JPH06219764A - 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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JPH06219764A
JPH06219764A JP5034165A JP3416593A JPH06219764A JP H06219764 A JPH06219764 A JP H06219764A JP 5034165 A JP5034165 A JP 5034165A JP 3416593 A JP3416593 A JP 3416593A JP H06219764 A JPH06219764 A JP H06219764A
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JP
Japan
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gas flow
forming
burner
core
center core
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JP5034165A
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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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    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
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    • C03B37/0142Reactant deposition burners
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 同心円型バーナによりセンターコア、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、センタ
コア、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。 【構成】 同心円型バーナ30によりセンターコア1を
形成し、続いて同心円型バーナ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、前記センタコア形成
用同心円型バーナ30は、原料ガス流出ノズル31と、
酸水素炎形成用ガス流出ノズル32とからなり、酸水素
炎形成用ガス流出ノズル32は、水素ガス流の内層3
3、不活性ガス流の中間層34、酸素ガス流の外層35
の三層に仕切られ、この外層35から流出する酸素ガス
流量を内層から流出する水素ガス流の流量の2.7倍以
上としたことを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 Deposition)
法により製造する方法に関し、特に複数の同心円型バー
ナによりセンターコア、サイドコアを同時に形成し、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 の微粒子上に析出させるものであり、S
iCl4 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16,1
7,18はSiCl4 を原料ガスとして生成されるSi
2 の微粒子をコアの周囲に同時に付着・堆積させてS
M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6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】この角型バーナ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
折率変化を有するセンターコア1の外周a1〜a2に、
屈折率n1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9mm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。
【0005】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に示されたコア形成
用バーナ15に角型バーナを用いてセンターコア形成用
とし、第1クラッドバーナ16に同心円型バーナを用い
てサイドコア形成用とする方法が考えられるが、この方
法では屈折率分布がステップ型になり易く、その制御も
困難である。
【0006】一方、屈折率分布を2乗分布形状にし易い
方法としてGI(Graded Index)型光ファ
イバ用多孔質母材の製造方法がある。従来のGI型光フ
ァイバ用多孔質母材の製造方法及び装置を上述したSM
型光ファイバ用多孔質母材の製造方法と異なる点を中心
に説明すると、図4の配置において、コアバーナ15に
も図1、図2に示すような同心円型バーナを用いること
である。そして、この同心円型バーナは、中心部に設け
た原料ガス流出ノズル31と、その周りに設けた酸水素
炎形成用ガス流出ノズル32とから成り、酸水素炎形成
用ガス流出ノズル32は、水素ガス(H2 )流の最内層
33、不活性ガス(ArとHeのみ)流の中間層34、
酸素ガス(O2 )流の最外層35の三層に仕切られたも
のである第1クラッドバーナ16、第2クラッドバーナ
17、第3クラッドバーナ18にも同様の同心円型バー
ナが用いられる。原料ガス流出ノズル31から流出させ
る原料ガスは、通常コアバーナ15からはSiCl4
GeCl4 の混合ガス、クラッドバーナ16、17、1
8からはSiCl4 ガスである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このGI型光ファイバ
用多孔質母材の製造方法においては屈折率分布が2乗分
布形状になり易いが、従来の方法では、コアが太くなる
のでDSC型分散シフトファイバ用多孔質母材の製造に
適用することは困難であった。そこで、バーナのノズル
径、特に原料ガス流出ノズルの径を小さくすることによ
り、スート径を細くすることを試みたが、従来のバーナ
を用いた場合に較べてスート径は細くはなるものの顕著
な効果は得られなかった。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、同心円型バーナによりセンターコ
ア、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、センターコア、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。
【0008】
【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、複
