JP2766995B2 - 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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- JP2766995B2 JP2766995B2 JP24720689A JP24720689A JP2766995B2 JP 2766995 B2 JP2766995 B2 JP 2766995B2 JP 24720689 A JP24720689 A JP 24720689A JP 24720689 A JP24720689 A JP 24720689A JP 2766995 B2 JP2766995 B2 JP 2766995B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/01433—Reactant delivery systems for delivering and depositing additional reactants as liquids or solutions, e.g. for solution doping of the porous glass preform
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光ファイバ母材の製造方法に係り、特に
は、コア中に希土類元素を高濃度にドープする場合の製
造方法の改良に関する。
は、コア中に希土類元素を高濃度にドープする場合の製
造方法の改良に関する。
〈従来の技術〉 従来の光ファイバには、石英ガラスのコア中に希土類
元素をドープし、これによって増幅作用を付与すること
で、光増幅素子、レーザ素子等の機能素子として利用で
きるようにしたものが提供されている。
元素をドープし、これによって増幅作用を付与すること
で、光増幅素子、レーザ素子等の機能素子として利用で
きるようにしたものが提供されている。
このような機能素子となる光ファイバを得るには、コ
ア中に希土類元素を高濃度にドープする必要がある。こ
の場合、VAD法（Vaperphase Axial Deposition）により
コアスートを作る際にドープ剤も同時に添加する通常の
方法では希土類元素のドープ量を十分に高めることがで
きない。そのため、従来技術では、希土類元素を含むア
ルコール溶液を予め準備し、このアルコール溶液中にコ
アスートを浸漬して希土類元素をドーピングする、いわ
ゆる分子スタッフィング法が適用されることがある。
ア中に希土類元素を高濃度にドープする必要がある。こ
の場合、VAD法（Vaperphase Axial Deposition）により
コアスートを作る際にドープ剤も同時に添加する通常の
方法では希土類元素のドープ量を十分に高めることがで
きない。そのため、従来技術では、希土類元素を含むア
ルコール溶液を予め準備し、このアルコール溶液中にコ
アスートを浸漬して希土類元素をドーピングする、いわ
ゆる分子スタッフィング法が適用されることがある。
第５図は、従来のVAD法と分子スタッフィング法を適
用して光ファイバ母材を製造する場合の工程を示してい
る。この製造方法では、まず、第１の工程において、VA
D法によりコアスートを作製し、次に、第２の工程で予
め準備した希土類元素（たとえばNdやEr等）を含むアル
コール溶液にコアスートを完全に浸漬する。続いて、第
３の工程では、アルコール溶液を含浸させたコアスート
を室温に放置してアルコールを十分蒸発させる。これに
より、コアスートに希土類元素が沈着する。第４の工程
では、希土類元素をドープしたコアスート中の水分を除
去した後、コアスートを焼結してガラス化してコアロッ
ドを得る。そして、第５の工程では外径寸法を整えるた
めにコアロッドを若干延伸し、引き続いて、第６の工程
ではこのコアロッドの上にクラッドスートを堆積させ
る。次いで、第７の工程ではクラッドスート中の水分を
除去した後、クラッドスートを焼結してガラス化し、コ
アの上にクラッドが形成された光ファイバ母材が作製さ
れる。
用して光ファイバ母材を製造する場合の工程を示してい
る。この製造方法では、まず、第１の工程において、VA
D法によりコアスートを作製し、次に、第２の工程で予
め準備した希土類元素（たとえばNdやEr等）を含むアル
コール溶液にコアスートを完全に浸漬する。続いて、第
３の工程では、アルコール溶液を含浸させたコアスート
を室温に放置してアルコールを十分蒸発させる。これに
より、コアスートに希土類元素が沈着する。第４の工程
では、希土類元素をドープしたコアスート中の水分を除
去した後、コアスートを焼結してガラス化してコアロッ
ドを得る。そして、第５の工程では外径寸法を整えるた
めにコアロッドを若干延伸し、引き続いて、第６の工程
ではこのコアロッドの上にクラッドスートを堆積させ
る。次いで、第７の工程ではクラッドスート中の水分を
