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JP2019034865A - Production method of optical fiber preform - Google Patents

Production method of optical fiber preform Download PDF

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JP2019034865A
JP2019034865A JP2017156430A JP2017156430A JP2019034865A JP 2019034865 A JP2019034865 A JP 2019034865A JP 2017156430 A JP2017156430 A JP 2017156430A JP 2017156430 A JP2017156430 A JP 2017156430A JP 2019034865 A JP2019034865 A JP 2019034865A
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淑通 安間
Yoshimichi AMMA
淑通 安間
良平 福本
Ryohei Fukumoto
良平 福本
竹永 勝宏
Katsuhiro Takenaga
勝宏 竹永
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Fujikura Ltd
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Abstract

To suppress deformation of a core in a sintering step of an optical fiber preform.SOLUTION: A production method of an optical fiber preform includes a bundling step for bundling a plurality of core-incorporated glass rods having a core part and a cladding part to cover the core part to obtain a rod cluster, a depositing step for depositing soot on the periphery of the rod cluster, and a sintering step for changing the soot deposited on the periphery of the rod cluster to transparent glass. The viscosity ηof the core part and the viscosity ηof the cladding part meet the relation η>ηin a temperature range in the sintering step.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、光ファイバ母材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform.

近年では、光通信システムの伝送容量を増大させる技術として、1本の光ファイバ内に複数のコアを設けたマルチコアファイバが検討されている。マルチコアファイバの製造方法としては、下記特許文献1が開示するようなOBR(Over-Cladding Bundled Rods)法が知られている。OBR法では、コアを有するコア入りガラスロッドを束ねてロッド集合体とし、ロッド集合体の外周にOVD(Outside Vaper Deposition)法によってスートを堆積させる。その後、スートが堆積したロッド集合体を電気炉内で加熱することで、スートを焼結して透明ガラス化させ、光ファイバ母材を得る。この光ファイバ母材を線引きすることで、マルチコアファイバを製造することができる。   In recent years, as a technique for increasing the transmission capacity of an optical communication system, a multi-core fiber in which a plurality of cores are provided in one optical fiber has been studied. As a method for producing a multi-core fiber, an OBR (Over-Cladding Bundled Rods) method as disclosed in Patent Document 1 below is known. In the OBR method, cored glass rods having a core are bundled to form a rod assembly, and soot is deposited on the outer periphery of the rod assembly by an OVD (Outside Vaper Deposition) method. Thereafter, the rod assembly on which the soot is deposited is heated in an electric furnace to sinter the soot to form a transparent glass, thereby obtaining an optical fiber preform. A multi-core fiber can be manufactured by drawing this optical fiber preform.

特開2015−178444号公報JP-A-2015-178444

通常、コア入りガラスロッドのコア部には、屈折率を増加させるためのドーパント(GeOなど)が添加される一方、クラッド部には純粋石英が用いられる。ドーパントが添加されることにより、コア部の粘度はクラッド部の粘度よりも低くなる。
ここで、上記した光ファイバ母材の製造工程のうち、スートを焼結させる焼結工程では、スートが透明ガラス化する際に、図4(a)に示すように、光ファイバ母材の外側から中心部に向かって収縮力が生じる。コア部の粘度が低いと、焼結工程時の収縮力によってコア部が変形してしまい、図4(b)に示すように、製造された光ファイバ母材のコアの形状が非円形(楕円形など)となってしまう場合があった。コアが非円形状となると、マルチコアファイバの光学特性に大きな影響が及ぼされる。
Usually, a dopant (GeO 2 or the like) for increasing the refractive index is added to the core portion of the cored glass rod, while pure quartz is used for the cladding portion. By adding the dopant, the viscosity of the core portion becomes lower than the viscosity of the cladding portion.
Here, in the above-described manufacturing process of the optical fiber preform, in the sintering process in which the soot is sintered, when the soot is turned into a transparent glass, as shown in FIG. A contraction force is generated from the center toward the center. When the viscosity of the core portion is low, the core portion is deformed by the shrinkage force during the sintering process, and the shape of the core of the manufactured optical fiber preform is non-circular (elliptical as shown in FIG. 4B). In some cases, the shape may have changed. If the core is non-circular, the optical characteristics of the multi-core fiber are greatly affected.

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、光ファイバ母材の焼結工程時に、コアが変形するのを抑制することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object thereof is to suppress the deformation of the core during the sintering process of the optical fiber preform.

