(57)【要約】【課題】  コア表面に侵入するＯＨ濃度を低下させて１．３８μｍ帯の伝送損失の増加を抑えることができる光ファイバ母材の製造方法を得る。【解決手段】  透明化したガラス母材２２の外周に、ガラス微粒子状態の薄膜の堆積層２４を形成後、ガラス微粒子体をさらに堆積するので、薄膜の堆積層２４がガラス微粒子堆積体を形成する際にコア２１の温度上昇を抑える断熱層の役割を果たす。このため、ガラス母材２２の表面に吸収されるＯＨ基の濃度を下げることができ、波長１．３８μｍ付近における伝送損失の増加を防止することができることになる。なお、薄膜の堆積層２４は厚さが０．５〜６ｍｍ厚なので迅速に形成することができ、ＯＨ基の侵入を抑えることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明化したガラス母材の外周にガラス微粒子を堆積してガラス微粒子堆積体を形成する光ファイバ母材の製造方法であって、
前記ガラス微粒子堆積体を堆積させる前処理工程として、ガラス微粒子状態で堆積した０．５〜６ｍｍ厚の薄膜の堆積層を形成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】
前記薄膜の厚さは１〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバ母材の製造方法に係り、例えばＯＨ基の侵入を抑えて伝送損失の増加を防止することができる光ファイバ母材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＯＨ基の侵入を抑えるような光ファイバ母材の製造方法が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。
特許文献１に記載の光ファイバ母材の製造方法は、ＭＣＶＤ(Modified Chemical Vapor Deposition、内付ＣＶＤ)法で光ファイバ母材を製造する方法であり、サブストレートチューブと、サブストレートチューブの内部のクラッド層と、クラッド層の屈折率より大きく、コアの中心に向かっていくほど増加された値を有するクラッド層の内部にあるコア層と、ＯＨ拡散係数が低い物質を蒸着してサブストレートチューブ内に含まれたＯＨがクラッド層へ浸透することを防止するために、サブストレートチューブとクラッド層との間に形成された第１バリアとからなる。この発明において、Ｐ２０５のない外部ＯＨバリア及び内部ＯＨバリアは、蒸着過程が遂行される間、サブストレートチューブとクラッド層との間及びクラッド層とコア層との間でそれぞれ蒸着される。また、屈折率は、コア層での中心へ向かっていくほど増加している。
【０００３】
また、特許文献２に記載の光ファイバ母材の製造方法は、ＭＣＶＤ法で光ファイバ母材を製造する方法であり、本発明による光ファイバ母材が、光ファイバ母材を形成するための基板として機能する円筒状の石英管と、石英管の内周面上に積層され、光ファイバ母材の内部へ浸透するＯＨを遮断する第１バリアと、第１バリア上に積層され、第１バリアより高い浸透係数を有する第２バリアと、第２バリア上に積層され、第２バリアより低い浸透係数を有する第３バリアと、第３バリアの内側のクラッド層及びコア層と、を含むことを特徴としている。
【０００４】
また、特許文献３に記載の光ファイバ母材の製造方法は、ＶＡＤ(Vapor-phase Axial Deposition、気相軸付法)法で光ファイバ母材を製造する方法であり、コア部及びクラッドの一部を有するコアロッドを作製し、該コアロッドの外周にガラス微粒子を堆積して追加クラッドを形成し、得られた多孔質母材を焼結・透明ガラス化処理する。このとき、該光ファイバ用ガラス母材を線引きして得られる光ファイバが、前記コアロッド相当部の外径をaとし、波長１３８５ｎｍにおけるモードフィールド径をｍとするとき、それらの比が３．７５≦ａ／ｍ≦６の関係を満たすように、前記コアロッドを作製することを特徴とするものである。
【特許文献１】特表２００２−５３５２３８号公報
【特許文献２】特開２００４−１８９５９６号公報
【特許文献３】特開２００４−３０７２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に、コア表面のＯＨ基濃度が上昇すると、伝送損失が増加することが知られており、コアに侵入するＯＨ基の濃度を減少させることが望まれている。
一方、光ファイバ母材の製造工程において、コアの外側にクラッドとなるガラス微粒子を堆積させる工程（以降、ジャケット付けと呼ぶ）をＶＡＤ法で行うと、火炎がＳiＣl４、Ｏ２、Ｈ２で構成されているため、ＯＨ基が大量に存在することになる。また、コアの表面は、７００〜８００℃に昇温しているため、コアの表面にＯＨ基が３００（ｐｐｍ）程度侵入してしまう。このＯＨ基が振動して光を吸収することにより伝送損失を増加させるため、波長１．３８μｍ付近における伝送損失を急激に増加させるという不都合があった。
【０００６】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コア表面に侵入するＯＨ濃度を低下させて１．３８μｍ帯の伝送損失の増加を抑えることができる光ファイバ母材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法の第１の特徴は、透明化したガラス母材の外周にガラス微粒子を堆積してガラス微粒子堆積体を形成する光ファイバ母材の製造方法であって、前記ガラス微粒子堆積体を堆積させる前処理工程として、ガラス微粒子状態で堆積した０．５〜６ｍｍ厚の薄膜の堆積層を形成することにある。
【０００８】
このように構成された光ファイバ母材の製造方法においては、透明化したガラス母材の外周に、ガラス微粒子を薄層に堆積させた薄膜を形成した後、ガラス微粒子を堆積してジャケット付けをする際に、薄膜がコアの温度上昇を抑える断熱層の役割を果たす。このため、ガラス母材の表面に吸収されるＯＨ基の濃度を下げて、波長１．３８μｍ付近における伝送損失の増加を防止することができることになる。なお、薄膜の堆積層は０．５〜６ｍｍ厚なので迅速に形成することができ、ＯＨ基の侵入を抑えることができる。
【０００９】
また、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法の第２の特徴は、上記本発明の第１の特徴において、前記薄膜の厚さは１〜５ｍｍ厚であることにある。
【００１０】
このように構成された光ファイバ母材の製造方法においては、薄膜の厚さを１〜５ｍｍ厚とするので迅速に形成することができ、ガラス微粒子を堆積する際にガラス母材の表面に吸収されるＯＨ基の濃度を下げて、波長１．３８μｍ付近における伝送損失の増加を確実に防止することができることになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、透明化されたガラス母材の外周に、ガラス微粒子状態の薄膜の堆積層を形成した後、ガラス微粒子堆積体をさらに形成するので、薄膜の堆積層がガラス微粒子堆積体を形成する際のコアの温度上昇を抑える断熱層の役割を果たす。このため、ガラス母材の表面に吸収されるＯＨ基の濃度を下げることができ、波長１．３８μｍ付近における伝送損失の増加を防止して、光ファイバ母材を製造することができることになる。なお、薄膜の厚さは０．５〜６ｍｍ厚なので迅速に形成することができ、ＯＨ基の侵入を抑えることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の光ファイバ母材の製造方法を実施する製造装置の一例を示す構成図、図２（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係る光ファイバ母材の製造方法の各工程を示す説明図、図３はコアの表面の薄膜厚とコアの表面に含まれるＯＨ濃度との関係を示すグラフ、図４（Ａ）および（Ｂ）は比較例として薄膜を設けないでジャケット付けした状態を示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法を実施する製造装置１０では、反応容器１１の内部に回転する出発ロッド１２に対向させて複数のガラス微粒子合成用バーナ１３を一定間隔で配置し、出発ロッド１２とバーナ１３とを平行に相対的に往復移動させて、出発ロッド１２に層状にスス付け（多層付け）を行い、ガラス微粒子堆積体１４を形成する。なお、反応容器１１には、複数の排気管１５が設けられており、反応容器１１内を排気することができるようになっている。
【００１４】
次に、本発明にかかる光ファイバ母材の製造方法について説明する。
図２（Ａ）に示すようなコア２１を有して透明化されたガラス母材２２の外周に、図２（Ｃ）に示すようにガラス微粒子を堆積してガラス微粒子堆積体２３を形成する光ファイバ母材２５の製造方法であって、ガラス微粒子堆積体２３を堆積させる前処理工程として、図２（Ｂ）に示すようにガラス微粒子状態で堆積した０．５〜６ｍｍ厚の薄膜の堆積層２４を形成する。
そして、ガラス微粒子状態の薄膜の堆積層２４を形成後、ガラス微粒子堆積体２３をさらに火炎で多層スス付けしてジャケット付けを行う。
なお、薄膜の堆積層２４を形成する際には、ＯＶＤ（多層付け）法を用いることにより、短時間でスス付けできるようにするのが望ましい。また、ガラス微粒子状態の薄膜の厚さは１〜５ｍｍ厚に形成する。
【００１５】
このように構成された光ファイバ母材の製造方法においては、透明化されたガラス母材１２の外周に、ガラス微粒子状態の薄膜の堆積層２４を形成後、ガラス微粒子をさらにスス付けするので、スス付けの際に薄膜の堆積層２４が断熱層の役割を果たす。このため、コア２１の温度上昇を抑えてガラス母材２２の表面に吸収されるＯＨ基の濃度を下げることができて、波長１．３８μｍ付近における伝送損失の増加を防止することができることになる。なお、薄膜の堆積層２４は厚さが０．５〜６ｍｍ厚（できれば１〜５ｍｍ厚）なので迅速に形成することができ、ＯＨ基の侵入を抑えることができる。
【００１６】
（実施例）
図２（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、具体的な実施例について説明する。
まず、図２（Ａ）に示すようなコア２１に、図２（Ｂ）に示すようにＯＶＤ法でスス付けしてガラス微粒子状態の薄膜の堆積層２４を形成する。その後、図２（Ｃ）に示すようにして、ＶＡＤ法によりさらにジャケット付けを行った。
【００１７】
その結果、コア２１表面のＯＨ基濃度は、図３に示すように、薄膜の堆積層２４の厚さが１ｍｍ〜５ｍｍの範囲では２０（ｐｐｍ）程度となり、薄膜の堆積層２４を設けない場合（すなわち、薄膜の厚さが０ｍｍの場合）の３００（ｐｐｍ）を大幅に改善していることがわかる。これにより、１．３８μｍ帯の伝送損失の増加を２（ｍｄＢ／ｋｍ）に抑えることができた。
【００１８】
また、薄膜の堆積層２４の厚さが６ｍｍ〜８ｍｍの場合には、薄膜の厚さに従ってコア２１の表面ＯＨ基濃度が３００（ｐｐｍ）まで単調に増加し、１．３８μｍにおける伝送損失の増加分はＯＨ基濃度に比例して、２〜２０（ｍｄＢ／ｋｍ）となった。
なお、薄膜の堆積層２４の厚さを８ｍｍ以上とした場合には、薄膜の厚さによらずコア２１表面のＯＨ基濃度は３００（ｐｐｍ）なり、これは薄膜を設けない場合（すなわち、薄膜の堆積層２４の厚さが０ｍｍの場合）と等しくなった。このときの１．３８μｍにおける伝送損失の増加分は２０（ｍｄＢ／ｋｍ）となり、後述する比較例（薄膜を設けない場合）と同等の値となった。
【００１９】
（比較例）
図４（Ａ）および（Ｂ）には、コア２１の表面に薄膜の堆積層２４を設けることなく、コア２１の外側にＶＡＤ法でジャケット付けを行って光ファイバ母材２６を形成した場合が示されている。
このときのコア２１表面のＯＨ濃度は、図３において膜厚が０ｍｍのときと同様に３００（ｐｐｍ）となり、波長１．３８μｍにおける伝送損失の増加は２０（ｍｄＢ／ｋｍ）となった。
【００２０】
なお、本発明の光ファイバ母材の製造方法は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態において、出発ロッドであるガラス母材としてコアを用いた場合について説明したが、コアの外側にクラッド（第１クラッド）を有するガラス母材を用いることもできる。
また、前述した実施形態においては、ＯＶＤ法で薄膜をスス付けして形成する場合を述べたが、ＶＡＤ法で薄膜をスス付けして形成するものであっても良い。但し、このような場合では、薄膜のスス付けは、ＯＨ基濃度が上がらないように行う必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上のように、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法は、透明化されたガラス母材の外周に、０．５〜６ｍｍ厚のガラス微粒子状態の薄膜の堆積層を形成後、ガラス微粒子体をさらに形成するので、薄膜の堆積層がガラス微粒子堆積体を形成する際にガラス母材の表面に吸収されるＯＨ基の濃度を下げることができ、波長１．３８μｍ付近における伝送損失の増加を防止することができるという効果を有し、ＯＨ基の侵入を抑えて伝送損失の増加を防止することができる光ファイバ母材の製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る光ファイバ母材の製造方法を実施する製造装置の一例を示す構成図である。
【図２】（Ａ）コアの断面図、（Ｂ）コアの外表面に薄膜の堆積層を設けた状態を示す断面図、（Ｃ）ジャケット付けを行った状態を示す断面図である。
【図３】コア表面の薄膜の厚さと表面に含まれるＯＨ濃度との関係を示すグラフである。
【図４】（Ａ）コアの断面図、（Ｂ）薄膜の堆積層を設けないでジャケット付けした状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
２１  コア
２２  ガラス母材
２３  ガラス微粒子堆積体
２４  薄膜の堆積層
２５  光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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