除去した後、クラッドスートを焼結してガラス化し、コ
アの上にクラッドが形成された光ファイバ母材が作製さ
れる。
なお、Heガスと塩素ガスの雰囲気で焼結することによ
り、脱水と透明化を同時に行なうこともできる。
り、脱水と透明化を同時に行なうこともできる。
〈発明が解決しようとする課題〉 上記のコアスートおよびクラッドスートを作製する各
工程は、SiCl4やGeCl4等の原料を酸水素炎で加熱して加
水分解反応を起こさせてガラス微粒子を堆積させるもの
であるから、この過程自体で必然的にスート中に水分が
混入する。そして、このような水分を含むスートをその
まま焼結すると、コア中にOH基が残存し、その結果、吸
収損失が増えて光ファイバとしての特性を劣化させる。
工程は、SiCl4やGeCl4等の原料を酸水素炎で加熱して加
水分解反応を起こさせてガラス微粒子を堆積させるもの
であるから、この過程自体で必然的にスート中に水分が
混入する。そして、このような水分を含むスートをその
まま焼結すると、コア中にOH基が残存し、その結果、吸
収損失が増えて光ファイバとしての特性を劣化させる。
そのため、上述のごとく、従来技術においても、コア
スートあるいはクラッドスートを焼結する工程でCl、B
r、Ｆ等のハロゲン元素を含む雰囲気中で熱処理を行っ
てOH基をこれらのハロゲン元素と置換させる脱水処理が
行われている。
スートあるいはクラッドスートを焼結する工程でCl、B
r、Ｆ等のハロゲン元素を含む雰囲気中で熱処理を行っ
てOH基をこれらのハロゲン元素と置換させる脱水処理が
行われている。
しかしながら、従来は、コアスートを一旦ガラス化し
た後、このコアロッド上にクラッドスートを堆積させる
工程を採っている。このクラッドスートを作製させる際
（第５図中の第６の工程時）も加水分解反応が行われる
ので、コアロッド中に水分が侵入する。この場合、コア
ロッドは既に焼結した後であるから多孔質ではなく固形
体（ソリッド）となっている。したがって、クラッドス
ートを焼結する段階（第５図中の第７の工程時）で脱水
処理を行っても、コアロッド中に含浸されたOH基をハロ
ゲン元素と円滑に置換するのは難しい。そのため、従来
の製造方法では、光ファイバ母材の脱水処理が不十分
で、吸収損失の特性改善を図るには自と限界があった。
た後、このコアロッド上にクラッドスートを堆積させる
工程を採っている。このクラッドスートを作製させる際
（第５図中の第６の工程時）も加水分解反応が行われる
ので、コアロッド中に水分が侵入する。この場合、コア
ロッドは既に焼結した後であるから多孔質ではなく固形
体（ソリッド）となっている。したがって、クラッドス
ートを焼結する段階（第５図中の第７の工程時）で脱水
処理を行っても、コアロッド中に含浸されたOH基をハロ
ゲン元素と円滑に置換するのは難しい。そのため、従来
の製造方法では、光ファイバ母材の脱水処理が不十分
で、吸収損失の特性改善を図るには自と限界があった。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、コア中のOH基を十分に除去できるようにして、吸
収損失等の特性を改善した希土類元素ドープの光ファイ
バ母材が得られるようにするものである。
って、コア中のOH基を十分に除去できるようにして、吸
収損失等の特性を改善した希土類元素ドープの光ファイ
バ母材が得られるようにするものである。
そのため、本発明の光ファイバ母材の製造方法では、
VAD法により作製された多孔質のコアスートに希土類元
素を含むアルコール溶液を含浸させ、これを乾燥させて
アルコールを蒸発させた後、引き続いて、このコアスー
トの上にクラッドスートを直接堆積させ、次に、脱水処
理をしてから焼結してコアスートとクラッドスートとを
共にガラス化するようにしている。
VAD法により作製された多孔質のコアスートに希土類元
素を含むアルコール溶液を含浸させ、これを乾燥させて
アルコールを蒸発させた後、引き続いて、このコアスー
トの上にクラッドスートを直接堆積させ、次に、脱水処
理をしてから焼結してコアスートとクラッドスートとを
共にガラス化するようにしている。
〈作用〉 上記方法によれば、コアスートの上にクラッドスート
を堆積した状態では、コアスートとクラッドスートのい
ずれも多孔質の状態にあるから、これをCl等のハロゲン
元素を用いて脱水処理すれば、これらのハロゲン元素が
スート内に入り込んでOH基と置換されるため、いずれの
スート内の水分も十分に排出される。
を堆積した状態では、コアスートとクラッドスートのい
ずれも多孔質の状態にあるから、これをCl等のハロゲン
元素を用いて脱水処理すれば、これらのハロゲン元素が
スート内に入り込んでOH基と置換されるため、いずれの
スート内の水分も十分に排出される。
〈実施例〉 第１図は本発明の光ファイバ母材の製造方法の手順を
示す工程図である。
示す工程図である。
本発明の光ファイバ母材の製造方法では、まず、第１
