JP2001048550A - 多孔質ガラス母材の製造装置及び方法 - Google Patents
多孔質ガラス母材の製造装置及び方法Info
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
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- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多孔質ガラス母材の断面径方向におけるＧｅ
Ｏ2濃度の急激な変化を防止することができ、所望の特
性を有する多孔質ガラス母材を簡易に且つ確実に得るこ
とが可能な多孔質ガラス母材の製造装置を提供する。 【解決手段】 本発明の多孔質ガラス母材製造装置１
は、ガラス微粒子が堆積するガラスロッドと、ＳｉＣｌ
4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス並びに燃料ガスが供給さ
れてＳｉＯ2及びＧｅＯ2を含む上記ガラス微粒子を生成
し、このガラス微粒子を含む火炎Ｆ１２をガラスロッド
４の外周部に向けて噴射するバーナ１２と、ガラスロッ
ド４を把持し且つ回転させる支持部材１４と、ガラスロ
ッド４とバーナ１２とを相対的に往復移動させるバーナ
移動部１７と、ＧｅＯ2を含まない火炎Ｆ１３をガラス
ロッド４の外周部に向けて噴射し、火炎Ｆ１２，Ｆ１３
が干渉する位置に配置されたバーナ１３とを備える。
Ｏ2濃度の急激な変化を防止することができ、所望の特
性を有する多孔質ガラス母材を簡易に且つ確実に得るこ
とが可能な多孔質ガラス母材の製造装置を提供する。 【解決手段】 本発明の多孔質ガラス母材製造装置１
は、ガラス微粒子が堆積するガラスロッドと、ＳｉＣｌ
4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス並びに燃料ガスが供給さ
れてＳｉＯ2及びＧｅＯ2を含む上記ガラス微粒子を生成
し、このガラス微粒子を含む火炎Ｆ１２をガラスロッド
４の外周部に向けて噴射するバーナ１２と、ガラスロッ
ド４を把持し且つ回転させる支持部材１４と、ガラスロ
ッド４とバーナ１２とを相対的に往復移動させるバーナ
移動部１７と、ＧｅＯ2を含まない火炎Ｆ１３をガラス
ロッド４の外周部に向けて噴射し、火炎Ｆ１２，Ｆ１３
が干渉する位置に配置されたバーナ１３とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質ガラス母材
の製造装置及び方法に関し、詳しくは、光ファイバ用多
孔質ガラス母材の製造装置及び方法に関する。
の製造装置及び方法に関し、詳しくは、光ファイバ用多
孔質ガラス母材の製造装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用の多孔質母材を製造する方
法としては、ＶＡＤ（ Vapour-phaseAxial Depositio
n）法及びＯＶＤ（ Outside Vapour Deposition）法等
の種々の方法が知られている。これらの方法において
は、ＳｉＣｌ4及びドーパント用ガスを含む原料ガスが
ガラス微粒子合成用バーナに供給され、生成されたＳｉ
Ｏ2及びドーパントを含むガラス微粒子がターゲットで
あるガラスロッド上に堆積して多孔質ガラス母材（スー
トプリフォーム）が形成される。例えば、特開平２−２
１２３２７号公報、特開平３−２９５８２０号公報等に
は、多孔質ガラス母材の生産性を向上させるための方法
が開示されている。
法としては、ＶＡＤ（ Vapour-phaseAxial Depositio
n）法及びＯＶＤ（ Outside Vapour Deposition）法等
の種々の方法が知られている。これらの方法において
は、ＳｉＣｌ4及びドーパント用ガスを含む原料ガスが
ガラス微粒子合成用バーナに供給され、生成されたＳｉ
Ｏ2及びドーパントを含むガラス微粒子がターゲットで
あるガラスロッド上に堆積して多孔質ガラス母材（スー
トプリフォーム）が形成される。例えば、特開平２−２
１２３２７号公報、特開平３−２９５８２０号公報等に
は、多孔質ガラス母材の生産性を向上させるための方法
が開示されている。
【０００３】ところで、上記ドーパントとしては種々の
ものが用いられ、屈折率を上げるためにＧｅＯ2（ゲル
マニア）をドープする場合には、ＧｅＣｌ4がドーパン
ト用ガスとして主に使用されている。原料ガスのひとつ
としてＧｅＣｌ4を用いると、ガラス微粒子合成用バー
ナにおいて、下記式（３）〜（６）で表される化学反応
が行われる。 ＧｅＣｌ4＋Ｏ2 → ＧｅＯ2＋２Ｃｌ2 …（３） ＧｅＯ2＋２Ｃｌ2 → ＧｅＣｌ4＋Ｏ2 …（４） ２ＧｅＯ2 → ２ＧｅＯ＋Ｏ2 …（５） ２ＧｅＯ＋Ｏ2 → ２ＧｅＯ2 …（６）
ものが用いられ、屈折率を上げるためにＧｅＯ2（ゲル
マニア）をドープする場合には、ＧｅＣｌ4がドーパン
ト用ガスとして主に使用されている。原料ガスのひとつ
としてＧｅＣｌ4を用いると、ガラス微粒子合成用バー
ナにおいて、下記式（３）〜（６）で表される化学反応
が行われる。 ＧｅＣｌ4＋Ｏ2 → ＧｅＯ2＋２Ｃｌ2 …（３） ＧｅＯ2＋２Ｃｌ2 → ＧｅＣｌ4＋Ｏ2 …（４） ２ＧｅＯ2 → ２ＧｅＯ＋Ｏ2 …（５） ２ＧｅＯ＋Ｏ2 → ２ＧｅＯ2 …（６）
【０００４】上記式（３）及び（４）で表される反応、
上記式（５）及び（６）で表される反応は、それぞれ互
いに可逆的であり、これら各式で表される反応は、反応
場の温度に依存する。具体的には、ガラスロッド上にガ
ラス微粒子が堆積している部位の中心部は周縁部に比し
て高温であり、式（５）の反応が優勢となってＧｅＯが
ＧｅＯ2よりも多く生成される傾向にある。生成したＧ
ｅＯはガスとして外部へ散逸する。一方、上記周縁部は
中心部よりも低温であるので、式（６）の反応が優勢と
なってＧｅＯ2がＧｅＯに比して多く生成される傾向に
ある。その結果、多孔質ガラス母材を焼結して得られる
光ファイバ母材の中心軸に垂直な断面における径方向
（以下、単に「断面径方向」という）のＧｅＯ2濃度分
布に、ＧｅＯ2の含有量が急激に大きくなる急峻なピー
クが認められる場合がある。そして、ＧｅＯ2濃度分布
は屈折率プロファイルに直接反映されるので、屈折率プ
ロファイルにもピークが現れることとなる。図６には、
このような従来の光ファイバ母材における断面径方向の
ＧｅＯ2濃度分布（又は屈折率プロファイル）を模式的
に示す。また、光ファイバ設計上想定された光ファイバ
母材の屈折率プロファイルを図７に示す。
上記式（５）及び（６）で表される反応は、それぞれ互
いに可逆的であり、これら各式で表される反応は、反応
場の温度に依存する。具体的には、ガラスロッド上にガ
ラス微粒子が堆積している部位の中心部は周縁部に比し
て高温であり、式（５）の反応が優勢となってＧｅＯが
ＧｅＯ2よりも多く生成される傾向にある。生成したＧ
ｅＯはガスとして外部へ散逸する。一方、上記周縁部は
中心部よりも低温であるので、式（６）の反応が優勢と
なってＧｅＯ2がＧｅＯに比して多く生成される傾向に
ある。その結果、多孔質ガラス母材を焼結して得られる
光ファイバ母材の中心軸に垂直な断面における径方向
（以下、単に「断面径方向」という）のＧｅＯ2濃度分
布に、ＧｅＯ2の含有量が急激に大きくなる急峻なピー
クが認められる場合がある。そして、ＧｅＯ2濃度分布
は屈折率プロファイルに直接反映されるので、屈折率プ
ロファイルにもピークが現れることとなる。図６には、
このような従来の光ファイバ母材における断面径方向の
ＧｅＯ2濃度分布（又は屈折率プロファイル）を模式的
に示す。また、光ファイバ設計上想定された光ファイバ
母材の屈折率プロファイルを図７に示す。
【０００５】しかし、図６に示すようなピークは、屈折
率プロファイルに現れるいわゆる「脈理」と同様又はそ
れ以上に、プリフォームアナライザによる屈折率測定の
確度及び精度に悪影響を与え、また、下記式（７）；η
＝Ｈｐ／Ｈmax×１００ …（７） [式中、ηはピーク割合（％）を示し、Ｈｐ及びＨmaxは
図６中に示す高さである。]で定義されるピーク割合が
異常に大きい（例えば８０％以上）と、プリフォームア
ナライザによる屈折率測定が困難となることがある。そ
して、プリフォームアナライザによる測定値に基づいて
光ファイバ母材の設計を進める場合に、所望の屈折率等
の特性が得られないことがあった。また、上記Ｈｐ及び
Ｈmaxは、再現性がない場合も多く、プリフォームアナ
ライザによる屈折率測定とは別にＥＰＭＡ等による元素
分析（ＧｅＯ2の分析）をも行って、多孔質ガラス母材
の製造条件を調整する必要があった。その結果、所望の
特性を持つ多孔質ガラス母材を得るのに非常に手間が掛
かってしまうことがあった。この問題は、従来の製造方
法では十分に解決されておらず、手間を掛けずに所望の
良好な特性を有する多孔質ガラス母材を得ることができ
る製造装置又は方法が切望されていた。
率プロファイルに現れるいわゆる「脈理」と同様又はそ
れ以上に、プリフォームアナライザによる屈折率測定の
確度及び精度に悪影響を与え、また、下記式（７）；η