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様に係る光ファイバ母材の製造方法は、コア部および前記コア部を覆うクラッド部を有する複数のコア入りガラスロッドを束ねてロッド集合体を得るバンドル工程と、前記ロッド集合体の周囲にスートを堆積させる外付工程と、前記ロッド集合体の周囲に堆積された前記スートを透明ガラス化させる焼結工程と、を有し、前記焼結工程における温度域において、前記コア部の粘度をηA_coreとし、前記クラッド部の粘度をηA_cladとするとき、ηA_core>ηA_cladを満足する。 In order to solve the above-mentioned problem, a method for manufacturing an optical fiber preform according to a first aspect of the present invention includes a rod assembly formed by bundling a plurality of cored glass rods having a core portion and a cladding portion covering the core portion. And bundling step to obtain a soot, an external step for depositing soot around the rod assembly, and a sintering step for transparent vitrification of the soot deposited around the rod assembly, in a temperature range in sintering step, the viscosity of the core portion and eta A_core, when the viscosity of the cladding portion and eta A_clad, satisfying η A_core> η A_clad.

上記第1の態様によれば、ηA_core>ηA_cladとなっているため、焼結工程時に光ファイバ母材に収縮力が生じたとしても、粘度の小さいクラッド部を大きく変形させて、この収縮力を吸収することができる。これにより、光ファイバ母材のコア部が変形することが抑えられ、製造されたマルチコアファイバのコアの変形を抑制することができる。 According to the first aspect, since η A_core > η A_clad is satisfied , even if a shrinkage force is generated in the optical fiber preform during the sintering process, the clad portion having a low viscosity is greatly deformed to cause the shrinkage. Can absorb power. Thereby, it can suppress that the core part of an optical fiber preform | base_material deform | transforms, and can suppress the deformation | transformation of the core of the manufactured multi-core fiber.

ここで、前記焼結工程における温度域において、透明ガラス化した前記スートの粘度をηCとするとき、ηA_clad≧ηC若しくはηA_clad>ηCを満足してもよい。 Here, in the temperature range in the sintering step, η A_clad ≧ η C or η A_clad > η C may be satisfied, where η C is the viscosity of the soot that has become transparent vitrified.

この場合、上記の通りクラッド部を変形させることに加えて、コア部から離れた部分に位置するスートも変形させて上記収縮力を吸収することができる。これにより、より確実にコア部の変形を抑えることができる。   In this case, in addition to the deformation of the clad portion as described above, the soot located at a portion away from the core portion can also be deformed to absorb the contractile force. Thereby, a deformation | transformation of a core part can be suppressed more reliably.

また、前記ロッド集合体には、コア部を有さない充填ガラスロッドが含まれ、前記焼結工程における温度域において、前記充填ガラスロッドの粘度をηBとするとき、ηA_clad≧ηB≧ηCを満足してもよい。 Further, the rod assembly includes a filled glass rod having no core portion, and when the viscosity of the filled glass rod is η B in the temperature range in the sintering step, η A_clad ≧ η B ≧ η C may be satisfied.

この場合、コア部から離れるに従って段階的に焼結温度における粘度を小さくすることで、コア部から遠い部分ほど上記収縮力によって大きく変形するように構成し、コア部の変形をより確実に抑えることができる。   In this case, the viscosity at the sintering temperature is gradually reduced as the distance from the core portion increases, so that the portion farther from the core portion is greatly deformed by the shrinkage force, and the deformation of the core portion is more reliably suppressed. Can do.

本発明の上記態様によれば、光ファイバ母材の焼結工程時に、コアが変形するのを抑制することができる。   According to the said aspect of this invention, it can suppress that a core deform | transforms at the time of the sintering process of an optical fiber preform.

(a)はロッド集合体にスートを堆積させた状態の断面図である。(b)は焼結工程後の光ファイバ母材の断面図である。(A) is sectional drawing of the state which deposited soot on the rod assembly. (B) is sectional drawing of the optical fiber preform after a sintering process. (a)は本実施形態における比屈折率差の分布を示す図である。(b)は本実施形態における焼結温度での粘度の分布を示す図である。(A) is a figure which shows distribution of the relative refractive index difference in this embodiment. (B) is a figure which shows distribution of the viscosity in the sintering temperature in this embodiment. (a)は従来の製造方法における比屈折率差の分布を示す図である。(b)は従来の製造方法における焼結温度での粘度の分布を示す図である。(A) is a figure which shows distribution of the relative refractive index difference in the conventional manufacturing method. (B) is a figure which shows distribution of the viscosity in the sintering temperature in the conventional manufacturing method. (a)は焼結工程時に光ファイバ母材に作用する収縮力を説明する図である。(b)は焼結工程の後、コア部が変形した様子を示す図である。(A) is a figure explaining the shrinkage force which acts on an optical fiber preform at the time of a sintering process. (B) is a figure which shows a mode that the core part deform | transformed after the sintering process.