の工程において、第２図に示すように、周知のVAD法に
よりガラス微粒子の半焼結体である多孔質のコアスート
ａを作製する。このとき、屈折率制御のためにGe、Ｐ、
Al等のドープ剤も同時に添加することもできる。
の工程において、第２図に示すように、周知のVAD法に
よりガラス微粒子の半焼結体である多孔質のコアスート
ａを作製する。このとき、屈折率制御のためにGe、Ｐ、
Al等のドープ剤も同時に添加することもできる。
次の第２の工程では、予め準備した希土類元素を含む
アルコール溶液ｂにコアスートａを浸漬する。たとえ
ば、希土類元素としてNdをドープするには、NdCl3をメ
タノールに溶かした液中にコアスートを浸漬する。この
場合、第３図に示すように、コアスートａの下端部のみ
を局部的にアルコール溶液ｂ中に浸漬し、この溶液面よ
り上のコアスートａの部分は毛細管現象を利用してアル
コール溶液ｂを吸い上げる。アルコール溶液ｂがコアス
ートａに徐々に含浸されるに伴って、コアスートａ中に
残存する空気も次第に排出されるので、コアスートａを
アルコール溶液中に一度に浸漬する場合に比較して希土
類元素を均一にドープすることができる。
アルコール溶液ｂにコアスートａを浸漬する。たとえ
ば、希土類元素としてNdをドープするには、NdCl3をメ
タノールに溶かした液中にコアスートを浸漬する。この
場合、第３図に示すように、コアスートａの下端部のみ
を局部的にアルコール溶液ｂ中に浸漬し、この溶液面よ
り上のコアスートａの部分は毛細管現象を利用してアル
コール溶液ｂを吸い上げる。アルコール溶液ｂがコアス
ートａに徐々に含浸されるに伴って、コアスートａ中に
残存する空気も次第に排出されるので、コアスートａを
アルコール溶液中に一度に浸漬する場合に比較して希土
類元素を均一にドープすることができる。
第３の工程では、アルコール溶液を含浸させたコアス
ートを室温に放置してアルコールを十分蒸発させる。こ
れにより、コアスートに希土類元素が沈着する。
ートを室温に放置してアルコールを十分蒸発させる。こ
れにより、コアスートに希土類元素が沈着する。
第４の工程では、第４図に示すように、希土類元素を
ドープしたコアスートａの上にクラッドスートｃを直接
堆積させる。
ドープしたコアスートａの上にクラッドスートｃを直接
堆積させる。
次の第５の工程では、コアスートの上にクラッドスー
トを堆積させたものについて脱水処理を行う。この場
合、コアスートとクラッドスートのいずれも多孔質の状
態にあるから、これをCl等のハロゲン元素を用いて脱水
処理すれば、これらのハロゲン元素をスート内に円滑に
入り込んでOH基と置換されるため、いずれのスート内の
水分も十分に排出されることになる。そして、この脱水
処理の後、コアスートとクラッドスートとを共に1500℃
程度のHeガスと塩素ガスの雰囲気にて焼結して脱水と透
明ガラス化を行なうことにより光ファイバ母材が得られ
る。
トを堆積させたものについて脱水処理を行う。この場
合、コアスートとクラッドスートのいずれも多孔質の状
態にあるから、これをCl等のハロゲン元素を用いて脱水
処理すれば、これらのハロゲン元素をスート内に円滑に
入り込んでOH基と置換されるため、いずれのスート内の
水分も十分に排出されることになる。そして、この脱水
処理の後、コアスートとクラッドスートとを共に1500℃
程度のHeガスと塩素ガスの雰囲気にて焼結して脱水と透
明ガラス化を行なうことにより光ファイバ母材が得られ
る。
なお、この実施例では、コアの上にクラッドを形成し
た単一モードの光ファイバ母材の製造方法について説明
したが、中心のコアの上にこれよりも屈折率の小さいサ
イドコアを形成する、いわゆるコンベックス型の光ファ
イバ母材を製造する際にも本発明を適用することができ
る。すなわち、コアスートの上に直接サイドコアスート
を堆積し、この状態で脱水処理を行えば、中心のコアに
残存する水分を十分に除くことができる。
た単一モードの光ファイバ母材の製造方法について説明
したが、中心のコアの上にこれよりも屈折率の小さいサ
イドコアを形成する、いわゆるコンベックス型の光ファ
イバ母材を製造する際にも本発明を適用することができ
る。すなわち、コアスートの上に直接サイドコアスート
を堆積し、この状態で脱水処理を行えば、中心のコアに
残存する水分を十分に除くことができる。
〈発明の効果〉 本発明によれば、コアスートの上にクラッドスートを
直接堆積し、両スートとも多孔質の状態で脱水処理を行
うので、十分に脱水を行うことができる。したがって、
コア中に残存するOH基が大幅に低減されるため、吸収損
失特性が改善された希土類元素ドープの光ファイバ母材
を作製できるようになる等の優れた効果が発揮される。
直接堆積し、両スートとも多孔質の状態で脱水処理を行
うので、十分に脱水を行うことができる。したがって、
コア中に残存するOH基が大幅に低減されるため、吸収損
失特性が改善された希土類元素ドープの光ファイバ母材
