JPH01270534A - 光ファ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】 （産業上の利用分野） この発明は、いわゆる外付は法による光ファイバ母材の
製造方法に関するもので特に低ＯＨの光ファイバを得る
のに好適な方法に関する。

（従来の技術） 光ファイバ母材の製法のひとつに、光ファイバのコアと
なるべきガラスロッドの上にクラッドとなるべきガラス
を堆積する方法がある。具体的には特開昭６１−１２７
６８０に見られるように予め用意された高純度のコア用
ガラスｑットの上にクラッドとなるガラス微粒子層を形
成し、次いでこのガラス微粒子層を透明ガラス化してコ
アークラッド型のファイバ母材とする方法である。この
例にならって単一モードファイバを作成する場合、最終
製品である光ファイバ中に伝搬する光の波長にもよるが
波長１．３μｍを伝搬させるファイバではコア径１０μ
ｍ、クラッド径１２５μｍ程度に設定する必要がある。

ファイバ母材のサイズは、自由に設定できるが母材のク
ラッド／コア径比は、ファイバのそれと同じでなければ
ならずファイバ母材作成の最終工程ではコアガラスの直
径が４ｍｍであれば、クラッドのそれは５０ｍｍ程度に
なる。

勿論この母材が優れたファイバとして動作するためには
、コアガラスとタララドガラスの間に屈折率の差が必要
で通常相対的な差は０．３％程度が選択されている。と
ころでコアガラスロッド上へのタララドガラスの形成は
一度の工程で行うことは実際上不可能であって通常は何
回かに分けて形成している。すなわち最終的にクラッド
／コア径比はおよそ１２であるので、まず−回目のタラ
ラドガラス層形成では３倍のクラット／コア径比とし、
次のタララドガラス層形成では、−回目で得られたロッ
ド上に径が４倍となるようにするといったことが行われ
る。これにより最終的なりラッド／コア径比１２が確保
される。

（発明が解決しよ・うとする課題） しかしこの方法によって得られるファイバの伝送損失特
性はさほど優れたものとはいえず、波長１．３　μｍで
せいぜい０．４０ｄＢ／Ｋｍであった。この発明者等が
その原因を検討しん結果、従来の方法は光が主として伝
搬するコアガラスを直接に熱的に処理するため、どうし
ても熱処理中にコアガラス内にＯＨ等の不純物が拡散し
てしまうためであることか判明した。なかでも第１回目
の外付けにおけるクラッド／コア径比がファイバの残留
ＯＨ基量にかなり強い相関を有していることがねがった
。

すなわちクラッド／コア径比が大きいときには外（４げ
のトラバース回数が増すため、実質的にコアガラスが加
熱されている時間か長くなりＯＨ基がファイバ内により
以」二に拡散してしまう。

（課題を解決するための手段） この発明は、以上の観点から光ファイバのコアとなるべ
きガラスＩコツトの−ににクランＩ・となるべきガラス
を複数回に分けて堆積して光ファイバ母材とする方法に
おいて、先ず第１のクラッド用ガラス層の厚さをコア用
ガラスロットの径のおよそ１／４〜１／２とし、次いで
残りのクラット用ガラス層を形成するようにしたもので
ある。

以−Ｊ＝の範囲とすることにより、得られるファイバの
ＯＩ−ｆ基吸収損失を波長１．３９μｍで０．５〜］−
，５ｄＢ／ｋｍに低減することができる。

（実施例） コア用カラスロットとして純粋石英ガラスを複数個用意
し、それらの上に厚さを変えて外付けによりＳｉＯガラ
ス微粒子層を形成してそれぞれに透明ガラス化した。第
１図は、この第１回目の外付は工程によって得られる各
ロットのクラッド／コア径比（１）　１／ｄ）と波長１
．３９μｍにおけるＯＨの残留量の関係を示したもので
ある。ここでＤ１／４ｄ−１，，５が第１のクラッドガ
ラス厚がコアガラスロット径の１７４に相当し、ＤＩ／
ｄ＝２が同じ＜１／２に相当する。第１図から明らかな
ようにＤ　１／ｄ−１，７５付近で吸収損失が最小値を
示し、それから外れるに従って吸収損失は次第に増加し
ている。そしてＤ　Ｌ／ｄか１．５〜２の範囲内であれ
ばＯＩＩ基吸収損失を１．５ｄＢ／ｋｍ以下に抑制でき
る。

