本发明专利技术是一种光纤用母材的制造方法，其是以VAD法或OVD法制造在中心具有折射率较高的纤芯部的灰粒堆积体，在加热炉内对该灰粒堆积体在添加了氯的氦环境中以该灰粒堆积体不玻璃化的程度的温度进行脱水，连续在氦环境下，该灰粒堆积体以玻璃化的温度玻璃化而形成为纤芯棒，在该纤芯棒的外侧进而以OVD法、RIT法等赋予纤壳；其特征在于：进行所述灰粒堆积体的玻璃化时的加热炉内氦环境含有氟化物气体，该环境气体中的氟的浓度处于0.1～10mol%的范围内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种主要用于通信用的光纤用的母材，尤其涉及一种在离开纤芯的位置具有低折射率部的光纤用母材的制造方法。尤其本专利技术涉及一种在离开纤芯的位置具有低折射率部的光纤用母材，该光纤用母材是以低成本制造具有不使模场直径(Mode FieldDiameter)变小、零色散波长较小且善于弯曲的光纤特性的光纤母材。
技术介绍
一般来说，光纤包含传送光的纤芯部和包围其周围的纤壳部。通常纤芯部的折射率高于纤壳部的折射率。光纤是由电炉使光纤用母材加热、软化并拉丝成所期望的粗细而获得。光纤用母材多通过如下方法来制造首先，制造包含纤芯部和视情况而定纤壳部 的一部分的纤芯棒，进而在该纤芯棒的外侧赋予纤壳部。纤芯部的制造中可使用VAD (vapor axial deposition,汽相沿轴沉积)法、OVD (outside vapor deposition,外部汽相沉积)法、MCVD (Modified Chemical VaporDeposition,改良化学汽相沉积)法、PCVD (Plasma Chemical Vapor Deposition,等离子化学汽相沉积)法之类的方法。VAD法中，使起始构件一边旋转一边提拉，在其前端附近例如使以SiO2为主成分的玻璃粉末堆积而获得灰粒堆积体。该玻璃粉末例如以如下方式获得，即对燃烧器供给氧和氢而形成氧、氢火焰，向该火焰中供给成为原料的经气化的SiCl4,通过水解反应生成Si02。通过使该玻璃粉末堆积在起始构件上而获得灰粒堆积体。例如，由ITU-T G. 652规定，一般具有经常使用的矩形的折射率分布的单模光纤中，在中心附近具有称为纤芯的折射率较高的部分。多数情况对该纤芯添加GeO2。例如，通过对SiCl4添加GeCl4而可生成添加了 GeO2的SiO2，通过使添加有GeO2的SiO2堆积而形成纤芯。另一方面，包围纤芯的周围的折射率分布的几乎平坦的部分称为纤壳。一般而言，准备多个燃烧器，向中心的纤芯部添加GeO2，对纤芯部的外侧仅供给SiO2,由此获得如上所述的接近矩形的折射率分布。这样制造的柱状的灰粒堆积体连续在称为烧结炉的电炉内加热熔融，成为透明的棒状玻璃体。电炉内的环境气体中多使用氦。其原因在于氦为原子尺寸较小的气体，不易作为气泡残留在玻璃体中。和所述玻璃化同时，或者在其前阶段，一般进行脱水这一处理。该脱水例如在添加了氯的环境中进行，且在低至灰粒堆积体不熔融的程度、且高达充分去除水分的程度的温度、例如1000 1200°C左右的温度下进行。另一方面，玻璃化在例如1400 1600°C左右的温度下进行。图I是表示以加热炉玻璃化的情况的示意图，自图Ia起向图lc，自多孔母材的下端侧起依序通过中央的加热炉，由此进行玻璃化。这样制造的棒只要直接加热熔融，就也可以设为具有必要的折射率分布的光纤，但为了追求高生产率，多为在其外侧进而赋予纤壳，设为用于制造大直径的母材时的称为纤芯棒的构件。例如，在欲以VAD法制造单模光纤用母材的情况下，多采用如下方法制造包含纤芯部和包围其的纤壳部的一部分的纤芯棒，在其外侧以其他方法赋予不足的纤壳部。在外侧赋予的纤壳部存在以OVD法等直接堆积在纤芯棒上、由加热炉透明玻璃化而赋予的情况，和在纤芯棒披覆另外制造的筒状体而赋予的情况。近年来，光纤的使用范围也扩大到用户系统或屋内配线等，在这种环境下，铺设光纤时所设想的弯曲直径和中、长距离系统相比较小。光纤如果弯曲，那么会有传播的光容易泄露的问题，因此要求即便相同的弯曲直径光更难以泄漏的光纤。作为与此相对的规格存在ITU-T G.657。另外，这里将即便相同的弯曲直径光更难以泄漏、换言之弯曲损失较小称为“善于弯曲”。为了获得善于弯曲的光纤特性，已知有几个获取的方法。第一，存在使纤芯的折射率变高、提高封闭光的效果的方法。该方法为最容易获得到一定程度为止的善于弯曲的光纤的方法，但会有如下问题通过提高折射率而使模场直径变小，并且零色散波长变大而和ITU-T G. 652的互换性消失，不满足ITU-T G. 657的一部分的规格。 第二，存在在稍微离开纤芯的位置设置低折射率部(沟槽部)的方法。一般来说设置矩形的沟槽部，但根据该沟槽部的位置和宽度、深度而改变光纤对弯曲的强度。在使用该方法的情况下，可以不使模场直径变小来制作善于弯曲的光纤。另外，图2中表示通常的矩形折射率分布，图3中表示沟槽型折射率分布。通常向该沟槽部添加降低折射率的氟。然而，由于氟在光纤的制造步骤中、尤其在玻璃化时极容易扩散，故而VAD法或OVD法等在灰粒堆积后进行玻璃化的制造方法中，如当纤芯形成时所添加的GeO2般在灰粒堆积时添加氟较为困难。因此，当以VAD法或OVD法制造具有沟槽部的光纤用母材时，以如下三阶段来制造首先制造不具有沟槽部的纤芯棒之后，在其外侧形成沟槽部，进而在其外侧形成纤壳部。在此情况下，由于步骤增加了一个，故而以三阶段制造的方法中产生切实地提高制造成本的问题。第三，存在降低纤芯周边的纤壳部的折射率的方法。将其称作凹陷型折射率分布。图4中表示凹陷型折射率分布。如上所述，在当灰粒堆积时添加氟的情况下，由于氟容易扩散，故而以VAD法或OVD法可以相对容易地制造。然而，在此情况下，会有在灰粒内残留氟的问题。因此，如果为了使光纤善于弯曲而欲添加充分量的氟，那么需要大量氟原料。此时，未残留在灰粒内的氟作为氟化氢而排气。在排气气体中的氟化氢浓度较高的情况下，需要以对其进行处理的设备去除氟化氢的设备。此外，如果为了善于弯曲而设为凹陷部较深的折射率分布，那么在纤芯中传播的基本模式也会容易在传播中向光纤外漏出，从而导致光不通过光纤之中。第四，存在在纤壳部开孔、在光纤内设置空气层的方法。其为第二方法的变形，空气层使有效的折射率下降，第二方法同样地存在设置沟槽部而封闭光的效果。此方法的情况下，必需在光纤用预成型坯中开孔，在光纤用预成型坯中开孔的步骤使光纤的生产率明显下降。此外，拉丝也必需以低速进行等，期望高生产率较为困难。第五，存在在纤壳部设置高折射率部、使高次模式和容易泄漏的纤壳模式结合的方法。这需要精密的设置，除此之外对制造要求高精度，因此导致制造成本明显上升。
技术实现思路
因此，在本说明书中所包含的技术创新(innovation)的一个方面中，目的在于提供一种能够解决所述课题的在离开纤芯的位置具有低折射率部的光纤用母材。该目的通过权力要求中所记载的特征的组合而达成。也就是说，在本专利技术的第I形态中，提出一种光纤用母材的制造方法，其是以VAD法或OVD法制造在中心具有折射率较高的纤芯部的灰粒堆积体，在加热炉内对该灰粒堆积体在添加了氯的氦环境中以该灰粒堆积体不玻璃化的程度的温度进行脱水，连续在氦环境下，该灰粒堆积体以玻璃化的温度玻璃化而形成为纤芯棒，在该纤芯棒的外侧进而以OVD法、RIT法等赋予纤壳；其特征在于进行所述灰粒堆积体的玻璃化时的加热炉内氦环境含有氟化物气体，该环境气体中的氟的浓度处于O. I 10mol%的范围内。另外，所述灰粒堆积体的平均密度优选为O.21以上。此外，所述氟化物气体设为SiF4、CF4, C2F6, SF6中的任一种。另外，所述的专利技术的概要并非列举本专利技术所必需的所有特征，这些特征群的再组 合也会成为专利技术。附图说明图I本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光纤用母材的制造方法，其是以VAD法或OVD法制造在中心具有折射率较高的纤芯部的灰粒堆积体，在加热炉内对该灰粒堆积体在添加了氯的氦环境中以该灰粒堆积体不玻璃化的程度的温度进行脱水，连续在氦环境下，该灰粒堆积体以玻璃化的温度玻璃化而形成为纤芯棒，在该纤芯棒的外侧进而赋予纤壳；其特征在于：进行所述灰粒堆积体的玻璃化时的加热炉内氦环境含有氟化物气体，该环境气体中的氟的浓度处于0.1～10mol%的范围内。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：井上大，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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