を作製できるようになる等の優れた効果が発揮される。
第１図ないし第４図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は本発明の光ファイバ母材の製造方法の手順を示す
工程図、第２図はVAD法の説明図、第３図は分子スタッ
フィング法による希土類元素のドーピングの説明図、第
４図はコアスートにクラッドスートを直接堆積する場合
の説明図である。 また、第５図は従来の光ファイバ母材の製造方法の手順
を示す工程図である。 ａ……クラッドスート、ｂ……アルコール溶液、ｃ……
クラッドスート。
１図は本発明の光ファイバ母材の製造方法の手順を示す
工程図、第２図はVAD法の説明図、第３図は分子スタッ
フィング法による希土類元素のドーピングの説明図、第
４図はコアスートにクラッドスートを直接堆積する場合
の説明図である。 また、第５図は従来の光ファイバ母材の製造方法の手順
を示す工程図である。 ａ……クラッドスート、ｂ……アルコール溶液、ｃ……
クラッドスート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 実 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電 線工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 森澤 正明 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電 線工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 中沢 正隆 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 木村 康郎 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−96021（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03B 1/00 - 5/44 C03B 8/00 - 8/04 C03B 19/12,19/14,20/00 C03B 37/00 - 37/16
Claims (2)
- 【請求項１】VAD法により製作された多孔質のコアスー
トに希土類元素を含むアルコール溶液を含浸させ、これ
を乾燥させてアルコールを蒸発させた後、引き続いて、
このコアスートの上にクラッドスートを直接堆積させ、
次に、脱水処理をしてから焼結してコアスートとクラッ
ドスートとを共にガラス化することを特徴とする光ファ
イバ母材の製造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の光ファイバ母材の製造方法
において、コアスートに代えてセンタコアスートを、ク
ラッドスートに代えてサイドコアスートをそれぞれ適用
することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24720689A JP2766995B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24720689A JP2766995B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03109229A JPH03109229A (ja) | 1991-05-09 |
| JP2766995B2 true JP2766995B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17160027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24720689A Expired - Fee Related JP2766995B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766995B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5628287A (en) * | 1994-09-30 | 1997-05-13 | Siemens Electric Limited | Adjustable configuration noise attenuation device for an air induction system |
-
1989
- 1989-09-21 JP JP24720689A patent/JP2766995B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03109229A (ja) | 1991-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |