(57)【要約】【課題】ＯＨ基含有量の少ないフッ素添加石英ガラス物品及びその製造方法を提供する。【解決手段】多孔質ガラス母材をフッ素ガス雰囲気下で加熱処理する際に、チャンバー内の圧力を陽圧として行うことを特徴としている。なお、加熱処理は、特には透明ガラス化であり、１３５０℃以上で行われる。チャンバー内の圧力は、１０〜５００  Ｐａの陽圧とし、また、チャンバーのシール部分から、外気の吸込みがないようにするのが好ましい。チャンバー内に供給されるガスの水分量は３ｐｐｍ以下とされる。本発明のフッ素添加石英ガラス物品は、上記フッ素添加石英ガラス物品の製造方法を用いて製造された、ＯＨ基含有量が５０  ｐｐｂ以下のものである。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質ガラス母材をフッ素ガス雰囲気下で加熱処理する際に、チャンバー内の圧力を陽圧として行うことを特徴とするフッ素添加石英ガラス物品の製造方法。
【請求項２】
前記加熱処理が、透明ガラス化である請求項１に記載のフッ素添加石英ガラス物品の製造方法。
【請求項３】
前記透明ガラス化の温度が１３５０℃以上である請求項２に記載のフッ素添加石英ガラス物品の製造方法。
【請求項４】
前記陽圧が、１０〜５００  Ｐａである請求項１乃至３のいずれかに記載のフッ素添加石英ガラス物品の製造方法。
【請求項５】
チャンバーのシール部分から、外気の吸込みがないようにして行われる請求項１乃至４のいずれかに記載のフッ素添加石英ガラス物品の製造方法。
【請求項６】
チャンバー内に供給されるガスの水分量が３ｐｐｍ以下である請求項１乃至５のいずれかに記載のフッ素添加石英ガラス物品の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のフッ素添加石英ガラス物品の製造方法を用いて製造された、ＯＨ基含有量が５０  ｐｐｂ以下であることを特徴とするフッ素添加石英ガラス物品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信用ファイバの製造に好適なフッ素添加石英ガラス物品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信用ファイバのなかには、所定の伝送特性を得るために、クラッド部にフッ素をドープした多孔質ガラス母材を製造し、これを線引きして屈折率分布の調整を行ったフッ素添加光ファイバが使用されている。
【０００３】
フッ素を添加した石英ガラスの製造には、多孔質ガラス母材を形成する際にフッ素をドープする方法と、多孔質ガラス母材を加熱・焼結して透明ガラス化する際にフッ素をドープする方法とが、一般的に行われている。
例えば、下記の特許文献１乃至３には、多孔質ガラス母材にフッ素を均一にドープする方法が提案されている。
【０００４】
これらの特許文献は、いずれもＨｅなどの不活性ガスにＣＦ４、ＳＦ６、ＳｉＦ４などのフッ素化合物を含む雰囲気中で保持することにより、多孔質ガラス母材中にフッ素をドープし、その後、焼結・透明ガラス化して、フッ素添加石英ガラスを製造している。
【０００５】
多孔質ガラス母材中にフッ素をドープするために使用されるフッ素化合物としては、通常、ＳｉＦ４が使用されている。しかしながら、ＳｉＦ４雰囲気下で焼結・透明ガラス化すると、得られたガラス中にＯＨ基が含有され、波長１３８５  ｎｍにおいて吸収を生じるという問題があった。
【０００６】
また、無水の光ファイバ母材を得るには、従来、多孔質ガラス母材中のＯＨ基を塩素と反応させることにより、例えば、多孔質ガラス母材を塩素ガスやＳＯＣｌ２ガス雰囲気下８００〜１０００℃で熱処理して脱水することが行われている（特許文献４参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−４７０１３号公報
【特許文献２】特開２００２−６０２２８号公報
【特許文献３】特開２００２−１１４５２２号公報
【特許文献４】特開昭５６−７３６３６号公報
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献４に記載の方法で製造した光ファイバ母材であっても、ガラス中から十分にＯＨ基を除去することができず、波長１３８５  ｎｍに吸収が存在していた。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、ＯＨ基含有量の少ないフッ素添加石英ガラス物品及びその製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のフッ素添加石英ガラス物品の製造方法は、多孔質ガラス母材をフッ素ガス雰囲気下で加熱処理する際に、チャンバー内の圧力を陽圧として行うことを特徴としている。なお、加熱処理は、特には透明ガラス化であり、１３５０℃以上で行われる。
【００１１】
チャンバー内の圧力は、１０〜５００  Ｐａの陽圧とし、また、チャンバーのシール部分から、外気の吸込みがないようにするのが好ましい。
チャンバー内に供給されるガスの水分量は３ｐｐｍ以下とされる。
本発明のフッ素添加石英ガラス物品は、上記フッ素添加石英ガラス物品の製造方法を用いて製造された、ＯＨ基含有量が５０  ｐｐｂ以下のものであることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記したように、ＳｉＦ４雰囲気下で焼結・透明ガラス化すると、得られたガラス中にＯＨ基が含有される。しかしながら、Ｈｅ，Ｎ２，Ａｒ等の不活性ガス雰囲気下で透明ガラス化した場合には、ＯＨ基が含有されることはない。
【００１３】
そこで、幾つかの実験を行ったところ、ＳｉＦ４ガスが、透明ガラス化の際にチャンバー内の微量の水分と反応して、そのままガラス中に取り込まれることが分かった。そこで、チャンバー内の水分除去が最も重要であることを見出し、チャンバー内圧の管理、シール箇所の見直しを行って本発明を完成させた。
【００１４】
本発明のフッ素添加石英ガラス物品の製造方法について、図１を参照して、さらに詳細に説明する。
チャンバー１内に吊下げられた多孔質ガラス母材２は、ＳｉＦ４フッ素ガス雰囲気下、１３５０℃以上で１０〜５００  Ｐａの陽圧下において透明ガラス化が行われる。なお、チャンバー１内を１０〜５００  Ｐａの陽圧とする理由は、外気の吸込み防止のためである。
【００１５】
雰囲気ガスは、矢印で示されているように、チャンバー１の下方から、フッ素ドープ用のＳｉＦ４ガスとともにＨｅ，Ｎ２，Ａｒ等の不活性ガスが供給され、上方から所定の陽圧を保つように排出される。この間、多孔質ガラス母材２は、図示していない吊下げ・回転機構によりチャンバー１内で回転され、ヒーター４によって加熱され、透明ガラス化が行われる。
【００１６】
チャンバー１内を１０〜５００  Ｐａの陽圧とする理由は、１０  Ｐａ未満では外気の吸込み防止が不完全となり、５００  Ｐａを超えると、炉内圧とチャンバー内圧をバランスさせるのがむずかしくなるためである。このとき、チャンバー１内に供給されるガスの水分量は３ｐｐｍ以下とされる。この量を超えると、ＯＨ基を十分に除去できなくなる。
なお、チャンバー１内は、シール部分から外気の吸込みがないように、十分にシールするのが望ましい。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されず、様々な態様が可能である。
なお、下記の実施例１及び比較例１，２では、予め、ＶＡＤ法で作製した純石英ガラスからなる石英多孔質体を使用した。
【００１８】
（実施例１）
石英多孔質体を塩素ガス雰囲気下１１００℃で脱水後、温度を１４００℃に上げ、ＳｉＦ４１２ｍｏｌ％フッ素ガス雰囲気とし、透明ガラス化した。この間、チャンバー内圧は１００〜５００  Ｐａで変動し、陽圧を保持した。
チャンバー内に供給したガスの水分量は３ｐｐｍ以下とし、チャンバーのシール部分から、外気の吸込みがないようにして石英ガラスの製造を行った。
得られたフッ素添加石英ガラスのＯＨ基量をＩＲ分析したところ、図２に示したように、０．０５  ｐｐｍ以下となり、ＩＲ測定器の検出下限であった。
【００１９】
（比較例１）
石英多孔質体を塩素雰囲気下１１００℃で脱水後、温度を１４００℃に上げ、ＳｉＦ４１２ｍｏｌ％フッ素ガス雰囲気とし、透明ガラス化した。この間、チャンバー内圧は−１００〜９Ｐａで変動していた。チャンバー内に供給したガスの水分量は３ｐｐｍとした。得られたＦドープガラスのＯＨ基量をＩＲ分析したところ、図３に示したように、０．６  ｐｐｍ前後のＯＨ基を含有していた。
【００２０】
（比較例２）
石英多孔質体を塩素雰囲気下１１００℃で脱水後、温度を１４６０℃に上げ、Ｈｅ不活性ガス雰囲気とし、透明ガラス化してピュアシリカガラスを得た。この間、チャンバー内圧は−１００〜９Ｐａで変動していた。
得られたピュアシリカガラスのＯＨ基量をＩＲ分析した。図３に示したように、ＯＨ基はＩＲ測定器の検出下限値以下であった。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、容易にＯＨ基含有量の少ないフッ素添加石英ガラスが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】焼結炉の一例を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明の実施例１で得られたフッ素添加石英ガラス中のＯＨ基量を示すグラフである。
【図３】比較例１，２で得られたフッ素添加石英ガラス中のＯＨ基量を示すグラフである。
【符号の説明】
１……チャンバー、
２……多孔質ガラス母材、
３……炉、
４……ヒーター。
【図１】
2004307282.tif 000002
【図２】
2004307282.tif 000003
【図３】
2004307282.tif 000004