以下、本実施形態に係る光ファイバ母材の製造方法を、図1〜図2を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, the manufacturing method of the optical fiber preform according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In each drawing used in the following description, the scale is appropriately changed to make each member a recognizable size.

本実施形態に係る光ファイバ母材の製造方法では、例えば図1(a)に示すようなコア入りガラスロッドAおよび充填ガラスロッドBが用いられる。   In the method for manufacturing an optical fiber preform according to the present embodiment, for example, a cored glass rod A and a filled glass rod B as shown in FIG.

コア入りガラスロッドAは、コア部1と、コア部1を覆うクラッド部2と、を有している。コア部1は、光ファイバのコアとなる。コア部1は、横断面視において円形状に形成されている。クラッド部2は、光ファイバのクラッドの一部となる。充填ガラスロッドBは、コア部を有さない。充填ガラスロッドBは、コア入りガラスロッドAのクラッド部2および後述するスートCとともに、光ファイバのクラッドの一部となる。
コア部1、クラッド部2、および充填ガラスロッドBにはそれぞれ、ガラスの屈折率および粘度を調整するためのドーパントが添加される。
The glass rod A with a core has a core part 1 and a clad part 2 that covers the core part 1. The core part 1 becomes a core of an optical fiber. The core part 1 is formed in a circular shape in a cross sectional view. The clad part 2 becomes a part of the clad of the optical fiber. The filled glass rod B does not have a core part. The filled glass rod B becomes a part of the clad of the optical fiber together with the clad portion 2 of the cored glass rod A and the soot C described later.
A dopant for adjusting the refractive index and viscosity of the glass is added to the core portion 1, the cladding portion 2, and the filled glass rod B, respectively.

ここで本実施形態では、コア部1にはゲルマニウム(Ge)などの屈折率を上昇させるドーパントが主として添加される。その一方で、クラッド部2、充填ガラスロッドB、および後述のスートCなど、光ファイバのクラッドとなる部分には、フッ素(F)などの屈折率を低下させるドーパントとともに、塩素(Cl)などの屈折率を上昇させるドーパントが添加される。なお、添加されるドーパントの種類は、適宜変更してもよい。   Here, in the present embodiment, a dopant that increases the refractive index, such as germanium (Ge), is mainly added to the core portion 1. On the other hand, the cladding portion 2, the filled glass rod B, and the soot C described later, such as a soot C of the optical fiber, together with a dopant that decreases the refractive index such as fluorine (F), chlorine (Cl) and the like A dopant that increases the refractive index is added. In addition, you may change suitably the kind of dopant added.

次に、光ファイバ母材の製造の工程について説明する。   Next, the manufacturing process of the optical fiber preform will be described.

(バンドル工程)
光ファイバ母材を製造する場合、まずバンドル工程において、複数のコア入りガラスロッドAおよび複数の充填ガラスロッドBを束ねてロッド集合体とする(図1(a)参照)。本実施形態では、ロッド集合体の中心部に1本の充填ガラスロッドBを配置し、この充填ガラスロッドBの周囲に4本のコア入りガラスロッドAを配置している。また、互いに隣り合う2本のコア入りガラスロッドAに対してそれぞれ接するように、計4本の充填ガラスロッドBが、ロッド集合体の外周部に配置されている。
(Bundle process)
When manufacturing an optical fiber preform, first, in a bundle process, a plurality of cored glass rods A and a plurality of filled glass rods B are bundled to form a rod assembly (see FIG. 1A). In this embodiment, one filled glass rod B is disposed at the center of the rod assembly, and four cored glass rods A are disposed around the filled glass rod B. Further, a total of four filled glass rods B are arranged on the outer periphery of the rod assembly so as to be in contact with two adjacent cored glass rods A, respectively.

