光纤母材的制造方法以及光纤的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种制造包括芯部和包层部的光纤母材的方法。该制造方法具备：将碱金属添加到石英系玻璃管的内表面的步骤；对添加有碱金属的石英系玻璃管的内表面进行蚀刻的步骤；在进行蚀刻的步骤之后对石英系玻璃管进行实心化以制作玻璃棒的步骤；以及使用玻璃棒以制作光纤母材的步骤。在进行添加的步骤中，对石英系玻璃管进行加热以使得石英系玻璃管的表面温度在1500℃以上且小于2000℃的温度范围内。

Manufacturing method of optical fiber base material and optical fiber

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光纤母材的制造方法以及光纤的制造方法
本专利技术涉及光纤母材的制造方法以及光纤的制造方法。本申请要求基于2017年8月31日提交的日本专利申请第2017-167406号的优先权，并且引用上述日本专利申请所记载的全部记载内容。
技术介绍
专利文献1和专利文献2公开了通过向光纤母材中添加碱金属从而可以减少由该母材所制作的光纤的传输损耗的光纤母材制造方法。在专利文献1所记载的光纤母材制造方法中，将钾等碱金属添加到石英系玻璃管的内表面，然后进行内表面的蚀刻及实心化处理，从而制造了光纤母材。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本特开2014-214079号公报[专利文献2]日本特表2005-537210号公报
技术实现思路
本公开提供一种制造包括芯部和包层部的光纤母材的方法。该制造方法具备：将碱金属添加到石英系玻璃管的内表面的步骤；对添加有碱金属的石英系玻璃管的内表面进行蚀刻的步骤；在进行蚀刻的步骤之后对石英系玻璃管进行实心化以制作玻璃棒的步骤；以及使用玻璃棒以制作光纤母材的步骤。在添加碱金属的步骤中，对石英系玻璃管进行加热以使得石英系玻璃管的表面温度在1500℃以上且小于2000℃的温度范围内。本公开提供一种光纤的制造方法。该制造方法是使用由上述光纤母材的制造方法所制造的光纤母材以制造光纤的方法。该光纤的制造方法进一步具备对该光纤母材进行拉丝以制造光纤的拉丝步骤。附图简要说明[图1]图1是根据一个实施方式的光纤母材的剖视图。<br>[图2]图2是制造根据一个实施方式的光纤母材的方法的流程图。[图3]图3是示出了制造光纤母材的方法中的添加步骤S2的概要的示意图。[图4]图4是示出了在制造光纤母材的方法中的添加步骤S2中所使用的加热燃烧器的温度曲线图的一个例子的图。[图5]图5是示出了图1所示的光纤母材中的径向上的K浓度分布和Cl浓度分布的曲线图。[图6A]图6A是示出了在制造光纤母材的方法中的添加步骤S2中所使用的支撑部件的图。[图6B]图6B是沿着图6A所示的支撑部件的VI(b)-VI(b)线的局部剖视图。具体实施方式[本公开所要解决的问题]当将碱金属添加到光纤母材用的石英系玻璃管中时，所添加的碱金属有时会导致向玻璃晶体结构的转变。在专利文献1所记载的光纤母材的制造方法中，当将碱金属添加到石英系玻璃管中时，利用氢氧燃烧器进行加热以使石英系玻璃管的外表面变为2000℃以上。由此来防止由于玻璃的晶体结构所引起的失透。另一方面，若将石英系玻璃管的加热温度设为高温，则虽然可以抑制玻璃的结晶化，但是石英系玻璃管可能软化而发生变形或成为非圆形状。因此，期望在抑制光纤母材用的玻璃管的失透的同时还抑制其变形。[本公开的效果]根据本公开，可以在抑制用于光纤母材的玻璃管的失透的同时，还可以抑制玻璃管的变形。[本公开的实施方式的说明]首先，列出本公开的实施方式并进行说明。根据本公开的一个实施方式的光纤母材的制造方法是制造包括芯部和包层部的光纤母材的方法。该制造方法具备：将碱金属添加到石英系玻璃管的内表面的步骤；对添加有碱金属的石英系玻璃管的内表面进行蚀刻的步骤；在进行蚀刻的步骤之后对石英系玻璃管进行实心化以制作玻璃棒的步骤；以及使用玻璃棒制作光纤母材的步骤。在进行添加的步骤中，对石英系玻璃管进行加热以使得石英系玻璃管的表面温度在1500℃以上且小于2000℃的温度范围内。在该光纤母材的制造方法中，当将碱金属添加到玻璃管中时，对石英系玻璃管进行加热以将石英系玻璃管的表面温度调节至1500℃以上且小于2000℃的温度范围内。在这种情况下，根据本专利技术人的研究可以确认，添加有碱金属的玻璃管不会失透，且抑制了玻璃管的变形。因此，通过将添加碱金属时的玻璃管的表面温度调节至1500℃以上且小于2000℃的温度范围内，从而可以抑制用于光纤母材的玻璃管的失透，并且同时还可以抑制其变形，由此，可以获得用于制造传输损耗低的光纤的光纤母材。作为本实施方式的一个方面，在进行添加的步骤中，使石英系玻璃管的预定区域的表面温度变为1500℃以上且小于2000℃的温度范围内的每一次横移(traverse)的加热时间可以为0.5分钟以上且小于40分钟。另外，在进行添加的步骤中，使石英系玻璃管的预定区域的表面温度变为1500℃以上且小于2000℃的温度范围内的每一次横移的加热时间可以为1分钟以上，也可以小于40分钟。在这种情况下，可以在抑制用于光纤母材的玻璃管的失透的同时，进一步抑制玻璃管的变形或成为非圆形状。需要说明的是，本文所述的“一次横移”表示一个方向(单程)上的一次横向移动。作为本实施方式的一个方面，在进行添加的步骤中，利用加热燃烧器对石英系玻璃管进行加热，以使石英系玻璃管的表面温度变为1500℃以上且小于2000℃的温度范围内，可以将该加热燃烧器的加热温度曲线图中的1500℃以上的温度区域的宽度抑制为石英系玻璃管的直径的6倍以下。在这种情况下，由于石英系玻璃管被更局部地加热，因而可以在向玻璃管中添加碱金属的同时，进一步抑制由于加热区域的扩大而引起的玻璃管的变形。作为本实施方式的一个方面，在进行添加的步骤中，可以对石英系玻璃管进行加热，以使得石英系玻璃管的表面温度变为1500℃以上且小于1800℃的温度范围内。作为本实施方式的一个方面，在进行添加的步骤中，将保持着石英系玻璃管的区域维持为正压，该区域中的内压可以大于0Pa且为20Pa以下。在这种情况下，可以进一步抑制由加热所引起的玻璃管的变形。作为本实施方式的一个方面，在进行添加的步骤中所添加的碱金属为钾，在进行添加的步骤中，可以采用加热燃烧器对石英系玻璃管进行反复加热，以使得当将光纤母材中的钾浓度为50[原子ppm]以上的区域的直径设为d1、以及将光纤母材中的钾浓度为50[原子ppm]以下且氯浓度为1000[原子ppm]以下的区域的直径设为d2时，光纤母材中的比率d2/d1为1.5以上且小于3.0。在这种情况下，可以在扩大能够减少光纤传输损耗的钾的添加区域的同时还抑制玻璃的结晶化。作为另一方面，本实施方式涉及光纤的制造方法，该制造方法是使用光纤母材制造光纤的制造方法，该光纤母材是通过根据上述任一方面或其组合的光纤母材的制造方法而制造的。该制造方法进一步具备对该光纤母材进行拉丝以制造光纤的拉丝步骤。在这种情况下，由于使用由抑制了失透和变形的玻璃管制成的玻璃棒来制造光纤，因而可以获得具有更低损耗的光纤。[本公开的实施方式的详述]以下，参照附图来说明根据本公开实施方式的光纤母材的制造方法、以及使用由该制造方法而得的光纤母材以制造光纤的光纤制造方法的具体例子。本专利技术不限于这些例示，而是由权利要求书的范围表示，并且意图包括在与权利要求书的范围等同的含义和范围内的全部变更。在以下的说明中，在附图的说明中对相同的要素赋予相同的符号，并省略重复的说明。图1是通过根据本实施方式的光纤母材制造方法而制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤母材的制造方法，其用于制造包括芯部和包层部的光纤母材，具备：/n将碱金属添加到石英系玻璃管的内表面的步骤；/n对添加有所述碱金属的所述石英系玻璃管的内表面进行蚀刻的步骤；/n在进行所述蚀刻的步骤之后对所述石英系玻璃管进行实心化以制作玻璃棒的步骤；以及/n使用所述玻璃棒以制作光纤母材的步骤，/n在进行所述添加的步骤中，对所述石英系玻璃管进行加热以使得所述石英系玻璃管的表面温度在1500℃以上且小于2000℃的温度范围内。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170831 JP 2017-1674061.一种光纤母材的制造方法，其用于制造包括芯部和包层部的光纤母材，具备：
将碱金属添加到石英系玻璃管的内表面的步骤；
对添加有所述碱金属的所述石英系玻璃管的内表面进行蚀刻的步骤；
在进行所述蚀刻的步骤之后对所述石英系玻璃管进行实心化以制作玻璃棒的步骤；以及
使用所述玻璃棒以制作光纤母材的步骤，
在进行所述添加的步骤中，对所述石英系玻璃管进行加热以使得所述石英系玻璃管的表面温度在1500℃以上且小于2000℃的温度范围内。


2.根据权利要求1所述的光纤母材的制造方法，其中，在进行所述添加的步骤中，所述石英系玻璃管的预定区域的表面温度在1500℃以上且小于2000℃的温度范围内的每一次横移的加热时间为0.5分钟以上且小于40分钟。


3.根据权利要求2所述的光纤母材的制造方法，其中，在进行所述添加的步骤中，所述石英系玻璃管的预定区域的表面温度在1500℃以上且小于2000℃的温度范围内的每一次横移的加热时间为1分钟以上。


4.根据权利要求2或权利要求3所述的光纤母材的制造方法，其中，在进行所述添加的步骤中，所述石英系玻璃管的预定区域的表面温度在1500℃以上且小于2000℃的温度范围内的每一次横移的加热时间小于20分钟。


5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的光纤母材的制造方法，其中，在进行所述添加的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中佐贤，春名彻也，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP