JP2000143276A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

光ファイバ母材の製造方法

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JP2000143276A
JP2000143276A JP31821198A JP31821198A JP2000143276A JP 2000143276 A JP2000143276 A JP 2000143276A JP 31821198 A JP31821198 A JP 31821198A JP 31821198 A JP31821198 A JP 31821198A JP 2000143276 A JP2000143276 A JP 2000143276A
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JP31821198A
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Seiji Ogawa
清治 小川
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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    • 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]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • C03B37/0142Reactant deposition burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B2207/60Relationship between burner and deposit, e.g. position
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 VAD法において、スートプリフォームを長
尺化して製造する際に、軸となる出発部材を長尺化する
ことなく、スートプリフォームの振動を抑制することが
でき、光学特性に優れた光ファイバ母材の製造方法を提
供する。 【解決手段】 出発部材1を回転させるだけとし、コア
用バーナ8とクラッド用バーナ7下方にを移動させるこ
とによって、スートプリフォーム2を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの製造
に用いられる光ファイバ母材の製法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバは高屈折率のコアの周上に低
屈折率のクラッドが形成されてなるものである。このよ
うな光ファイバの製造方法としては、VAD法によって
スートプリフォームを形成し、このスートプリフォーム
を焼結して光ファイバの母材とした後、これを溶融線引
して光ファイバを得る方法がある。VAD法は、基材と
なる円柱状の出発部材を回転させつつ引き上げ、その下
面に多孔質ガラス微粒子(スート)を堆積させ、軸方向
に成長させてスートプリフォームを得る方法である。
【0003】図4は、従来のVAD法を用いた装置の一
例を示した概略構成図である。スートプリフォーム2の
製造に関しては、コアスート2aを形成するためのコア
用バーナ8と、クラッドスート2bを形成するためのク
ラッド用バーナ7とが用いられる。そして、これらのバ
ーナに、ガラス原料ガス、燃料として水素ガス、酸化剤
としての酸素ガスなどを同時に送り込むと、水素は燃焼
して火炎となり、その火炎中で、火炎加水分解反応およ
び熱酸化反応により、ガラス微粒子が生成され、これが
回転している基材となる出発部材1の下面に堆積し、ス
ートプリフォーム2でとなる。上述のスートプリフォー
ム2の製造は、不純物が入らないように気密に保たれた
チャンバ5の内部においておこなわれる。
【0004】この製造方法においては、コア用バーナ8
およびクラッド用バーナ7の位置は固定され、スートプ
リフォーム2は成長しつつ出発部材1とともに上方に引
き上げられる。ところで、近年1本のガラス母材から得
られる光ファイバの長さを長くし、生産効率を高めるこ
とが要求されている。この要求を満たすためには、VA
D法で得られるスートプリフォーム2自体の長さも長く
する必要がある。このような製造方法においてスートプ
リフォーム2の長尺化をする場合には、コア用バーナ8
とクラッド用バーナ7が固定されているので、出発部材
1を長尺化し、それにともない、チャンバ5を大型化さ
せて対応していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにスートプリフォーム2を長尺化する場合には次の
ような問題が生じていた。すなわち、出発部材1は、そ
の基端部が固定されているだけで、その先端部はチャン
バ5に導入されている。よって、出発部材1を長尺化す
ると、出発部材1の先端部は、固定部から遠のくため、
その先端部は振動しやすくなる。また、この先端部にス
ートプリフォーム2が堆積し成長すると、その長さと重
量が増し、スートプリフォーム2も振動しやすくなる。
さらに、出発部材1は、スートプリフォーム2とともに
引き上げられるため、その動きにより全体が振動しやす
くなる。上述の方法においてスートプリフォーム2を長
尺化すると、これらの現象が重なるため、スートプリフ
ォーム2が振動してしまい、軸方向のスートプリフォー
ム2の成長が極端に減少したり、振動部分での屈折率分
布の変動が生じたりする等の問題があった。
