JPS5858293B2 - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法Info
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- JPS5858293B2 JPS5858293B2 JP663680A JP663680A JPS5858293B2 JP S5858293 B2 JPS5858293 B2 JP S5858293B2 JP 663680 A JP663680 A JP 663680A JP 663680 A JP663680 A JP 663680A JP S5858293 B2 JPS5858293 B2 JP S5858293B2
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- Japan
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- layer
- quartz tube
- optical fiber
- cladding layer
- fiber
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
気相化学反応法により石英管の内側にガラス膜を堆積さ
せる方法は、低損失で均一な光ファイバを製造できる方
法としてよく知られている。
せる方法は、低損失で均一な光ファイバを製造できる方
法としてよく知られている。
またこの方法で光波長１．１μｍ以上の領域で低損失な
単一モードファイバを作製する方法として、石英管の内
側にクラッド層となる純ＳｉＯ２を堆積させ、しかるの
ちコア層となる高屈折率のＧｅ 、 ＰＩのドーパント
剤を含むＳｉＯ２を形成させる方法がよく知られている
。
単一モードファイバを作製する方法として、石英管の内
側にクラッド層となる純ＳｉＯ２を堆積させ、しかるの
ちコア層となる高屈折率のＧｅ 、 ＰＩのドーパント
剤を含むＳｉＯ２を形成させる方法がよく知られている
。
しかしながら、この方法ではクラッド層として純ＳｉＯ
２を用いるためガラス合成温度が１６００℃と高く、石
英管に含まれるＯＨ基が合成ガラスへ熱拡散し混入する
ため伝送損失が増加する欠点を有している。
２を用いるためガラス合成温度が１６００℃と高く、石
英管に含まれるＯＨ基が合成ガラスへ熱拡散し混入する
ため伝送損失が増加する欠点を有している。
また合成温度が高いため気泡等の発生により短時間に多
量のガラス膜を堆積することが困難であり、ＯＨ基の拡
散混入を防止するため十分厚いクラッド層を形成するに
は長時間を要し生産性に欠ける欠点を有している。
量のガラス膜を堆積することが困難であり、ＯＨ基の拡
散混入を防止するため十分厚いクラッド層を形成するに
は長時間を要し生産性に欠ける欠点を有している。
本発明はかかる欠点を除去し、特に低損失の単一モード
伝送に適するファイバを生産性良く製造する方法を提供
するものである。
伝送に適するファイバを生産性良く製造する方法を提供
するものである。
本発明の方法では、まず石英管からのＯＨ基の拡散を防
止する目的で純Ｓ ｉ ０２より低温度で合成すること
のできるＰ２Ｏ５を含むＳ ｔ ０２ガラス膜を石英管
の内側に堆積させる。
止する目的で純Ｓ ｉ ０２より低温度で合成すること
のできるＰ２Ｏ５を含むＳ ｔ ０２ガラス膜を石英管
の内側に堆積させる。
この組成のガラス膜では、気泡の発生なしに純ＳｉＯ２
ガラス膜の３〜４倍の膜厚で合成することが可能である
。
ガラス膜の３〜４倍の膜厚で合成することが可能である
。
さらにその内側に光固有吸収がＰ２Ｏ５を含む５ｉｎ２
より小さい純ＳｉＯ２膜をクラッド層として堆積させた
のちコア層となるＧｅＯ２等を含む高屈折率のＳｉＯ２
膜を形成する。
より小さい純ＳｉＯ２膜をクラッド層として堆積させた
のちコア層となるＧｅＯ２等を含む高屈折率のＳｉＯ２
膜を形成する。
第１図には本発明の方法で得られる光ファイバの断面を
示す。
示す。
１４は出発母材である石英管からのジャケット層、１１