なお、ロッド集合体に含まれるガラスロッドの種類、数、および配置などは適宜変更してもよい。例えば、ロッド集合体には充填ガラスロッドBが含まれていなくてもよい。また、径が互いに異なる複数種類の充填ガラスロッドBが用いられてもよい。また、3本以下若しくは5本以上のコア入りガラスロッドAがロッド集合体に含まれていてもよい。   In addition, you may change suitably the kind, number, arrangement | positioning, etc. of the glass rod contained in a rod assembly. For example, the filled glass rod B may not be included in the rod assembly. A plurality of types of filled glass rods B having different diameters may be used. Further, three or less or five or more cored glass rods A may be included in the rod assembly.

(溶着工程)
次に、溶着工程において、ロッド集合体の長手方向における両端部に、ロッド集合体を回転させるためのダミーロッドを固定する。不純物がロッド集合体などに付着することを防止する観点から、ダミーロッドは、ロッド集合体に対して溶着によって固定されるのが好ましい。
(Welding process)
Next, in the welding step, dummy rods for rotating the rod assembly are fixed to both ends in the longitudinal direction of the rod assembly. From the viewpoint of preventing impurities from adhering to the rod assembly or the like, the dummy rod is preferably fixed to the rod assembly by welding.

(外付工程)
次に、外付工程において、OVD法などによって、ロッド集合体の周囲にガラス微粒子からなるスートCを堆積させる。スートCは、光ファイバのクラッドの一部となる。
OVD法を用いる場合、気化されたSiClを酸水素バーナの火炎中に導入しながら、この火炎をロッド集合体の外周に当てる。この際、ダミーロッドを旋盤などに固定し、ロッド集合体を回転させつつ、酸水素バーナを長手方向に往復運動させる。これにより、図1(a)に示すように、ロッド集合体の周囲にスートCが堆積する。
(External process)
Next, in the external process, soot C made of glass fine particles is deposited around the rod aggregate by the OVD method or the like. The soot C becomes a part of the clad of the optical fiber.
When the OVD method is used, this flame is applied to the outer periphery of the rod assembly while vaporized SiCl 4 is introduced into the flame of the oxyhydrogen burner. At this time, the dummy rod is fixed to a lathe and the oxyhydrogen burner is reciprocated in the longitudinal direction while rotating the rod assembly. As a result, as shown in FIG. 1A, soot C is deposited around the rod assembly.

(焼結工程)
焼結工程では、スートCが堆積したロッド集合体を電気炉内で焼結させる。これにより、図1(b)に示すようにコア入りガラスロッドA、充填ガラスロッドB、およびスートCが互いに焼結されるとともに、スートCが透明なガラス体となる。なお、焼結工程では、コア入りガラスロッドAのクラッド部2と、充填ガラスロッドBと、スートCとが溶融して一体化し、光ファイバ母材のクラッドとなる。図1(b)では、焼結工程後のクラッドの各部分が、焼結工程前のどの部分に対応するかを破線によって示している。焼結工程における炉内の温度域(以下、単に「焼結温度」という)は、適宜変更可能であるが、例えば約1500℃である。焼結工程によって光ファイバ母材が得られ、この光ファイバ母材を線引きすることで光ファイバ(マルチコアファイバ)が得られる。
(Sintering process)
In the sintering process, the rod assembly on which the soot C is deposited is sintered in an electric furnace. Thereby, as shown in FIG.1 (b), while the glass rod A with a core, the filling glass rod B, and the soot C are mutually sintered, the soot C becomes a transparent glass body. In the sintering process, the clad portion 2 of the cored glass rod A, the filled glass rod B, and the soot C are melted and integrated into a clad of the optical fiber preform. In FIG. 1B, the broken line indicates which part of the clad after the sintering process corresponds to which part before the sintering process. The temperature range in the furnace in the sintering process (hereinafter simply referred to as “sintering temperature”) can be changed as appropriate, and is, for example, about 1500 ° C. An optical fiber preform is obtained by the sintering process, and an optical fiber (multi-core fiber) is obtained by drawing the optical fiber preform.

ここで、本実施形態の光ファイバ母材の製造方法では、焼結温度において、コア部1の粘度がクラッド部2の粘度よりも大きくなるように、コア入りガラスロッドAを構成している。以下、より詳細に説明する。   Here, in the manufacturing method of the optical fiber preform of the present embodiment, the cored glass rod A is configured so that the viscosity of the core portion 1 is higher than the viscosity of the cladding portion 2 at the sintering temperature. This will be described in more detail below.

