JPH06199534A - 分散シフトファイバ用母材の製造方法 - Google Patents

分散シフトファイバ用母材の製造方法

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JPH06199534A
JPH06199534A JP4360374A JP36037492A JPH06199534A JP H06199534 A JPH06199534 A JP H06199534A JP 4360374 A JP4360374 A JP 4360374A JP 36037492 A JP36037492 A JP 36037492A JP H06199534 A JPH06199534 A JP H06199534A
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inert gas
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gas
core
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JP4360374A
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Masao Maruyama
正夫 丸山
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Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
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Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 角型バーナによりセンターコアを形成し、続
いて同心円バーナでサイドコアを形成し、階段型屈折率
プロファイルを有するシフトファイバの母材を製造する
方法であって、サイドコアの構造パラメータの制御が容
易にできるシフトファイバ用母材の製造方法を提供す
る。 【構成】 角型バーナ15によりセンターコア1を形成
し、続いて同心円バーナ40でサイドコア4を形成し、
階段型屈折率プロファイルを有するシフトファイバの母
材を製造する方法であって、前記角型バーナ15は、原
料ガス流出ノズル20と、原料ガス流出ノズル20を挟
んで相対向する位置に設けた2本の不活性ガス流出ノズ
ル21,22と、この3つのノズルを取り囲む酸水素炎
形成用ガス流出ノズル23とからなり、酸水素炎形成用
ガス流出ノズル23は、酸素ガス流の最内層24、不活
性ガス流の中間層25、水素ガス流の最外層26の三層
に仕切られ、この中間層25の不活性ガス流は不活性ガ
スと酸素ガスの混合流であること特徴とする方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、階段型屈折率プロファ
イルを有するDSC(Dual ShapeCore)
型分散シフトファイバの多孔質母材をVAD(Vapo
r Phase Axial Depsition))
法により製造する方法に関し、特に角型バーナによりセ
ンターコアを形成し、続いて同心円バーナでサイドコア
を形成し、所定の構造パラメータを持つものを容易に製
造することができる分散シフトファイバ用母材の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常のSM(単一モード)型光ファイバ
は、コアの屈折率分布がステップ型である。このような
SM型光ファイバの多孔質母材の製造方法及び装置を図
4により、説明する。図において、1はコア2とクラッ
ド3からなる多孔質母材、11は出発物質、12は回転
・引上装置、13は保護容器、14は排気調節器であ
る。この保護容器13内の半径方向に、コアバーナ1
5、第1クラッドバーナ16、第2クラッドバーナ1
7、第3クラッドバーナ18が配置されている。コアバ
ーナ15は、SiCl4 とGeCl4 の混合ガスを原料
ガスとして生成されるSiO2 の微粒子を出発物質又は
コア多孔質体に付着・堆積させ、同時に生成されるGe
2 をSiO2 の微粒子上に析出、固溶させるものであ
り、SiCl4 に対するGeCl4 の量で所望の屈折率
のコアが得られる。第1、第2、第3クラッドバーナ1
6,17,18はSiCl4 を原料ガスとして生成され
るSiO2の微粒子をコアの周囲に同時に付着・堆積さ
せてSM型光ファイバの多孔質母材を得る方法である。
【0003】特に、コアバーナ15においては、生成さ
れるコア多孔質体の直径が10mm以下と細いため、細
径化が可能なバーナが求められる。この要請に答えるバ
ーナとして、出願人は角型バーナを提案した(特開平1
−208339号公報参照)。図1に示されるように、
この角型バーナ15は、原料ガス流出ノズル20と、原
料ガス流出ノズル20を挟んで相対向する位置に設けた
2本の不活性ガス流出ノズル21,22と、この3つの
ノズルを取り囲む酸水素炎形成用ガス流出ノズル23と
からなり、酸水素炎形成用ガス流出ノズル23は、酸素
ガス(O2 )流の最内層24、不活性ガス(ArとHe
のみ)流の中間層25、水素ガス(H2)流の最外層2
6の三層に仕切られたものである。
【0004】このコアバーナ15のガス流断面から明ら
かなように、各ノズルから流出したガス流は若干広がり
ながら進行する。そして、隣接したガス流同士は、その
接触部分を中心にして互いに重複して混合する。従っ
て、原料ガス流出ノズル20の両側に2本の不活性ガス