と１２はコアと純ＳｉＯ２クラッドを示し、１３は石英
管からのＯＨ基拡散防止層である。
と１２はコアと純ＳｉＯ２クラッドを示し、１３は石英
管からのＯＨ基拡散防止層である。
このバリヤ一層１３はドープ剤としてＰ２Ｏ，のみを含
むとき、屈折率がジャケット層１４、クラッド層１２よ
りも高屈折率となるためバリヤ層１３を伝搬する光及び
コアからの光パワーのもれ出しが生ずることを防ぐため
１４層と１３層の屈折率差は小さいことが望ましい。
むとき、屈折率がジャケット層１４、クラッド層１２よ
りも高屈折率となるためバリヤ層１３を伝搬する光及び
コアからの光パワーのもれ出しが生ずることを防ぐため
１４層と１３層の屈折率差は小さいことが望ましい。
我々は実験的にこの屈折率差が１．５Ｘ１０−’以下に
することにより上述した伝送特性上の不都合を除去する
ことができることを見出している。
することにより上述した伝送特性上の不都合を除去する
ことができることを見出している。
また、バリヤ層１３としてＰ２Ｏ３とＦ（あるいはＢ２
０３）を含む場合は光ファイバの曲げ特性を考慮し、１
２層と屈折率が等しくなる様にドーパント濃度をそれぞ
れ制御することが望ましい。
０３）を含む場合は光ファイバの曲げ特性を考慮し、１
２層と屈折率が等しくなる様にドーパント濃度をそれぞ
れ制御することが望ましい。
単一モードファイバでは伝搬する光パワーはコア領域１
１に集中しておらずクラッド層へ光パワーが分散してい
るが、本発明の方法では、石英管からの不純物（ＯＨ基
）の熱拡散を防止する層と光パワーが伝搬するコア近傍
のクラッド層を分けＯＨ基拡散バリヤ一層を低温度で短
時間に多量堆積することが可能なＰ２Ｏ，を含むＳｉＯ
２ガラス膜とし、光が伝搬するクラッド領域を光固有吸
収の小さい純５ｉ０２層としている。
１に集中しておらずクラッド層へ光パワーが分散してい
るが、本発明の方法では、石英管からの不純物（ＯＨ基
）の熱拡散を防止する層と光パワーが伝搬するコア近傍
のクラッド層を分けＯＨ基拡散バリヤ一層を低温度で短
時間に多量堆積することが可能なＰ２Ｏ，を含むＳｉＯ
２ガラス膜とし、光が伝搬するクラッド領域を光固有吸
収の小さい純５ｉ０２層としている。
このことにより本発明の方法は従来の気相化学反応法（
内すす付）により作製される単一モードファイバの低生
産性り欠点を克服することができる。
内すす付）により作製される単一モードファイバの低生
産性り欠点を克服することができる。
以下に実施例を示す。
外径２０朋ψ、長さ１２００ｍｍの市販の石英管にＳ
１ｃ１４１８０ＣＣ／ｍｉ ｎ ＋Ｐ ＱＣ１３２ＣＣ
／ｍｉｎ。
１ｃ１４１８０ＣＣ／ｍｉ ｎ ＋Ｐ ＱＣ１３２ＣＣ
／ｍｉｎ。
０２ガス１１／ｍｉｎ送り込み、石英管の外部に設置さ
れた１ ２ ＣＩｒＬ／ ｍ ｉ ｎで移動する酸水素
バーナーで１５００℃に加熱し、石英管からのＯＨ基拡
散バリヤ一層として５ｉＯ２−Ｐ２０５組成のガラス膜
を３０回堆積させた。
れた１ ２ ＣＩｒＬ／ ｍ ｉ ｎで移動する酸水素
バーナーで１５００℃に加熱し、石英管からのＯＨ基拡
散バリヤ一層として５ｉＯ２−Ｐ２０５組成のガラス膜
を３０回堆積させた。
ＰＯＣｌ３を含まないガス組成（ＳｉＣ１４１８０ｃｃ
／ｍｉｎ、０２ガス１１／ｍ１ｎ）で純Ｓ ｉ０２ガラ
ス膜を堆積することを同様の方法で試みたが、酸水素バ
ーナで加熱する温度が１６００℃に上昇し、石英管の熱
収縮変形が著しく進行するとともに、堆積回数が１０回
を越えると堆積ガラス層内に微小な気泡が残存し、堆積
を続けることが不可能になった。
／ｍｉｎ、０２ガス１１／ｍ１ｎ）で純Ｓ ｉ０２ガラ
ス膜を堆積することを同様の方法で試みたが、酸水素バ
ーナで加熱する温度が１６００℃に上昇し、石英管の熱
収縮変形が著しく進行するとともに、堆積回数が１０回
を越えると堆積ガラス層内に微小な気泡が残存し、堆積
を続けることが不可能になった。
供給する５ＩＣ１４の供給量を６００Ｃ／ｍ ｉ ｎ以
下に減らすと堆積回数を増やすことが可能であるが、堆
積時間が３倍以上に増える。
下に減らすと堆積回数を増やすことが可能であるが、堆
積時間が３倍以上に増える。
本発明の方法に従って、３０層の５ｉＯ２−Ｐ２０６組
