JPH09175829A - 分散移動光ファイバの製造方法 - Google Patents
分散移動光ファイバの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 なめらかなコアの屈折率をもつ環状リング型
屈折率プロファイルの分散移動光ファイバを製造するM
CVD法を利用した製造方法を提供する。 【解決手段】 温度を1875℃→1903℃としつつSiCl4 :
5200mg/m,GeCl4:430mg/m,POCl3 :30mg/m,CF4:9cc/m
で供給してクラッドを形成する第1蒸着工程と、温度を
1900℃とし、SiCl4 :3300mg/m,GeCl4:1150mg/m,POC
l3:20mg/m,O2 :1500cc/mで供給して環状リングを形成
する第2蒸着工程と、温度を1890℃→1897℃としつつSi
Cl4 :3800mg/m,GeCl4:430mg/m,POCl3 :10mg/m,CF4:
7cc/m で供給してクラッドを形成する第3蒸着工程と、
温度を1920℃→1890℃としつつSiCl4:380mg/m →260mg
/m,GeCl4 :20mg/m→195mg/m としながら供給し、O2:1
500cc/mで供給してコア部を蒸着する第4蒸着工程と、
温度を2300〜2360℃として蒸着後の石英管を凝縮し、密
封前に温度を2220〜2250℃としてCF4 :30〜40cc/mで供
給しエッチングした後、温度を2350〜2370℃としCl2 :
100cc/m で供給して密封する密封工程と、を実施する。
屈折率プロファイルの分散移動光ファイバを製造するM
CVD法を利用した製造方法を提供する。 【解決手段】 温度を1875℃→1903℃としつつSiCl4 :
5200mg/m,GeCl4:430mg/m,POCl3 :30mg/m,CF4:9cc/m
で供給してクラッドを形成する第1蒸着工程と、温度を
1900℃とし、SiCl4 :3300mg/m,GeCl4:1150mg/m,POC
l3:20mg/m,O2 :1500cc/mで供給して環状リングを形成
する第2蒸着工程と、温度を1890℃→1897℃としつつSi
Cl4 :3800mg/m,GeCl4:430mg/m,POCl3 :10mg/m,CF4:
7cc/m で供給してクラッドを形成する第3蒸着工程と、
温度を1920℃→1890℃としつつSiCl4:380mg/m →260mg
/m,GeCl4 :20mg/m→195mg/m としながら供給し、O2:1
500cc/mで供給してコア部を蒸着する第4蒸着工程と、
温度を2300〜2360℃として蒸着後の石英管を凝縮し、密
封前に温度を2220〜2250℃としてCF4 :30〜40cc/mで供
給しエッチングした後、温度を2350〜2370℃としCl2 :
100cc/m で供給して密封する密封工程と、を実施する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ、特に、
コアの周りにコアより屈折率が低い環状リング型屈折率
(Annular Ring Refractive Index) を有する形態の分散
移動光ファイバ(Dispersion Mobile Optical Fiber) に
関し、特に、石英管内部に化学ガスを供給して外部熱源
により加熱、蒸着するMCVD法を利用したその製造方
法に関するものである。
コアの周りにコアより屈折率が低い環状リング型屈折率
(Annular Ring Refractive Index) を有する形態の分散
移動光ファイバ(Dispersion Mobile Optical Fiber) に
関し、特に、石英管内部に化学ガスを供給して外部熱源
により加熱、蒸着するMCVD法を利用したその製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近の超高速情報通信網用として利用さ
れる1.55マイクロメートルの石英系光ファイバを使
用した分散移動光ファイバは、その種類と特性が多様で
ある。この分散移動光ファイバの種類と特性は、参考文
献「Academic Press, Inc.出版の“OPTICAL FIBER TELE
COMUNICATION II ”の29頁〜36頁」に詳しい。このよう
な分散移動光ファイバの中でも特に環状リング型屈折率
を有する分散移動光ファイバは、マイクロベンディング
(Micro Bending) 損失特性に優れたものと知られてい
る。環状リング型屈折率を有する構造は、コアの周りに
このコアを保護する環状リング形態の低い屈折率を有す
る層を設けたものであることは、1983年にBhagavat
ula 氏らによって提案され、米国特許第4, 412, 7
22号や第4, 516, 826号に開示されている。
れる1.55マイクロメートルの石英系光ファイバを使
用した分散移動光ファイバは、その種類と特性が多様で
ある。この分散移動光ファイバの種類と特性は、参考文
献「Academic Press, Inc.出版の“OPTICAL FIBER TELE
COMUNICATION II ”の29頁〜36頁」に詳しい。このよう
な分散移動光ファイバの中でも特に環状リング型屈折率
を有する分散移動光ファイバは、マイクロベンディング
(Micro Bending) 損失特性に優れたものと知られてい
る。環状リング型屈折率を有する構造は、コアの周りに
このコアを保護する環状リング形態の低い屈折率を有す
る層を設けたものであることは、1983年にBhagavat
ula 氏らによって提案され、米国特許第4, 412, 7
22号や第4, 516, 826号に開示されている。
【0003】この環状リング型屈折率を有する構造の光
ファイバは、主にOVD(Outer Vapor Deposition)法
と、MCVD(Modified Chemical Vapour Deposition)
法によって製造される。OVD法は、米国特許第4, 7
15, 679号や韓国特許第26410号、第4950
9号に開示されているように、環状リングのプロファイ
ルを階段式に製造することは難しいが、この階段式形態
に類似した三角形態であれば比較的容易に製造すること
ができ、また気孔性状態にした母材外径をある程度まで
大きく作れるという長所がある。一方のMCVD法は、
米国特許第4, 737, 179号、第4, 755, 02
2号、第4, 822, 399号に開示されているよう
に、内部蒸着をするため、均一な流量制御によって比較
的容易に所望形態のプロファイルを製造可能であるが、
母材の外径を大きくすることができない。
ファイバは、主にOVD(Outer Vapor Deposition)法
と、MCVD(Modified Chemical Vapour Deposition)
法によって製造される。OVD法は、米国特許第4, 7
15, 679号や韓国特許第26410号、第4950
9号に開示されているように、環状リングのプロファイ
ルを階段式に製造することは難しいが、この階段式形態
に類似した三角形態であれば比較的容易に製造すること
ができ、また気孔性状態にした母材外径をある程度まで
大きく作れるという長所がある。一方のMCVD法は、
米国特許第4, 737, 179号、第4, 755, 02
2号、第4, 822, 399号に開示されているよう
に、内部蒸着をするため、均一な流量制御によって比較
的容易に所望形態のプロファイルを製造可能であるが、
母材の外径を大きくすることができない。
【0004】このような環状リング型屈折率を有する分
散移動光ファイバの製造方法のうち、MCVD法につい
て以下説明する。図1は、一般的なMCVD法による製
造設備を説明する概略構成図で、図2は、環状リング型
プロファイルを示した分布図である。また、図3〜図8
は、環状リング型プロファイルの製造工程を説明する各
パラメータのグラフである。即ち、図3は環状リング型
プロファイルを製造する際の工程順の加熱温度を示し、
図4は環状リング型プロファイルを製造する際の工程順
に供給するSiCl4 の流量を示し、図5は環状リング
型プロファイルを製造する際の工程順に供給するGeC
l4 の流量を示し、図6は環状リング型プロファイルを
製造する際の工程順に供給するPOCl3 の流量を示
し、図7は環状リング型プロファイルを製造する際の工
程順に供給するO2 の流量を示し、図8は環状リング型
プロファイルを製造する際の工程順に供給するCF
4 (SF 6 )の流量を示す。
散移動光ファイバの製造方法のうち、MCVD法につい
て以下説明する。図1は、一般的なMCVD法による製
造設備を説明する概略構成図で、図2は、環状リング型
プロファイルを示した分布図である。また、図3〜図8
は、環状リング型プロファイルの製造工程を説明する各
パラメータのグラフである。即ち、図3は環状リング型
プロファイルを製造する際の工程順の加熱温度を示し、
図4は環状リング型プロファイルを製造する際の工程順
に供給するSiCl4 の流量を示し、図5は環状リング
型プロファイルを製造する際の工程順に供給するGeC
l4 の流量を示し、図6は環状リング型プロファイルを
製造する際の工程順に供給するPOCl3 の流量を示
し、図7は環状リング型プロファイルを製造する際の工
程順に供給するO2 の流量を示し、図8は環状リング型
プロファイルを製造する際の工程順に供給するCF
4 (SF 6 )の流量を示す。
【0005】この製造方法では、図1のように、バーナ
ー8を移動させて所定温度で石英管を加熱しながら原料
ガス供給系4を通じて一定量の原料ガスを供給し堆積さ
せることにより、環状リング型屈折率を有する分散移動
光ファイバを製造する。その詳細は、まず、図3の最初
の蒸着クラッド(Deposition Clad) 部の工程(Pass)で
は、石英管温度が1890℃になるように一定時間加熱
して石英管の内部を均一にした後、図4〜図8のように
してSiCl4 :5400mg/m、GeCl4:45
0mg/m、POCl3 :40mg/m、CF4 :12
cc/mを供給しながら、石英管外部から酸素及び水素
バーナー8で1890℃に一定加熱することにより、蒸
着を行う。
ー8を移動させて所定温度で石英管を加熱しながら原料
ガス供給系4を通じて一定量の原料ガスを供給し堆積さ
せることにより、環状リング型屈折率を有する分散移動
光ファイバを製造する。その詳細は、まず、図3の最初
の蒸着クラッド(Deposition Clad) 部の工程(Pass)で
は、石英管温度が1890℃になるように一定時間加熱
して石英管の内部を均一にした後、図4〜図8のように
してSiCl4 :5400mg/m、GeCl4:45
0mg/m、POCl3 :40mg/m、CF4 :12
cc/mを供給しながら、石英管外部から酸素及び水素
バーナー8で1890℃に一定加熱することにより、蒸
着を行う。
【0006】次の環状リング(Annular Ring)部の工程で
は、図4〜図8のようにしてSiCl4 :3000mg
/m、GeCl4 :1300mg/m、POCl3 :3
5mg/m、O2 :2000cc/mを供給しながら、
図3のように蒸着温度を1905℃で一定にして蒸着を
行う。
は、図4〜図8のようにしてSiCl4 :3000mg
/m、GeCl4 :1300mg/m、POCl3 :3
5mg/m、O2 :2000cc/mを供給しながら、
図3のように蒸着温度を1905℃で一定にして蒸着を
行う。
【0007】続く更なる蒸着クラッド部の工程では、図
4〜図8のようにしてSiCl4 :4000mg/m、
GeCl4 :450mg/m、POCl3 :25mg/
m、CF4 :9cc/mを供給しながら、図3のように
蒸着温度を1915℃で一定にして蒸着を行う。
4〜図8のようにしてSiCl4 :4000mg/m、
GeCl4 :450mg/m、POCl3 :25mg/
m、CF4 :9cc/mを供給しながら、図3のように
蒸着温度を1915℃で一定にして蒸着を行う。
【0008】そしてコア(Core)部の工程では、図4〜図
8のようにしてSiCl4 :1100mg/m、O2 :
2000mg/mを供給すると共にGeCl4 を60m
g/mから250mg/mへ増加させつつ供給しなが
ら、図3のように蒸着温度を1910℃で一定にして蒸
着を行う。
8のようにしてSiCl4 :1100mg/m、O2 :
2000mg/mを供給すると共にGeCl4 を60m
g/mから250mg/mへ増加させつつ供給しなが
ら、図3のように蒸着温度を1910℃で一定にして蒸
着を行う。
【0009】その後、図3のように2300〜2320
℃で蒸着完成した石英管を凝縮させるコラプス(Collaps
e)工程を行い、そして密封直前にCF4 :25〜30
(SF 6 :6〜7)cc/mを石英管に供給して図3の
ように2220〜2250℃でエッチング(Etching Sec
tion) を行った後、2340〜2360℃に加熱して密
封(Seal)する。
℃で蒸着完成した石英管を凝縮させるコラプス(Collaps
e)工程を行い、そして密封直前にCF4 :25〜30
(SF 6 :6〜7)cc/mを石英管に供給して図3の
ように2220〜2250℃でエッチング(Etching Sec
tion) を行った後、2340〜2360℃に加熱して密
封(Seal)する。
【0010】
【発明が解しようとする課題】上記のような製造方法に
よって製造した環状リング型プロファイルを有する分散
移動光ファイバの母材は、図2に示すように、そのコア
の屈折率形態が円錐形であり、コアの中心で最大屈折率
を有する。従って、コア中心へ行くほどGeO 2 量が多
くならなければならない。このため上記のようにコア部
工程でGeO2の量を増加させるようにしているが、そ
の際に図2のように、流量を変える度に蒸着部内の屈折
率が落ち、またコア中心の屈折率が落ちるセンターディ
ップ(center dip)現象が発生するという問題がある。
よって製造した環状リング型プロファイルを有する分散
移動光ファイバの母材は、図2に示すように、そのコア
の屈折率形態が円錐形であり、コアの中心で最大屈折率
を有する。従って、コア中心へ行くほどGeO 2 量が多
くならなければならない。このため上記のようにコア部
工程でGeO2の量を増加させるようにしているが、そ
の際に図2のように、流量を変える度に蒸着部内の屈折
率が落ち、またコア中心の屈折率が落ちるセンターディ
ップ(center dip)現象が発生するという問題がある。
【0011】またこの他にも、単一モード光ファイバに
比してコア径が小さいため、母材から光ファイバを引出
すときに、母材長さによる光特性の偏差が多いという問
題がある。
比してコア径が小さいため、母材から光ファイバを引出
すときに、母材長さによる光特性の偏差が多いという問
題がある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記のような課題に着目
して本発明では、蒸着時の蒸着温度と蒸着流量を微調節
してリップルのない屈折率を作り、そして、母材形成時
に高温によってコア中心で蒸発するGeO2 の占める部
分に特定量のSF6 やCF4 を使用してそのGeO2 の
占める部分をエッチングすることによりセンターディッ
プを減らした製造方法を提供する。またこれにより、母
材外径を大きくしてコア径を均一にすることを可能にす
る。
して本発明では、蒸着時の蒸着温度と蒸着流量を微調節
してリップルのない屈折率を作り、そして、母材形成時
に高温によってコア中心で蒸発するGeO2 の占める部
分に特定量のSF6 やCF4 を使用してそのGeO2 の
占める部分をエッチングすることによりセンターディッ
プを減らした製造方法を提供する。またこれにより、母
材外径を大きくしてコア径を均一にすることを可能にす
る。
【0013】即ち本発明によれば、環状リング型屈折率
プロファイルを有する分散移動光ファイバの製造方法に
おいて、石英管温度を1875℃から1903℃へ上昇
させつつ、SiCl4 を5200mg/m、GeCl4
を430mg/m、POCl 3 を30mg/m、CF4
を9cc/mで供給して蒸着クラッド部を形成する第1
蒸着工程と、石英管温度を1900℃とし、SiCl4
を3300mg/m、GeCl4 を1150mg/m、
POCl3 を20mg/m、O2 を1500cc/mで
供給して環状リング部を形成する第2蒸着工程と、石英
管温度を1890℃から1897℃へ上昇させつつ、S
iCl4 を3800mg/m、GeCl 4 を430mg
/m、POCl3 を10mg/m、CF4 を7cc/m
で供給して蒸着クラッド部を形成する第3蒸着工程と、
石英管温度を1920℃から1890℃へ降下させつ
つ、SiCl4 を380mg/mから260mg/mへ
減少させながら供給し、またGeCl4 を20mg/m
から195mg/mへ増加させながら供給し、そしてO
2 を1500cc/mで供給してコア部を蒸着する第4
蒸着工程と、石英管温度を2300〜2360℃として
蒸着後の石英管を凝縮し、そして密封前に石英管温度を
2220〜2250℃とし、CF4 を30〜40cc/
m又はSF6 を8〜10cc/mで供給してエッチング
した後、石英管温度を2350〜2370℃とし、Cl
2 を100cc/mで供給して密封する密封工程と、を
実施することを特徴とする。
プロファイルを有する分散移動光ファイバの製造方法に
おいて、石英管温度を1875℃から1903℃へ上昇
させつつ、SiCl4 を5200mg/m、GeCl4
を430mg/m、POCl 3 を30mg/m、CF4
を9cc/mで供給して蒸着クラッド部を形成する第1
蒸着工程と、石英管温度を1900℃とし、SiCl4
を3300mg/m、GeCl4 を1150mg/m、
POCl3 を20mg/m、O2 を1500cc/mで
供給して環状リング部を形成する第2蒸着工程と、石英
管温度を1890℃から1897℃へ上昇させつつ、S
iCl4 を3800mg/m、GeCl 4 を430mg
/m、POCl3 を10mg/m、CF4 を7cc/m
で供給して蒸着クラッド部を形成する第3蒸着工程と、
石英管温度を1920℃から1890℃へ降下させつ
つ、SiCl4 を380mg/mから260mg/mへ
減少させながら供給し、またGeCl4 を20mg/m
から195mg/mへ増加させながら供給し、そしてO
2 を1500cc/mで供給してコア部を蒸着する第4
蒸着工程と、石英管温度を2300〜2360℃として
蒸着後の石英管を凝縮し、そして密封前に石英管温度を
2220〜2250℃とし、CF4 を30〜40cc/
m又はSF6 を8〜10cc/mで供給してエッチング
した後、石英管温度を2350〜2370℃とし、Cl
2 を100cc/mで供給して密封する密封工程と、を
実施することを特徴とする。
【0014】このときの第4蒸着工程は、石英管温度を
1920℃から1890℃へ9段階で降下させつつ、S
iCl4 を380mg/mから260mg/mへ9段階
で前記石英管温度に合わせて減少させながら供給し、ま
たGeCl4 を20mg/mから195mg/mへ9段
階で前記石英管温度に合わせて増加させながら供給し、
そしてO2 を1500cc/mで供給する工程とすると
よい。尚、第1蒸着工程は従来同様の工程にすることな
ども可能である。
1920℃から1890℃へ9段階で降下させつつ、S
iCl4 を380mg/mから260mg/mへ9段階
で前記石英管温度に合わせて減少させながら供給し、ま
たGeCl4 を20mg/mから195mg/mへ9段
階で前記石英管温度に合わせて増加させながら供給し、
そしてO2 を1500cc/mで供給する工程とすると
よい。尚、第1蒸着工程は従来同様の工程にすることな
ども可能である。
【0015】また本発明によれば、環状リング型屈折率
プロファイルを有する分散移動光ファイバの製造方法に
おいて、石英管温度を1875℃から1903℃へ上昇
させつつ、SiCl4 を5200mg/m、GeCl4
を430mg/m、POCl 3 を30mg/m、CF4
を9cc/mで供給して蒸着クラッド部を形成する第1
蒸着工程と、石英管温度を1900℃とし、SiCl4
を3300mg/m、GeCl4 を1150mg/m、
POCl3 を20mg/m、O2 を1500cc/mで
供給して環状リング部を形成する第2蒸着工程と、石英
管温度を1890℃から1897℃へ上昇させつつ、S
iCl4 を3800mg/m、GeCl 4 を430mg
/m、POCl3 を10mg/m、CF4 を7cc/m
で供給して蒸着クラッド部を形成する第3蒸着工程と、
石英管温度を1905℃から1890℃へ降下させつ
つ、SiCl4 を300mg/mから260mg/mへ
減少させながら供給し、またGeCl4 を20mg/m
から195mg/mへ増加させながら供給し、そしてO
2 を1500cc/mで供給してコア部を蒸着する第4
蒸着工程と、石英管温度を2300〜2360℃として
蒸着後の石英管を凝縮し、そして密封前に石英管温度を
2220〜2250℃とし、CF4 を30〜40cc/
m又はSF6 を8〜10cc/mで供給してエッチング
した後、石英管温度を2350〜2370℃とし、Cl
2 を100cc/mで供給して密封する密封工程と、を
実施することを特徴とする。
プロファイルを有する分散移動光ファイバの製造方法に
おいて、石英管温度を1875℃から1903℃へ上昇
させつつ、SiCl4 を5200mg/m、GeCl4
を430mg/m、POCl 3 を30mg/m、CF4
を9cc/mで供給して蒸着クラッド部を形成する第1
蒸着工程と、石英管温度を1900℃とし、SiCl4
を3300mg/m、GeCl4 を1150mg/m、
POCl3 を20mg/m、O2 を1500cc/mで
供給して環状リング部を形成する第2蒸着工程と、石英
管温度を1890℃から1897℃へ上昇させつつ、S
iCl4 を3800mg/m、GeCl 4 を430mg
/m、POCl3 を10mg/m、CF4 を7cc/m
で供給して蒸着クラッド部を形成する第3蒸着工程と、
石英管温度を1905℃から1890℃へ降下させつ
つ、SiCl4 を300mg/mから260mg/mへ
減少させながら供給し、またGeCl4 を20mg/m
から195mg/mへ増加させながら供給し、そしてO
2 を1500cc/mで供給してコア部を蒸着する第4
蒸着工程と、石英管温度を2300〜2360℃として
蒸着後の石英管を凝縮し、そして密封前に石英管温度を
2220〜2250℃とし、CF4 を30〜40cc/
m又はSF6 を8〜10cc/mで供給してエッチング
した後、石英管温度を2350〜2370℃とし、Cl
2 を100cc/mで供給して密封する密封工程と、を
実施することを特徴とする。
【0016】このときの第4蒸着工程は、石英管温度を
1905℃から1890℃へ9段階で降下させつつ、S
iCl4 を300mg/mから260mg/mへ9段階
で前記石英管温度に合わせて減少させながら供給し、ま
たGeCl4 を20mg/mから195mg/mへ9段
階で前記石英管温度に合わせて増加させながら供給し、
そしてO2 を1500cc/mで供給する工程とすると
よい。この場合の第1蒸着工程も従来同様の工程にする
ことなどが可能である。
1905℃から1890℃へ9段階で降下させつつ、S
iCl4 を300mg/mから260mg/mへ9段階
で前記石英管温度に合わせて減少させながら供給し、ま
たGeCl4 を20mg/mから195mg/mへ9段
階で前記石英管温度に合わせて増加させながら供給し、
そしてO2 を1500cc/mで供給する工程とすると
よい。この場合の第1蒸着工程も従来同様の工程にする
ことなどが可能である。
【0017】また更に本発明によれば、環状リング型屈
折率プロファイルを有する分散移動光ファイバの製造方
法において、石英管温度を1875℃から1903℃へ
上昇させつつ、SiCl4 を5200mg/m、GeC
l4 を430mg/m、POCl3 を30mg/m、C
F4 を9cc/mで供給して蒸着クラッド部を形成する
第1蒸着工程と、石英管温度を1900℃とし、SiC
l4 を3300mg/m、GeCl4 を1150mg/
m、POCl3 を20mg/m、O2 を1500cc/
mで供給して環状リング部を形成する第2蒸着工程と、
石英管温度を1890℃から1897℃へ上昇させつ
つ、SiCl4 を3800mg/m、GeCl4 を43
0mg/m、POCl3 を10mg/m、CF4 を7c
c/mで供給して蒸着クラッド部を形成する第3蒸着工
程と、石英管温度を1905℃から1890℃へ降下さ
せつつ、SiCl4 を300mg/mから260mg/
mへ減少させながら供給し、またGeCl4 を30mg
/mから195mg/mへ増加させながら供給し、そし
てO2 を1500cc/mで供給してコア部を蒸着する
第4蒸着工程と、石英管温度を2300〜2360℃と
して蒸着後の石英管を凝縮し、そして密封前に石英管温
度を2220〜2250℃とし、CF4 を30〜40c
c/m又はSF6 を8〜10cc/mで供給してエッチ
ングした後、石英管温度を2350〜2370℃とし、
Cl2 を100cc/mで供給して密封する密封工程
と、を実施することを特徴とする。
折率プロファイルを有する分散移動光ファイバの製造方
法において、石英管温度を1875℃から1903℃へ
上昇させつつ、SiCl4 を5200mg/m、GeC
l4 を430mg/m、POCl3 を30mg/m、C
F4 を9cc/mで供給して蒸着クラッド部を形成する
第1蒸着工程と、石英管温度を1900℃とし、SiC
l4 を3300mg/m、GeCl4 を1150mg/
m、POCl3 を20mg/m、O2 を1500cc/
mで供給して環状リング部を形成する第2蒸着工程と、
石英管温度を1890℃から1897℃へ上昇させつ
つ、SiCl4 を3800mg/m、GeCl4 を43
0mg/m、POCl3 を10mg/m、CF4 を7c
c/mで供給して蒸着クラッド部を形成する第3蒸着工
程と、石英管温度を1905℃から1890℃へ降下さ
せつつ、SiCl4 を300mg/mから260mg/
mへ減少させながら供給し、またGeCl4 を30mg
/mから195mg/mへ増加させながら供給し、そし
てO2 を1500cc/mで供給してコア部を蒸着する
第4蒸着工程と、石英管温度を2300〜2360℃と
して蒸着後の石英管を凝縮し、そして密封前に石英管温
度を2220〜2250℃とし、CF4 を30〜40c
c/m又はSF6 を8〜10cc/mで供給してエッチ
ングした後、石英管温度を2350〜2370℃とし、
Cl2 を100cc/mで供給して密封する密封工程
と、を実施することを特徴とする。
【0018】このときの第4蒸着工程は、石英管温度を
1905℃から1890℃へ9段階で降下させつつ、S
iCl4 を300mg/mから260mg/mへ9段階
で前記石英管温度に合わせて減少させながら供給し、ま
たGeCl4 を30mg/mから195mg/mへ9段
階で前記石英管温度に合わせて増加させながら供給し、
そしてO2 を1500cc/mで供給する工程とすると
よい。この場合の第1蒸着工程も従来同様の工程にする
ことなどが可能である。
1905℃から1890℃へ9段階で降下させつつ、S
iCl4 を300mg/mから260mg/mへ9段階
で前記石英管温度に合わせて減少させながら供給し、ま
たGeCl4 を30mg/mから195mg/mへ9段
階で前記石英管温度に合わせて増加させながら供給し、
そしてO2 を1500cc/mで供給する工程とすると
よい。この場合の第1蒸着工程も従来同様の工程にする
ことなどが可能である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
【0020】図9に、本発明による環状リング型プロフ
ァイルを示している。図示のように、非常にスムースな
環状リング型屈折率プロファイルをもつ。そして図10
〜図16に、本発明による環状リング型プロファイルの
製造方法におけるパラメータを示す。即ち、図10は各
工程での加熱温度を示し、図11は各工程で供給するS
iCl4 の流量を示し、図12は各工程で供給するGe
Cl4 の流量を示し、図13は各工程で供給するPOC
l3 の流量を示し、図14は各工程で供給するO2 の流
量を示し、図15は各工程で供給するCF4 (SF6 )
の流量を示し、図16は各工程で供給するCl2 の流量
をそれぞれ示す。
ァイルを示している。図示のように、非常にスムースな
環状リング型屈折率プロファイルをもつ。そして図10
〜図16に、本発明による環状リング型プロファイルの
製造方法におけるパラメータを示す。即ち、図10は各
工程での加熱温度を示し、図11は各工程で供給するS
iCl4 の流量を示し、図12は各工程で供給するGe
Cl4 の流量を示し、図13は各工程で供給するPOC
l3 の流量を示し、図14は各工程で供給するO2 の流
量を示し、図15は各工程で供給するCF4 (SF6 )
の流量を示し、図16は各工程で供給するCl2 の流量
をそれぞれ示す。
【0021】本例でも図1のようなシステムを利用し、
酸素及び水素バーナー8により所定温度に石英管を加熱
する間に原料ガス供給系4を通じて一定量の原料ガスを
供給することにより、環状リング型屈折率を有する分散
移動光ファイバを製造する。より詳細には、まず最初の
蒸着クラッド部を堆積させる工程で、図10に示すよう
に石英管温度が1875℃になるまで一定時間加熱して
石英管の内部を均一にした後、図11〜図16に示すよ
うにSiCl4 :5200mg/m、GeCl 4 :43
0mg/m、POCl3 :30mg/m、CF4 :9c
c/mを供給しながら、石英管の外部から酸素及び水素
バーナー8で、図10に示すように1875℃から3.