＝Ｈｐ／Ｈmax×１００ …（７） [式中、ηはピーク割合（％）を示し、Ｈｐ及びＨmaxは
図６中に示す高さである。]で定義されるピーク割合が
異常に大きい（例えば８０％以上）と、プリフォームア
ナライザによる屈折率測定が困難となることがある。そ
して、プリフォームアナライザによる測定値に基づいて
光ファイバ母材の設計を進める場合に、所望の屈折率等
の特性が得られないことがあった。また、上記Ｈｐ及び
Ｈmaxは、再現性がない場合も多く、プリフォームアナ
ライザによる屈折率測定とは別にＥＰＭＡ等による元素
分析（ＧｅＯ2の分析）をも行って、多孔質ガラス母材
の製造条件を調整する必要があった。その結果、所望の
特性を持つ多孔質ガラス母材を得るのに非常に手間が掛
かってしまうことがあった。この問題は、従来の製造方
法では十分に解決されておらず、手間を掛けずに所望の
良好な特性を有する多孔質ガラス母材を得ることができ
る製造装置又は方法が切望されていた。
【０００６】そこで、本発明は、このような事情に鑑み
てなされたものであり、多孔質ガラス母材の断面径方向
におけるＧｅＯ2濃度の急激な変化を防止することがで
き、所望の特性を有する多孔質ガラス母材を簡易に且つ
確実に得ることが可能な多孔質ガラス母材の製造装置及
び方法を提供することを目的とする。
てなされたものであり、多孔質ガラス母材の断面径方向
におけるＧｅＯ2濃度の急激な変化を防止することがで
き、所望の特性を有する多孔質ガラス母材を簡易に且つ
確実に得ることが可能な多孔質ガラス母材の製造装置及
び方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは鋭意研究を重ね、ＧｅＯ2を含むガラ
ス微粒子がガラスロッド上に堆積している部位の表面温
度と、上記ＧｅＯ2濃度分布及び上記屈折率プロファイ
ルにおけるピークの発現とが密接に関連することに着目
し、その表面温度を有効に調整する手段及び方法を見出
し、本発明を完成するに至った。
に、本発明者らは鋭意研究を重ね、ＧｅＯ2を含むガラ
ス微粒子がガラスロッド上に堆積している部位の表面温
度と、上記ＧｅＯ2濃度分布及び上記屈折率プロファイ
ルにおけるピークの発現とが密接に関連することに着目
し、その表面温度を有効に調整する手段及び方法を見出
し、本発明を完成するに至った。
【０００８】すなわち、本発明の多孔質ガラス母材の製
造装置は、ガラス微粒子が堆積するガラスロッドと、Ｓ
ｉＣｌ4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス及び燃料ガスが供
給されてＳｉＯ2及びＧｅＯ2を含む上記ガラス微粒子を
生成し、そのガラス微粒子を含む第１の火炎をガラスロ
ッドの外周部に向けて噴射する第１のバーナと、ガラス
ロッドを把持し且つ回転させる把持回転手段と、ガラス
ロッドと第１のバーナとを相対的に往復移動させる移動
手段とを備える装置であって、ＧｅＯ2を含まない第２
の火炎をガラスロッドの外周部に向けて噴射し、第１の
火炎に含まれるガラス微粒子が堆積している部位が、第
２の火炎がない状態より狭い所定の面とされるように、
第１の火炎と第２の火炎とが干渉する位置に配置された
第２のバーナを更に備えることを特徴とする。
造装置は、ガラス微粒子が堆積するガラスロッドと、Ｓ
ｉＣｌ4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス及び燃料ガスが供
給されてＳｉＯ2及びＧｅＯ2を含む上記ガラス微粒子を
生成し、そのガラス微粒子を含む第１の火炎をガラスロ
ッドの外周部に向けて噴射する第１のバーナと、ガラス
ロッドを把持し且つ回転させる把持回転手段と、ガラス
ロッドと第１のバーナとを相対的に往復移動させる移動
手段とを備える装置であって、ＧｅＯ2を含まない第２
の火炎をガラスロッドの外周部に向けて噴射し、第１の
火炎に含まれるガラス微粒子が堆積している部位が、第
２の火炎がない状態より狭い所定の面とされるように、
第１の火炎と第２の火炎とが干渉する位置に配置された
第２のバーナを更に備えることを特徴とする。
【０００９】このように構成された多孔質ガラス母材の
製造装置によれば、第１のバーナで合成されたＳｉＯ2
及びＧｅＯ2を含むガラス微粒子は、第１のバーナから
ガラスロッドの外周部に向かって噴射される第１の火炎
により、その外周部上に投射され、徐々に堆積してい
く。このとき、ガラスロッドは、回転しながら第１のバ
ーナに対して相対的に往復移動され、ガラスロッド上に
中空状の多孔質ガラス母材が形成される（ＯＶＤ法）。
このとき、上記第１の火炎には、第２のバーナからガラ
スロッドの外周部に向けて噴射されるＧｅＯ2を含まな
い第２の火炎が干渉される。その結果、第１の火炎に含
まれるガラス微粒子の広がりは、第２の火炎がない場合
に比べて狭い空間領域に制限され、ガラスロッドの外周
部上においてＧｅＯ2を含むガラス微粒子が堆積してい
る部位の範囲が狭められる。また、この第２の火炎が干
渉することにより、上記部位表面の温度勾配は、第２の
火炎がない場合に比べて緩やかになる。よって、その部
位表面の周縁部の温度低下が抑えられるので、周縁部に
堆積するガラス微粒子中のＧｅＯ2濃度は、その部位表
面の中心部に比して極端に高められることが防止され
る。したがって、こうして製造された多孔質ガラス母材
を焼結して得られる光ファイバ母材の断面径方向におけ
るＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファイルに、従来問
題となっていたピークが生じるおそれが格段に低減され
る。
製造装置によれば、第１のバーナで合成されたＳｉＯ2
及びＧｅＯ2を含むガラス微粒子は、第１のバーナから
ガラスロッドの外周部に向かって噴射される第１の火炎
により、その外周部上に投射され、徐々に堆積してい
く。このとき、ガラスロッドは、回転しながら第１のバ
ーナに対して相対的に往復移動され、ガラスロッド上に
中空状の多孔質ガラス母材が形成される（ＯＶＤ法）。
このとき、上記第１の火炎には、第２のバーナからガラ
スロッドの外周部に向けて噴射されるＧｅＯ2を含まな
い第２の火炎が干渉される。その結果、第１の火炎に含
まれるガラス微粒子の広がりは、第２の火炎がない場合
に比べて狭い空間領域に制限され、ガラスロッドの外周
部上においてＧｅＯ2を含むガラス微粒子が堆積してい
る部位の範囲が狭められる。また、この第２の火炎が干
渉することにより、上記部位表面の温度勾配は、第２の
火炎がない場合に比べて緩やかになる。よって、その部
位表面の周縁部の温度低下が抑えられるので、周縁部に
堆積するガラス微粒子中のＧｅＯ2濃度は、その部位表
面の中心部に比して極端に高められることが防止され
る。したがって、こうして製造された多孔質ガラス母材
を焼結して得られる光ファイバ母材の断面径方向におけ
るＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファイルに、従来問
題となっていたピークが生じるおそれが格段に低減され
る。
【００１０】さらに、第１の火炎に含まれるガラス微粒
子が堆積している上記部位の表面積は、第１のバーナと
第２のバーナとの相対的な位置を調整して第１の火炎と
第２の火炎との干渉の度合いを調節することによって、
所望の面積とすることが可能である。その結果、光ファ
イバ母材の上記ＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファイ
ルにおけるピークの発生を確実に防止することが可能と
なるので、従来の元素分析を行わなくともよく、多孔質
ガラス母材の製造に係る手間及び工期が格別に軽減され
る。
子が堆積している上記部位の表面積は、第１のバーナと
第２のバーナとの相対的な位置を調整して第１の火炎と
第２の火炎との干渉の度合いを調節することによって、
所望の面積とすることが可能である。その結果、光ファ
イバ母材の上記ＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファイ
ルにおけるピークの発生を確実に防止することが可能と
なるので、従来の元素分析を行わなくともよく、多孔質
ガラス母材の製造に係る手間及び工期が格別に軽減され
る。
【００１１】また、本発明の多孔質ガラス母材の製造装
置は、ガラス微粒子が堆積するガラスロッドと、ＳｉＣ
ｌ4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス及び燃料ガスが供給さ
れてＳｉＯ2及びＧｅＯ2を含む上記ガラス微粒子を生成
し、そのガラス微粒子を含む第１の火炎をガラスロッド
の端部に向けて噴射する第１のバーナと、ガラスロッド
を把持し、回転させ、且つ、第１のバーナに対して軸方
向に移動させる把持移動手段とを備える装置であって、
ＧｅＯ2を含まない第２の火炎をガラスロッドの端部に
向けて噴射し、第１の火炎に含まれるガラス微粒子が堆
積している部位が、第２の火炎がない状態より狭い所定
の面とされるように、第１の火炎と第２の火炎とが干渉
する位置に配置された第２のバーナを更に備えることを
特徴とする。