その理由としては以下のことが考えられる。すなわちＤ
　＋、／ｄか大きくなるにつれて外付けの１−ラハース
回数が増加し、２０回以上ともなると実質的にコアガラ
スが加熱されている時間はかなり長くなる。コアガラス
」二に堆積されたガラス微粒子層は、カラス微粒子間に
かなりの気体を含むので熱伝導率が低く何１０回もトラ
バースすれば数回目以上のトラバース時のトーチの熱は
コアガラスまで伝わらないと思われるが、実際にはＩ・
ラハース回数か増加するにつれてファイバコアの０　■
（残留量か増加していく。こればガラス微粒子の堆積温
度が１０００〜１４００°Ｃといったかなり高温のため
、ガラス微粒子の堆積中のコアガラスの温度もＯＨ基の
拡散に十分な程度に上昇しているからと考えられる。こ
のためあまり大きくないほうが実効的なコアガラスロッ
トの加熱時間が少なくなるので望ましいが、ｌ・ラハー
ス回数を次第に減らしてい（と第１回口に形成されるク
ラッドの厚さが薄くなってしまうので第１回目のクラン
ド付けによるコアガラス中へのＯ■（拡散は少ないが、
次に行う第２回目のクラッド付けからの○＋−１拡散が
第１回目のクラットガラスを抜けてコアガラス中に到達
し−こしまい、結果としてファイバのＯＨ基損失が増大
するものと考えられる。もちろん出発母材であるコアガ
ラスロットの・ナイスと最糸冬的なファイバのＯ１１基
損失は無関係でばないか、以上の傾向はコアガラスロッ
トが５〜３０ｍｍφ程度の範囲で同様の傾向が見られた
。

この場合第２回目の外イ」け工程における外付は倍率（
１）２／Ｄｉ）は最低４倍としている。ここでＤ２はロ
ットの最終外径を示す。

（具体例） コア用ガラスロッドｄとして直径７Ｍ、長さ５００ｍｍ
の純粋石英ガラスを用い、その上に外付は法によりＳｉ
Ｏ□ガラス微粒子層を８＋ｎｍ厚に形成し、これを最高
温度１５００°Ｃの加熱炉内に導入して透明ガラス化し
外径Ｄ１が１２．６ｍｍのロッドとした。これにより第
１回目の外付けによる倍率はＤ　Ｉ／ｄ＝１．８である
。なおこの時加熱炉内にＣＦ４を３！／分供給してガラ
ス中に最大２重量％までのフッ素が添加されるようにし
た。次にこのロッド上に引続きＳｉＯ□ガラス微粒子の
堆積−透明ガラス化を３回繰返し外径Ｄ２が８Ｂｍｍの
ロッドとした。最後にこのロッドを線引きしてコア径１
０μｍ、クラツド径１２５μｍのファイバとした。かく
して得られたファイバの損失波長特性を調べたところ第
２図に示すとおりＯＨ吸収損失（波長１．３９μｍ）は
約１６Ｂ／ｋｍと少なく、これによる波長１．３μｍへ
の影響は無視できるほど少いものであり、従来法による
ものと比較して著しく優れたものであった。

なお、上記実施例ではコア用ガラスとして純粋石英ガラ
ス、クラッド用ガラスとしてフッ素ドープ石英ガラスの
例をあげたが、これに限定されるものでなくコア用ガラ
スとしてＧｅのように石英ガラスに添加されてその屈折
率を増加させるようなドーパントを含ませてもよく、ま
たクラッド用ガラスとして純粋石英ガラス、複数ドーパ
ントを含むガラスとしてもよいことはいうまでもない。

（効　果） この発明の方法は、以上のようにコア用ガラスロッド上
に外付は法によってクラッド用ガラス微粒子を堆積して
透明ガラス化するに際して、得られるロッドの外径と最
初のコア用ガラスロッドの径比を所定の値とすることに
より、コア用ガラス内へのＯＨの浸入を阻止したもので
あるがら得られるファイバのＯＨ損失を低減できるとい
う利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１回目の外付けによるコアークラッド倍率
と１．３９μｍにおけるＯＨ基吸収損失の関係を示すグ
ラフ、第２図は、この発明の方法と従来法によるファイ
バの損失波長特性を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ファイバのコアとなるべきガラスロッドの上に、クラ
   ッドとなるべきガラスを複数回に分けて堆積して光ファ
   イバ母材とする方法において、先ず第１のクラッド用ガ
   ラス層の厚さをコア用ガラスロッドの径のおよそ１／４
   〜１／２とし、次いで残りのクラッド用ガラス層を形成
   することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。