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JP2002003235A - Method for producing glass preform, glass preform, and optical fiber - Google Patents

Method for producing glass preform, glass preform, and optical fiber

Info

Publication number
JP2002003235A
JP2002003235A JP2001006920A JP2001006920A JP2002003235A JP 2002003235 A JP2002003235 A JP 2002003235A JP 2001006920 A JP2001006920 A JP 2001006920A JP 2001006920 A JP2001006920 A JP 2001006920A JP 2002003235 A JP2002003235 A JP 2002003235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractive index
core
base material
glass base
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001006920A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Abe
淳 阿部
Nobuyasu Mantoku
伸康 萬徳
Shinji Makikawa
新二 牧川
Masaki Ejima
正毅 江島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP2001006920A priority Critical patent/JP2002003235A/en
Publication of JP2002003235A publication Critical patent/JP2002003235A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • 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]
    • C03B37/01446Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • C03B37/01453Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering for doping the preform with flourine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/12Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/22Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • C03B2203/26Parabolic or graded index [GRIN] core profile

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a glass preform to be formed into an optical fiber which has a high light-resistance and allows light to have high power density after passing through it. SOLUTION: A glass preform producing method, wherein the glass preform to be an optical fiber is produced, is provided with a core formation step where a core of the glass preform is formed, and a clad formation step where a clad of the glass preform is formed around the core. The core formation step comprises a depositing step where a porous glass preform is formed by depositing fine glass particles on the periphery of a starting rod, and a sintering step where a GI type refractive index distribution, in which a refractive index continuously decreases with increase in a distance from the center of the core, is formed by sintering the porous glass preform in an atmosphere of a mixed gas containing a fluorine compound.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス母材製造方
法、ガラス母材、及び光ファイバに関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a glass preform, a glass preform, and an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1(A)及び図1(B)は、YAG
(Yttrium−Aluminum−Garnet)
レーザの光を伝送するために用いられる2種類の光ファ
イバの屈折率分布(屈折率プロファイル)を示す。図1
Aは、SI(Step Index)型の光ファイバの
屈折率分布を示す。図1Bは、GI(GradedIn
dex)型の光ファイバの屈折率分布を示す。
2. Description of the Related Art FIG. 1A and FIG.
(Yttrium-Aluminum-Garnet)
2 shows a refractive index distribution (refractive index profile) of two types of optical fibers used for transmitting laser light. Figure 1
A shows a refractive index distribution of an SI (Step Index) type optical fiber. FIG. 1B shows a GI (GradedIn).
2 shows a refractive index distribution of a (dex) type optical fiber.

【0003】図1Aに示すようにSI型光ファイバの屈
折率は、コアとクラッドとの境界で階段状に変化する。
コアは、均一な屈折率を有する。クラッドは、コアの屈
折率よりも小さい均一な屈折率を有する。レーザ光は、
コアとクラッドの境界面を全反射しながら光ファイバ内
を伝搬する。
As shown in FIG. 1A, the refractive index of an SI optical fiber changes stepwise at the boundary between a core and a clad.
The core has a uniform refractive index. The cladding has a uniform refractive index that is less than the refractive index of the core. Laser light is
The light propagates through the optical fiber while being totally reflected at the interface between the core and the clad.

【0004】一方、図1Bに示すようにGI型光ファイ
バのコアの屈折率は、コアの中心において最も高く、コ
アとクラッドとの境界に向かってコアの中心からの距離
の増加に伴って連続的に減少する。GI型光ファイバの
屈折率は、連続的に変化するので、レーザ光は、コアの
中心軸の周囲を蛇行しながら光ファイバ内を伝搬する。
以上述べたレーザ光の伝搬形態の違いは、光ファイバを
通過したレーザ光のビーム強度分布(パワー密度分布)
に大きな影響を与える。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, the refractive index of the core of the GI optical fiber is highest at the center of the core, and continuously increases as the distance from the center of the core increases toward the boundary between the core and the clad. Decrease. Since the refractive index of the GI optical fiber changes continuously, the laser light propagates in the optical fiber while meandering around the central axis of the core.
The difference in the propagation form of the laser light described above is that the beam intensity distribution (power density distribution) of the laser light passing through the optical fiber
Have a great effect on

【0005】図2(A)は、SI型光ファイバを通過し
たレーザ光のパワー密度分布を示す。図2(B)は、G
I型光ファイバを通過したレーザ光のパワー密度分布を
示す。図2(A)及び図2(B)に示すように、GI型
光ファイバを通過したレーザ光は、コアの中心部におい
てSI型光ファイバを通過したレーザ光の約2倍のパワ
ー密度分布を有する。GI型光ファイバは、GI型光フ
ァイバに入射した時点での光のパワー密度分布を比較的
よく保存する。したがって、GI型光ファイバを通過し
たレーザ光は、SI型光ファイバを通過したレーザ光よ
りも、優れた溶断特性を有する。
FIG. 2A shows a power density distribution of a laser beam passing through an SI type optical fiber. FIG.
4 shows a power density distribution of laser light that has passed through an I-type optical fiber. As shown in FIGS. 2A and 2B, the laser light that has passed through the GI optical fiber has a power density distribution approximately twice that of the laser light that has passed through the SI optical fiber at the center of the core. Have. The GI optical fiber relatively well preserves the power density distribution of light at the time of entering the GI optical fiber. Therefore, laser light that has passed through the GI optical fiber has more excellent fusing characteristics than laser light that has passed through the SI optical fiber.

【0006】すなわち、光ファイバを通過した光を溶接
に用いる際に、GI型光ファイバを通過したレーザ光に
よって得られる溶接の溶け込みの深さは、SI型光ファ
イバを通過したレーザ光によって得られる溶け込みの深
さよりも深い。例えば、SI型光ファイバを通過したレ
ーザ光は、アルミニウム合金を溶接することができない
のに対して、GI型光ファイバを通過したレーザ光は、
アルミニウム合金を溶接することができる。GI型光フ
ァイバを通過したレーザ光は優れた性質を有するので、
GI型光ファイバの需要が近年増加している。
That is, when the light that has passed through the optical fiber is used for welding, the welding penetration depth obtained by the laser light that has passed through the GI optical fiber is obtained by the laser light that has passed through the SI optical fiber. Deeper than the depth of penetration. For example, a laser beam passing through an SI optical fiber cannot weld an aluminum alloy, whereas a laser beam passing through a GI optical fiber is
Aluminum alloy can be welded. Since the laser light that has passed through the GI optical fiber has excellent properties,
Demand for GI optical fibers has increased in recent years.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、GI型光ファ
イバをSI型光ファイバと比較すると、GI型光ファイ
バは、製造時に屈折率分布を制御することが困難である
ので製造することが難しい。そのため、GI型光ファイ
バは、SI型光ファイバよりも製造するのに時間がかか
る。したがって、GI型光ファイバは、SI型光ファイ
バよりも生産性が低い。
However, when the GI optical fiber is compared with the SI optical fiber, it is difficult to manufacture the GI optical fiber because it is difficult to control the refractive index distribution during manufacturing. Therefore, the GI optical fiber takes longer to manufacture than the SI optical fiber. Therefore, the GI optical fiber has lower productivity than the SI optical fiber.

【0008】従来のGI型光ファイバは、ゲルマニウム
をコア材に添加し、屈折率を純石英よりも上昇させてG
I型屈折率分布を形成することによって製造される。し
かし、ゲルマニウムによってドープされたGI型光ファ
イバは、SI型光ファイバよりも耐光性が低い。このた
め、ゲルマニウムでドープされたGI型光ファイバを、
ハイパワーYAGレーザに使用した場合、光ファイバの
強度が劣化する可能性がある。したがって、YAGレー
ザの光を入力した場合、大きなパワーの光が光ファイバ
内を通過することにより光ファイバが破断する恐れがあ
った。
In a conventional GI optical fiber, germanium is added to a core material, and the refractive index is increased more than that of pure quartz.
Manufactured by forming an I-type refractive index distribution. However, a GI optical fiber doped with germanium has lower light resistance than an SI optical fiber. For this reason, a GI optical fiber doped with germanium is
When used for a high power YAG laser, the strength of the optical fiber may be degraded. Therefore, when the light of the YAG laser is input, there is a possibility that the optical fiber is broken due to the passage of the high power light through the optical fiber.

【0009】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできるガラス母材製造方法、ガラス母材、及び光フ
ァイバを提供することを目的とする。この目的は特許請
求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせによ
り達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体
例を規定する。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a glass preform manufacturing method, a glass preform, and an optical fiber which can solve the above-mentioned problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous embodiments of the present invention.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第1の形
態は、光ファイバの母材であるガラス母材を製造する方
法であって、 ガラス母材のコアを形成するコア形成
ステップと、コアの周囲にガラス母材のクラッドを形成
するクラッド形成ステップとを備え、コア形成ステップ
は、出発棒の周囲にガラス微粒子を堆積することにより
多孔質ガラス母材を形成する堆積ステップと、多孔質ガ
ラス母材を、フッ素化合物ガスを含む混合ガスの雰囲気
下で焼結することによって、コアの中心からの距離の増
加に伴って屈折率が連続的に減少するGI型の屈折率分
布を形成する焼結ステップとを有する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a glass preform which is a preform of an optical fiber, comprising: a core forming step of forming a core of the glass preform; A cladding forming step of forming a cladding of a glass preform around the core, the core forming step comprising: depositing glass fine particles around the starting rod to form a porous glass preform; Sintering of a porous glass base material in an atmosphere of a mixed gas containing a fluorine compound gas forms a GI-type refractive index distribution in which the refractive index decreases continuously as the distance from the center of the core increases. Sintering step.

【0011】焼結ステップが、フッ素化合物ガスを含む
混合ガスの雰囲気内のフッ素化合物ガス含有量及び多孔
質ガラス母材を焼結する焼結速度を制御することによっ
てGI型の屈折率分布を形成することが好ましい。ま
た、ガラス母材製造方法は、多孔質ガラス母材の密度を
認識するステップと、認識された多孔質ガラス母材の密
度に基づいて混合ガス中のフッ素化合物ガス含有量を決
定するステップと、認識された多孔質ガラス母材の密度
に基づいて焼結速度を決定するステップとを更に備え、
焼結ステップが、決定された混合ガス中のフッ素化合物
ガス含有量及び決定された焼結速度に従って多孔質ガラ
ス母材を焼結することが好ましい。
The sintering step forms a GI type refractive index distribution by controlling the content of the fluorine compound gas in the atmosphere of the mixed gas containing the fluorine compound gas and the sintering rate for sintering the porous glass base material. Is preferred. Further, the glass base material manufacturing method, the step of recognizing the density of the porous glass base material, and the step of determining the fluorine compound gas content in the mixed gas based on the recognized density of the porous glass base material, Determining a sintering rate based on the recognized density of the porous glass matrix,
Preferably, the sintering step sinters the porous glass base material according to the determined fluorine compound gas content in the mixed gas and the determined sintering rate.