数の同心円型バーナによりセンターコア、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、センターコア
形成用同心円型バーナが、中心部に設けた原料ガス流出
ノズルと、その周りに設けた酸水素炎形成用ガス流出ノ
ズルとから成り、酸水素炎形成用ガス流出ノズルは、水
素ガス流の内層、不活性ガス流の中間層、酸素ガス流の
外層の三層に仕切られ、この外層から流出する酸素ガス
流の流量を内層から流出する水素ガス流の流量の2.7
倍以上としたことを特徴とする方法である。
【0009】
【作用】外層から流出する酸素ガス流の流量を内層から
流出する水素ガス流の流量の2.7倍以上としたことに
より、酸素ガス流速が一定値以上の値となり、酸素ガス
流の内層への回り込みが生じ、その結果酸水素炎流が細
径化する。このため、原料ガスと酸水素炎が反応して得
られるガラス微粒子が狭い空間内に閉じ込められること
になり、得られるセンターコアの径を細くすることがで
きる。
【0010】
【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の同心円型バ
ーナ15,16はそれぞれセンターコア、サイドコア形
成用で、いずれも同心円型バーナであり、図2はその断
面図である。
【0011】図1において、同心円型バーナ15,16
の構造はノズルの配列において従来と同様である。この
うちセンターコア形成用同心円型バーナ15は、原料ガ
ス流出ノズルの径を細くしたものである。この同心円型
バーナ15の中心部の原料ガス流出ノズルからはSiC
4 とGeCl4 との混合ガス流を流出し、酸水素炎形
成用ガス流出ノズルは、水素ガス(H2 )流の内層、不
活性ガス流(ArとHe)の中間層、酸素ガス流
(O2 )の外層の三層に仕切られ、この外層から流出す
る酸素ガス流の流量を内層から流出する水素ガス流の流
量の2.7倍以上とした点が特徴的である。
【0012】同心円型バーナ30,40は、中心の円形
の原料ガス流出ノズル31,41と、この原料ガス流出
ノズル31,41と同心の酸水素炎形成用ガス流出ノズ
ル32,42とからなり、酸水素炎形成用ガス流出ノズ
ル32,42は、水素ガス流の最内層33,43、不活
性ガス流の中間層34,44、酸素ガス流の最外層3
5,45の三層に仕切られたものである。
【0013】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の実施例を比較例、
従来例と対比して説明する。表1は本発明の実施例、比
較例、従来例の同心円型バーナの構造、寸法を示す。タ
イプは従来、GI型光ファイバ用母材の製造に用いて
いるものであり、タイプは実施例、比較例の分散シフ
トファイバ用母材の製造に用いたものである。表2は、
本発明の実施例、比較例、従来例の製造条件とそれによ
って得られるセンターコアのスート径及びスートの成長
速度を示す表である。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】そして、特に表2の水素ガス流量Bに対す
る酸素ガス流量Aの比A/Bとセンターコアのスート径
及びスートの成長速度との関係を図示したのが図3であ
る。比較例1、2はノズル径を小さくしたタイプのバ
ーナを用いた場合で、従来のタイプのバーナを用いた
場合に較べてスート径は細くはなるものの22・5mm
よりも細くすることができなかった。そこで、鋭意検討
の結果、前記のとおり水素ガス流量Bに対する酸素ガス
流量Aの比A/Bがスートの径及び成長速度に影響する
ことを見出した。表2及び図3から明らかなように、水
素ガス流量Bに対する酸素ガス流量Aの比A/Bを2.
7以上とすることによりスート径が顕著に細くなり、成
長速度も安定する。
【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、センターコア用同心円型バーナにおけ
る酸水素炎形成用ガス流出ノズルの外層から流出する酸
素ガス流の流量を内層から流出する水素ガス流の流量の
2.7倍以上としたものであり、酸素ガス流速が一定値
以上の値となることにより、酸素ガス流の内層への回り
込みが生じ、その結果酸水素炎流が細径化する。このた
め、原料ガスと酸水素炎が反応して得られるガラス微粒
子が狭い空間内に閉じ込められることになり、得られる
センターコアの径を細くすることができ、成長速度も安
定することからDSC型分散シフトファイバ用多孔質母
材の製造が容易であり、a1/a2で定義されるRaや
Δ1/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】本発明の分散シフトファイバ用母材の製造に用
いる同心円型バーナの断面図である。
【図3】本発明の実施例、比較例における水素ガス流量
に対する酸素ガス流量の比とセンターコアのスート径及
びスートの成長速度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と
ファイバ半径の関係を示すグラフ図である。
【図6】SM型光ファイバ用多孔質母材の製造方法を示
す説明図である。
【符号の説明】
1 センターコア 4 サイドコア 30,40 同心円型バーナ 31,41 原料ガス流出ノズル 32,42 酸水素炎形成用ガス流出ノズル 33,43 水素ガス流出ノズル 34,44 不活性ガス流出ノズル 35,45 酸素ガス流出ノズル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の同心円型バーナによりセンターコ
    ア、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、センターコア形成用同心円型バーナが、中心部に設
    けた原料ガス流出ノズルと、その周りに設けた酸水素炎
    形成用ガス流出ノズルとから成り、酸水素炎形成用ガス
    流出ノズルは、水素ガス流の内層、不活性ガス流の中間
    層、酸素ガス流の外層の三層に仕切られ、この外層から
    流出する酸素ガス流の流量を内層から流出する水素ガス
    流の流量の2.7倍以上とした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。
JP5034165A 1993-01-29 1993-01-29 分散シフトファイバ用母材の製造方法 Pending JPH06219764A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003277070A (ja) * 2002-03-22 2003-10-02 Fujikura Ltd 多孔質母材の製造方法
JP2007126340A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Sumitomo Electric Ind Ltd ガラス微粒子堆積体の製造方法
JP2019064897A (ja) * 2017-10-05 2019-04-25 信越化学工業株式会社 光ファイバ用多孔質ガラス堆積体の製造方法

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