図2(a)は、本実施形態における焼結後の光ファイバ母材の屈折率分布を示したグラフである。図2(a)の横軸は、図1(b)に示すr’軸に対応している。より詳しくは、横軸の0〜r’A_coreの範囲はコア入りガラスロッドAのコア部1に対応する範囲であり、r’A_core〜r’A_cladの範囲はコア入りガラスロッドAのクラッド部2に対応する範囲であり、r’A_clad〜r’CはスートCに対応する範囲である。図2(a)の縦軸は、各部分の純粋石英に対する比屈折率差を示している。以降、純粋石英に対する各部の比屈折率差は、r’軸における位置に対応させて、ΔA_coreなどと表示する。 FIG. 2A is a graph showing the refractive index distribution of the sintered optical fiber preform in this embodiment. The horizontal axis in FIG. 2A corresponds to the r ′ axis shown in FIG. More specifically, 0 to R of the horizontal axis' range A_core ranges corresponding to the core portion of the core containing glass rod A, r 'cladding portion 2 in the range of A_core ~r' A_clad is cored glass rod A R ′ A — clad to r ′ C is a range corresponding to the soot C. The vertical axis | shaft of Fig.2 (a) has shown the relative refractive index difference with respect to the pure quartz of each part. Hereinafter, the relative refractive index difference of each part with respect to pure quartz is expressed as Δ A_core or the like corresponding to the position on the r ′ axis.

図2(b)は、本実施形態の光ファイバ母材の製造方法における、焼結温度での各部の粘度の分布を示したグラフである。図2(b)の横軸は、図2(a)の横軸と同様である。図2(b)の縦軸は、焼結温度における各部分の粘度を示している。以降、焼結温度における各部の粘度は、r’軸における位置に対応させて、ηA_coreなどと表示する。 FIG. 2B is a graph showing the viscosity distribution of each part at the sintering temperature in the optical fiber preform manufacturing method of the present embodiment. The horizontal axis in FIG. 2B is the same as the horizontal axis in FIG. The vertical axis | shaft of FIG.2 (b) has shown the viscosity of each part in sintering temperature. Hereinafter, the viscosity of each part at the sintering temperature is displayed as η A_core or the like corresponding to the position on the r ′ axis.

図3(a)は、従来の光ファイバ母材の製造方法についての、図2(a)に対応するグラフである。図3(b)は、従来の光ファイバ母材の製造方法についての、図2(b)に対応するグラフである。   FIG. 3A is a graph corresponding to FIG. 2A for a conventional method for manufacturing an optical fiber preform. FIG.3 (b) is a graph corresponding to FIG.2 (b) about the manufacturing method of the conventional optical fiber preform | base_material.

従来の製造方法では、コア入りガラスロッドAのクラッド部2、充填ガラスロッドB、およびスートCとして、ドーパントを添加しない純粋石英を用いる場合が多い。このため、図3(a)のr’A_core〜r’Cの範囲における純粋石英に対する比屈折率差はゼロとなっている。そして、コア部1には屈折率を増大させるためのGeなどのドーパントを添加しているため、ΔA_coreの値はゼロよりも大きくなっている。 In the conventional manufacturing method, pure quartz to which no dopant is added is often used as the clad portion 2 of the cored glass rod A, the filled glass rod B, and the soot C. For this reason, the relative refractive index difference with respect to pure quartz in the range of r ′ A — core to r ′ C in FIG. Further, since a dopant such as Ge for increasing the refractive index is added to the core portion 1, the value of Δ A_core is larger than zero.