5℃ずつ9段階で1903℃まで加熱し、蒸着を行う。
酸素及び水素バーナー8により所定温度に石英管を加熱
する間に原料ガス供給系4を通じて一定量の原料ガスを
供給することにより、環状リング型屈折率を有する分散
移動光ファイバを製造する。より詳細には、まず最初の
蒸着クラッド部を堆積させる工程で、図10に示すよう
に石英管温度が1875℃になるまで一定時間加熱して
石英管の内部を均一にした後、図11〜図16に示すよ
うにSiCl4 :5200mg/m、GeCl 4 :43
0mg/m、POCl3 :30mg/m、CF4 :9c
c/mを供給しながら、石英管の外部から酸素及び水素
バーナー8で、図10に示すように1875℃から3.
5℃ずつ9段階で1903℃まで加熱し、蒸着を行う。
【0022】次いで環状リング部の工程では、図11〜
図16のようにSiCl4 :3300mg/m、GeC
l4 :1150mg/m、POCl3 :20mg/m、
O2:1500cc/mを供給しながら、図10のよう
に蒸着温度を1900℃で一定にし、蒸着を行う。
図16のようにSiCl4 :3300mg/m、GeC
l4 :1150mg/m、POCl3 :20mg/m、
O2:1500cc/mを供給しながら、図10のよう
に蒸着温度を1900℃で一定にし、蒸着を行う。
【0023】続く蒸着クラッド部の工程では、図11〜
図16のようにSiCl4 :3800mg/m、GeC
l4 :430mg/m、POCl3 :10mg/m、C
F4:7cc/mを供給しながら、図10のように蒸着
温度を1890℃から1897℃へ温度を上昇させつ
つ、蒸着を行う。
図16のようにSiCl4 :3800mg/m、GeC
l4 :430mg/m、POCl3 :10mg/m、C
F4:7cc/mを供給しながら、図10のように蒸着
温度を1890℃から1897℃へ温度を上昇させつ
つ、蒸着を行う。
【0024】そしてコア部の工程は、図11のように原
料中のSiCl4 の流量を380mg/mから260m
g/mへ9段階で減少させつつ供給し、また図12のよ
うにGeCl4 の流量を20mg/mから195mg/
mへ9段階で増加させつつ供給し、そして図12のよう
にO2 の流量を1500cc/mの一定で供給しなが
ら、図10のように蒸着温度を1920℃から1890
℃へ9段階で降下させつつ、蒸着を行う。このときの原
料の流量と蒸着温度の関係は、下記表1のとおりとす
る。
料中のSiCl4 の流量を380mg/mから260m
g/mへ9段階で減少させつつ供給し、また図12のよ
うにGeCl4 の流量を20mg/mから195mg/
mへ9段階で増加させつつ供給し、そして図12のよう
にO2 の流量を1500cc/mの一定で供給しなが
ら、図10のように蒸着温度を1920℃から1890
℃へ9段階で降下させつつ、蒸着を行う。このときの原
料の流量と蒸着温度の関係は、下記表1のとおりとす
る。
【表1】
【0025】その後、図10のように2300〜236
0℃の温度で蒸着完成した石英管を凝縮するコラプス工
程を実施し、そして密封直前に図15のようにCF4 :
30〜40(SF6 :8〜10)cc/mを石英管に供
給しながら、図10のように2220〜2250℃でエ
ッチングした後、図16のようにCl2 :100cc/
mを石英管に供給しながら2350〜2370℃で加熱
し、密封する。
0℃の温度で蒸着完成した石英管を凝縮するコラプス工
程を実施し、そして密封直前に図15のようにCF4 :
30〜40(SF6 :8〜10)cc/mを石英管に供
給しながら、図10のように2220〜2250℃でエ
ッチングした後、図16のようにCl2 :100cc/
mを石英管に供給しながら2350〜2370℃で加熱
し、密封する。
【0026】上記の他にも第2の例として、コア部の工
程は、SiCl4 の流量を300mg/mから260m
g/mへ9段階で減少させつつ供給し、またGeCl4
の流量を20mg/mから195mg/mへ9段階で増
加させつつ供給し、そしてO 2 の流量を1500cc/
mの一定で供給しながら、蒸着温度を1905℃から1
890℃へ9段階で降下させつつ、蒸着を行うこともで
きる。このときの原料の流量と蒸着温度の関係は、下記
表2のとおりとする。
程は、SiCl4 の流量を300mg/mから260m
g/mへ9段階で減少させつつ供給し、またGeCl4
の流量を20mg/mから195mg/mへ9段階で増
加させつつ供給し、そしてO 2 の流量を1500cc/
mの一定で供給しながら、蒸着温度を1905℃から1
890℃へ9段階で降下させつつ、蒸着を行うこともで
きる。このときの原料の流量と蒸着温度の関係は、下記
表2のとおりとする。
【表2】
【0027】更に第3の例として、コア部の工程は、S
iCl4 の流量を300mg/mから260mg/mへ
9段階で減少させつつ供給し、またGeCl4 流量を3
0mg/mから195mg/mへ9段階で増加させつつ
供給し、そしてO2 の流量を1500cc/mの一定で
供給しながら、蒸着温度を1905℃から1890℃へ
9段階で降下させつつ、蒸着を行うこともできる。この
ときの原料の流量と蒸着温度の関係は、下記表3のとお
りとする。
iCl4 の流量を300mg/mから260mg/mへ
9段階で減少させつつ供給し、またGeCl4 流量を3
0mg/mから195mg/mへ9段階で増加させつつ
供給し、そしてO2 の流量を1500cc/mの一定で
供給しながら、蒸着温度を1905℃から1890℃へ