置は、ガラス微粒子が堆積するガラスロッドと、ＳｉＣ
ｌ4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス及び燃料ガスが供給さ
れてＳｉＯ2及びＧｅＯ2を含む上記ガラス微粒子を生成
し、そのガラス微粒子を含む第１の火炎をガラスロッド
の端部に向けて噴射する第１のバーナと、ガラスロッド
を把持し、回転させ、且つ、第１のバーナに対して軸方
向に移動させる把持移動手段とを備える装置であって、
ＧｅＯ2を含まない第２の火炎をガラスロッドの端部に
向けて噴射し、第１の火炎に含まれるガラス微粒子が堆
積している部位が、第２の火炎がない状態より狭い所定
の面とされるように、第１の火炎と第２の火炎とが干渉
する位置に配置された第２のバーナを更に備えることを
特徴とする。
【００１２】このように構成された多孔質ガラス母材の
製造装置によれば、第１のバーナで合成されたＳｉＯ2
及びＧｅＯ2を含むガラス微粒子は、第１のバーナから
ガラスロッドの端部に向かって噴射される第１の火炎に
より、その端部上に投射され、徐々に堆積していく。こ
のとき、ガラスロッドは、回転しながら第１のバーナに
対して引き上げられ、ガラスロッドの端部から軸方向に
沿って中実状の多孔質ガラス母材が形成される（ＶＡＤ
法）。上記第１の火炎には、第２のバーナからガラスロ
ッドの端部に向けて噴射されるＧｅＯ2を含まない第２
の火炎が干渉される。その結果、第１の火炎に含まれる
ガラス微粒子の広がりは、第２の火炎がない場合に比べ
て狭い空間領域に制限され、ガラスロッドの端部におい
てＧｅＯ2を含むガラス微粒子が堆積している部位の範
囲が狭められる。また、この第２の火炎が干渉すること
により、上記部位表面の温度勾配は、第２の火炎がない
場合に比べて緩やかになる。よって、その部位表面の周
縁部の温度低下が抑えられるので、周縁部に堆積するガ
ラス微粒子中のＧｅＯ2濃度は、その部位表面の中心部
に比して極端に高められることが防止される。さらに、
上述の如く、上記部位の表面積は簡易に調整されて所望
の面積とされうる。したがって、こうして製造された多
孔質ガラス母材を焼結して得られる光ファイバ母材の断
面径方向におけるＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファ
イルに、従来問題となっていたピークが生じるおそれが
格段に低減されるとともに、多孔質ガラス母材の製造に
係る手間及び工期が格別に軽減される。
製造装置によれば、第１のバーナで合成されたＳｉＯ2
及びＧｅＯ2を含むガラス微粒子は、第１のバーナから
ガラスロッドの端部に向かって噴射される第１の火炎に
より、その端部上に投射され、徐々に堆積していく。こ
のとき、ガラスロッドは、回転しながら第１のバーナに
対して引き上げられ、ガラスロッドの端部から軸方向に
沿って中実状の多孔質ガラス母材が形成される（ＶＡＤ
法）。上記第１の火炎には、第２のバーナからガラスロ
ッドの端部に向けて噴射されるＧｅＯ2を含まない第２
の火炎が干渉される。その結果、第１の火炎に含まれる
ガラス微粒子の広がりは、第２の火炎がない場合に比べ
て狭い空間領域に制限され、ガラスロッドの端部におい
てＧｅＯ2を含むガラス微粒子が堆積している部位の範
囲が狭められる。また、この第２の火炎が干渉すること
により、上記部位表面の温度勾配は、第２の火炎がない
場合に比べて緩やかになる。よって、その部位表面の周
縁部の温度低下が抑えられるので、周縁部に堆積するガ
ラス微粒子中のＧｅＯ2濃度は、その部位表面の中心部
に比して極端に高められることが防止される。さらに、
上述の如く、上記部位の表面積は簡易に調整されて所望
の面積とされうる。したがって、こうして製造された多
孔質ガラス母材を焼結して得られる光ファイバ母材の断
面径方向におけるＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファ
イルに、従来問題となっていたピークが生じるおそれが
格段に低減されるとともに、多孔質ガラス母材の製造に
係る手間及び工期が格別に軽減される。
【００１３】さらに、上記の所定の面積が下記式
（１）； ５［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦６０［％］ …（１） ［式中、Ｓｏは第２の火炎が噴射されないときにガラス
微粒子が堆積する部位の表面積を示し、Ｓｘは上記所定
の面の面積を示す。］に示す関係を満たすと好ましく、
下記式（８）； ２０［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦４０［％］ …（８） ［式中、Ｓｏ及びＳｘは、上記式（１）に同じ。］に示
す関係を満たすとより好ましい。上記式中の［｛１−
（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００］（以下、この数値を、便宜
上「火炎干渉割合」という）が、６０％を超えると、原
料収率が工業上好ましくない程に低下する傾向にある。
一方、この火炎干渉割合が５％未満であると、多孔質ガ
ラス母材を焼結して得られる光ファイバ母材の断面径方
向におけるＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファイル
に、問題となりうるピークの発生する確率が高まる傾向
にある。
（１）； ５［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦６０［％］ …（１） ［式中、Ｓｏは第２の火炎が噴射されないときにガラス
微粒子が堆積する部位の表面積を示し、Ｓｘは上記所定
の面の面積を示す。］に示す関係を満たすと好ましく、
下記式（８）； ２０［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦４０［％］ …（８） ［式中、Ｓｏ及びＳｘは、上記式（１）に同じ。］に示
す関係を満たすとより好ましい。上記式中の［｛１−
（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００］（以下、この数値を、便宜
上「火炎干渉割合」という）が、６０％を超えると、原
料収率が工業上好ましくない程に低下する傾向にある。
一方、この火炎干渉割合が５％未満であると、多孔質ガ
ラス母材を焼結して得られる光ファイバ母材の断面径方
向におけるＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファイル
に、問題となりうるピークの発生する確率が高まる傾向
にある。
【００１４】また、本発明による多孔質ガラス母材の製
造方法は、本発明の多孔質ガラス母材の製造装置を用い
て実施されると特に好適な方法であり、ＳｉＣｌ4及び
ＧｅＣｌ4を含む原料ガス及び燃料ガスを第１のバーナ
に供給してＳｉＯ2及びＧｅＯ 2を含むガラス微粒子を生
成させ、第１のバーナとガラスロッドとを相対的に往復
移動させながら、且つ、ガラスロッドを回転させなが
ら、第１の火炎をガラスロッドの外周部に向けて噴射し
てこの外周部上にガラス微粒子を堆積させる方法（ＯＶ
Ｄ法）であって、第１の火炎に含まれるガラス微粒子が
堆積している部位が、第２の火炎がない状態より狭い所
定の面となるように、第１のバーナから噴射される第１
の火炎と、第２のバーナから噴射されるＧｅＯ2を含ま
ない第２の火炎とを干渉させることを特徴とする。
造方法は、本発明の多孔質ガラス母材の製造装置を用い
て実施されると特に好適な方法であり、ＳｉＣｌ4及び
ＧｅＣｌ4を含む原料ガス及び燃料ガスを第１のバーナ
に供給してＳｉＯ2及びＧｅＯ 2を含むガラス微粒子を生
成させ、第１のバーナとガラスロッドとを相対的に往復
移動させながら、且つ、ガラスロッドを回転させなが
ら、第１の火炎をガラスロッドの外周部に向けて噴射し
てこの外周部上にガラス微粒子を堆積させる方法（ＯＶ
Ｄ法）であって、第１の火炎に含まれるガラス微粒子が
堆積している部位が、第２の火炎がない状態より狭い所
定の面となるように、第１のバーナから噴射される第１
の火炎と、第２のバーナから噴射されるＧｅＯ2を含ま
ない第２の火炎とを干渉させることを特徴とする。
【００１５】また、本発明の多孔質ガラス母材の製造方
法は、ＳｉＣｌ4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス及び燃料
ガスを第１のバーナに供給してＳｉＯ2及びＧｅＯ2を含
むガラス微粒子を生成させ、第１のバーナに対してガラ
スロッドを引き上げながら、且つ、ガラスロッドを回転
させながら、第１の火炎をガラスロッドの端部に向けて
噴射してその端部上にガラス微粒子を堆積させる方法
（ＶＡＤ法）であって、第１の火炎に含まれるガラス微
粒子が堆積している部位が、第２の火炎がない状態より
狭い所定の面となるように、第１のバーナから噴射され
る第１の火炎と、第２のバーナから噴射されるＧｅＯ2
を含まない第２の火炎とを干渉させることを特徴とす
る。
法は、ＳｉＣｌ4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス及び燃料
ガスを第１のバーナに供給してＳｉＯ2及びＧｅＯ2を含
むガラス微粒子を生成させ、第１のバーナに対してガラ
スロッドを引き上げながら、且つ、ガラスロッドを回転
させながら、第１の火炎をガラスロッドの端部に向けて
噴射してその端部上にガラス微粒子を堆積させる方法
（ＶＡＤ法）であって、第１の火炎に含まれるガラス微
粒子が堆積している部位が、第２の火炎がない状態より
狭い所定の面となるように、第１のバーナから噴射され
る第１の火炎と、第２のバーナから噴射されるＧｅＯ2
を含まない第２の火炎とを干渉させることを特徴とす
る。
【００１６】さらに、上記所定の面の面積が下記式
（１）； ５［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦６０［％］ …（１） ［式中、Ｓｏは第２の火炎が噴射されないときにガラス
微粒子が堆積する部位の表面積を示し、Ｓｘは上記所定
の面の面積を示す。］に示す関係を満たすように、第１
の火炎と第２の火炎とを干渉させると好ましく、下記式
（８）； ２０［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦４０［％］ …（８） ［式中、Ｓｏ及びＳｘは、上記式（１）に同じ。］に示
す関係を満たすようにするとより好ましい。
（１）； ５［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦６０［％］ …（１） ［式中、Ｓｏは第２の火炎が噴射されないときにガラス
微粒子が堆積する部位の表面積を示し、Ｓｘは上記所定
の面の面積を示す。］に示す関係を満たすように、第１
の火炎と第２の火炎とを干渉させると好ましく、下記式
（８）； ２０［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦４０［％］ …（８） ［式中、Ｓｏ及びＳｘは、上記式（１）に同じ。］に示
す関係を満たすようにするとより好ましい。
【００１７】またさらに、第１の火炎に含まれるガラス
微粒子が堆積している部位の表面温度を、下記式（２）
に示す関係が満たされるように調節すると一層好適であ
る。 Ｔmax−Ｔmin≦２００℃ …（２） ［式中、Ｔmaxは、上記部位における表面温度の最大値
を示し、Tminは、上記部位における表面温度の最小値を
示す。］この（Ｔmax−Ｔmin）が２００℃を超えるよう
な温度勾配が生じると、第１の火炎に含まれるガラス微
粒子が堆積している部位表面の周縁部において生成され
るＧｅＯ2量が、２００℃以下の場合に比して顕著に増
大し、その結果、上述したＧｅＯ2濃度分布及び屈折率
プロファイルにおいて問題となるピークが生じやすい傾
向となる。
微粒子が堆積している部位の表面温度を、下記式（２）
に示す関係が満たされるように調節すると一層好適であ
る。 Ｔmax−Ｔmin≦２００℃ …（２） ［式中、Ｔmaxは、上記部位における表面温度の最大値
を示し、Tminは、上記部位における表面温度の最小値を
示す。］この（Ｔmax−Ｔmin）が２００℃を超えるよう
な温度勾配が生じると、第１の火炎に含まれるガラス微
粒子が堆積している部位表面の周縁部において生成され
るＧｅＯ2量が、２００℃以下の場合に比して顕著に増
大し、その結果、上述したＧｅＯ2濃度分布及び屈折率
プロファイルにおいて問題となるピークが生じやすい傾
向となる。
【００１８】なお、本発明において「第１の火炎に含ま
れるガラス微粒子が堆積している部位の表面積」、及
び、「第１の火炎に含まれるガラス微粒子が堆積してい
る部位の表面温度」は、それぞれ下記方法によって求め
られる。
れるガラス微粒子が堆積している部位の表面積」、及
び、「第１の火炎に含まれるガラス微粒子が堆積してい
る部位の表面温度」は、それぞれ下記方法によって求め
られる。
【００１９】〈第１の火炎に含まれるガラス微粒子が堆
積している部位の表面積の測定方法〉まず、第２のバー
ナを点火せず、第１のバーナのみを点火して第１の火炎
のみを噴射させ、ガラス微粒子をガラスロッドの外周部
又は端部に堆積させる。このとき、ガラス微粒子は、高
温側から低温側に向かって働くサーモホレシス効果によ
り、高温側（火炎側）から低温側（堆積面側）へ向かっ
て堆積していく。燃料ガスの燃焼による火炎が届く範囲
では、火炎中のＳｉＯ2微粒子が高温になるため白く発
光するが、火炎の届かない範囲では、そのような発光は
見られない。ガラス微粒子が堆積している部位は、Ｓｉ
Ｏ2微粒子が加熱されるため自己発光して白く輝いてお
り、外縁の境界が明確となっている。そこで、その画像
を採取し、自動（コンピュータ処理）又は手動（分画し
て積算する等）で画像処理し、又は、その状態において
目視により、上述した面積Ｓｏを算出する。次に、第２
のバーナには燃料ガスのみを供給し、第１及び第２のバ
ーナの両方を点火し、第１の火炎と第２の火炎とを干渉
させた状態で、ガラス微粒子をガラスロッドの外周部又
は端部に堆積させる。このとき、白く輝いている部位の
画像を採取し、自動（コンピュータ処理）又は手動（分
画して積算する等）で画像処理し、又は、その状態にお
いて目視により、上述した面積Ｓｘを算出する。
積している部位の表面積の測定方法〉まず、第２のバー
ナを点火せず、第１のバーナのみを点火して第１の火炎
のみを噴射させ、ガラス微粒子をガラスロッドの外周部
又は端部に堆積させる。このとき、ガラス微粒子は、高
温側から低温側に向かって働くサーモホレシス効果によ
り、高温側（火炎側）から低温側（堆積面側）へ向かっ
て堆積していく。燃料ガスの燃焼による火炎が届く範囲
では、火炎中のＳｉＯ2微粒子が高温になるため白く発
光するが、火炎の届かない範囲では、そのような発光は
見られない。ガラス微粒子が堆積している部位は、Ｓｉ
Ｏ2微粒子が加熱されるため自己発光して白く輝いてお
り、外縁の境界が明確となっている。そこで、その画像
を採取し、自動（コンピュータ処理）又は手動（分画し
て積算する等）で画像処理し、又は、その状態において
目視により、上述した面積Ｓｏを算出する。次に、第２
のバーナには燃料ガスのみを供給し、第１及び第２のバ
ーナの両方を点火し、第１の火炎と第２の火炎とを干渉
させた状態で、ガラス微粒子をガラスロッドの外周部又
は端部に堆積させる。このとき、白く輝いている部位の
画像を採取し、自動（コンピュータ処理）又は手動（分
画して積算する等）で画像処理し、又は、その状態にお
いて目視により、上述した面積Ｓｘを算出する。
【００２０】〈第１の火炎に含まれるガラス微粒子が堆
積している部位の表面温度の測定方法〉上記表面積の測
定方法において説明した白く輝いている部位の表面温度
分布を、サーモトレーサ（ＮＥＣ三栄社製）を用いて遠
隔測定し、得られた温度分布データより、その部位の最
高温度（最大値Ｔmax）と最低温度（最小値Ｔmin）を求
める。
積している部位の表面温度の測定方法〉上記表面積の測
定方法において説明した白く輝いている部位の表面温度
分布を、サーモトレーサ（ＮＥＣ三栄社製）を用いて遠
隔測定し、得られた温度分布データより、その部位の最
高温度（最大値Ｔmax）と最低温度（最小値Ｔmin）を求
める。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
実施形態を説明する。なお、同一の要素には同一の符号
を付し、重複する説明を省略する。
実施形態を説明する。なお、同一の要素には同一の符号
を付し、重複する説明を省略する。
【００２２】図１は、本発明による多孔質ガラス母材の
製造装置の一実施形態を示す構成図である。多孔質ガラ
ス母材製造装置１（多孔質ガラス母材の製造装置）に
は、反応容器１１の底壁にバーナ１２（第１のバーナ）
及びバーナ１３（第２のバーナ）が吹出口を内部に向け
て設けられており、反応容器１１の両側壁及び上壁に
は、それぞれ吸気口１５及び排気口１６が設けられてい
る。バーナ１２及びバーナ１３は、バーナ１２から噴射
される火炎Ｆ１２とバーナ１３から噴射される火炎Ｆ１
３とが干渉する位置にそれぞれ配置されている。また、
反応容器１１の側方には、回転チャック（図示せず）を
有する支持部材１４（把持回転手段）が設けられてお
り、この支持部材１４によって反応容器１１の両側壁を
貫通するガラスロッド４が把持且つ回転される。また、
支持部材１４は、回転チャックを回転させるための図示
しない駆動部に接続されている。また、バーナ１２及び
バーナ１３は、バーナ移動部１７に固定されており、バ
ーナ移動部１７は図示しない駆動部に接続されている。
バーナ１２には、燃料ガスとしてのＨ2及びＯ2並びに多
孔質ガラス母材５を合成するための原料ガスとしてのＳ
ｉＣｌ4及びＧｅＣｌ4を供給するための各供給管（図示
せず）が接続されており、一方、バーナ１３には、燃料
ガスとしてのＨ2及びＯ2、並びにＳｉＣｌ4を供給する
ための各供給管が接続されている。
製造装置の一実施形態を示す構成図である。多孔質ガラ
ス母材製造装置１（多孔質ガラス母材の製造装置）に
は、反応容器１１の底壁にバーナ１２（第１のバーナ）
及びバーナ１３（第２のバーナ）が吹出口を内部に向け