成ガラス膜を堆積させた後、さらに５ｉＣ１４４０ｃＣ
／ｍｉ ｎ 。
成ガラス膜を堆積させた後、さらに５ｉＣ１４４０ｃＣ
／ｍｉ ｎ 。
０２ガス０．６１１／ｍｉｎを送り込み１６００℃に加
熱することにより純ＳｉＯ２組成のクラッド層（１５層
）を形成した。
熱することにより純ＳｉＯ２組成のクラッド層（１５層
）を形成した。
しかるのち原料ガスをＳ １ｃ１４４０ ＱＣ／ ｍｉ
ｎ ＊ＧｅＣｌ４６ＣＣ／ｍｉｎ 、０ガス０．６１１
／ｍｉｎに切り換え５ｉ０２ ＧｅＯ２組成の高屈折率
ガラス膜を５回堆積させた。
ｎ ＊ＧｅＣｌ４６ＣＣ／ｍｉｎ 、０ガス０．６１１
／ｍｉｎに切り換え５ｉ０２ ＧｅＯ２組成の高屈折率
ガラス膜を５回堆積させた。
合成ガラス膜と石英管の複合管は、さらに酸水素バーナ
の加熱温度を１９００℃に上げることにより中実化し、
約外径１１ｍｍψのロッドを得た。
の加熱温度を１９００℃に上げることにより中実化し、
約外径１１ｍｍψのロッドを得た。
また本発明の方法で上述したプリフォームを作製するに
要する時間は、中実化工程を含めても、従来の方法で作
製する場合と比較して約１／３に短縮されている。
要する時間は、中実化工程を含めても、従来の方法で作
製する場合と比較して約１／３に短縮されている。
本発明のプリフォームでは、クラッド層の一部にＰ２Ｏ
５を含んだガラス層があるためプリフォーム全体のガラ
ス粘度が下がり、粘度依存性を持つ中実化に要する時間
は約１／２に短縮されている・このロッドは所定の外径
／コア径比を得るため、さらに別の石英管（外径２０１
ｎ１１Ｌψ、肉厚４扉０でジャケットされ、最終的に１
９ｍｍψのプリフォームロッドに仕上げられた。
５を含んだガラス層があるためプリフォーム全体のガラ
ス粘度が下がり、粘度依存性を持つ中実化に要する時間
は約１／２に短縮されている・このロッドは所定の外径
／コア径比を得るため、さらに別の石英管（外径２０１
ｎ１１Ｌψ、肉厚４扉０でジャケットされ、最終的に１
９ｍｍψのプリフォームロッドに仕上げられた。
干渉顕微鏡によりコア層とクラッド層の屈折率差を測定
したところ３．６ＸＩＯ−３であった。
したところ３．６ＸＩＯ−３であった。
このプリフォームは抵抗炉で加熱することにより外径１
２５μｍのファイバに紡糸された。
２５μｍのファイバに紡糸された。
このファイバのロスを光波長１．１〜１．６μｍで測定
したところ１．５５μｍ近傍で１．０ ｄＢ ／Ａｘ以
下の低損失値が得られた。
したところ１．５５μｍ近傍で１．０ ｄＢ ／Ａｘ以
下の低損失値が得られた。
波長１．３８μｍにはＯＨ基による光吸収が観測される
が、本発明の方法で作製したファイバでは１．５ ｄＢ
／Ｉａｒ１と従来のＰ２Ｏ５を含まない純ＳｉＯ２層
のみでクラッド層を形成したファイバと比較して約１１
５以下に減少している。
が、本発明の方法で作製したファイバでは１．５ ｄＢ
／Ｉａｒ１と従来のＰ２Ｏ５を含まない純ＳｉＯ２層
のみでクラッド層を形成したファイバと比較して約１１
５以下に減少している。
これは本発明の方法により石英管からの不純物（ＯＨ基
）の熱拡散を防止する層と光パワーが伝搬するコア近傍
のクラッド層を分け、ＯＨ基拡散バリヤ一層として低温
度で短時間に多量堆積することが可能なＰ２Ｏ，を含む
ＳｉＯ２ガラス膜を堆積させた結果である。
）の熱拡散を防止する層と光パワーが伝搬するコア近傍
のクラッド層を分け、ＯＨ基拡散バリヤ一層として低温
度で短時間に多量堆積することが可能なＰ２Ｏ，を含む
ＳｉＯ２ガラス膜を堆積させた結果である。
Ｏす基による光吸収の減少は、光フアイバ通信に使用さ
れる１：３μｍ、１゜５５μｍの光波長でのファイバの
損失を再測性良く安定に得ることに役立つ。
れる１：３μｍ、１゜５５μｍの光波長でのファイバの
損失を再測性良く安定に得ることに役立つ。
本発明の方法と、従来の方法で１５本のシングルモード
ファイバを作製し、波長１．３μｍの損失値を測定した
ところ、本発明の方法では平均値０．５４ｄＢ／／Ｊ標
準偏差０．１５ ｄＢ ／に２ｎ、従来法では平均値０
．７２ｄＢ／緻、標準偏差０．４８ ｄ Ｂ／ｌ頃であ
った。
ファイバを作製し、波長１．３μｍの損失値を測定した
ところ、本発明の方法では平均値０．５４ｄＢ／／Ｊ標
準偏差０．１５ ｄＢ ／に２ｎ、従来法では平均値０
．７２ｄＢ／緻、標準偏差０．４８ ｄ Ｂ／ｌ頃であ
った。
一方、純ＳｉＯ２層にもＰ２Ｏ，を含有させたシングル
モードファイバを作製し、本発明の方法で作製したファ
イバと比較したところ、Ｐ−０結合の赤外吸収端の影響
が波長１．５５μｍで見られた。
モードファイバを作製し、本発明の方法で作製したファ
イバと比較したところ、Ｐ−０結合の赤外吸収端の影響
が波長１．５５μｍで見られた。
本発明の方法で作製したファイバの波長１．５５μｍに
おける損失が平均値０．２９ｄＢ、／ｂ、標準偏差０．
０９ ｄＢ ／１ｃＩｎであるのと比較して、クラッド
層全体にＰ２Ｏ５を含有させたシングルモードファイバ
の平均値０．３８ｄＢ／１ａ１１標準偏差０．１４ｄＢ
／ｌａｎであり、伝送損失値が増加した。
おける損失が平均値０．２９ｄＢ、／ｂ、標準偏差０．
０９ ｄＢ ／１ｃＩｎであるのと比較して、クラッド
層全体にＰ２Ｏ５を含有させたシングルモードファイバ
の平均値０．３８ｄＢ／１ａ１１標準偏差０．１４ｄＢ
／ｌａｎであり、伝送損失値が増加した。
以上述べたように本発明で開示した方法により低損失の
シングルモードファイバを生産性良く製造することがで
きる。
シングルモードファイバを生産性良く製造することがで
きる。
第１図は本発明の方法で得られるファイバの断面図。
１１・・・・・・コア層、１２・・・・・・純ＳｉＯ２
クラッド層、１３・・・・・・バリヤ一層、１４・・・
・・・（石英管）ジャケット層。
クラッド層、１３・・・・・・バリヤ一層、１４・・・
・・・（石英管）ジャケット層。
Claims (1)
- １ 気相化学反応法により石英管の内側にＰ２Ｏ５を含
むシリカガラス層を堆積し、その内側に純シリカガラス
膜をクラッド層として堆積し、しかるのちクラッド層よ
りも高屈折率のコア層となるガラス膜を堆積することを
特徴とする光フアイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP663680A JPS5858293B2 (ja) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP663680A JPS5858293B2 (ja) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56104741A JPS56104741A (en) | 1981-08-20 |
| JPS5858293B2 true JPS5858293B2 (ja) | 1983-12-24 |
Family
ID=11643847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP663680A Expired JPS5858293B2 (ja) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858293B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100322131B1 (ko) * | 1999-01-28 | 2002-02-04 | 윤종용 | 오.에이치.차단층을 구비한 광섬유 모재 및 그 제조방법 |
| US8191816B2 (en) | 2008-04-30 | 2012-06-05 | Ricoh Company, Limited | Roll-sheet feeding device and image forming apparatus |
-
1980
- 1980-01-22 JP JP663680A patent/JPS5858293B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56104741A (en) | 1981-08-20 |
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