9段階で降下させつつ、蒸着を行うこともできる。この
ときの原料の流量と蒸着温度の関係は、下記表3のとお
りとする。
【表3】
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、蒸着の際に蒸着温度と
蒸着流量を微調節する、即ち、最初に一番高い温度で加
熱してから徐々に低くしつつ、同時にSiCl4 の流量
を減少させながらGeCl4 の流量を増加させる工程と
したことにより、リップルのない屈折率を作ることがで
き、そして母材形成の際に、高温によりコア中心から蒸
発するGeO2 が占める部分に特定量のSF6 やCF4
を使用してGeO2 が占める部分をエッチングすること
によりセンターディップを減らすことができる。また、
オーバークラッド方法を使用した母材の外径を大きくし
てコア径を均一にすることが可能となる。これにより、
光ファイバの損失が大きく向上し、また零分散波長も非
常に安定した特性を得られるようになる。
蒸着流量を微調節する、即ち、最初に一番高い温度で加
熱してから徐々に低くしつつ、同時にSiCl4 の流量
を減少させながらGeCl4 の流量を増加させる工程と
したことにより、リップルのない屈折率を作ることがで
き、そして母材形成の際に、高温によりコア中心から蒸
発するGeO2 が占める部分に特定量のSF6 やCF4
を使用してGeO2 が占める部分をエッチングすること
によりセンターディップを減らすことができる。また、
オーバークラッド方法を使用した母材の外径を大きくし
てコア径を均一にすることが可能となる。これにより、
光ファイバの損失が大きく向上し、また零分散波長も非
常に安定した特性を得られるようになる。
【図1】MCVD法による製造システムの概略構成図。
【図2】従来の環状リング型プロファイルを示す分布
図。
図。
【図3】従来の製造工程における加熱温度のパラメー
タ。
タ。
【図4】従来の製造工程におけるSiCl4 流量のパラ
メータ。
メータ。
【図5】従来の製造工程におけるGeCl4 流量のパラ
メータ。
メータ。
【図6】従来の製造工程におけるPOCl3 流量のパラ
メータ。
メータ。
【図7】従来の製造工程におけるO2 流量のパラメー
タ。
タ。
【図8】従来の製造工程におけるCF4 (SF6 )流量
のパラメータ。
のパラメータ。
【図9】本発明による環状リング型プロファイルを示す
分布図。
分布図。
【図10】本発明による製造工程における加熱温度のパ
ラメータ。
ラメータ。
【図11】本発明による製造工程におけるSiCl4 流
量のパラメータ。
量のパラメータ。
【図12】本発明による製造工程におけるGeCl4 流
量のパラメータ。
量のパラメータ。
【図13】本発明による製造工程におけるPOCl3 流
量のパラメータ。
量のパラメータ。
【図14】本発明による製造工程におけるO2 流量のパ
ラメータ。
ラメータ。
【図15】本発明による製造工程におけるCF4 (SF
6 )流量のパラメータ。
6 )流量のパラメータ。
【図16】本発明による製造工程におけるCl2 流量の
パラメータ。
パラメータ。
2 石英管 4 原料ガス供給系 6 蒸気運搬システム 8 バーナー 10 蒸着部(合成ガラス層)
Claims (9)
- 【請求項1】 環状リング型屈折率プロファイルを有す
る分散移動光ファイバの製造方法において、 石英管温度を所定温度とし、SiCl4 、GeCl4 、
POCl3 、CF4 をそれぞれ所定量で供給して蒸着ク
ラッド部を形成する第1蒸着工程と、石英管温度を19
00℃とし、SiCl4 を3300mg/m、GeCl
4 を1150mg/m、POCl3 を20mg/m、O
2 を1500cc/mで供給して環状リング部を形成す
る第2蒸着工程と、石英管温度を1890℃から189
7℃へ上昇させつつ、SiCl4 を3800mg/m、
GeCl4 を430mg/m、POCl3 を10mg/
m、CF4 を7cc/mで供給して蒸着クラッド部を形
成する第3蒸着工程と、石英管温度を1920℃から1
890℃へ降下させつつ、SiCl4 を380mg/m
から260mg/mへ減少させながら供給し、またGe
Cl4 を20mg/mから195mg/mへ増加させな
がら供給し、そしてO2 を1500cc/mで供給して
コア部を蒸着する第4蒸着工程と、石英管温度を230
0〜2360℃として蒸着後の石英管を凝縮し、そして
密封前に石英管温度を2220〜2250℃とし、CF
4 を30〜40cc/m又はSF6 を8〜10cc/m
で供給してエッチングした後、石英管温度を2350〜
2370℃とし、Cl2 を100cc/mで供給して密
封する密封工程と、を実施することを特徴とする製造方
法。 - 【請求項2】 第1蒸着工程は、石英管温度を1875
℃から1903℃へ上昇させつつ、SiCl4 を520
0mg/m、GeCl4 を430mg/m、POCl3
を30mg/m、CF4 を9cc/mで供給する請求項
1記載の製造方法。 - 【請求項3】 第4蒸着工程は、石英管温度を1920
℃、1916℃、1913℃、1909℃、1905
℃、1901℃、1897℃、1894℃、1890℃
の9段階で降下させつつ、SiCl4 を380mg/
m、365mg/m、350mg/m、335mg/
m、320mg/m、305mg/m、290mg/
m、275mg/m、260mg/mの9段階で前記石
英管温度に合わせて減少させながら供給し、またGeC
l4 を20mg/m、52mg/m、82mg/m、1
09mg/m、134mg/m、156mg/m、17
5mg/m、191mg/m、195mg/mの9段階
で前記石英管温度に合わせて増加させながら供給し、そ
してO2 を1500cc/mで供給する請求項1又は請
求項2記載の製造方法。 - 【請求項4】 環状リング型屈折率プロファイルを有す
る分散移動光ファイバの製造方法において、 石英管温度を所定温度とし、SiCl4 、GeCl4 、
POCl3 、CF4 をそれぞれ所定量で供給して蒸着ク
ラッド部を形成する第1蒸着工程と、石英管温度を19
00℃とし、SiCl4 を3300mg/m、GeCl
4 を1150mg/m、POCl3 を20mg/m、O
2 を1500cc/mで供給して環状リング部を形成す
る第2蒸着工程と、石英管温度を1890℃から189
7℃へ上昇させつつ、SiCl4 を3800mg/m、
GeCl4 を430mg/m、POCl3 を10mg/
m、CF4 を7cc/mで供給して蒸着クラッド部を形
成する第3蒸着工程と、石英管温度を1905℃から1
890℃へ降下させつつ、SiCl4 を300mg/m
から260mg/mへ減少させながら供給し、またGe
Cl4 を20mg/mから195mg/mへ増加させな
がら供給し、そしてO2 を1500cc/mで供給して
コア部を蒸着する第4蒸着工程と、石英管温度を230
0〜2360℃として蒸着後の石英管を凝縮し、そして
密封前に石英管温度を2220〜2250℃とし、CF
4 を30〜40cc/m又はSF6 を8〜10cc/m
で供給してエッチングした後、石英管温度を2350〜
2370℃とし、Cl2 を100cc/mで供給して密
封する密封工程と、を実施することを特徴とする製造方
法。 - 【請求項5】 第1蒸着工程は、石英管温度を1875
℃から1903℃へ上昇させつつ、SiCl4 を520
0mg/m、GeCl4 を430mg/m、POCl3
を30mg/m、CF4 を9cc/mで供給する請求項
4記載の製造方法。 - 【請求項6】 第4蒸着工程は、石英管温度を1905
℃、1903℃、1900℃、1898℃、1895
℃、1893℃、1890℃、1890℃、1890℃
の9段階で降下させつつ、SiCl4 を300mg/
m、295mg/m、290mg/m、285mg/
m、280mg/m、275mg/m、270mg/
m、265mg/m、260mg/mの9段階で前記石
英管温度に合わせて減少させながら供給し、またGeC
l4 を20mg/m、42mg/m、67mg/m、9
2mg/m、116mg/m、138mg/m、160
mg/m、182mg/m、195mg/mの9段階で
前記石英管温度に合わせて増加させながら供給し、そし
てO2 を1500cc/mで供給する請求項4又は請求
項5記載の製造方法。 - 【請求項7】 環状リング型屈折率プロファイルを有す
る分散移動光ファイバの製造方法において、 石英管温度を所定温度とし、SiCl4 、GeCl4 、
POCl3 、CF4 をそれぞれ所定量で供給して蒸着ク
ラッド部を形成する第1蒸着工程と、石英管温度を19
00℃とし、SiCl4 を3300mg/m、GeCl
4 を1150mg/m、POCl3 を20mg/m、O
2 を1500cc/mで供給して環状リング部を形成す
る第2蒸着工程と、石英管温度を1890℃から189
7℃へ上昇させつつ、SiCl4 を3800mg/m、
GeCl4 を430mg/m、POCl3 を10mg/
m、CF4 を7cc/mで供給して蒸着クラッド部を形
成する第3蒸着工程と、石英管温度を1905℃から1
890℃へ降下させつつ、SiCl4 を300mg/m
から260mg/mへ減少させながら供給し、またGe
Cl4 を30mg/mから195mg/mへ増加させな
がら供給し、そしてO2 を1500cc/mで供給して
コア部を蒸着する第4蒸着工程と、石英管温度を230
0〜2360℃として蒸着後の石英管を凝縮し、そして
密封前に石英管温度を2220〜2250℃とし、CF
4 を30〜40cc/m又はSF6 を8〜10cc/m
で供給してエッチングした後、石英管温度を2350〜
2370℃とし、Cl2 を100cc/mで供給して密
封する密封工程と、を実施することを特徴とする製造方
法。 - 【請求項8】 第1蒸着工程は、石英管温度を1875
℃から1903℃へ上昇させつつ、SiCl4 を520
0mg/m、GeCl4 を430mg/m、POCl3
を30mg/m、CF4 を9cc/mで供給する請求項
7記載の製造方法。 - 【請求項9】 第4蒸着工程は、石英管温度を1905
℃、1903℃、1900℃、1898℃、1895
℃、1893℃、1890℃、1890℃、1890℃
の9段階で降下させつつ、SiCl4 を300mg/
m、295mg/m、290mg/m、285mg/
m、280mg/m、275mg/m、270mg/
m、265mg/m、260mg/mの9段階で前記石
英管温度に合わせて減少させながら供給し、またGeC
l4 を30mg/m、55mg/m、78mg/m、1
01mg/m、123mg/m、144mg/m、16
5mg/m、184mg/m、195mg/mの9段階
で前記石英管温度に合わせて増加させながら供給し、そ
してO2 を1500cc/mで供給する請求項7又は請
求項8記載の製造方法。
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