流出ノズル21,22を配置することによって、原料ガ
ス流出ノズル20から出た原料ガス流のうちのかなりの
部分29,29が不活性ガス流30,30で包容され
て、酸水素炎31との接触が遮断される。そして、不活
性ガス流30,30によって包容されない2箇所の部分
32,33だけが酸水素炎19と直接接触して、加水分
解反応及び熱酸化反応をおこし、細いガラス粒子の流れ
が2本作られる。この微粒子流の中の一本が出発物質や
コア多孔質体端面に当たるように、角型バーナ15の位
置を向きを設定することにより、細径のコア多孔質体を
得る方法である。
【0005】この角型ノズル15を使用すると、良好な
SM型光ファイバ用多孔質母材を得ることができる。と
ころが、このSM型光ファイバの改良として、図5に示
すような階段型屈折率プロファイルを有するDSC型分
散シフトファイバが用いられるようになった。山型の屈
折率変化を有するコア1の外周a1〜a2に、屈折率n
1のサイドコア4が形成され、更に外周a2〜に屈折率
n2(n1>n2)のクラッド3が形成されたものであ
る。このDSC型分散シフトファイバはモードフィール
ド径を9μm程度と大きくしても曲げ損失が少ないとい
う特性を有しており、現在主流となりつつある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このDSC型分散シフ
トファイバ用多孔質母材を製造する方法としては、図4
に示された第1クラッドバーナ16にSiCl4 とGe
Cl4 の混合ガスを流し、SiCl4 の量でサイドコア
4の厚みを調整し、GeCl4 の量を加減して所定の屈
折率のサイドコア4を得る方向が考えられる。
【0007】しかしながら、コアバーナに上述した角型
バーナを用い、第1クラッドバーナに同心円バーナを用
いてSiCl4 とGeCl4 の混合ガスを流した場合、
SiCl4 の量に応じてサイドコア4の厚みが増えず、
サイドコア4の厚み制御が難しいという現象が生じるこ
とが判明した。このDSC型分散シフトファイバ用多孔
質母材は、a1/a2で定義されるRaが0.3〜0.
4付近にあり、またΔ1/Δ2で定義されるRΔ(ここ
で、Δ1は(n0 2−n1 2)/2n0 2、Δ2は(n0 2−n
2 2)/2n0 2である)が0.8〜0.85付近にあると
分散制御特性が良好であるという構造パラメータを有し
ているため、サイドコア4の厚み制御が難しいと所望の
特性を有するDSC型分散シフトファイバ用多孔質母材
が得られない恐れがある。
【0008】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、角型バーナによりセンターコアを形成し、続い
て同心円バーナでサイドコアを形成し、階段型屈折率プ
ロファイルを有する分散シフトファイバの母材を製造す
る方法であって、サイドコアの構造パラメータの制御が
容易にできる分散シフトファイバ用母材の製造方法を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明における分散シフトファイバ用母材の製造方法は、角
型バーナによりセンターコアを形成し、続いて同心円バ
ーナでサイドコアを形成し、階段型屈折率プロファイル
を有する分散シフトファイバの母材を製造する方法であ
って、前記角型バーナは、原料ガス流出ノズルと、原料
ガス流出ノズルを挟んで相対向する位置に設けた2本の
不活性ガス流出ノズルと、この3つのノズルを取り囲む
酸水素炎形成用ガス流出ノズルとからなり、酸水素炎形
成用ガス流出ノズルは、酸素ガス流の最内層、不活性ガ
ス流の中間層、水素ガス流の最外層の三層に仕切られ、
この中間層の不活性ガス流は不活性ガスと酸素ガスの混
合流であること特徴とする方法である。
【0010】
【作用】所望の構造パラメータを有するサイドコアを形
成しようとして、サイドコアの原料流量が増加すると、
センターコアを形成する原料・ガス流との間に相互干渉
が生じ、そのため原料ガスの流量に応じてサイドコア4
の厚みが増えないという現象が発生していると想定され
る。そこで、センターコアの角型バーナにおける酸水素
炎形成用ガス流出ノズルの中間層の不活性ガス流を不活
性ガスと酸素ガスの混合流にすると、センターコアの酸
水素炎を形成する酸素と水素の反応がノズル先端側から
生じやすくなり、ガラス微粒子が形成されやすくなる。
また、ガラス原料ガス流の周囲が酸化性水蒸気雰囲気と
なり、ガラス微粒子の生成が安定化する。これらによっ
て、センターコアの角型バーナとサイドコアの同心円バ
ーナとの相互干渉が緩和されるものと考えられる。この
酸素ガスの混合割合は、酸素ガス/(不活性ガス+酸素
ガス)の容積比で0.22〜0.43とすることが好ま
しい。0.43を上回ると、サイドコア多孔質体の成長
速度が大幅に少なくなり、スート形状が不安定になる。
また、0.22を下回ると、センターコア多孔質体の成
長速度がサイドコア多孔質体の成長速度を上回る。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の分散シフトファイバ用母材の製造
方法及び装置を示す図である。なお、図1の角型バーナ
15や同心円バーナ40の構造は一例であって、発明の
趣旨を変更しない範囲で変形可能である。
【0012】図1において、角型バーナ15の構造は従
来の説明と同様であるが、酸水素炎形成用ガス流出ノズ
ル23の酸素ガス(O2 )流の最内層24、不活性ガス
流の中間層25、水素ガス(H2 )流の最外層26の三
層の仕切りのうち、中間層25に流す不活性ガス(Ar
とHe)に酸素(O2 )を混合して使用する点が特徴的
である。
【0013】同心円バーナ40は、中心の円形の原料ガ
ス流出ノズル41と、この原料ガス流出ノズル41と同
心の酸水素炎形成用ガス流出ノズル42とからなり、酸
水素炎形成用ガス流出ノズル42は、水素ガス流の最内
層43、不活性ガス流の中間層44、酸素ガス流の最外
層45の三層に仕切られたものである。
【0014】つぎに、図1の装置による分散シフトファ
イバ用母材の製造の具体的な本発明例を比較例と対比し
て説明する。
【0015】サイドコア径と同心円バーナの原料ガス
(SiCl4 )流量の関係を図示したのが図2である。
SiCl4 流量が増えると、比例的にサイドコア径が大
きくなっている。すなわち、SiCl4 の量をコントロ
ールすると、所望のサイドコア径が得られる。また、図
2の成長速度は略一定となっている。さらに、表には示
されないが、屈折率はGeCl4 の量に比例した大きく
なる。結局、SiCl4の量とGeCl4 の量の比例的
コントロールで所望の構造パラメータが得られる。
【0016】サイドコア径及び成長速度と同心円バーナ
の原料ガス(SiCl4 )の関係を図示したのが図3で
ある。SiCl4 が増えると、サイドコア径が大きくな
っている部分もあるが、逆に減少している部分もある。
また、成長速度は、原料ガス(SiCl4 )流量が増え
ると共に、増加している。すなわち、サイドコア径はS
iCl4 の量と成長速度の2つの因子の影響を受け、所
望の構造パラメータが得る条件に設定することは困難と
なる。
【0017】
【発明の効果】本発明における分散シフトファイバ用母
材の製造方法は、センターコア用角型バーナにおける酸
水素炎形成用ガス流出ノズルの中間層の不活性ガス流を
不活性ガスと酸素ガスの混合流としたものであり、セン
ターコアの角型バーナとサイドコアの同心円バーナとの
相互干渉を緩和し、SiCl4 の量に応じて比例的にサ
イドコア4の厚みが増えるようにした。またGeCl4
の量に応じて比例的にサイドコア4の屈折率が大きくな
るので、サイドコアのa1/a2で定義されるRaやΔ
1/Δ2で定義されるRΔ等の構造パラメータが適切な
ものになるように、サイドコアの製造条件を変更でき、
所望の分散シフトファイバ用母材が簡単に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の分散シフトファイバ用母材の製造方法
を示す図である。
【図2】本発明例におけるサイドコアスート径とSiC
4 流量の関係を示すグラフ図である。
【図3】比較例におけるサイドコアスート径とSiCl
4 流量の関係を示すグラフ図である。
【図4】VAD法による光ファイバ多孔質体の製造方法
を示す図である。
【図5】DSC型分散シフトファイバにおける屈折率差
とファイバ半径の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
1 センターコア 4 サイドコア 15 角型バーナ 20 原料ガス流出ノズル 21,22 不活性ガス流出ノズル 23 酸水素炎形成用ガス流出ノズル 24 最内層 25 中間層 26 最外層 42 同心円バーナ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 角型バーナによりセンターコアを形成
    し、続いて同心円バーナでサイドコアを形成し、階段型
    屈折率プロファイルを有する分散シフトファイバの母材
    を製造する方法であって、前記角型バーナは、原料ガス
    流出ノズルと、原料ガス流出ノズルを挟んで相対向する
    位置に設けた2本の不活性ガス流出ノズルと、この3つ
    のノズルを取り囲む酸水素炎形成用ガス流出ノズルとか
    らなり、酸水素炎形成用ガス流出ノズルは、酸素ガス流
    の最内層、不活性ガス流の中間層、水素ガス流の最外層
    の三層に仕切られ、この中間層の不活性ガス流は不活性
    ガスと酸素ガスの混合流であることを特徴とする分散シ
    フトファイバ用母材の製造方法。
  2. 【請求項2】 中間層に於ける酸素ガス/(不活性ガス
    +酸素ガス)の容積比は0.22〜0.43である請求
    項1記載の分散シフトファイバ用母材の製造方法。
JP4360374A 1992-12-29 1992-12-29 分散シフトファイバ用母材の製造方法 Pending JPH06199534A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002049975A1 (en) * 2000-12-19 2002-06-27 Pirelli S.P.A. Multi-flame deposition burner and method for manufacturing optical fibre preforms
WO2002049976A1 (en) * 2000-12-19 2002-06-27 Pirelli S.P.A. Method and deposition burner for manufacturing optical fibre preforms

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WO2002049975A1 (en) * 2000-12-19 2002-06-27 Pirelli S.P.A. Multi-flame deposition burner and method for manufacturing optical fibre preforms
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