て設けられており、反応容器１１の両側壁及び上壁に
は、それぞれ吸気口１５及び排気口１６が設けられてい
る。バーナ１２及びバーナ１３は、バーナ１２から噴射
される火炎Ｆ１２とバーナ１３から噴射される火炎Ｆ１
３とが干渉する位置にそれぞれ配置されている。また、
反応容器１１の側方には、回転チャック（図示せず）を
有する支持部材１４（把持回転手段）が設けられてお
り、この支持部材１４によって反応容器１１の両側壁を
貫通するガラスロッド４が把持且つ回転される。また、
支持部材１４は、回転チャックを回転させるための図示
しない駆動部に接続されている。また、バーナ１２及び
バーナ１３は、バーナ移動部１７に固定されており、バ
ーナ移動部１７は図示しない駆動部に接続されている。
バーナ１２には、燃料ガスとしてのＨ2及びＯ2並びに多
孔質ガラス母材５を合成するための原料ガスとしてのＳ
ｉＣｌ4及びＧｅＣｌ4を供給するための各供給管（図示
せず）が接続されており、一方、バーナ１３には、燃料
ガスとしてのＨ2及びＯ2、並びにＳｉＣｌ4を供給する
ための各供給管が接続されている。
【００２３】このように構成された多孔質ガラス母材製
造装置１では、バーナ１２においてＳｉＯ2及びＧｅＯ2
を含むガラス微粒子が合成され、このガラス微粒子を含
む火炎Ｆ１２がガラスロッド４の外周部に向かって噴射
される。ガラス微粒子は火炎Ｆ１２の火勢によって、そ
の外周部上に投射され、徐々に堆積していく。この火炎
Ｆ１２の噴射は、ガラスロッド４が支持部材１４によっ
て回転されながら、且つ、バーナ移動部１７によってバ
ーナ１２，１３がガラスロッド４の軸方向に往復移動さ
れながら行われる。その結果、ガラスロッド４上に中空
状の多孔質ガラス母材５が形成される。このように多孔
質ガラス母材製造装置１は、ＯＶＤ法による多孔質ガラ
ス母材の製造に好適に用いられるものである。
造装置１では、バーナ１２においてＳｉＯ2及びＧｅＯ2
を含むガラス微粒子が合成され、このガラス微粒子を含
む火炎Ｆ１２がガラスロッド４の外周部に向かって噴射
される。ガラス微粒子は火炎Ｆ１２の火勢によって、そ
の外周部上に投射され、徐々に堆積していく。この火炎
Ｆ１２の噴射は、ガラスロッド４が支持部材１４によっ
て回転されながら、且つ、バーナ移動部１７によってバ
ーナ１２，１３がガラスロッド４の軸方向に往復移動さ
れながら行われる。その結果、ガラスロッド４上に中空
状の多孔質ガラス母材５が形成される。このように多孔
質ガラス母材製造装置１は、ＯＶＤ法による多孔質ガラ
ス母材の製造に好適に用いられるものである。
【００２４】ここで、バーナ１３から噴射される火炎Ｆ
１３には、ＧｅＯ2から成るガラス微粒子が含まれてお
らず、また、上述したように、バーナ１２から噴射され
る火炎Ｆ１２には火炎Ｆ１３が干渉する。図２は、この
火炎Ｆ１２，Ｆ１３が互いに干渉することにより、火炎
Ｆ１２に含まれるガラス微粒子の広がりが制限された状
態を示す模式図である。バーナ１２で生成されたガラス
微粒子Ｇ１２は、バーナ１３から火炎Ｆ１３が噴射され
ていないときには、図２に示す領域Ａ０の範囲に広がる
のに対し、火炎Ｆ１３が噴出されるとガラス微粒子Ｇ１
２の広がりは領域Ａ０に比して狭い領域Ａ１に制限され
る。バーナ１３から噴射される火炎Ｆ１３にはＳｉＯ2
から成るガラス微粒子Ｇ１３が含まれるが、ガラス微粒
子Ｇ１２中のＧｅＯ2の広がりは、領域Ａ１の範囲に制
限される。
１３には、ＧｅＯ2から成るガラス微粒子が含まれてお
らず、また、上述したように、バーナ１２から噴射され
る火炎Ｆ１２には火炎Ｆ１３が干渉する。図２は、この
火炎Ｆ１２，Ｆ１３が互いに干渉することにより、火炎
Ｆ１２に含まれるガラス微粒子の広がりが制限された状
態を示す模式図である。バーナ１２で生成されたガラス
微粒子Ｇ１２は、バーナ１３から火炎Ｆ１３が噴射され
ていないときには、図２に示す領域Ａ０の範囲に広がる
のに対し、火炎Ｆ１３が噴出されるとガラス微粒子Ｇ１
２の広がりは領域Ａ０に比して狭い領域Ａ１に制限され
る。バーナ１３から噴射される火炎Ｆ１３にはＳｉＯ2
から成るガラス微粒子Ｇ１３が含まれるが、ガラス微粒
子Ｇ１２中のＧｅＯ2の広がりは、領域Ａ１の範囲に制
限される。
【００２５】図３は、このように空間的な広がりが制限
されたガラス微粒子Ｇ１２が堆積しているガラスロッド
４の外周部の表面状態を示す模式図である。図３におい
てＳｘは、上記の広がりが制限されたガラス微粒子Ｇ１
２が堆積しているガラスロッド４上の部位の表面積、す
なわち、ＧｅＯ2が堆積している部位の表面積を示す。
一方、Ｓｏ（Ｓｘを含む範囲）は、バーナ１３から火炎
Ｆ１３が噴射されていないときにガラス微粒子Ｇ１２が
堆積する部位の表面積を示す。なお、Ｓ１３は、バーナ
１３からのガラス微粒子Ｇ１３が堆積している部位を示
す。本発明の多孔質ガラス母材製造装置１及び方法で
は、このガラス微粒子Ｇ１２が堆積している部位表面の
面積Ｓｘが、好ましくは下記式（１）； ５［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦６０［％］ …（１） で表される関係、特に好ましくは下記式（８）； ２０［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦４０［％］ …（８） で表される関係を満たす所定の面積とされている。この
火炎干渉割合が６０％を超える場合には、多孔質ガラス
母材５の製造における原料収率が低下し、多孔質ガラス
母材の合成速度が工業上好ましくない程に遅くなる傾向
にある。一方、この火炎干渉割合が５％未満の場合に
は、多孔質ガラス母材５を焼結して得られる光ファイバ
母材の断面径方向におけるＧｅＯ2濃度分布及び屈折率
プロファイルに、問題となりうるピークの発生する確率
が高まる傾向にある。
されたガラス微粒子Ｇ１２が堆積しているガラスロッド
４の外周部の表面状態を示す模式図である。図３におい
てＳｘは、上記の広がりが制限されたガラス微粒子Ｇ１
２が堆積しているガラスロッド４上の部位の表面積、す
なわち、ＧｅＯ2が堆積している部位の表面積を示す。
一方、Ｓｏ（Ｓｘを含む範囲）は、バーナ１３から火炎
Ｆ１３が噴射されていないときにガラス微粒子Ｇ１２が
堆積する部位の表面積を示す。なお、Ｓ１３は、バーナ
１３からのガラス微粒子Ｇ１３が堆積している部位を示
す。本発明の多孔質ガラス母材製造装置１及び方法で
は、このガラス微粒子Ｇ１２が堆積している部位表面の
面積Ｓｘが、好ましくは下記式（１）； ５［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦６０［％］ …（１） で表される関係、特に好ましくは下記式（８）； ２０［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦４０［％］ …（８） で表される関係を満たす所定の面積とされている。この
火炎干渉割合が６０％を超える場合には、多孔質ガラス
母材５の製造における原料収率が低下し、多孔質ガラス
母材の合成速度が工業上好ましくない程に遅くなる傾向
にある。一方、この火炎干渉割合が５％未満の場合に
は、多孔質ガラス母材５を焼結して得られる光ファイバ
母材の断面径方向におけるＧｅＯ2濃度分布及び屈折率
プロファイルに、問題となりうるピークの発生する確率
が高まる傾向にある。
【００２６】図４は、ガラス微粒子Ｇ１２が堆積してい
る部位（上記面積Ｓｘに対応する部位）における多孔質
ガラス母材５の軸方向（図中Ｘ軸）に沿う表面温度分布
を示す模式図である。表面温度分布においては、上記部
位の中心部が最も高く、部位の周縁部に向かって徐々に
温度が低下する温度勾配となっている。また、図１に示
す火炎Ｆ１２と火炎Ｆ１３との干渉の影響により、バー
ナ１３から火炎Ｆ１３の噴射がない場合に比して、この
温度勾配は緩やかにされている。具体的には、バーナ１
２，１３の間隔や燃料ガスのバーナ１２，１３への供給
量等を適宜調整し、ガラス微粒子Ｇ１２が堆積している
上記部位の表面温度が、好ましくは下記式（２）； Ｔmax−Ｔmin≦２００℃ …（２） ［式中、Ｔmaxは、上記部位における表面温度の最大値
を示し、Tminは、上記部位における表面温度の最小値を
示す。］で表される関係を満たすように調節されると好
適である。
る部位（上記面積Ｓｘに対応する部位）における多孔質
ガラス母材５の軸方向（図中Ｘ軸）に沿う表面温度分布
を示す模式図である。表面温度分布においては、上記部
位の中心部が最も高く、部位の周縁部に向かって徐々に
温度が低下する温度勾配となっている。また、図１に示
す火炎Ｆ１２と火炎Ｆ１３との干渉の影響により、バー
ナ１３から火炎Ｆ１３の噴射がない場合に比して、この
温度勾配は緩やかにされている。具体的には、バーナ１
２，１３の間隔や燃料ガスのバーナ１２，１３への供給
量等を適宜調整し、ガラス微粒子Ｇ１２が堆積している
上記部位の表面温度が、好ましくは下記式（２）； Ｔmax−Ｔmin≦２００℃ …（２） ［式中、Ｔmaxは、上記部位における表面温度の最大値
を示し、Tminは、上記部位における表面温度の最小値を
