記憶装置
に記憶されているターゲット部材の比屈折率差（△）が
第３図ａ）に示したようなもので、そのコア・クラッド
比（Ａ／Ｂ）が第３図ｂ）に示したものであり、このカ
ットオフ波長λcを一定のものとするためにはこのクラ
ッド層の長手方向の厚さを例えば第３図ｃ）に示したよ
うに変化させる必要があることから、この四塩化けい素
の流量および／または酸水素火炎バーナーのトラバース
速度を変えてガラス微粒子の堆積量を長手方向で変化さ
せて直径が４７ｍｍφ、長さ５００ｍｍの光ファイバ母
材を作り、このもののカットオフ波長をしらべたとこ
ろ、このものは図４に示したように全長にわたり略々均
一の値を示していることが確認された。In this embodiment, silicon tetrachloride was initially fed at a constant rate, and the glass particles generated by the flame hydrolysis were deposited on the target member. However, the target member stored in the memory device is used. is like the relative refractive index difference (△) is shown in FIG. 3 a) of, which the core clad ratio (a / B) is shown in FIG. 3 b), the cut-off wavelength In order to make λ c constant, it is necessary to change the thickness of the cladding layer in the longitudinal direction as shown in, for example, FIG. 3c). Therefore, the flow rate of silicon tetrachloride and / or By changing the traverse speed of the oxyhydrogen flame burner and changing the deposition amount of glass particles in the longitudinal direction to make an optical fiber preform with a diameter of 47 mmφ and a length of 500 mm, the cutoff wavelength of this was investigated. In Figure 4 It was confirmed that indicates the value of substantially uniform over the entire length as described.
【００１５】比較例
実施例と同じように直径が１５ｍｍφで長さが５００ｍ
ｍのターゲット部材を使用し、演算機８、記憶装置９を
使用しないほかは実施例と同じ装置を用いて光ファイバ
母材の製造を行なったが、この場合にはターゲット部材
の比屈折率差（△）が図５のａ）に示したとおりであ
り、そのコア・クラッド比（Ａ／Ｂ）が図５のｂ）に示
したとおりであるのにもかかわらず、クラッド層の長手
方向の厚さが略々均一である３１ｍｍとなるようにした
ために、得られた光ファイバ母材におけるカットオフ波
長λcをしらべたところ、これは図６に示したように長
手方向で１．１０〜１．３０μｍと大きく変動している
ものとなった。Comparative Example As in the example, the diameter is 15 mm and the length is 500 m.
The optical fiber preform was manufactured by using the same apparatus as the embodiment except that the target member of m was used and the arithmetic unit 8 and the storage device 9 were not used. In this case, the relative refractive index difference of the target member was measured. (Δ) is as shown in a) of FIG. 5 and its core-clad ratio (A / B) is as shown in b) of FIG. When the cutoff wavelength λ c of the obtained optical fiber preform was examined because the thickness was set to 31 mm, which was almost uniform, it was 1.10 to 1010 in the longitudinal direction as shown in FIG. The fluctuation was as large as 1.30 μm.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明によれば、得られる光ファイバ母
材のカットオフ波長を容易に略々一定なものとすること
ができるので、これを線引きして得られる光ファイバを
光学特性のすぐれたものとすることができる光ファイバ
母材を容易に得ることができるという有利性が与えられ
る。 According to the present invention , the cutoff wavelength of the obtained optical fiber preform can be easily made substantially constant, so that the optical fiber obtained by drawing this can have excellent optical characteristics. The advantage is provided that an optical fiber preform that can be customized can be easily obtained.
【図１】目的とする光ファイバ母材の縦断面図を示した
ものである。FIG. 1 is a vertical sectional view of a target optical fiber preform.
【図２】実施例で使用された光ファイバ母材製造装置の
縦断面図を示したものである。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of an optical fiber preform manufacturing apparatus used in Examples.
【図３】図のa)は実施例で使用されたタ−ゲット部材の
比屈折率差（△）の長手方向への変化を示すグラフ、図
のb)はこのタ−ゲット部材のコア・クラッド比(A/B) の
長手方向への変化を示すグラフ、図のc)はクラッド層厚
さの長手方向への変化を示すグラフである。FIG. 3A is a graph showing a change in relative refractive index difference (Δ) of the target member used in the example in the longitudinal direction, and FIG. 3B is a core of the target member. A graph showing the change in the clad ratio (A / B) in the longitudinal direction, and c) in the figure is a graph showing the change in the clad layer thickness in the longitudinal direction.
【図４】実施例で得られた光ファイバ母材から作られた
光ファイバの長手方向でのカットオフ波長（λc ）の変
化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing changes in the cutoff wavelength (λ c ) in the longitudinal direction of an optical fiber made of the optical fiber preform obtained in the example.
【図５】図のa)は比較例で使用されたタ−ゲット部材の
比屈折率差（△）の長手方向への変化を示すグラフ、図
のb)はこのタ−ゲット部材のコア・クラッド比(A/B) の
長手方向への変化を示すグラフ、図のc)はクラッド層厚
さの長手方向への変化を示すグラフである。5A is a graph showing a change in relative refractive index difference (Δ) of a target member used in a comparative example in the longitudinal direction, and FIG. 5B is a core of the target member. A graph showing the change in the clad ratio (A / B) in the longitudinal direction, and c) in the figure is a graph showing the change in the clad layer thickness in the longitudinal direction.
【図６】比較例で得られた光ファイバ母材から作られた
光ファイバの長手方向でのカットオフ波長の変化を示す
グラフである。FIG. 6 is a graph showing changes in cutoff wavelength in the longitudinal direction of an optical fiber made of an optical fiber preform obtained in a comparative example.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内 (72)発明者 神屋 和雄 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内 (56)参考文献 特開 平４−292434（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−192428（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−151244（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−141634（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hideo Hirasawa 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory Within (72) Inventor Kazuo Kamiya 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd. Precision Materials Research Laboratory Within (56) References JP-A-4-292434 (JP, A) JP-A-2-192428 (JP, A) JP-A-60-151244 (JP, A) JP-A-60-141634 (JP, A)
Claims (3)
ラス微粒子発生器を該ターゲット部材の長さ方向にトラ
バースさせて該ターゲット部材の周囲にガラス微粒子を
堆積させる光ファイバ母材の製造方法において、該ター
ゲット部材の特性に長手方向で変動がある場合に、予め
測定した該ターゲット部材のコア・クラッド比および比
屈折率差に基づいて、該光ファイバ母材から得られる光
ファイバのカットオフ波長が一定になるように、上記ガ
ラス微粒子の堆積量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。1. A method of manufacturing an optical fiber preform in which a glass particle generator is traversed with respect to a rotating target member in the length direction of the target member to deposit glass particles around the target member, The tar
When the characteristics of the get member vary in the longitudinal direction, the cut-off wavelength of the optical fiber obtained from the optical fiber preform is constant based on the core-clad ratio and the relative refractive index difference of the target member measured in advance. The method for producing an optical fiber preform is characterized in that the deposition amount of the glass fine particles is changed in the longitudinal direction so that
び比屈折率差の長手方向特性を予じめ記憶装置に記憶さ
せておき、この値に基づいてガラス微粒子の堆積量を原
料ガス流量で制御する請求項１に記載した光ファイバ母
材の製造方法。2. The longitudinal characteristics of the core-clad ratio and the relative refractive index difference of the target member are stored in advance in a storage device, and the deposition amount of glass particles is controlled by the raw material gas flow rate based on these values. The method for manufacturing the optical fiber preform according to claim 1.
バース速度で制御する請求項１に記載した光ファイバ母
材の製造方法。3. The method for producing an optical fiber preform according to claim 1, wherein the amount of glass particles deposited is controlled by the traverse speed of the burner.
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|---|---|---|---|
| JP35369491A JP3526463B2 (en) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | Manufacturing method of optical fiber preform |
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| JPH05170474A JPH05170474A (en) | 1993-07-09 |
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