【0012】更に、堆積ステップが、0.15g/cm
から1.0g/cmの範囲内の密度を有する多孔質
ガラス母材を形成することが好ましいが、より好ましく
は、0.15g/cmから0.4g/cmの範囲内
の密度を有する多孔質ガラス母材を形成することが好ま
しい。更に、焼結ステップが、混合ガス雰囲気内のフッ
素化合物ガス含有量を0.1Vol%から10Vol%
の範囲内に制御することが好ましい。また、焼結ステッ
プが、焼結速度を5mm/minから10mm/min
の範囲内に制御することが好ましい。また、堆積ステッ
プが、四塩化珪素(SiCl)を加水分解して出発棒
上に堆積することが好ましい。コア形成ステップが、純
石英の屈折率と実質的に等しい屈折率を有する内部コア
を外部コア内に形成するステップを更に有してもよい。
Further, the step of depositing is performed at 0.15 g / cm
It is preferred to form a porous glass preform having a density in the range of 3 to 1.0 g / cm 3 , but more preferably a density in the range of 0.15 g / cm 3 to 0.4 g / cm 3 It is preferable to form a porous glass base material having the following. Further, the sintering step reduces the content of the fluorine compound gas in the mixed gas atmosphere from 0.1 Vol% to 10 Vol%.
Is preferably controlled within the range. In addition, the sintering step is performed when the sintering speed is 5 mm / min to 10 mm / min
Is preferably controlled within the range. Preferably, the deposition step hydrolyzes silicon tetrachloride (SiCl 4 ) and deposits it on the starting rod. The core forming step may further include forming an inner core in the outer core having a refractive index substantially equal to that of pure quartz.

【0013】本発明の第2の形態は、光ファイバの母材
であるガラス母材であって、中心からの距離の増加に伴
って屈折率が連続的に減少するGI型の屈折率分布を有
する、フッ素がドープされたコアと、 実質的に均一
な屈折率分布を有する、フッ素がドープされたクラッド
とを備える。純石英の屈折率と実質的に等しい屈折率を
有する内部コアを、外部コアの内部に更に備えることが
好ましい。また、外部コアの屈折率の最大値が内部コア
の屈折率よりも小さいことが好ましい。更に、クラッド
の屈折率が外部コアの屈折率の最小値よりも小さいこと
が好ましい。また、内部コアの屈折率と純石英の屈折率
との差の絶対値が実質的に0.001以下であることが
好ましい。
A second embodiment of the present invention is a glass preform which is a preform of an optical fiber, and has a GI-type refractive index distribution in which the refractive index continuously decreases as the distance from the center increases. And a fluorine-doped cladding having a substantially uniform refractive index distribution. Preferably, an inner core having a refractive index substantially equal to that of pure quartz is further provided inside the outer core. It is preferable that the maximum value of the refractive index of the outer core is smaller than the refractive index of the inner core. Further, it is preferable that the refractive index of the cladding is smaller than the minimum value of the refractive index of the outer core. Further, it is preferable that the absolute value of the difference between the refractive index of the inner core and the refractive index of pure quartz is substantially 0.001 or less.

【0014】本発明の第3の形態の光ファイバは、中心
からの距離の増加に伴って屈折率が連続的に減少するG
I型の屈折率分布を有する、フッ素がドープされたコア
と、実質的に均一な屈折率分布を有する、フッ素がドー
プされたクラッドとを備える。 純石英の屈折率と実質
的に等しい屈折率を有する内部コアを、外部コアの内部
に更に備えることが好ましい。また、外部コアの屈折率
の最大値が内部コアの屈折率よりも小さいことが好まし
い。更に、クラッドの屈折率が外部コアの屈折率の最小
値よりも小さいことが好ましい。内部コアの屈折率と純
石英の屈折率との差の絶対値が実質的に0.001以下
であることが好ましい。また、上記光ファイバは、ハイ
パワーレーザ用であることが好ましい。更に、ハイパワ
ーレーザがYAGレーザであることが好ましい。
The optical fiber according to the third embodiment of the present invention has a G whose refractive index decreases continuously as the distance from the center increases.
A fluorine-doped core having an I-type refractive index distribution and a fluorine-doped cladding having a substantially uniform refractive index distribution. Preferably, an inner core having a refractive index substantially equal to that of pure quartz is further provided inside the outer core. It is preferable that the maximum value of the refractive index of the outer core is smaller than the refractive index of the inner core. Further, it is preferable that the refractive index of the cladding is smaller than the minimum value of the refractive index of the outer core. It is preferable that the absolute value of the difference between the refractive index of the inner core and the refractive index of pure quartz is substantially 0.001 or less. Preferably, the optical fiber is for a high-power laser. Further, the high power laser is preferably a YAG laser.

【0015】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
コンビネーションも又発明となりうる。
The above summary of the present invention does not list all of the necessary features of the present invention, and a combination of these features can also be an invention.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、発明の実施形態を通じて本
発明を説明するが、実施形態はクレームにかかる発明を
限定するものではなく、また実施形態の中で説明されて
いる特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須で
あるとは限らない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the present invention. However, the embodiments do not limit the claimed invention, and all combinations of features described in the embodiments are described. Is not necessarily essential to the solution of the invention.

【0017】図3及び図4は、本実施形態のガラス母材
を製造する装置の一例を示す。ガラス母材は、光ファイ
バの母材である。光ファイバは、ガラス母材を線引きす
ることにより製造される。光ファイバがコア及びクラッ
ドを有するのと同じく、ガラス母材もコア及びクラッド
を有する。ガラス母材のコア及びクラッドは、図3及び
図4に示す装置を用いて製造される。図3は、VAD法
(Vapor−phase Axial Deposi
tion method)を用いて多孔質ガラス母材を
製造する装置を示す。多孔質ガラス母材を焼結すること
によってコアが得られる。OVD法(Outside
Vapor Deposition method)を
用いて多孔質ガラス母材を製造してもよい。まず、ガラ
ス母材のコアを製造する方法を以下に説明する。
FIGS. 3 and 4 show an example of an apparatus for manufacturing the glass base material of the present embodiment. The glass preform is the preform of the optical fiber. Optical fibers are manufactured by drawing a glass preform. Just as an optical fiber has a core and a cladding, a glass preform also has a core and a cladding. The core and the clad of the glass base material are manufactured using the apparatus shown in FIGS. FIG. 3 shows a VAD method (Vapor-phase Axial Deposi).
1 shows an apparatus for producing a porous glass preform by using a conventional method. The core is obtained by sintering the porous glass base material. OVD method (Outside
The porous glass base material may be manufactured by using Vapor Deposition method. First, a method of manufacturing a core of a glass base material will be described below.

【0018】図3に示すVAD法の装置は、出発棒16
及びバーナ14を有する。ハロゲン化珪素化合物が原料
ガスとしてバーナ14に供給される。ハロゲン化珪素化
合物の例としては、SiCl、HSiCl、及びH
SiCl等がある。特に、四塩化珪素SiCl
は、多孔質ガラス母材の密度を所定の範囲内に制御す
ることが容易なので最も好ましい。
The VAD apparatus shown in FIG.
And a burner 14. A silicon halide compound is supplied to the burner 14 as a source gas. Examples of silicon halide compounds include SiCl 4 , HSiCl 3 , and H
2 SiCl 2 and the like. In particular, silicon tetrachloride SiCl
No. 4 is most preferable because it is easy to control the density of the porous glass base material within a predetermined range.

【0019】キャリアガスも原料ガスと共にバーナ14
に供給される。キャリアガスの例として、Ar及びN
等の不活性ガス、H等の可燃ガス、及びO等の助燃
ガスがある。バーナ14に原料ガス及びキャリアガスを
供給することによって原料ガスは、可燃ガス及び助燃ガ
スによって生成された酸水素火炎によって加水分解され
る。この加水分解工程によって酸化珪素のガラス微粒子
が生成される。
The carrier gas is supplied to the burner 14 together with the raw material gas.
Supplied to Ar and N 2 are examples of carrier gases.
Inert gas like, there is a supporting gas combustible gas, and O 2 such as H 2. By supplying the source gas and the carrier gas to the burner 14, the source gas is hydrolyzed by the oxyhydrogen flame generated by the combustible gas and the auxiliary gas. Glass particles of silicon oxide are generated by this hydrolysis process.

【0020】バーナ14は、生成したガラス微粒子12
を出発棒16に吹き付けて出発棒16上にガラス微粒子
12を堆積することによって多孔質ガラス母材10を形
成する。出発棒16は、堆積工程の進行に伴って上方に
引き上げられる。出発棒16は、回転しながら上方へ引
き上げられるので、円柱形の多孔質ガラス母材10が出
発棒16上に形成される。
The burner 14 is used to generate the glass fine particles 12.
Is sprayed onto the starting rod 16 to deposit the glass fine particles 12 on the starting rod 16 to form the porous glass preform 10. The starting rod 16 is pulled up as the deposition process proceeds. The starting rod 16 is pulled upward while rotating, so that the cylindrical porous glass preform 10 is formed on the starting rod 16.

【0021】次に、多孔質ガラス母材10の密度が測定
される。多孔質ガラス母材10の密度を測定するため
に、多孔質ガラス母材の長さ、重量、及び直径が測定さ
れる。次に、多孔質ガラス母材10の密度が以下に示す
式によって計算される。
Next, the density of the porous glass base material 10 is measured. In order to measure the density of the porous glass preform 10, the length, weight, and diameter of the porous glass preform are measured. Next, the density of the porous glass base material 10 is calculated by the following equation.

【0022】ρ = W /(π/4×D× L) ここでρ は、多孔質ガラス母材10の密度を示す。W
は、多孔質ガラス母材10の重量を示す。Dは、多孔質
ガラス母材10の直径を示す。Lは、多孔質ガラス母材
10の長さを示す。
Ρ = W / (π / 4 × D 2 × L) where ρ indicates the density of the porous glass base material 10. W
Indicates the weight of the porous glass base material 10. D indicates the diameter of the porous glass preform 10. L indicates the length of the porous glass base material 10.

【0023】多孔質ガラス母材10が所定の手順に従っ
て製造されるために多孔質ガラス母材10の密度が予め
認識されている場合には、この密度を測定する工程を省
いてもよい。
If the density of the porous glass preform 10 is known in advance because the porous glass preform 10 is manufactured according to a predetermined procedure, the step of measuring the density may be omitted.

【0024】GI型の屈折率分布を有するコアを形成す
るために、多孔質ガラス母材10の密度は、0.15g
/cmから1.0g/cmの範囲内に形成されるこ
とが好ましい。より好ましくは、多孔質ガラス母材の密
度を0.15g/cmから0.4g/cmの範囲内
に形成することが好ましい。多孔質ガラス母材10の密
度が0.15g/cmよりも小さいと、多孔質ガラス
母材10が柔らかいために多孔質ガラス母材10を一体
に形成することができない。更に、多孔質ガラス母材1
0にドープされるフッ素の量が多くなるので均一な屈折
率分布が形成される。したがって、GI型の屈折率分布
を形成することができない。一方、多孔質ガラス母材1
0の密度が1.0g/cmよりも大きいと、フッ素を
多孔質ガラス母材10内にドープすることが困難になる
のでGI型の屈折率分布を形成することができない。
In order to form a core having a GI type refractive index distribution, the density of the porous glass base material 10 is 0.15 g.
/ Cm 3 to 1.0 g / cm 3 . More preferably, the density of the porous glass base material is preferably formed in the range of 0.15 g / cm 3 to 0.4 g / cm 3 . If the density of the porous glass preform 10 is less than 0.15 g / cm 3 , the porous glass preform 10 cannot be formed integrally because the porous glass preform 10 is soft. Further, the porous glass base material 1
Since the amount of fluorine doped to 0 increases, a uniform refractive index distribution is formed. Therefore, a GI-type refractive index distribution cannot be formed. On the other hand, the porous glass base material 1
When the density of 0 is larger than 1.0 g / cm 3, it becomes difficult to dope fluorine into the porous glass base material 10, so that a GI-type refractive index distribution cannot be formed.

【0025】図4は、多孔質ガラス母材を焼結してコア
を形成する装置を示す。焼結装置は、加熱炉20及びヒ
ータ18を有する。多孔質ガラス母材10は、主棒22
の底部に固定されて加熱炉20の内部へ供給される。S
iF、SF、又はフレオン等のフッ素化合物を含ん
だガスが加熱炉20の底部から加熱炉20に供給され
る。He等の不活性ガスやClを、フッ素化合物ガス
と共に加熱炉20に供給してもよい。以上の工程により
加熱炉20内の雰囲気は、フッ素化合物含有ガスによっ
て満たされる。次に、ヒータ18は、加熱炉20内の多
孔質ガラス母材10を加熱する。
FIG. 4 shows an apparatus for sintering a porous glass base material to form a core. The sintering apparatus has a heating furnace 20 and a heater 18. The porous glass preform 10 includes a main rod 22.
And is supplied to the inside of the heating furnace 20. S
A gas containing a fluorine compound such as iF 4 , SF 6 , or freon is supplied to the heating furnace 20 from the bottom of the heating furnace 20. An inert gas such as He or Cl 2 may be supplied to the heating furnace 20 together with the fluorine compound gas. Through the above steps, the atmosphere in the heating furnace 20 is filled with the fluorine compound-containing gas. Next, the heater 18 heats the porous glass base material 10 in the heating furnace 20.

【0026】主棒22は、徐々に加熱炉20の底部に向
けて降ろされるので、ヒータ18は、フッ素化合物を含
む雰囲気の中で多孔質ガラス母材10を加熱する。その
ため、多孔質ガラス母材10は、多孔質ガラス母材の表
面から内部へ向けて徐々に焼結されると同時に、フッ素
をドープされる。同時に、多孔質ガラス母材10は、上
方へ向けて徐々に焼結されると同時に、上方へ向けて徐
々にフッ素をドープされる。
Since the main rod 22 is gradually lowered toward the bottom of the heating furnace 20, the heater 18 heats the porous glass base material 10 in an atmosphere containing a fluorine compound. Therefore, the porous glass base material 10 is gradually sintered from the surface of the porous glass base material to the inside, and at the same time, is doped with fluorine. At the same time, the porous glass base material 10 is gradually sintered upward and simultaneously doped with fluorine gradually upward.

【0027】加熱炉20内部のフッ素化合物ガス含有量
及び多孔質ガラス母材10を焼結する速度は、測定した
多孔質ガラス母材10の密度に基づいて決定される。多
孔質ガラス母材10の密度は、多孔質ガラス母材10に
ドープされたフッ素の量に影響を与えるので、多孔質ガ
ラス母材10の密度に基づいて最も適切な混合ガス中の
フッ素化合物含有量及び焼結速度が決定される。この
時、フッ素化合物ガス含有量は、0.1Vol%から1
0Vol%の範囲内で決定される。好ましくは、フッ素
化合物含有量は、1Vol%から10Vol%の範囲内
に決定される。更に、焼結速度は、5mm/minから
10mm/minの範囲内に決定される。例えば、多孔
質ガラス母材10の密度が0.2g/cmから0.3
g/cmの間である場合、GI型屈折率分布を形成す
るためにフッ素化合物ガス含有量は2Vol%に、焼結
速度は7mm/minに、焼結温度は1330℃に決定
される。
The fluorine compound gas content inside the heating furnace 20 and the rate at which the porous glass preform 10 is sintered are determined based on the measured density of the porous glass preform 10. Since the density of the porous glass base material 10 affects the amount of fluorine doped in the porous glass base material 10, the most appropriate fluorine compound content in the mixed gas is determined based on the density of the porous glass base material 10. The amount and sintering rate are determined. At this time, the fluorine compound gas content ranges from 0.1 Vol% to 1%.
It is determined within the range of 0 Vol%. Preferably, the fluorine compound content is determined within the range of 1 Vol% to 10 Vol%. Further, the sintering speed is determined within a range of 5 mm / min to 10 mm / min. For example, the density of the porous glass base material 10 is 0.2 g / cm 3 to 0.3 g / cm 3.
In the case of g / cm 3 , in order to form a GI type refractive index distribution, the fluorine compound gas content is determined to be 2 Vol%, the sintering speed is determined to be 7 mm / min, and the sintering temperature is determined to be 1330 ° C.

【0028】多孔質ガラス母材10を焼結する間、加熱
炉20内のフッ素化合物ガス含有量及び焼結速度は、所
定の値に制御される。焼結速度は、多孔質ガラス母材1
0がヒータ18を通過する速度である。
During sintering of the porous glass base material 10, the fluorine compound gas content and the sintering rate in the heating furnace 20 are controlled to predetermined values. The sintering speed is determined by the porous glass base material 1
0 is the speed of passing through the heater 18.

【0029】焼結速度を5mm/minから10mm/
minの範囲内に制御することによって、多孔質ガラス
母材10にドープされるフッ素の量は、多孔質ガラス母
材10の表面において多く、多孔質ガラス母材10の中
心の領域において少なくなる。したがって、多孔質ガラ
ス母材10の中心領域は、多くの量のフッ素がドープさ
れる前にガラス化される。また、多孔質ガラス母材10
の表面の領域は、多くの量のフッ素がドープされながら
ガラス化される。したがって、屈折率は、多孔質ガラス
母材10の中心領域において大きく、多孔質ガラス母材
10の表面領域において小さくなるので、焼結後はGI
型の屈折率分布を有するコアが得られる。
The sintering speed is increased from 5 mm / min to 10 mm / min.
By controlling within the range of min, the amount of fluorine doped into the porous glass preform 10 is large on the surface of the porous glass preform 10 and is reduced in the central region of the porous glass preform 10. Therefore, the central region of the porous glass matrix 10 is vitrified before being doped with a large amount of fluorine. Further, the porous glass base material 10
Is vitrified while being doped with a large amount of fluorine. Therefore, since the refractive index is large in the central region of the porous glass base material 10 and small in the surface region of the porous glass base material 10, the GI after sintering is reduced.
A core having a refractive index distribution of the type is obtained.

【0030】更に、フッ素化合物ガス含有量を0.1V
ol%から10Vol%の範囲内に制御することによっ
て、多孔質ガラス母材10の中心領域は実質的にフッ素
にドープされていない状態となり、フッ素のドープ量が
多孔質ガラス母材10の中心からの距離の増加に伴って
徐々に増加する。したがって、焼結後はGI型屈折率分
布を有するコアが更に確実に製造される。
Further, the fluorine compound gas content is set to 0.1 V
By controlling the content within the range of 10% by volume to 10% by volume, the central region of the porous glass base material 10 is substantially not doped with fluorine, and the doping amount of fluorine from the center of the porous glass base material 10 is reduced. Gradually increases with the distance of the object. Therefore, after sintering, a core having a GI-type refractive index distribution is more reliably manufactured.

【0031】次に得られたコアを必要に応じて所定の直
径及び長さに延伸した後、クラッドを図3に示した装置
を用いてコア上に堆積する。すなわち、コアの製造工程
と同様の製造工程によって、ガラス微粒子がコアの表面
に堆積されて多孔質のクラッド層が形成される。次に、
図4に示した焼結装置によってクラッド層を焼結する。
Next, after stretching the obtained core to a predetermined diameter and length as required, a clad is deposited on the core by using the apparatus shown in FIG. That is, by the same manufacturing process as the manufacturing process of the core, the glass fine particles are deposited on the surface of the core to form a porous clad layer. next,
The cladding layer is sintered by the sintering device shown in FIG.

【0032】クラッドは、均一な屈折率を有するように
形成される。クラッドは、コアの屈折率の最小値よりも
小さい屈折率を有する。クラッドは、5mm/minよ
り遅い焼結速度、例えば4mm/minの焼結速度で焼
結される。また、フッ素化合物ガス含有量は、10Vo
l%より高く設定される。
The cladding is formed to have a uniform refractive index. The cladding has an index of refraction less than the minimum value of the index of the core. The clad is sintered at a sintering rate of less than 5 mm / min, for example, 4 mm / min. The fluorine compound gas content is 10 Vo
It is set higher than 1%.

【0033】図5は、ガラス母材製造方法のフローチャ
ートを示す。まず、多孔質ガラス母材10を形成する
(S14)。次に、多孔質ガラス母材10の密度を測定
する(S16)。次に、測定した密度に基づいて多孔質
ガラス母材10を焼結するためのフッ素化合物ガス含有
量及び焼結速度を決定する(S18)。次に、多孔質ガ
ラス母材10を、決定したフッ素化合物ガス含有量及び
焼結速度に従って焼結する(S20)。次に、焼結した
多孔質ガラス母材10を、所定の直径及び長さに延伸す
る(S22)。最後に、クラッドをコアの周囲に形成し
た(S24)後に、クラッドを焼結する(S26)。
FIG. 5 shows a flow chart of the glass base material manufacturing method. First, the porous glass base material 10 is formed (S14). Next, the density of the porous glass base material 10 is measured (S16). Next, the fluorine compound gas content and the sintering rate for sintering the porous glass base material 10 are determined based on the measured density (S18). Next, the porous glass base material 10 is sintered according to the determined fluorine compound gas content and sintering rate (S20). Next, the sintered porous glass base material 10 is stretched to a predetermined diameter and length (S22). Finally, after forming the clad around the core (S24), the clad is sintered (S26).

【0034】以上の工程により製造されたガラス母材を
線引きして得た光ファイバを通過した光の強度は、コア
がGI型の屈折率分布を有するので、SI型光ファイバ
を通過した光の強度より大きい。更に、ゲルマニウムで
なく、フッ素がコア及びクラッドにドープされるので、
本実施形態の光ファイバは、ゲルマニウムによってドー
プされた光ファイバよりも耐光強度が大きい。
The intensity of the light passing through the optical fiber obtained by drawing the glass preform manufactured by the above-described process is the same as that of the light passing through the SI type optical fiber because the core has a GI type refractive index distribution. Greater than strength. Furthermore, since fluorine is doped into the core and the cladding instead of germanium,
The optical fiber of the present embodiment has higher light resistance than the optical fiber doped with germanium.

【0035】以下に本実施形態の詳細な説明を実施例及
び比較例を用いて説明するが、本発明は、下記実施例に
記載の範囲には限定されない。なお、実施例中の屈折率
分布の測定は、プリフォームアナライザー(York
Technology Ltd社製、P104型)を用
いて実施した。以下図6、7、8、9、11、及び12
に示す屈折率分布の縦軸の屈折率は、純石英製測定用セ
ルの屈折率との差を示す。
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the scope described in the following examples. The measurement of the refractive index distribution in the examples was performed using a preform analyzer (York).
(Technology Ltd, Model P104). 6, 7, 8, 9, 11, and 12
The refractive index on the vertical axis of the refractive index distribution shown in Fig. 7 shows a difference from the refractive index of the pure quartz measurement cell.

【0036】(実施例1)図6は、本実施形態の方法を
用いて製造したガラス母材のコア36の屈折率分布を示
す。図6に示す屈折率分布を有するガラス母材のコア3
6を製造した工程を以下に説明する。
Example 1 FIG. 6 shows a refractive index distribution of a core 36 of a glass base material manufactured by using the method of this embodiment. Core 3 of glass base material having refractive index distribution shown in FIG.
The process of manufacturing No. 6 will be described below.

【0037】ガラス母材のコア36を、図3及び図4に
示した装置を用いて製造した。第1に、多孔質ガラス母
材10を図3に示すVAD法の装置を用いて製造した。
まず、バーナ14から酸水素火炎を、回転する出発棒1
6の底部へ供給した。同時に、原料ガスとして用いた四
塩化珪素(SiCl)を酸水素火炎によって加水分解
してガラス微粒子を生成した。出発棒16を上方に引き
上げる間、ガラス微粒子を出発棒16上に堆積して多孔
質ガラス母材10を形成した。製造した多孔質ガラス母
材10の密度を測定した結果、0.22g/cmであ
った。
A glass preform core 36 was manufactured using the apparatus shown in FIGS. First, the porous glass preform 10 was manufactured using a VAD apparatus shown in FIG.
First, an oxy-hydrogen flame from the burner 14 is used to rotate the starting rod 1
6 to the bottom. At the same time, silicon tetrachloride (SiCl 4 ) used as a source gas was hydrolyzed by an oxyhydrogen flame to produce glass fine particles. While the starting rod 16 was being pulled upward, glass particles were deposited on the starting rod 16 to form the porous glass preform 10. As a result of measuring the density of the manufactured porous glass base material 10, it was 0.22 g / cm 3 .

【0038】次に、測定した密度に基づいてフッ素化合
物ガス含有量を2Vol%に、焼結速度を7.0mm/
minに、焼結温度を1330℃に決定した。次に、決
定したフッ素化合物ガス含有量及び焼結速度に従って、
図4に示した焼結装置を用いて多孔質ガラス母材10を
焼結しながらフッ素をドープした。まず、ヘリウムガス
を4.9L/minの流量で、フッ素化合物含有ガス
(SiF)を0.1L/minの流量で、加熱炉20
に供給した。加熱炉20の内部は、ヘリウムガス及びフ
ッ素化合物含有ガス(SiF)を混合した混合ガスの
雰囲気で満たされた。すなわち、混合ガス中のフッ素化
合物ガス含有量は、2Vol%であった。次に、多孔質
ガラス母材10を7.0mm/minの焼結速度及び1
330℃の焼結温度で焼結した。焼結工程によって多孔
質ガラス母材10がガラス化されて透明なコア36を得
た。
Next, based on the measured density, the fluorine compound gas content was set to 2 Vol%, and the sintering speed was set to 7.0 mm /
min and the sintering temperature was determined to be 1330 ° C. Next, according to the determined fluorine compound gas content and the sintering rate,
Using the sintering apparatus shown in FIG. 4, the porous glass base material 10 was doped with fluorine while being sintered. First, the heating furnace 20 was supplied with a helium gas at a flow rate of 4.9 L / min and a fluorine compound-containing gas (SiF 4 ) at a flow rate of 0.1 L / min.
Supplied. The inside of the heating furnace 20 was filled with an atmosphere of a mixed gas obtained by mixing a helium gas and a fluorine compound-containing gas (SiF 4 ). That is, the fluorine compound gas content in the mixed gas was 2 Vol%. Next, the porous glass preform 10 was sintered at a sintering speed of 7.0 mm / min and a speed of 1 mm.
It was sintered at a sintering temperature of 330 ° C. The porous glass base material 10 was vitrified by the sintering process to obtain a transparent core 36.

【0039】図6に示すように、上記の工程によって製
造したコア36はGI型屈折率分布を有する。
As shown in FIG. 6, the core 36 manufactured by the above process has a GI type refractive index distribution.

【0040】次に、コア36を所定の長さ及び直径に延
伸した後、ガラス微粒子をコア36の表面に堆積して多
孔質のクラッド層38を形成した。次に、2.0l/m
inの流量でSiFガスを加熱炉に供給し、多孔質ガ
ラス母材を4.0mm/minの焼結速度で焼結するこ
とにより、均一な屈折率を有するクラッド38をコア3
6の周囲に形成した。得られたクラッド38の屈折率
は、実質的に均一であり、純石英より0.012小さ
く、コア36の屈折率の最小値よりも小さかった。以上
の工程によって、図7に示すGI型屈折率分布を有する
フッ素ドープガラス母材が製造された。
Next, after stretching the core 36 to a predetermined length and diameter, glass fine particles were deposited on the surface of the core 36 to form a porous cladding layer 38. Next, 2.0 l / m
The flow rate of the SiF 4 gas was supplied to the heating furnace, and the porous glass base material was sintered at a sintering speed of 4.0 mm / min.
6 around. The refractive index of the resulting cladding 38 was substantially uniform, 0.012 less than pure quartz, and less than the minimum refractive index of the core 36. Through the above steps, a fluorine-doped glass base material having a GI-type refractive index distribution shown in FIG. 7 was manufactured.

【0041】(実施例2)フッ素化合物ガス含有量の条
件を除いて実施例1と同様の条件でガラス母材のコア3
6を製造した。すなわち、ヘリウムガスを4.7L/m
inの流量で、及びSiFガスを0.3L/minの
流量で、加熱炉20に供給した。すなわち、フッ素化合
物含有ガス(SiF)の含有量は、6Vol%であっ
た。以上の手順により良好なGI型屈折率分布を有する
コア36が得られた。
(Example 2) The core 3 of the glass base material was produced under the same conditions as in Example 1 except for the condition of the fluorine compound gas content.
6 was produced. That is, 4.7 L / m of helium gas is used.
In and the SiF 4 gas were supplied to the heating furnace 20 at a flow rate of 0.3 L / min. That is, the content of the fluorine compound-containing gas (SiF 4 ) was 6 Vol%. The core 36 having a good GI type refractive index distribution was obtained by the above procedure.

【0042】(比較例1)多孔質ガラス母材をVAD法
によって製造した。バーナから酸水素火炎を、回転する
出発棒16の底部へ供給した。同時に、原料ガスとして
用いたテトラメトキシシランを酸水素火炎によって加水
分解してガラス微粒子を生成した。出発棒16を上方に
引き上げる間、ガラス微粒子を出発棒16上に堆積して
多孔質ガラス母材を形成した。 テトラメトキシシランの
燃焼の発熱量が大きいためにガラス微粒子を出発棒に堆
積する間にガラス微粒子が焼結したので、得られた多孔
質ガラス母材の密度は0.42g/cmと高い値とな
った。
(Comparative Example 1) A porous glass base material was subjected to the VAD method.
Manufactured by. Rotating oxyhydrogen flame from the burner
It was fed to the bottom of the starting rod 16. At the same time, as raw material gas
Hydrogenation of the used tetramethoxysilane by oxyhydrogen flame
Decomposed to produce glass microparticles. Departure stick 16 upward
During the lifting, the glass particles are deposited on the starting rod 16
A porous glass preform was formed. Of tetramethoxysilane
Glass particles are deposited on the starting rod due to the large heating value of combustion.
Since the glass particles sintered during stacking, the resulting porous
The density of the base glass material is 0.42 g / cm3And high value
Was.

【0043】次に、多孔質ガラス母材を、4.0mm/
minの焼結速度及び1330℃の焼結温度で焼結し
た。加熱炉の内部を、フッ素化合物ガス含有量が100
Vol%のフッ素化合物ガス(SiF)の雰囲気で満
たすことにより、多孔質ガラス母材をフッ素でドープし
て焼結した。焼結工程によって多孔質ガラス母材の表面
がガラス化された。しかし、多孔質ガラス母材の中心領
域はガラス化されなかった。その原因は、多孔質ガラス
母材の密度が高いためにフッ素化合物ガス(SiF
が多孔質ガラス母材の中心領域まで入り込めなかったた
めである。その結果、多孔質ガラス母材の中心領域の温
度が、焼結温度(ガラス化温度)に達しないために、多
孔質ガラス母材の中心領域が焼結されなかった。
Next, the porous glass base material was adjusted to 4.0 mm /
The sintering was performed at a sintering speed of 1300 ° C. and a sintering temperature of 1330 ° C. When the inside of the heating furnace has a fluorine compound gas content of 100
The porous glass base material was doped with fluorine and sintered by being filled with an atmosphere of a Vol.% Fluorine compound gas (SiF 4 ). The surface of the porous glass base material was vitrified by the sintering process. However, the central region of the porous glass base material was not vitrified. The reason is that the density of the porous glass base material is high, so that the fluorine compound gas (SiF 4 )
Was not able to enter the central region of the porous glass base material. As a result, the temperature in the central region of the porous glass preform did not reach the sintering temperature (vitrification temperature), so that the central region of the porous glass preform was not sintered.

【0044】すなわちSiFは、多孔質ガラス母材の
焼結温度を下げる効果を有するので、SiFガスが入
り込めた多孔質ガラス母材の外部領域の温度は、133
0℃になり、ガラス化された。しかし、SiFガスが
入り込むことができなかった中心領域は、ガラス化でき
なかった。
[0044] That is SiF 4 has the effect of lowering the sintering temperature of the porous glass preform, the temperature of the outer region of the porous glass preform SiF 4 gas is impenetrable is 133
The temperature reached 0 ° C. and vitrified. However, the central region where the SiF 4 gas could not enter could not be vitrified.

【0045】(比較例2)図8は、他の比較例における
ガラス母材のコア40の屈折率分布を示す。図8に示す
屈折率分布を有するガラス母材のコア40を製造した工
程を以下に説明する。
Comparative Example 2 FIG. 8 shows a refractive index distribution of a core 40 of a glass base material in another comparative example. The process of manufacturing the glass base material core 40 having the refractive index distribution shown in FIG. 8 will be described below.

【0046】多孔質ガラス母材をVAD法によって製造
した。得られた多孔質ガラス母材の密度は、0.20g
/cmであった。次に、多孔質ガラス母材を、7.0
mm/minの焼結速度及び1330℃の焼結温度で焼
結した。ヘリウムガス及びフッ素化合物含有ガスを加熱
炉に供給した。ヘリウムガスの流量は、3.25L/m
in、SiFの流量は、1.75L/minであっ
た。すなわち、混合ガスの雰囲気のフッ素化合物ガス含
有量は、35Vol%であった。以上の条件で多孔質ガ
ラス母材をフッ素によりドープして焼結した。しかし、
図8に示すように、フッ素化合物ガス含有量が大きいた
めに、多量のフッ素がコア40の中心領域にドープされ
た。そのため、コア40の全体の領域で屈折率分布が小
さくなった。したがって、GI型の屈折率分布を有する
コアを得ることができなかった。
A porous glass preform was manufactured by the VAD method. The density of the obtained porous glass base material is 0.20 g.
/ Cm 3 . Next, the porous glass base material was adjusted to 7.0.
Sintering was performed at a sintering speed of mm / min and a sintering temperature of 1330 ° C. Helium gas and a fluorine compound-containing gas were supplied to a heating furnace. The flow rate of the helium gas is 3.25 L / m
in, the flow rate of SiF 4 was 1.75 L / min. That is, the fluorine compound gas content in the mixed gas atmosphere was 35 Vol%. Under the above conditions, the porous glass base material was doped with fluorine and sintered. But,
As shown in FIG. 8, a large amount of fluorine was doped into the central region of the core 40 due to the large fluorine compound gas content. Therefore, the refractive index distribution was reduced in the entire region of the core 40. Therefore, a core having a GI type refractive index distribution could not be obtained.

【0047】(比較例3)図9は、更に他の比較例にお
けるガラス母材のコア42の屈折率分布を示す。図9に
示す屈折率分布を有するガラス母材のコア42を製造し
た工程を以下に説明する。 焼結速度を1.0mm/m
inに設定した以外は実施例1と同様の条件でコア42
を製造した。しかし、焼結速度が小さいために、多量の
フッ素がコア42の中心領域にドープされた。そのた
め、図9に示すように、コア42の全体の領域で屈折率
分布が小さくなった。したがって、GI型の屈折率分布
を有するコアを得ることができなかった。
Comparative Example 3 FIG. 9 shows a refractive index distribution of a core 42 of a glass base material in still another comparative example. The process of manufacturing the glass base material core 42 having the refractive index distribution shown in FIG. 9 will be described below. 1.0mm / m sintering speed
core 42 under the same conditions as in Example 1 except that the core 42
Was manufactured. However, a large amount of fluorine was doped into the central region of the core 42 due to the low sintering rate. Therefore, as shown in FIG. 9, the refractive index distribution was reduced in the entire region of the core 42. Therefore, a core having a GI type refractive index distribution could not be obtained.

【0048】(比較例4)フッ素化合物ガス含有量及び
焼結速度の条件を除いては実施例1と同様の条件でガラ
ス母材のコアを製造した。得られた多孔質ガラス母材を
フッ素化合物ガス含有量が6Vol%の混合ガスの雰囲
気下において1.0mm/minの焼結速度で焼結し
た。しかし、GI型の屈折率分布を有するコアを得るこ
とはできなかった。
Comparative Example 4 A core of a glass base material was manufactured under the same conditions as in Example 1 except for the content of the fluorine compound gas and the sintering rate. The obtained porous glass base material was sintered at a sintering rate of 1.0 mm / min in an atmosphere of a mixed gas having a fluorine compound gas content of 6 Vol%. However, a core having a GI type refractive index distribution could not be obtained.

【0049】(比較例5)フッ素化合物ガス含有量及び
焼結速度の条件を除いては実施例1と同様の条件でガラ
ス母材のコアを製造した。すなわち、得られた多孔質ガ
ラス母材をフッ素化合物ガス含有量が1.6Vol%の
混合ガスの雰囲気下において3.0mm/minの焼結
速度で焼結した。しかし、GI型の屈折率分布を有する
コアを得ることはできなかった。
Comparative Example 5 A core of a glass base material was manufactured under the same conditions as in Example 1 except for the content of the fluorine compound gas and the sintering rate. That is, the obtained porous glass base material was sintered at a sintering rate of 3.0 mm / min in an atmosphere of a mixed gas having a fluorine compound gas content of 1.6 Vol%. However, a core having a GI type refractive index distribution could not be obtained.

【0050】(比較例6)フッ素化合物ガス含有量及び
焼結速度の条件を除いては実施例1と同様の条件でガラ
ス母材のコアを製造した。すなわち、得られた多孔質ガ
ラス母材をフッ素化合物ガス含有量が2Vol%の混合
ガスの雰囲気下において3.0mm/minの焼結速度
で焼結した。しかし、GI型の屈折率分布を有するコア
を得ることはできなかった。
Comparative Example 6 A core of a glass base material was manufactured under the same conditions as in Example 1 except for the content of the fluorine compound gas and the sintering rate. That is, the obtained porous glass base material was sintered at a sintering speed of 3.0 mm / min in an atmosphere of a mixed gas having a fluorine compound gas content of 2 Vol%. However, a core having a GI type refractive index distribution could not be obtained.

【0051】(比較例7)フッ素化合物ガス含有量及び
焼結速度の条件を除いては実施例1と同様の条件でガラ
ス母材のコアを製造した。すなわち、得られた多孔質ガ
ラス母材をフッ素化合物ガス含有量が6Vol%の混合
ガスの雰囲気下において3.0mm/minの焼結速度
で焼結した。しかし、GI型の屈折率分布を有するコア
を得ることはできなかった。
Comparative Example 7 A core of a glass base material was manufactured under the same conditions as in Example 1 except for the content of the fluorine compound gas and the sintering rate. That is, the obtained porous glass base material was sintered at a sintering rate of 3.0 mm / min in an atmosphere of a mixed gas having a fluorine compound gas content of 6 Vol%. However, a core having a GI type refractive index distribution could not be obtained.

【0052】表1は、実施例1〜2及び比較例1〜7の
結果を示す。所望のGI型屈折率分布を得た場合には、
屈折率分布の良否のパラメータを「良」と示し、所望の
GI型屈折率分布を得ることができなかった場合には、
屈折率分布の良否のパラメータを「不良」と示す。
Table 1 shows the results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 7. When a desired GI type refractive index distribution is obtained,
When the parameter of the quality of the refractive index distribution is indicated as “good” and a desired GI type refractive index distribution cannot be obtained,
The parameter of the quality of the refractive index distribution is indicated as “poor”.

【表1】 [Table 1]

【0053】表1に示すように実施例1及び実施例2の
場合、フッ素化合物ガス含有量を0.1Vol%から1
0Vol%の範囲内に制御し、焼結速度を5mm/mi
nから10mm/minの範囲内に制御して多孔質ガラ
ス母材を焼結するので、ガラス母材のコア36は所望の
GI型屈折率分布を有する。一方、比較例1〜7の場
合、ガラス母材のコアはGI型屈折率分布を有さない。
比較例1〜2の場合、フッ素化合物ガス含有量が0.1
Vol%から10Vol%の範囲内でない。一方、比較
例3〜7の場合、焼結速度が5mm/minから10m
m/minの範囲内でない。そのため比較例1〜7の場
合にはGI型屈折率分布を有するコアを得ることができ
なかった。
As shown in Table 1, in the case of Examples 1 and 2, the fluorine compound gas content was changed from 0.1 Vol% to 1%.
0% by volume and sintering speed 5mm / mi
Since the porous glass base material is sintered while being controlled within the range of n to 10 mm / min, the core 36 of the glass base material has a desired GI type refractive index distribution. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 7, the core of the glass base material does not have a GI-type refractive index distribution.
In the case of Comparative Examples 1-2, the fluorine compound gas content was 0.1
It is not within the range of Vol% to 10 Vol%. On the other hand, in the case of Comparative Examples 3 to 7, the sintering speed was 5 mm / min to 10 m.
It is not within the range of m / min. Therefore, in the case of Comparative Examples 1 to 7, a core having a GI-type refractive index distribution could not be obtained.

【0054】図10は、擬似GI型屈折率分布を有する
ガラス母材の実施形態を示す。図10に示すガラス母材
は、内部コア30、外部コア32、及びクラッド34を
有する。内部コア30は、純石英と実質的に等しい屈折
率を有する。内部コア30と純石英との屈折率の差の絶
対値は、0.001以下である。
FIG. 10 shows an embodiment of a glass base material having a pseudo-GI type refractive index distribution. The glass base material shown in FIG. 10 has an inner core 30, an outer core 32, and a clad. The inner core 30 has a refractive index substantially equal to that of pure quartz. The absolute value of the difference in refractive index between the inner core 30 and the pure quartz is 0.001 or less.

【0055】外部コア32は、フッ素をドープされる。
外部コア32は、内部コア30の中心からの距離の増加
に伴って連続的に減少する屈折率を有する。外部コア3
2の屈折率の最大値は、内部コア30の屈折率より小さ
い。クラッド34は、フッ素でドープされる。クラッド
34は、実質的に均一な屈折率を有する。クラッド34
の屈折率の値は、外部コア32の屈折率の最小値よりも
小さい。内部コア30、外部コア32、及びクラッド3
4が上記に説明した屈折率を有するので、図10に示す
ガラス母材は、確実に擬似GI型の屈折率分布を有す
る。したがって、図10に示すGI型屈折率分布を有す
るガラス母材を線引きすることにより得られた光ファイ
バを通過した光は、SI型光ファイバを通過した光より
も大きいパワー密度を有する。
The outer core 32 is doped with fluorine.
The outer core 32 has a refractive index that continuously decreases as the distance from the center of the inner core 30 increases. External core 3
The maximum value of the refractive index of 2 is smaller than the refractive index of the inner core 30. The cladding 34 is doped with fluorine. Cladding 34 has a substantially uniform refractive index. Clad 34
Is smaller than the minimum value of the refractive index of the outer core 32. Inner core 30, outer core 32, and clad 3
4 has the above-described refractive index, the glass base material shown in FIG. 10 surely has a pseudo-GI type refractive index distribution. Therefore, the light passing through the optical fiber obtained by drawing the glass base material having the GI-type refractive index distribution shown in FIG. 10 has a higher power density than the light passing through the SI-type optical fiber.

【0056】更に、内部コア30は、純石英と実質的に
同じであるので、本実施形態のガラス母材を線引きして
得られた光ファイバは、光ファイバを通過する光に対し
て高い耐光強度を有する。また、ゲルマニウムでなく、
フッ素が外部コア32及びクラッド34にドープされる
ので、本実施形態の光ファイバの耐光強度は、更に増加
する。
Furthermore, since the inner core 30 is substantially the same as pure quartz, the optical fiber obtained by drawing the glass base material of the present embodiment has a high light resistance to light passing through the optical fiber. Has strength. Also, instead of germanium,
Since the outer core 32 and the cladding 34 are doped with fluorine, the light resistance of the optical fiber of the present embodiment further increases.

【0057】以下に本実施形態のガラス母材を製造する
方法を説明する。まず、図3に示すようにガラス微粒子
を出発棒16に堆積して多孔質ガラス母材10を形成す
る。次に、得られた多孔質ガラス母材を脱水及び焼結す
ることにより純石英と実質的に同じである内部コア30
を形成する。次に、内部コア30を所定の長さ及び直径
に延伸する。次に、ガラス微粒子12を内部コア30の
表面の周囲に堆積して外部コア32となる多孔質ガラス
母材を形成する。
Hereinafter, a method of manufacturing the glass base material of the present embodiment will be described. First, as shown in FIG. 3, glass particles are deposited on a starting rod 16 to form a porous glass preform 10. Next, by dehydrating and sintering the obtained porous glass base material, an inner core 30 substantially the same as pure quartz is obtained.
To form Next, the inner core 30 is stretched to a predetermined length and diameter. Next, the glass fine particles 12 are deposited around the surface of the inner core 30 to form a porous glass base material to be the outer core 32.

【0058】実施例1〜2及び比較例1〜7に説明した
実施形態と同様の方法によって多孔質ガラス母材の密度
を測定する。多孔質ガラス母材を所定の条件に従って製
造するために、多孔質ガラス母材の密度を予め認識して
いる場合、この密度を認識する作業を省いてもよい。図
3において説明したように、GI型の屈折率分布を有す
る外部コア32を形成するために、多孔質ガラス母材の
密度は、0.15g/cmから1.0g/cmの範
囲内であることが好ましい。
The density of the porous glass base material is measured by the same method as in the embodiments described in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 7. If the density of the porous glass base material is known in advance in order to manufacture the porous glass base material according to predetermined conditions, the operation of recognizing the density may be omitted. As described in FIG. 3, in order to form the outer core 32 having the GI type refractive index distribution, the density of the porous glass base material is in the range of 0.15 g / cm 3 to 1.0 g / cm 3 . It is preferred that

【0059】次に、フッ素化合物ガス含有量及び焼結速
度の焼結条件を測定した密度に基づいて決定する。フッ
素化合物ガス含有量及び焼結速度は、実施例1〜2及び
比較例1〜7に説明した所定の範囲内で決定される。す
なわち、焼結速度は、5mm/minから10mm/m
inの範囲内で決定される。フッ素化合物ガス含有量
は、0.1Vol%から10Vol%の範囲内で決定さ
れる。次に、多孔質ガラス母材を、不活性ガス及びフッ
素化合物ガスの混合ガスの雰囲気下で焼結してガラス化
することにより外部コア32を形成する。焼結工程の
間、フッ素化合物ガス含有量及び焼結速度は、決定され
た値に制御される。
Next, the sintering conditions of the fluorine compound gas content and the sintering rate are determined based on the measured density. The fluorine compound gas content and the sintering rate are determined within the predetermined ranges described in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 7. That is, the sintering speed is from 5 mm / min to 10 mm / m
It is determined within the range of in. The fluorine compound gas content is determined within the range of 0.1 Vol% to 10 Vol%. Next, the outer core 32 is formed by sintering and vitrifying the porous glass base material in an atmosphere of a mixed gas of an inert gas and a fluorine compound gas. During the sintering process, the fluorine compound gas content and the sintering rate are controlled to the determined values.

【0060】以上の焼結工程によりフッ素を外部コア3
2にドープすることによって外部コア32の屈折率は、
内部コア30の中心からの距離の増加に伴って連続的に
減少する。外部コア32へのフッ素ドープ量は、外部コ
ア32の表面において最も多く、内部コア30の中心へ
近づくに従って徐々に減少する。内部コア30は、実質
的にフッ素によってドープされない。したがって、フッ
素化合物ガス含有量及び焼結速度を制御することによっ
て図10に示す屈折率分布を得ることができる。
By the above sintering process, fluorine is added to the outer core 3.
2 doping, the refractive index of the outer core 32 becomes
It decreases continuously as the distance from the center of the inner core 30 increases. The doping amount of fluorine in the outer core 32 is largest on the surface of the outer core 32, and gradually decreases as approaching the center of the inner core 30. Inner core 30 is substantially not doped with fluorine. Therefore, the refractive index distribution shown in FIG. 10 can be obtained by controlling the fluorine compound gas content and the sintering rate.

【0061】更に、内部コア30の体積及び外部コア3
2の体積の比を変えることによって所望の屈折率分布を
得ることができる。例えば、内部コア30の周囲に形成
する外部コア32の厚みを変えることによって、内部コ
ア30と外部コア32との体積の比を変えることができ
る。
Furthermore, the volume of the inner core 30 and the outer core 3
By changing the volume ratio of 2, a desired refractive index distribution can be obtained. For example, by changing the thickness of the outer core 32 formed around the inner core 30, the volume ratio between the inner core 30 and the outer core 32 can be changed.

【0062】次に、クラッド34となる多孔質ガラス母
材を形成するためにガラス微粒子を外部コア32上に堆
積する。多孔質ガラス母材は、フッ素化合物含有ガスの
雰囲気下で焼結することによりガラス化されてクラッド
34となる。フッ素化合物含有ガスの雰囲気の例として
は、SiFを100Vol%含んだ雰囲気等が含まれ
る。光ファイバの特性を安定させるためには、クラッド
34の屈折率分布が実質的に均一であることが好まし
い。
Next, glass fine particles are deposited on the outer core 32 to form a porous glass base material to be the clad 34. The porous glass base material is vitrified by sintering in an atmosphere of a fluorine compound-containing gas to form a clad 34. Examples of the atmosphere of the fluorine compound-containing gas include an atmosphere containing 100 Vol% of SiF 4 . In order to stabilize the characteristics of the optical fiber, it is preferable that the refractive index distribution of the cladding 34 is substantially uniform.

【0063】(実施例3)図11は、本実施形態の方法
によって製造したガラス母材の内部コア30及び外部コ
ア32の一例を示す。図11に示す屈折率分布を有する
ガラス母材の内部コア30及び外部コア32を製造した
工程を以下に説明する。
Example 3 FIG. 11 shows an example of an inner core 30 and an outer core 32 of a glass base material manufactured by the method of the present embodiment. The process of manufacturing the inner core 30 and the outer core 32 of the glass base material having the refractive index distribution shown in FIG. 11 will be described below.

【0064】まず、多孔質ガラス母材をVAD法により
製造した。多孔質ガラス母材を脱水し、焼結ガラス化す
ることにより純石英で構成される内部コアを形成した。
次に、内部コアが15mmの直径を有するように内部コ
アを延伸した。内部コア及び純石英の屈折率の差は、+
0.0004であった。
First, a porous glass preform was manufactured by the VAD method. An inner core made of pure quartz was formed by dehydrating and sintering the porous glass base material.
Next, the inner core was stretched so that the inner core had a diameter of 15 mm. The difference in refractive index between the inner core and pure quartz is +
0.0004.

【0065】次に、OVD法を用いてガラス微粒子を内
部コアの表面に堆積した。次に、堆積したガラス微粒子
を、フッ素化合物ガスを含む混合ガスの雰囲気下で焼結
した。混合ガスの雰囲気を生成するためにヘリウムガス
及びフッ素化合物含有ガスを焼結装置の加熱炉に供給し
た。この時、ヘリウムガスの流量は、4.9L/mi
n、SiFガスの流量は、0.1L/minであっ
た。すなわち、混合ガスの雰囲気内のフッ素化合物ガス
含有量は、2Vol%であった。焼結速度は、7.0m
m/minに設定した。次に、上記に説明した焼結条件
に従って、多孔質ガラス母材を焼結した。
Next, glass particles were deposited on the surface of the inner core using the OVD method. Next, the deposited glass particles were sintered in an atmosphere of a mixed gas containing a fluorine compound gas. Helium gas and a fluorine compound-containing gas were supplied to a heating furnace of a sintering apparatus in order to generate an atmosphere of a mixed gas. At this time, the flow rate of the helium gas was 4.9 L / mi.
n, the flow rate of the SiF 4 gas was 0.1 L / min. That is, the fluorine compound gas content in the mixed gas atmosphere was 2 Vol%. The sintering speed is 7.0m
m / min. Next, the porous glass base material was sintered according to the sintering conditions described above.

【0066】図11に示すように、上記の工程で製造さ
れたガラス母材のコアは、擬似GI型屈折率分布を有し
た。次に、OVD法を用いてガラス微粒子を外部コア上
に堆積した。次に、外部コア上に堆積したガラス微粒子
をフッ素化合物ガス含有量が100Vol%のSiF
の雰囲気下で焼結してガラス化することによってクラッ
ドを形成してガラス母材を得た。
As shown in FIG. 11, the core of the glass base material manufactured in the above process had a pseudo GI type refractive index distribution. Next, glass particles were deposited on the outer core using the OVD method. Next, the glass fine particles deposited on the outer core were converted to SiF 4 having a fluorine compound gas content of 100 Vol%.
By sintering and vitrifying under the atmosphere described above, a clad was formed to obtain a glass base material.

【0067】製造されたガラス母材を光ファイバに線引
きすることでハイパワーレーザ用ガイドファイバを得
た。この光ファイバのコアは、図11に示すように擬似
GI型屈折率分布を有するので、光ファイバを通過した
光のパワー密度は高かった。更に、内部コアは、純石英
と実質的に等しい屈折率を有するので、耐光強度も高か
った。特に、光ファイバ内で内部コアが占める面積が広
いので、光ファイバは、高い耐光強度を有した。
The produced glass preform was drawn into an optical fiber to obtain a guide fiber for a high power laser. Since the core of this optical fiber had a pseudo GI type refractive index distribution as shown in FIG. 11, the power density of the light passing through the optical fiber was high. Furthermore, since the inner core has a refractive index substantially equal to that of pure quartz, the light resistance was also high. In particular, since the area occupied by the inner core in the optical fiber is large, the optical fiber has high light resistance.

【0068】(実施例4)図12は、ガラス母材の内部
コア及び外部コアの屈折率分布の他の例を示す。図12
に示す屈折率を有するガラス母材の内部コア及び外部コ
アを製造する工程を以下に説明する。
Example 4 FIG. 12 shows another example of the refractive index distribution of the inner core and the outer core of the glass base material. FIG.
The steps of manufacturing the inner core and the outer core of the glass base material having the refractive index shown in FIG.

【0069】多孔質ガラス母材の内部コア及び外部コア
を、内部コアの直径及び外部コアの厚みの条件を除いて
実施例3と同じ条件で製造した。実施例4の内部コアの
直径は、実施例3の内部コアの直径よりも小さく形成さ
れた。更に、実施例4の外部コアの厚みは、実施例3の
外部コアの厚みよりも厚く形成された。図12に示すよ
うに、得られたコアの屈折率分布は、擬似GI型であっ
た。また、図12に示すように実施例4の内部コアによ
って占められる領域は、実施例3の内部コアによって占
められる領域よりも少ない。
The inner core and the outer core of the porous glass base material were manufactured under the same conditions as in Example 3 except for the conditions of the diameter of the inner core and the thickness of the outer core. The diameter of the inner core of Example 4 was smaller than the diameter of the inner core of Example 3. Further, the thickness of the outer core of Example 4 was formed larger than the thickness of the outer core of Example 3. As shown in FIG. 12, the obtained core had a pseudo-GI type refractive index distribution. As shown in FIG. 12, the area occupied by the internal core of the fourth embodiment is smaller than the area occupied by the internal core of the third embodiment.

【0070】製造されたガラス母材を光ファイバに線引
きすることによって、ハイパワーレーザ用レーザガイド
ファイバを得た。この光ファイバのコアは、図12に示
すような擬似GI型屈折率分布を有するので、光ファイ
バを通過した光のパワー密度は高かった。更に、内部コ
アは、純石英と実質的に等しい屈折率を有するので、耐
光強度も高かった。特に、実施例4のガラス母材を線引
きして得た光ファイバは、GI型と類似した屈折率を有
するので、この光ファイバを通過した光のパワー密度は
高かった。
The produced glass preform was drawn into an optical fiber to obtain a laser guide fiber for a high power laser. Since the core of this optical fiber had a pseudo-GI type refractive index distribution as shown in FIG. 12, the power density of light passing through the optical fiber was high. Furthermore, since the inner core has a refractive index substantially equal to that of pure quartz, the light resistance was also high. In particular, since the optical fiber obtained by drawing the glass base material of Example 4 had a refractive index similar to that of the GI type, the power density of light passing through this optical fiber was high.

【0071】図13は、実施例3及び4に示した本実施
形態のガラス母材を製造するフローチャートを示す。ま
ず、フッ素をドープせずに内部コアを形成する(S5
0)。したがって、内部コアは、純石英と実質的に同じ
である。次に、フッ素をドープした外部コアを内部コア
の周囲に形成する(S52)。内部コアの中心からの距
離の増加に伴ってフッ素ドープ量が増加するように、外
部コアにフッ素をドープする。したがって、外部コア
は、GI型の屈折率分布を有する。最後に、フッ素をド
ープしたクラッドを外部コアの周囲に形成する(S5
4)。クラッドは、フッ素によって均一にドープされる
ので、クラッドは、クラッドの全体の領域において実質
的に均一な屈折率分布を有する。
FIG. 13 is a flowchart for manufacturing the glass base material of the present embodiment shown in Examples 3 and 4. First, an internal core is formed without doping with fluorine (S5
0). Thus, the inner core is substantially the same as pure quartz. Next, an outer core doped with fluorine is formed around the inner core (S52). The outer core is doped with fluorine such that the amount of fluorine doping increases with increasing distance from the center of the inner core. Therefore, the outer core has a GI-type refractive index distribution. Finally, a cladding doped with fluorine is formed around the outer core (S5).
4). Since the cladding is uniformly doped with fluorine, the cladding has a substantially uniform refractive index distribution over the entire area of the cladding.

【0072】以上、本発明を実施形態を用いて説明した
が、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲に
は限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改
良を加えることができる。そのような変更または改良を
加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、
特許請求の範囲の記載から明らかである。
As described above, the present invention has been described using the embodiments. However, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. Various changes or improvements can be added to the above embodiment. It should be noted that embodiments with such changes or improvements may be included in the technical scope of the present invention.
It is clear from the description of the claims.

【0073】[0073]

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば耐光強度が大きく、通過した光のパワー密度が大
きい光ファイバを得ることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to obtain an optical fiber having a high light resistance and a high power density of transmitted light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、YAGレーザの光を伝送するために用
いられる2種類の光ファイバの屈折率分布を示す。
FIG. 1 shows the refractive index distribution of two types of optical fibers used for transmitting light of a YAG laser.

【図2】図2は、SI型光ファイバ及びGI型光ファイ
バを通過したレーザ光のパワー密度分布を示す。
FIG. 2 shows a power density distribution of laser light passing through an SI type optical fiber and a GI type optical fiber.

【図3】図3は、VAD法を用いて多孔質ガラス母材を
製造する装置を示す。
FIG. 3 shows an apparatus for producing a porous glass base material using a VAD method.

【図4】図4は、多孔質ガラス母材を焼結してコアを形
成する装置を示す。
FIG. 4 shows an apparatus for sintering a porous glass base material to form a core.

【図5】図5は、実施例1及び実施例2に示す本実施形
態のガラス母材製造方法のフローチャートを示す。
FIG. 5 shows a flowchart of the glass base material manufacturing method of the present embodiment shown in Example 1 and Example 2.

【図6】図6は、実施例1で製造したコアの屈折率分布
を示す。
FIG. 6 shows a refractive index distribution of the core manufactured in Example 1.

【図7】図7は、実施例1で製造したガラス母材の屈折
率分布を示す。
FIG. 7 shows a refractive index distribution of the glass base material manufactured in Example 1.

【図8】図8は、比較例2で製造したコアの屈折率分布
を示す。
FIG. 8 shows a refractive index distribution of a core manufactured in Comparative Example 2.

【図9】図9は、比較例3で製造したコアの屈折率分布
を示す。
FIG. 9 shows a refractive index distribution of a core manufactured in Comparative Example 3.

【図10】図10は、擬似GI型屈折率分布を有するガ
ラス母材の実施形態を示す。
FIG. 10 shows an embodiment of a glass preform having a pseudo-GI type refractive index distribution.

【図11】図11は、実施例3で製造したコアの屈折率
分布を示す。
FIG. 11 shows a refractive index distribution of a core manufactured in Example 3.

【図12】図12は、実施例4で製造したコアの屈折率
分布を示す。
FIG. 12 shows a refractive index distribution of a core manufactured in Example 4.

【図13】図13は、実施例3及び実施例4に示す本実
施形態のガラス母材を製造するフローチャートを示す。
FIG. 13 shows a flowchart for manufacturing the glass base material of the present embodiment shown in Example 3 and Example 4.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・多孔質ガラス母材、12・・・ガラス微粒
子、14・・・バーナ、16・・・出発棒、18・・・
ヒータ、20・・・加熱炉、22・・・主棒 30・・・内部コア、32・・・外部コア、36、4
0、42・・・コア、34、38・・・クラッド、S1
4・・・多孔質ガラス母材10を形成、S16・・・多
孔質ガラス母材10の密度を測定、S18・・・測定し
た密度に基づいてフッ素化合物ガス含有量及び焼結速度
を決定、S20・・・多孔質ガラス母材10を決定した
フッ素化合物ガス含有量及び焼結速度に従って焼結、S
22・・・焼結した多孔質ガラス母材10(コア)を所
定の直径及び長さに延伸、S24・・・クラッドをコア
の周囲に形成、S26・・・クラッドを焼結、S50・
・・フッ素をドープせずに内部コアを形成、S52・・
・フッ素をドープした外部コアを内部コアの周囲に形
成、S54・・・フッ素をドープしたクラッドを外部コ
アの周囲に形成
10 ... porous glass base material, 12 ... glass fine particles, 14 ... burner, 16 ... departure rod, 18 ...
Heater, 20: heating furnace, 22: main rod 30: inner core, 32: outer core, 36, 4
0, 42 ... core, 34, 38 ... clad, S1
4: forming the porous glass preform 10, S16: measuring the density of the porous glass preform 10, S18: determining the fluorine compound gas content and the sintering rate based on the measured density, S20: sintering the porous glass base material 10 according to the determined fluorine compound gas content and sintering speed, S
22: The sintered porous glass base material 10 (core) is stretched to a predetermined diameter and length, S24: a clad is formed around the core, S26: a clad is sintered, S50.
..Formation of the inner core without doping with fluorine, S52 ..
Forming an outer core doped with fluorine around the inner core, S54 ... Forming a clad doped with fluorine around the outer core

フロントページの続き (72)発明者 牧川 新二 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 江島 正毅 香川県木田郡三木町氷上1873番9号 Fターム(参考) 2H050 AA04 AB04X AB10Z AC25 AC73 AD11 4G021 CA12 CA13 EA01 EA03 EB04Continued on the front page (72) Inventor Shinji Makikawa 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.Precision Functional Materials Research Laboratories (72) Inventor Masatake Ejima 1873 Higami Miki-cho, Kida-gun, Kagawa Prefecture No. 9 F term (reference) 2H050 AA04 AB04X AB10Z AC25 AC73 AD11 4G021 CA12 CA13 EA01 EA03 EB04

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ファイバの母材であるガラス母材を製
造する方法であって、 前記ガラス母材のコアを形成するコア形成ステップと、 前記コアの周囲に前記ガラス母材のクラッドを形成する
クラッド形成ステップとを備え、 前記コア形成ステップは、 出発棒の周囲にガラス微粒子を堆積することにより多孔
質ガラス母材を形成する堆積ステップと、 前記多孔質ガラス母材を、フッ素化合物ガスを含む混合
ガスの雰囲気下で焼結することによって、前記コアの中
心からの距離の増加に伴って屈折率が連続的に減少する
GI型の屈折率分布を形成する焼結ステップとを有する
ことを特徴とするガラス母材製造方法。
1. A method for manufacturing a glass preform which is a preform of an optical fiber, comprising: a core forming step of forming a core of the glass preform; and forming a clad of the glass preform around the core. A core forming step of depositing glass microparticles around a starting rod to form a porous glass base material, and forming the porous glass base material with a fluorine compound gas. Sintering in an atmosphere of a mixed gas containing the sintering step to form a GI-type refractive index distribution in which the refractive index decreases continuously as the distance from the center of the core increases. Characteristic glass base material manufacturing method.
【請求項2】 前記焼結ステップが、前記混合ガスの雰
囲気内のフッ素化合物ガスの含有量及び前記多孔質ガラ
ス母材を焼結する焼結速度を制御することによって前記
GI型の屈折率分布を形成することを特徴とする請求項
1に記載のガラス母材製造方法。
2. The GI type refractive index distribution by controlling the content of a fluorine compound gas in the atmosphere of the mixed gas and a sintering rate for sintering the porous glass base material in the sintering step. The method for producing a glass base material according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記多孔質ガラス母材の密度を認識する
ステップと、認識された前記多孔質ガラス母材の密度に
基づいて前記混合ガス中の前記フッ素化合物ガスの含有
量を決定するステップと、認識された前記多孔質ガラス
母材の密度に基づいて前記焼結速度を決定するステップ
とを更に備え、前記焼結ステップが、決定された前記フ
ッ素化合物ガスの含有量及び決定された前記焼結速度に
従って前記多孔質ガラス母材を焼結することを特徴とす
る請求項2に記載のガラス母材製造方法。
3. A step of recognizing a density of the porous glass base material, and a step of determining a content of the fluorine compound gas in the mixed gas based on the recognized density of the porous glass base material. Determining the sintering rate based on the recognized density of the porous glass base material, wherein the sintering step includes determining the content of the fluorine compound gas and the determined sintering rate. The method according to claim 2, wherein the porous glass base material is sintered according to a setting speed.
【請求項4】 前記堆積ステップが、0.15g/cm
から1.0g/cmの範囲内の密度を有する前記多
孔質ガラス母材を形成することを特徴とする請求項1に
記載のガラス母材製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein said depositing step is performed at 0.15 g / cm.
Glass base material manufacturing method according to claim 1, characterized in that to form the porous glass preform 3 having a density in the range of 1.0 g / cm 3.
【請求項5】 前記堆積ステップが、0.15g/cm
から0.4g/cmの範囲内の密度を有する前記多
孔質ガラス母材を形成することを特徴とする請求項4に
記載のガラス母材製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein said depositing step is performed at 0.15 g / cm.
Glass base material manufacturing method according to claim 4, characterized in that to form the porous glass preform 3 having a density in the range of 0.4 g / cm 3.
【請求項6】 前記焼結ステップが、前記フッ素化合物
ガス含有量を0.1Vol%から10Vol%の範囲内
に制御することを特徴とする請求項2に記載のガラス母
材製造方法。
6. The method according to claim 2, wherein the sintering step controls the content of the fluorine compound gas in a range of 0.1% to 10% by volume.
【請求項7】 前記焼結ステップが、前記焼結速度を5
mm/minから10mm/minの範囲内に制御する
ことを特徴とする請求項2に記載のガラス母材製造方
法。
7. The method according to claim 7, wherein the sintering step comprises:
The method for producing a glass base material according to claim 2, wherein the control is performed within a range of 10 mm / min to 10 mm / min.
【請求項8】 前記堆積ステップが、四塩化珪素 を加水
分解して前記出発棒上に堆積することを特徴とする請求
項1に記載のガラス母材製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein the depositing step comprises: Add water
Claims: disassembled and deposited on the starting rod
Item 4. The method for producing a glass base material according to Item 1.
【請求項9】 前記コア形成ステップが、純石英の屈折
率と実質的に等しい屈折率を有する内部コアを前記コア
内に形成するステップを更に有することを特徴とする請
求項1に記載のガラス母材製造方法。
9. The glass of claim 1, wherein the step of forming a core further comprises forming an inner core in the core having a refractive index substantially equal to that of pure quartz. Base material manufacturing method.
【請求項10】 光ファイバの母材であるガラス母材で
あって、 中心からの距離の増加に伴って屈折率が連続的に減少す
るGI型の屈折率分布を有する、フッ素がドープされた
コアと、 実質的に均一な屈折率分布を有する、フッ素がドープさ
れたクラッドとを備えたことを特徴とするガラス母材。
10. A glass base material as a base material of an optical fiber, wherein the glass base material has a GI-type refractive index distribution in which the refractive index decreases continuously as the distance from the center increases, and is doped with fluorine. A glass preform comprising: a core; and a fluorine-doped cladding having a substantially uniform refractive index distribution.
【請求項11】 純石英の屈折率と実質的に等しい屈折
率を有する内部コアを、前記コアの内部に更に備えたこ
とを特徴とする請求項10に記載のガラス母材。
11. The glass preform according to claim 10, further comprising an inner core having a refractive index substantially equal to that of pure quartz inside the core.
【請求項12】 前記コアの屈折率の最大値が前記内部
コアの屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項11
に記載のガラス母材。
12. The core according to claim 11, wherein a maximum value of the refractive index of the core is smaller than a refractive index of the inner core.
The glass base material described in the above.
【請求項13】 前記クラッドの屈折率が前記コアの屈
折率の最小値よりも小さいことを特徴とする請求項12
に記載のガラス母材。
13. The method according to claim 12, wherein a refractive index of the cladding is smaller than a minimum value of a refractive index of the core.
The glass base material described in the above.
【請求項14】 前記内部コアの屈折率と前記純石英の
屈折率との差の絶対値が0.001以下であることを特
徴とする請求項11に記載のガラス母材。
14. The glass preform according to claim 11, wherein an absolute value of a difference between a refractive index of the inner core and a refractive index of the pure quartz is 0.001 or less.
【請求項15】 コアの中心からの距離の増加に伴って
屈折率が連続的に減少するGI型の屈折率分布を有す
る、フッ素がドープされたコアと、 実質的に均一な屈折率分布を有する、フッ素がドープさ
れたクラッドとを備えたことを特徴とする光ファイバ。
15. A fluorine-doped core having a GI-type refractive index profile in which the refractive index decreases continuously with increasing distance from the center of the core, and a substantially uniform refractive index profile. An optical fiber, comprising: a cladding doped with fluorine.
【請求項16】 純石英の屈折率と実質的に等しい屈折
率を有する内部コアを、前記コアの内部に更に備えたこ
とを特徴とする請求項15に記載の光ファイバ。
16. The optical fiber according to claim 15, further comprising an inner core having a refractive index substantially equal to that of pure quartz inside the core.
【請求項17】 前記コアの屈折率の最大値が前記内部
コアの屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項16
に記載の光ファイバ。
17. The method according to claim 16, wherein a maximum value of the refractive index of the core is smaller than a refractive index of the inner core.
An optical fiber according to claim 1.
【請求項18】 前記クラッドの屈折率が前記コアの屈
折率の最小値よりも小さいことを特徴とする請求項17
に記載の光ファイバ。
18. The method according to claim 17, wherein a refractive index of the cladding is smaller than a minimum value of a refractive index of the core.
An optical fiber according to claim 1.
【請求項19】 前記内部コアの屈折率と前記純石英の
屈折率との差の絶対値が0.001以下であることを特
徴とする請求項16に記載の光ファイバ。
19. The optical fiber according to claim 16, wherein an absolute value of a difference between a refractive index of the inner core and a refractive index of the pure quartz is 0.001 or less.
【請求項20】 ハイパワーレーザ用であることを特徴
とする請求項15乃至19に記載の光ファイバ。
20. The optical fiber according to claim 15, which is used for a high power laser.
【請求項21】 前記ハイパワーレーザがYAGレーザ
であることを特徴とする請求項20に記載の光ファイ
バ。
21. The optical fiber according to claim 20, wherein said high power laser is a YAG laser.
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