【0006】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、光ファイバ母材の製造方法において、VAD法にお
いてスートプリフォームを形成する際に、出発部材を長
尺化することなく、またスートプリフォームの振動を抑
制することができ、光学特性に優れた光ファイバ母材の
製造方法を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ母材
の製造方法は、スートプリフォームの基材となる出発部
材を長尺化せずに回転させるだけとし、コア用とクラッ
ド用のバーナを軸方向に移動させることによって、この
出発部材の下面にスートプリフォームを形成することを
前記課題の解決手段とした。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、詳しく説
明する。本発明の光ファイバ母材の製造方法は、VAD
法によって、出発部材の先端に、コアスートをコア用バ
ーナにより堆積させ、そのまわりに、クラッドスートを
クラッド用バーナにより堆積させてスートプリフォーム
とする光ファイバ母材の製造方法において、出発部材を
回転させるだけとし、コア用バーナとクラッド用バーナ
を回転軸方向に移動させることによって、スートプリフ
ォームとすることを特徴とするものである。図1は、本
発明の光ファイバ母材の製造方法を実施するために好適
に用いられる製造装置の一例を示した概略構成図であ
る。
【0009】図中符号1は出発部材、2はスートプリフ
ォーム、3は接続部、4は支柱、5はチャンバ、6はバ
ーナ移動装置、7はクラッド用バーナ、8はコア用バー
ナ、9は排気孔を示す。出発部材1は、スートプリフォ
ーム2の基材となるものである。その長さは、スートプ
リフォーム2が振動しない程度の、また移動装置6がチ
ャンバ5の軸方向の最大上部に移動したときに、コア用
バーナ8が出発部材1の先端に照射される程度の長さに
調節されている。また出発部材1は、その基端部を接続
部3により、上下に動くことなく固定され、回転させら
れている。そして、その先端部は、チャンバ5に導入さ
れ、その下面にスートプリフォーム2が形成される。
【0010】上記接続部3は、支柱4に固定され、出発
部材1の基端部を接続するとともに、出発部材1を回転
させる構造を有する。上記チャンバ5は、その内部にス
ートプリフォーム2が製造される空間を有するもので、
スートプリフォーム2に不純物が混入しないように、そ
の内部は気密に保たれている。その上面の中心部には出
発部材1の導入部を有し、出発部材1が突出して導入さ
れる。またその側面には排気孔9、9・・・を有し、そ
の排気孔9と接しない側面には、コア用バーナ8とクラ
ッド用バーナ7が貫通して導入される、バーナ移動装置
6が設けられている。このバーナ移動装置6は、箱状の
ものであって、その側方に立設されたボールネジ10に
螺合して上下動するようになっており、ガラス原料ガ
ス,水素ガス,酸素ガス等をその内部のコア用バーナ
8,クラッド用バーナ7に送給する複数のフレキシブル
チューブからなるガスライン11が接続されている。バ
ーナ移動装置6内では、このガスライン11が分岐さ
れ、各バーナ7,8にガラス原料ガス等が個々に送られ
るようになっている。一方、チャンバ5のバーナ移動装
置6が取り付けられた側面には、各バーナ7,8が貫通
し、上下動できる最小幅の開口部が形成されている。
【0011】上記バーナ移動装置6の内部には、コア用
バーナ8とクラッド用バーナ7が設置され、コア用バー
ナ8とクラッド用バーナ7の筒先部分は移動装置6の側
面を貫通して設けられ、これらのバーナのガス噴射口が
突出した状態になっている。これらのガス噴射口は、チ
ャンバ5内に導入され、バーナの噴射口からのガスが、
チャンパ5内部に噴射されるように貫通して設けられて
いる。
【0012】上記コア用バーナ8は、バーナ8の延長線
上がスートプリフォーム2の回転軸に交差するように配
置され、スートプリフォーム2に対して一定の角度で保
たれている。コア用バーナ8は、スートプリフォーム2
のコアスート2aの堆積量につれて、移動装置6によっ
て、下流部に移動するように制御されている。
【0013】上記クラッド用バーナ7は、バーナ7の延
長線上がスートプリフォーム2の回転軸に交差するよう
に配置され、また、コアスート2aの上にクラッドスー
トが堆積するように、コア用バーナ8の上方に配置さ
れ、スートプリフォーム2に対して、一定の角度で保た
れている。クラッド用バーナ7は、スートプリフォーム
2のクラッドスート2bの堆積量につれて、移動装置6
によって、下流部に移動するように制御されている。
【0014】また、上述のクラッド用バーナ7とコア用
バーナ8の内部は多重構造となっており、各層に、水素
ガス、酸素ガス、ガラス原料ガスがそれぞれ供給され、
これらのガスの噴射により火炎中で熱酸化反応等によっ
てスートが合成される。このとき、コア用バーナ8とク
ラッド用バーナ7は、移動装置6によって、同時に動く
ことになるので、コアスート2aとクラッドスート2b
との堆積量が所定量に同時になるように、また、コア用
バーナ8とコアスート2a、クラッド用バーナ7とクラ
ッドスート2bとの堆積位置との相対位置が一定に保た
れるようにバーナ移動装置6によって制御され、またス
ートプリフォーム2の堆積位置の温度が一定となるよう
に、移動装置6の移動速度や、クラッド用バーナ7とコ
ア用バーナ8のガスの流量が制御される。
【0015】上述の装置によって、スートプリフォーム
2を製造するには、コア用バーナ8およびクラッド用バ
ーナ7に原料ガスをそれぞれ供給して、まずコアスート
2aを回転する出発部材1の下面に堆積させ、その上
に、クラッドスート2bを堆積させてスートプリファー
ム2を形成させ、コア用バーナ8とクラッド用バーナ7
をバーナ移動装置6によって移動させて、スートプリフ
ォーム2を成長させる。上述のスートプリフォーム2の
製造は、チャンバ5の内部において行われ、スートの合
成の際にでた排気ガスは、排気孔9により、排気され
る。このようにして形成されたスートプリフォーム2を
焼結し、透明化することによって、光ファイバ母材を得
ることができる。
【0016】このとき、コア用バーナ8とクラッド用バ
ーナ7が移動することにより、スートプリフォーム2が
形成されるので、出発部材1を長尺化する必要はなく、
短尺化することができる。また、出発部材1を引き上げ
る必要はなく、接続部3に固定することができる。した
がって、スートプリフォーム2は振動することがないの
で、コアスート2aとクラッドスート2bとが均等に堆
積し、スートプリフォーム2に屈折率分布の変動が生じ
ることがなく、その長尺化が可能となる。
【0017】
【実施例】以下、実施例を示して、本発明を詳しく説明
する。 (実施例)図1に示す製造装置を用いて、スートプリフ
ォーム2を製造した。製造条件は、バーナ移動装置6の
移動速度が80mm/分であり、原料ガス供給量がコア
用バーナ8にはSiCl4 1SLM、H2 20リット
ル/分、0210リットル/分、Ar1リットル/分、
クラッド用バーナ7にはSiCl4 2SLM、H2 20
リットル/分、02 10リットル/分、Ar1リットル
/分であり、得られたスートの外径は190mmであっ
た。このときのスートプリフォーム2におけるコアスー
ト2aの成長量に対するその成長速度の変化、またコア
スート2aの成長量に対するコアスート2aの振れ量の
変化について測定し、その結果を図3のグラフに示し
た。このとき、スートプリフォーム2の成長量は、出発
部材1の先端部から堆積したコアスート2aの先端部ま
での長さ(mm)とし、成長速度は、成長量をその長さ
になるまでの時間で割ったもの(mm/h)とした。ま
た、コアスートの振れ量は、回転軸とコアスート2aの
先端が交わる点が、回転軸の左右に振れた振れ幅(m
m)として測定した。
【0018】(比較例)図4の装置を用いて、スートプ
リフォーム2を製造した。このときのスートプリフォー
ム2におけるコアスート2aの成長量に対するその成長
速度の変化、またコアスート2aの成長量に対するコア
スート2aの振れ量の変化について実施例と同様に測定
し、その結果を図2のグラフに示した。
【0019】図2、図3のグラフから、本発明の実施例
においては、コアスートが成長して、1000mmに長
尺化しても、その成長速度、振れ幅ともに変化はなく、
安定したものであることがわかる。これに対し、比較例
においては、600mmを越えると、コアスートの振れ
量が増加し、またコアスートの成長速度も低下して不安
定なものであることがわかる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バ母材の製造方法においては、出発部材を回転させるだ
けとし、コア用バーナとクラッド用バーナが軸方向に移
動することにより、スートプリフォームが形成されるの
で、出発部材を長尺化する必要はなく、短尺化すること
がが可能であり、また引き上げずに、固定することがで
きる。よって、スートプリフォームは、長尺化しても振
動することがないので、コアスートとクラッドスート
が、それぞれ均等に堆積し、屈折率分布の変動が生じる
こともない。よって、スートプリフォームを長尺化して
も、光学特性に優れた光ファイバ母材を製造することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法に用いられる装置の一例を示
した概略構成図である。
【図2】実施例におけるコアスートの成長量に対するコ
アスートの成長速度と、コアスートの振れ量の変化を示
したグラフである。
【図3】比較例におけるコアスートの成長量に対するコ
アスートの成長速度と、コアスートの振れ量の変化を示
したグラフである。
【図4】従来のVAD法を用いた装置の一例を示した概
略構成図である。
【符号の説明】
1…出発部材、2…スートプリフォーム、2a…コアス
ート、2b…クラッドスート、5…ガスチャンバ、6…
バーナ移動装置、7…クラッド用バーナ、8…コア用バ
ーナ、9…排気孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 VAD法によって、出発部材の先端に、
    コアスートをコア用バーナにより堆積させ、そのまわり
    に、クラッドスートをクラッド用バーナにより堆積させ
    てスートプリフォームとする光ファイバ母材の製造方法
    において、 出発部材を回転させるだけとし、コア用バーナとクラッ
    ド用バーナを出発母材の回転軸方向に移動させることに
    よって、スートプリフォームとすることを特徴とする光
    ファイバ母材の製造方法。
JP31821198A 1998-11-09 1998-11-09 光ファイバ母材の製造方法 Pending JP2000143276A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114455827A (zh) * 2022-01-13 2022-05-10 富通集团有限公司 光纤预制棒的加工方法以及光纤预制棒

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CN114455827A (zh) * 2022-01-13 2022-05-10 富通集团有限公司 光纤预制棒的加工方法以及光纤预制棒

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