図3(b)に示すように、従来の光ファイバ母材の製造方法では、焼結温度において、ηA_coreがηA_cladおよびηCよりも小さくなっている。これは、純粋石英にドーパントを添加すると、その添加量に応じて粘度が低下するためである。つまり、従来の光ファイバ母材の製造方法では、ドーパントを添加しているコア部1の方が、ドーパントを添加していないクラッド部2などよりも、焼結温度における粘度が小さい。一方で、焼結工程においてスートCを透明ガラス化させる際には、図4(a)に示すように、光ファイバ母材の外側から中心側に向けて収縮力が作用する。このため、焼結工程におけるコア部1の粘度が、周囲の粘度より小さいと、収縮力がコア部1に大きく作用して、コア部1が非円形状に変形してしまう(図4(b)参照)。そして、このようにコア部1が変形した光ファイバ母材を線引きすることで得られた光ファイバでは、所望の光学特性が得られない場合がある。 As shown in FIG. 3B, in the conventional optical fiber preform manufacturing method, η A_core is smaller than η A_clad and η C at the sintering temperature. This is because when a dopant is added to pure quartz, the viscosity decreases according to the amount added. That is, in the conventional optical fiber preform manufacturing method, the core part 1 to which the dopant is added has a lower viscosity at the sintering temperature than the clad part 2 to which the dopant is not added. On the other hand, when soot C is made into a transparent glass in the sintering process, as shown in FIG. 4A, a contraction force acts from the outside of the optical fiber preform toward the center side. For this reason, when the viscosity of the core part 1 in the sintering process is smaller than the surrounding viscosity, the contraction force acts on the core part 1 and the core part 1 is deformed into a noncircular shape (FIG. 4B). )reference). And in the optical fiber obtained by drawing the optical fiber preform | base_material which the core part 1 deform | transformed in this way, desired optical characteristics may not be acquired.

これに対し、本実施形態の光ファイバ母材の製造方法では、図2(b)に示すように、ηA_coreがηA_cladより大きくなっている。これは、ηA_coreがηA_cladより大きくなるように、コア部1およびクラッド部2に添加するドーパントの量を調整しているためである。石英ガラスでは通常、ドーパントの添加量を多くするほど粘度が低下する。従って、例えばコア部1へのドーパントの添加量を少なくして、クラッド部2へのドーパントの添加量を大きくすることで、ηA_core>ηA_cladとすることができる。 On the other hand, in the optical fiber preform manufacturing method of the present embodiment, η A_core is larger than η A_clad as shown in FIG. This is so eta A_core is greater than eta A_clad, because that adjusting the amount of dopant added to the core portion 1 and the cladding portion 2. In quartz glass, the viscosity usually decreases as the amount of dopant added increases. Therefore, for example, by reducing the amount of dopant added to the core portion 1 and increasing the amount of dopant added to the cladding portion 2, η A_core > η A_clad can be satisfied .

このように、ηA_core>ηA_cladとすることで、図4(a)に示すように光ファイバ母材に収縮力が作用したときに、コア部1よりもクラッド部2の変形量を大きくすることができる。すなわち、収縮力がコア部1に与える影響を低減して、コア部1の変形を抑制することができる。
そして、例えばコア部1にGeを添加し、クラッド部2にFおよびClを添加することで、ηA_core>ηA_cladとしながら、コア部1とクラッド部2との屈折率差(ΔA_core−ΔA_clad)を従来と同等にすることができる。これにより、従来と同等の光学特性を維持しつつ、コア部1の変形を抑制することができる。
As described above, by setting η A_core > η A_clad , the amount of deformation of the cladding portion 2 is made larger than that of the core portion 1 when a contraction force acts on the optical fiber preform as shown in FIG. be able to. That is, it is possible to reduce the influence of the contraction force on the core portion 1 and suppress deformation of the core portion 1.
Then, for example, by adding Ge to the core part 1 and adding F and Cl to the cladding part 2, the refractive index difference (Δ A_core −Δ between the core part 1 and the cladding part 2 while η A_core > η A_clad is satisfied. A_clad ) can be made equivalent to the conventional one. Thereby, deformation | transformation of the core part 1 can be suppressed, maintaining the optical characteristic equivalent to the past.

また、充填ガラスロッドBおよびスートCへのドーパントの添加量も調整することで、図2(b)に示すように、コア部1から離れるに従って焼結温度での粘度が段階的に小さくなるような粘度分布とすることができる。また、Fなどのガラスの屈折率を低下させるドーパントの添加量と、GeやClなどのガラスの屈折率を上昇させるドーパントの添加量と、のバランスを調整することで、図2(a)、(b)に示すように、ΔA_cladとΔCとを同等にしつつ、ηA_cladをηCよりも大きくすることも可能である。 Further, by adjusting the addition amount of the dopant to the filled glass rod B and the soot C, as shown in FIG. 2B, the viscosity at the sintering temperature gradually decreases as the distance from the core portion 1 increases. Viscosity distribution can be obtained. Further, by adjusting the balance between the addition amount of the dopant such as F that lowers the refractive index of the glass and the addition amount of the dopant such as Ge and Cl that increases the refractive index of the glass, FIG. As shown in (b), it is possible to make η A_clad larger than η C while making Δ A_clad and Δ C equal.

なお、本実施形態では図2(a)に示すように、ΔA_cladおよびΔCの値がマイナスとなっている。これは、クラッド部2、充填ガラスロッドB、およびスートCに、ガラスの屈折率を上昇させるドーパント(Ge、Clなど)よりも、ガラスの屈折率を低下させるドーパント(Fなど)が多く添加されているためである。 In this embodiment, as shown in FIG. 2A, the values of Δ A_clad and Δ C are negative. This is because the cladding part 2, the filled glass rod B, and the soot C are added with a dopant (F, etc.) that lowers the refractive index of the glass more than a dopant (Ge, Cl, etc.) that raises the refractive index of the glass. This is because.

以上説明したように、本実施形態の光ファイバ母材の製造方法では、焼結温度において、コア部1の粘度をηA_coreとし、クラッド部の粘度をηA_cladとするとき、ηA_core>ηA_cladを満足する。この構成により、焼結工程時に光ファイバ母材に生じる収縮力によってコア部1が変形するのが抑えられ、光ファイバのコアの形状を円形に保つことができる。従って、光ファイバの伝送損失の増大などを防ぐことができる。 As described above, in the method for manufacturing an optical fiber preform of this embodiment, at sintering temperature, the viscosity of the core portion 1 and eta A_core, when the viscosity of the cladding portion and η A_clad, η A_core> η A_clad Satisfied. With this configuration, deformation of the core portion 1 due to contraction force generated in the optical fiber preform during the sintering process can be suppressed, and the shape of the core of the optical fiber can be kept circular. Accordingly, an increase in transmission loss of the optical fiber can be prevented.

また、焼結温度において、透明ガラス化したスートCの粘度をηCとするとき、ηA_clad>ηC若しくはηA_clad≧ηCを満足させることで、コア部1から離れたスートCを、クラッド部2とともに大きく変形させて上記収縮力を吸収することができる。これにより、より確実にコア部1の変形を抑えることができる。
さらに、ηA_clad≧ηB≧ηCを満足させることで、コア部1から離れるに従って段階的に焼結温度における粘度が小さくなり、コア部1から離れた部分ほど大きく変形するように構成することができる。これにより、コア部1の変形をより確実に抑えることができる。
Further, when the viscosity of the soot C that has been vitrified at the sintering temperature is η C , soot C separated from the core portion 1 can be clad by satisfying η A_clad > η C or η A_clad ≧ η C. The contraction force can be absorbed by being greatly deformed together with the portion 2. Thereby, the deformation | transformation of the core part 1 can be suppressed more reliably.
Furthermore, by satisfying η A_clad ≧ η B ≧ η C , the viscosity at the sintering temperature gradually decreases as the distance from the core portion 1 increases, and the portion further away from the core portion 1 deforms more greatly. Can do. Thereby, the deformation | transformation of the core part 1 can be suppressed more reliably.

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば図2(b)に示す粘度の分布では、ηA_core>ηA_clad>ηCとなっているが、ηA_clad=ηCであってもよい。すなわち、クラッド部2とスートCとで、添加されるドーパントの種類および添加量が同じであってもよい。
同様に、ηA_clad=ηB、若しくはηB=ηCであってもよい。すなわち、クラッド部2および充填ガラスロッドB、若しくは充填ガラスロッドBおよびスートCに添加されるドーパントの種類および添加量が、互いに同じであってもよい。
また、コア部1にドーパントを添加せず、純粋石英をコア部1として用いてもよい。この場合、クラッド部2にガラスの屈折率を低下させるドーパントを添加することで、ηA_core>ηA_cladかつΔA_core>ΔA_cladとすることができる。なお、この場合にはΔA_coreの値がゼロとなり、ΔA_cladの値がマイナスとなる。充填ガラスロッドB、スートCにガラスの屈折率を低下させるドーパントを添加した場合も同様である。
For example, in the viscosity distribution shown in FIG. 2B, η A_core > η A_clad > η C is satisfied , but η A_clad = η C may also be used. That is, the clad part 2 and the soot C may have the same dopant type and amount.
Similarly, η A_clad = η B or η B = η C may be used. That is, the kind and addition amount of the dopant added to the cladding part 2 and the filled glass rod B, or the filled glass rod B and the soot C may be the same.
Further, pure quartz may be used as the core part 1 without adding a dopant to the core part 1. In this case, it is possible to satisfy η A_core > η A_clad and Δ A_core > Δ A_clad by adding a dopant that lowers the refractive index of the glass to the cladding portion 2. In this case, the value of Δ A_core is zero, and the value of Δ A_clad is negative. The same applies when a dopant that lowers the refractive index of the glass is added to the filled glass rod B and soot C.

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。   In addition, the constituent elements in the above-described embodiment can be appropriately replaced with known constituent elements without departing from the gist of the present invention, and the above-described embodiments and modifications may be appropriately combined.

1…コア部 2…クラッド部 A…コア入りガラスロッド B…充填ガラスロッド C…スート   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core part 2 ... Cladding part A ... Glass rod with a core B ... Filled glass rod C ... Soot

Claims (4)

コア部および前記コア部を覆うクラッド部を有する複数のコア入りガラスロッドを束ねてロッド集合体を得るバンドル工程と、
前記ロッド集合体の周囲にスートを堆積させる外付工程と、
前記ロッド集合体の周囲に堆積された前記スートを透明ガラス化させる焼結工程と、を有し、
前記焼結工程における温度域において、前記コア部の粘度をηA_coreとし、前記クラッド部の粘度をηA_cladとするとき、
ηA_core>ηA_cladを満足する、光ファイバ母材の製造方法。
A bundle step of bundling a plurality of cored glass rods having a core part and a clad part covering the core part to obtain a rod assembly;
An external step of depositing soot around the rod assembly;
A sintering step of transparent vitrification of the soot deposited around the rod assembly,
In the temperature range in the sintering step, when the viscosity of the core portion is η A_core and the viscosity of the clad portion is η A_clad ,
An optical fiber preform manufacturing method that satisfies η A_core > η A_clad .
前記焼結工程における温度域において、透明ガラス化した前記スートの粘度をηCとするとき、
ηA_clad≧ηCを満足する、請求項1に記載の光ファイバ母材の製造方法。
In the temperature range in the sintering step, when the viscosity of the soot that has been made transparent glass is η C
The method for manufacturing an optical fiber preform according to claim 1, wherein η A_clad ≧ η C is satisfied.
ηA_clad>ηCを満足する、請求項2に記載の光ファイバ母材の製造方法。 The method for producing an optical fiber preform according to claim 2, wherein η A_clad > η C is satisfied. 前記ロッド集合体には、コア部を有さない充填ガラスロッドが含まれ、
前記焼結工程における温度域において、前記充填ガラスロッドの粘度をηBとするとき、
ηA_clad≧ηB≧ηCを満足する、請求項2に記載の光ファイバ母材の製造方法。
The rod assembly includes a filled glass rod having no core part,
In the temperature range in the sintering step, when the viscosity of the filled glass rod is η B ,
The method for manufacturing an optical fiber preform according to claim 2, wherein η A_clad ≧ η B ≧ η C is satisfied.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220267193A1 (en) * 2019-07-17 2022-08-25 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Methods for producing a hollow-core fiber and for producing a preform for a hollow-core fiber

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5782805A (en) * 1980-11-12 1982-05-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of multicore preform rod
JPS5792303A (en) * 1980-11-28 1982-06-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Manufacture of multicore fiber preform
JPS60232507A (en) * 1984-05-01 1985-11-19 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd Manufacture of image guide
JPS6188206A (en) * 1984-10-08 1986-05-06 Sumitomo Electric Ind Ltd Image fiber and its manufacture
JPS6321231A (en) * 1986-07-16 1988-01-28 Hitachi Cable Ltd Image guide
JP2014139114A (en) * 2013-01-21 2014-07-31 Fujikura Ltd Optical fiber preform, production method of optical fiber preform, and production method of optical fiber

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5782805A (en) * 1980-11-12 1982-05-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of multicore preform rod
JPS5792303A (en) * 1980-11-28 1982-06-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Manufacture of multicore fiber preform
JPS60232507A (en) * 1984-05-01 1985-11-19 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd Manufacture of image guide
JPS6188206A (en) * 1984-10-08 1986-05-06 Sumitomo Electric Ind Ltd Image fiber and its manufacture
JPS6321231A (en) * 1986-07-16 1988-01-28 Hitachi Cable Ltd Image guide
JP2014139114A (en) * 2013-01-21 2014-07-31 Fujikura Ltd Optical fiber preform, production method of optical fiber preform, and production method of optical fiber

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220267193A1 (en) * 2019-07-17 2022-08-25 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Methods for producing a hollow-core fiber and for producing a preform for a hollow-core fiber

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