示す。］で表される関係を満たすように調節されると好
適である。
【００２７】このような多孔質ガラス母材製造装置１及
び方法によれば、ガラスロッド４の外周部上においてＧ
ｅＯ2を含むガラス微粒子Ｇ１２が堆積している部位の
範囲が狭められるとともに、その部位表面の周縁部の温
度低下が抑えられるので、上記周縁部に堆積するガラス
微粒子中のＧｅＯ2濃度が上記部位表面の中心部に比し
て極端に高められることを防止することができる。した
がって、多孔質ガラス母材５を焼結して得られる光ファ
イバ母材の断面径方向におけるＧｅＯ2濃度分布、及
び、屈折率プロファイルに従来問題となっていたピーク
が生じるおそれを格段に低減することでき、良好な特性
を有する多孔質ガラス母材５及び光ファイバ母材を簡易
に且つ確実に得ることができる。
び方法によれば、ガラスロッド４の外周部上においてＧ
ｅＯ2を含むガラス微粒子Ｇ１２が堆積している部位の
範囲が狭められるとともに、その部位表面の周縁部の温
度低下が抑えられるので、上記周縁部に堆積するガラス
微粒子中のＧｅＯ2濃度が上記部位表面の中心部に比し
て極端に高められることを防止することができる。した
がって、多孔質ガラス母材５を焼結して得られる光ファ
イバ母材の断面径方向におけるＧｅＯ2濃度分布、及
び、屈折率プロファイルに従来問題となっていたピーク
が生じるおそれを格段に低減することでき、良好な特性
を有する多孔質ガラス母材５及び光ファイバ母材を簡易
に且つ確実に得ることができる。
【００２８】また、上記面積Ｓｘは、バーナ１２，１３
の相対的な位置を調整して火炎Ｆ１２，Ｆ１３との干渉
の度合いを調節することによって所望の面積とすること
ができるので、上記ＧｅＯ2濃度分布及び上記屈折率プ
ロファイルにおけるピークの発生を確実に防止すること
が可能である。よって、従来に比して、多孔質ガラス母
材５、ひいては光ファイバ母材の製造に係る手間及び工
期が格別に軽減されるので、経済性を格段に向上させる
ことが可能となるとともに、良好な特性を有する多孔質
ガラス母材５及び光ファイバ母材を一層簡易に且つ一層
確実に得ることができる。また、上記面積Ｓｘが、好ま
しくは上記式（１）に示す関係を満たす値とされ、特に
好ましくは上記式（８）に示す関係を満たす値とされる
ので、多孔質ガラス母材５の製造における原料収率及び
合成速度を良好に保ちつつ、問題となる上記ピークの発
生を一層抑制することが可能となる。
の相対的な位置を調整して火炎Ｆ１２，Ｆ１３との干渉
の度合いを調節することによって所望の面積とすること
ができるので、上記ＧｅＯ2濃度分布及び上記屈折率プ
ロファイルにおけるピークの発生を確実に防止すること
が可能である。よって、従来に比して、多孔質ガラス母
材５、ひいては光ファイバ母材の製造に係る手間及び工
期が格別に軽減されるので、経済性を格段に向上させる
ことが可能となるとともに、良好な特性を有する多孔質
ガラス母材５及び光ファイバ母材を一層簡易に且つ一層
確実に得ることができる。また、上記面積Ｓｘが、好ま
しくは上記式（１）に示す関係を満たす値とされ、特に
好ましくは上記式（８）に示す関係を満たす値とされる
ので、多孔質ガラス母材５の製造における原料収率及び
合成速度を良好に保ちつつ、問題となる上記ピークの発
生を一層抑制することが可能となる。
【００２９】さらに、ガラス微粒子Ｇ１２が堆積してい
るガラスロッド４上の上記部位の表面温度が、上記式
（２）に示す関係を満たしていると、上記（Ｔmax−Ｔm
in）が２００℃を超えるような温度勾配がある場合に比
して、上記部位表面の周縁部において生成されるＧｅＯ
2量が少なくなるので、上述したＧｅＯ2濃度分布及び屈
折率プロファイルにおいて問題となるピークの発生を一
層確実に防止することが可能となる。
るガラスロッド４上の上記部位の表面温度が、上記式
（２）に示す関係を満たしていると、上記（Ｔmax−Ｔm
in）が２００℃を超えるような温度勾配がある場合に比
して、上記部位表面の周縁部において生成されるＧｅＯ
2量が少なくなるので、上述したＧｅＯ2濃度分布及び屈
折率プロファイルにおいて問題となるピークの発生を一
層確実に防止することが可能となる。
【００３０】次に、図５は、本発明による多孔質ガラス
母材の製造装置に係る他の実施形態を示す構成図であ
る。多孔質ガラス母材製造装置２には、反応容器１１の
下部にバーナ１２，１３が吹出口を内部に向けて斜めに
設けられており、反応容器１１の側壁には、吸気口１５
及び排気口１６が設けられている。バーナ１２及びバー
ナ１３は、バーナ１２から噴射される火炎Ｆ１２と、バ
ーナ１３から噴射される火炎Ｆ１３とが干渉する位置に
それぞれ配置されている。また、反応容器１１の上方に
は、回転チャック（図示せず）を有する支持部材２４
（把持移動手段）が設けられており、この支持部材２４
によって反応容器１１内に鉛直に配置されたガラスロッ
ド６が把持、回転、及び上方に移動される。支持部材２
４は、回転チャックを回転させ、且つ、ガラスロッド６
を移動させるための図示しない駆動部に接続されてい
る。
母材の製造装置に係る他の実施形態を示す構成図であ
る。多孔質ガラス母材製造装置２には、反応容器１１の
下部にバーナ１２，１３が吹出口を内部に向けて斜めに
設けられており、反応容器１１の側壁には、吸気口１５
及び排気口１６が設けられている。バーナ１２及びバー
ナ１３は、バーナ１２から噴射される火炎Ｆ１２と、バ
ーナ１３から噴射される火炎Ｆ１３とが干渉する位置に
それぞれ配置されている。また、反応容器１１の上方に
は、回転チャック（図示せず）を有する支持部材２４
（把持移動手段）が設けられており、この支持部材２４
によって反応容器１１内に鉛直に配置されたガラスロッ
ド６が把持、回転、及び上方に移動される。支持部材２
４は、回転チャックを回転させ、且つ、ガラスロッド６
を移動させるための図示しない駆動部に接続されてい
る。
【００３１】このように構成された多孔質ガラス母材製
造装置１では、バーナ１２においてＳｉＯ2及びＧｅＯ2
を含むガラス微粒子が合成され、このガラス微粒子を含
む火炎Ｆ１２がガラスロッド４の端部に向かって噴射さ
れる。ガラス微粒子は火炎Ｆ１２の火勢によって、その
端部上に投射され、徐々に堆積していく。この火炎Ｆ１
２の噴射は、ガラスロッド６が支持部材２４によって回
転されながら、且つ、上方に移動されながら行われる。
その結果、ガラスロッド６の軸方向の端部上に中実状の
多孔質ガラス母材７が形成される。このように多孔質ガ
ラス母材製造装置２は、ＶＡＤ法による多孔質ガラス母
材の製造に好適に用いられるものである。
造装置１では、バーナ１２においてＳｉＯ2及びＧｅＯ2
を含むガラス微粒子が合成され、このガラス微粒子を含
む火炎Ｆ１２がガラスロッド４の端部に向かって噴射さ
れる。ガラス微粒子は火炎Ｆ１２の火勢によって、その
端部上に投射され、徐々に堆積していく。この火炎Ｆ１
２の噴射は、ガラスロッド６が支持部材２４によって回
転されながら、且つ、上方に移動されながら行われる。
その結果、ガラスロッド６の軸方向の端部上に中実状の
多孔質ガラス母材７が形成される。このように多孔質ガ
ラス母材製造装置２は、ＶＡＤ法による多孔質ガラス母
材の製造に好適に用いられるものである。
【００３２】この多孔質ガラス母材製造装置２において
も、多孔質ガラス母材製造装置１と同様に、バーナ１２
から噴射される火炎Ｆ１２に対して、バーナ１３から噴
射されるＧｅＯ2を含まない火炎Ｆ１３が干渉するよう
になっている。したがって、多孔質ガラス母材製造装置
１と同様な作用及び効果を奏し、従来に比して、多孔質
ガラス母材５、ひいては光ファイバ母材の製造に係る手
間及び工期が格別に軽減されて経済性を格段に向上させ
ることが可能となる。また、上記の問題となるピークの
発生が防止され、良好な特性を有する多孔質ガラス母材
５及び光ファイバ母材を簡易に且つ確実に得ることがで
きる。
も、多孔質ガラス母材製造装置１と同様に、バーナ１２
から噴射される火炎Ｆ１２に対して、バーナ１３から噴
射されるＧｅＯ2を含まない火炎Ｆ１３が干渉するよう
になっている。したがって、多孔質ガラス母材製造装置
１と同様な作用及び効果を奏し、従来に比して、多孔質
ガラス母材５、ひいては光ファイバ母材の製造に係る手
間及び工期が格別に軽減されて経済性を格段に向上させ
ることが可能となる。また、上記の問題となるピークの
発生が防止され、良好な特性を有する多孔質ガラス母材
５及び光ファイバ母材を簡易に且つ確実に得ることがで
きる。
【００３３】なお、上述した多孔質ガラス母材製造装置
１，２ではバーナ１３へＳｉＣｌ4と燃料ガスが供給さ
れるようになっているが、ＳｉＣｌ4を供給せずに燃料
ガスのみを供給してももちろんよい。また、バーナ１
２，１３には、原料ガス及び燃料ガスの他に、通常、Ａ
ｒ等のキャリアガスが供給され、他のドーパントの原料
ガス、例えば、Ｆ（フッ素）等を供給してもよい。さら
に、バーナ１２，１３の本数は図示したものに限定され
るものではなく、バーナ１２からのガラス微粒子Ｇ１２
の堆積範囲を良好に制限できるような本数が適宜配置さ
れていればよい。特に、ＶＡＤ法に好適な多孔質ガラス
母材製造装置２においては、バーナ１２，１３を各１台
づつ用い、バーナ１２をバーナ１３の上方に配置しても
好ましい。
１，２ではバーナ１３へＳｉＣｌ4と燃料ガスが供給さ
れるようになっているが、ＳｉＣｌ4を供給せずに燃料
ガスのみを供給してももちろんよい。また、バーナ１
２，１３には、原料ガス及び燃料ガスの他に、通常、Ａ
ｒ等のキャリアガスが供給され、他のドーパントの原料
ガス、例えば、Ｆ（フッ素）等を供給してもよい。さら
に、バーナ１２，１３の本数は図示したものに限定され
るものではなく、バーナ１２からのガラス微粒子Ｇ１２
の堆積範囲を良好に制限できるような本数が適宜配置さ
れていればよい。特に、ＶＡＤ法に好適な多孔質ガラス
母材製造装置２においては、バーナ１２，１３を各１台
づつ用い、バーナ１２をバーナ１３の上方に配置しても
好ましい。
【００３４】
【実施例】以下、本発明に係る具体的な実施例について
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
【００３５】〈実施例１〜５〉図１に示す構成の多孔質
ガラス母材製造装置１を使用し、ガラスロッド４の周囲
に順次ガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラス母材を製
造した（ＯＶＤ法）。バーナ１２には、ガラス微粒子の
原料となるＳｉＣｌ4を流量１．５ｌ／分で、及びＧｅ
Ｃｌ4を流量０．２ｌ／分で、燃料ガスとしてのＯ2を流
量４０ｌ／分で、及びＨ2を流量４０ｌ／分で、並びに
キャリアガスとしてのＡｒを流量６ｌ／分で供給した。
また、その両側に配したバーナ１３には、Ｏ2を流量２
０ｌ／分で、Ｈ2を流量１５ｌ／分で、及びＡｒを流量
３ｌ／分で供給した。そして、バーナ１２とバーナ１３
との間隔を種々変化させ、すなわち、火炎Ｆ１２と火炎
Ｆ１３との干渉の度合い（上記式（１）及び（８）の説
明において言及した「火炎干渉割合」）を種々変化させ
て得た各多孔質ガラス母材を、高温に保った焼結炉内で
一定時間保持して焼結し、その後冷却して各光ファイバ
母材を得た。これら光ファイバ母材について、プリフォ
ームアナライザにより断面径方向の屈折率プロファイル
を、ＥＰＭＡにより同ＧｅＯ2濃度分布を測定した。こ
れらの結果を、各多孔質ガラス母材の製造条件とともに
表１に示す。表中のピークの有無は、屈折率プロファイ
ル測定が不可であったものについては、ＧｅＯ2濃度分
布において確認し、ピークが確認されたものについて
は、上記式（７）の関係によって得られるピーク割合が
３０％以上のものは明確にピークとして確認できること
からピーク「あり」と評価した。また、このピーク割合
が３〜３０％のものはピーク「若干あり」と評価し、ピ
ーク割合が３％未満のものは「なし」とした。また、判
定においては、収率が１５％未満のもの、又は、ピーク
が「あり」のものは改善が認められないので「×」を付
し、ピークが「若干あり」のものは改善効果が認められ
たと判断して「△」とした。また、収率が２５％未満で
あるものについても製造効率の観点から「△」とした。
一方、ピークが生じず、且つ、収率が２５％以上であっ
たものは、ピークの低減効果が特に優れ、且つ、製造効
率の観点からも多孔質ガラス母材の合成速度が十分であ
ると判断して「○」とした。この結果より、ＯＶＤ法に
適用した場合の本発明による多孔質ガラス母材の製造装
置及び方法の優位性が理解される。そして、火炎干渉割
合が５％以上であると、ＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プ
ロファイルに問題となりうるピークが発生することを防
止でき、特に、火炎干渉割合が２０％以上、温度範囲が
２００℃以下であると、ピークは発生しないことが確認
された。また、火炎干渉割合を５〜２５％の範囲として
も工業上十分な収率が得られることも確認された。
ガラス母材製造装置１を使用し、ガラスロッド４の周囲
に順次ガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラス母材を製
造した（ＯＶＤ法）。バーナ１２には、ガラス微粒子の
原料となるＳｉＣｌ4を流量１．５ｌ／分で、及びＧｅ
Ｃｌ4を流量０．２ｌ／分で、燃料ガスとしてのＯ2を流
量４０ｌ／分で、及びＨ2を流量４０ｌ／分で、並びに
キャリアガスとしてのＡｒを流量６ｌ／分で供給した。
また、その両側に配したバーナ１３には、Ｏ2を流量２
０ｌ／分で、Ｈ2を流量１５ｌ／分で、及びＡｒを流量
３ｌ／分で供給した。そして、バーナ１２とバーナ１３
との間隔を種々変化させ、すなわち、火炎Ｆ１２と火炎
Ｆ１３との干渉の度合い（上記式（１）及び（８）の説
明において言及した「火炎干渉割合」）を種々変化させ
て得た各多孔質ガラス母材を、高温に保った焼結炉内で
一定時間保持して焼結し、その後冷却して各光ファイバ
母材を得た。これら光ファイバ母材について、プリフォ
ームアナライザにより断面径方向の屈折率プロファイル
を、ＥＰＭＡにより同ＧｅＯ2濃度分布を測定した。こ
れらの結果を、各多孔質ガラス母材の製造条件とともに
表１に示す。表中のピークの有無は、屈折率プロファイ
ル測定が不可であったものについては、ＧｅＯ2濃度分
布において確認し、ピークが確認されたものについて
は、上記式（７）の関係によって得られるピーク割合が
３０％以上のものは明確にピークとして確認できること
からピーク「あり」と評価した。また、このピーク割合
が３〜３０％のものはピーク「若干あり」と評価し、ピ
ーク割合が３％未満のものは「なし」とした。また、判
定においては、収率が１５％未満のもの、又は、ピーク
が「あり」のものは改善が認められないので「×」を付
し、ピークが「若干あり」のものは改善効果が認められ
たと判断して「△」とした。また、収率が２５％未満で
あるものについても製造効率の観点から「△」とした。
一方、ピークが生じず、且つ、収率が２５％以上であっ
たものは、ピークの低減効果が特に優れ、且つ、製造効
率の観点からも多孔質ガラス母材の合成速度が十分であ
ると判断して「○」とした。この結果より、ＯＶＤ法に
適用した場合の本発明による多孔質ガラス母材の製造装
置及び方法の優位性が理解される。そして、火炎干渉割
合が５％以上であると、ＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プ
ロファイルに問題となりうるピークが発生することを防
止でき、特に、火炎干渉割合が２０％以上、温度範囲が
２００℃以下であると、ピークは発生しないことが確認
された。また、火炎干渉割合を５〜２５％の範囲として
も工業上十分な収率が得られることも確認された。
【００３６】
【表１】
【００３７】〈比較例１〉バーナ１２，１３からの火炎
Ｆ１２，Ｆ１３を互いに干渉させなかったこと以外は、
上記実施例１と同様にして多孔質ガラス母材を製造し
た。この多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様に
して、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等
の測定を行った。結果を表１にあわせて示す。この結
果、プリフォームアナライザによる光ファイバ母材の屈
折率測定を行うことができず、ＧｅＯ2濃度分布におい
て大きなピークが生じていた。
Ｆ１２，Ｆ１３を互いに干渉させなかったこと以外は、
上記実施例１と同様にして多孔質ガラス母材を製造し
た。この多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様に
して、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等
の測定を行った。結果を表１にあわせて示す。この結
果、プリフォームアナライザによる光ファイバ母材の屈
折率測定を行うことができず、ＧｅＯ2濃度分布におい
て大きなピークが生じていた。
【００３８】〈実施例６〜１０〉図５に示す構成の多孔
質ガラス母材製造装置２を使用し、ガラスロッド６の周
囲に順次ガラス微粒子層を積層して多孔質ガラス母材を
製造した（ＶＡＤ法）。バーナ１２には、ガラス微粒子
の原料となるＳｉＣｌ4を流量１．５ｌ／分で、及びＧ
ｅＣｌ4を流量０．２ｌ／分で、燃料ガスとしてのＯ2を
流量４０ｌ／分で、及びＨ2を流量４０ｌ／分で、並び
にキャリアガスとしてのＡｒを流量６ｌ／分で供給し
た。また、その上下に配したバーナ１３には、Ｏ2を流
量２０ｌ／分で、Ｈ2を流量１５ｌ／分で、及びＡｒを
流量３ｌ／分で供給した。そして、バーナ１２とバーナ
１３との間隔を種々変化させ、すなわち、火炎Ｆ１２と
火炎Ｆ１３との干渉の度合い（火炎干渉割合）を種々変
化させて得た各多孔質ガラス母材から、上記実施例１と
同様にして、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファ
イル等の測定を行った。これらの結果を、各多孔質ガラ
ス母材の製造条件とともに表２に示す。表中の評価事項
の凡例は上記実施例１〜５と同様である。この結果よ
り、ＶＡＤ法においても、本発明による多孔質ガラス母
材の製造装置及び方法の優位性が理解される。そして、
火炎干渉割合が１０％以上であると、ＧｅＯ 2濃度分布
及び屈折率プロファイルに問題となりうるピークが発生
することを防止でき、特に、火炎干渉割合が２０％以
上、温度範囲が２００℃以下であると、ピークは発生し
ないことが確認された。また、火炎干渉割合を１０〜５
０％の範囲としても工業上十分な収率が得られることも
確認された。
質ガラス母材製造装置２を使用し、ガラスロッド６の周
囲に順次ガラス微粒子層を積層して多孔質ガラス母材を
製造した（ＶＡＤ法）。バーナ１２には、ガラス微粒子
の原料となるＳｉＣｌ4を流量１．５ｌ／分で、及びＧ
ｅＣｌ4を流量０．２ｌ／分で、燃料ガスとしてのＯ2を
流量４０ｌ／分で、及びＨ2を流量４０ｌ／分で、並び
にキャリアガスとしてのＡｒを流量６ｌ／分で供給し
た。また、その上下に配したバーナ１３には、Ｏ2を流
量２０ｌ／分で、Ｈ2を流量１５ｌ／分で、及びＡｒを
流量３ｌ／分で供給した。そして、バーナ１２とバーナ
１３との間隔を種々変化させ、すなわち、火炎Ｆ１２と
火炎Ｆ１３との干渉の度合い（火炎干渉割合）を種々変
化させて得た各多孔質ガラス母材から、上記実施例１と
同様にして、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファ
イル等の測定を行った。これらの結果を、各多孔質ガラ
ス母材の製造条件とともに表２に示す。表中の評価事項
の凡例は上記実施例１〜５と同様である。この結果よ
り、ＶＡＤ法においても、本発明による多孔質ガラス母
材の製造装置及び方法の優位性が理解される。そして、
火炎干渉割合が１０％以上であると、ＧｅＯ 2濃度分布
及び屈折率プロファイルに問題となりうるピークが発生
することを防止でき、特に、火炎干渉割合が２０％以
上、温度範囲が２００℃以下であると、ピークは発生し
ないことが確認された。また、火炎干渉割合を１０〜５
０％の範囲としても工業上十分な収率が得られることも
確認された。
【００３９】
【表２】
【００４０】〈比較例２〉バーナ１２，１３からの火炎
Ｆ１２，Ｆ１３を互いに干渉させなかったこと以外は、
上記実施例６と同様にして多孔質ガラス母材を製造し
た。この多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様に
して、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等
の測定を行った。結果を表２にあわせて示す。この結
果、プリフォームアナライザによる光ファイバ母材の屈
折率測定を行うことができず、ＧｅＯ2濃度分布におい
て大きなピークが生じていた。
Ｆ１２，Ｆ１３を互いに干渉させなかったこと以外は、
上記実施例６と同様にして多孔質ガラス母材を製造し
た。この多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様に
して、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等
の測定を行った。結果を表２にあわせて示す。この結
果、プリフォームアナライザによる光ファイバ母材の屈
折率測定を行うことができず、ＧｅＯ2濃度分布におい
て大きなピークが生じていた。
【００４１】〈実施例１１〜１４〉図５に示す多孔質ガ
ラス母材製造装置２において、バーナ１２，１３の代わ
りに図８に示す構成のバーナ３１，３２を用いて多孔質
ガラス母材１０を製造した（軸付けＶＡＤ法）。バーナ
３１は光ファイバのコアに相当する部分を合成するため
のコア合成用バーナであり、このバーナ３１には、ガラ
ス微粒子の原料となるＳｉＣｌ4を流量１．５ｌ／分
で、及びＧｅＣｌ4を流量０．２ｌ／分で、燃料ガスと
してのＯ2を流量４０ｌ／分で、及びＨ2を流量４０ｌ／
分で、並びにキャリアガスとしてのＡｒを流量６ｌ／分
で供給した。一方、バーナ３２は光ファイバのクラッド
に相当する部分を合成するためのクラッド合成用バーナ
であり、このバーナ３２には、ガラス微粒子の原料とな
るＳｉＣｌ4を流量０．５ｌ／分で、燃料ガスとしての
Ｏ2を流量２０ｌ／分で、及びＨ2を流量１５ｌ／分で、
並びにキャリアガスとしてのＡｒを流量３ｌ／分で供給
した。そして、バーナ３１とバーナ３２との間隔を種々
変化させ、すなわち、火炎干渉割合を種々変化させて得
た各多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様にし
て、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等の
測定を行った。これらの結果を、各多孔質ガラス母材の
製造条件とともに表３に示す。表中の評価事項の凡例は
上記実施例１〜５と同様である。この結果より、軸付け
ＶＡＤ法においても、本発明による多孔質ガラス母材の
製造装置及び方法の優位性が理解される。特に、火炎干
渉割合が２０％以上であり、温度範囲が２００℃以下で
あると、ＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファイルに問
題となりうるピークが発生せず、さらに、この火炎干渉
割合が６０％以下であると、工業上好ましい収率を達成
できることが確認された。そして、ピークの発生防止及
び収率向上の観点からは、火炎干渉割合が２０〜４０％
であると一層好適であることが判明した。
ラス母材製造装置２において、バーナ１２，１３の代わ
りに図８に示す構成のバーナ３１，３２を用いて多孔質
ガラス母材１０を製造した（軸付けＶＡＤ法）。バーナ
３１は光ファイバのコアに相当する部分を合成するため
のコア合成用バーナであり、このバーナ３１には、ガラ
ス微粒子の原料となるＳｉＣｌ4を流量１．５ｌ／分
で、及びＧｅＣｌ4を流量０．２ｌ／分で、燃料ガスと
してのＯ2を流量４０ｌ／分で、及びＨ2を流量４０ｌ／
分で、並びにキャリアガスとしてのＡｒを流量６ｌ／分
で供給した。一方、バーナ３２は光ファイバのクラッド
に相当する部分を合成するためのクラッド合成用バーナ
であり、このバーナ３２には、ガラス微粒子の原料とな
るＳｉＣｌ4を流量０．５ｌ／分で、燃料ガスとしての
Ｏ2を流量２０ｌ／分で、及びＨ2を流量１５ｌ／分で、
並びにキャリアガスとしてのＡｒを流量３ｌ／分で供給
した。そして、バーナ３１とバーナ３２との間隔を種々
変化させ、すなわち、火炎干渉割合を種々変化させて得
た各多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様にし
て、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等の
測定を行った。これらの結果を、各多孔質ガラス母材の
製造条件とともに表３に示す。表中の評価事項の凡例は
上記実施例１〜５と同様である。この結果より、軸付け
ＶＡＤ法においても、本発明による多孔質ガラス母材の
製造装置及び方法の優位性が理解される。特に、火炎干
渉割合が２０％以上であり、温度範囲が２００℃以下で
あると、ＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファイルに問
題となりうるピークが発生せず、さらに、この火炎干渉
割合が６０％以下であると、工業上好ましい収率を達成
できることが確認された。そして、ピークの発生防止及
び収率向上の観点からは、火炎干渉割合が２０〜４０％
であると一層好適であることが判明した。
【００４２】
【表３】
【００４３】〈比較例３〉バーナ３１，３２からの火炎
を互いに干渉させなかったこと以外は、上記実施例１１
と同様にして多孔質ガラス母材を製造した。この多孔質
ガラス母材から、上記実施例１と同様にして、光ファイ
バ母材を製造し、屈折率プロファイル等の測定を行っ
た。結果を表３にあわせて示す。この結果、プリフォー
ムアナライザによる光ファイバ母材の屈折率測定を行う
ことができず、ＧｅＯ2濃度分布において大きなピーク
が生じていた。
を互いに干渉させなかったこと以外は、上記実施例１１
と同様にして多孔質ガラス母材を製造した。この多孔質
ガラス母材から、上記実施例１と同様にして、光ファイ
バ母材を製造し、屈折率プロファイル等の測定を行っ
た。結果を表３にあわせて示す。この結果、プリフォー
ムアナライザによる光ファイバ母材の屈折率測定を行う
ことができず、ＧｅＯ2濃度分布において大きなピーク
が生じていた。
【００４４】〈実施例１５〜１８〉図５に示す多孔質ガ
ラス母材製造装置２において、ガラスロッドとして図９
に示すジャケット用ロッド８を用い、多孔質ガラス母材
としてジャケット９を製造した（ジャケットＶＡＤ
法）。バーナ１２には、ガラス微粒子の原料となるＳｉ
Ｃｌ4を流量１．５ｌ／分で、及びＧｅＣｌ4を流量０．
２ｌ／分で、燃料ガスとしてのＯ2を流量４０ｌ／分
で、及びＨ2を流量４０ｌ／分で、並びにキャリアガス
としてのＡｒを流量６ｌ／分で供給した。一方、バーナ
１３には、ガラス微粒子の原料となるＳｉＣｌ4を流量
０．５ｌ／分で、燃料ガスとしてのＯ2を流量２０ｌ／
分で、及びＨ2を流量１５ｌ／分で、並びにキャリアガ
スとしてのＡｒを流量３ｌ／分で供給した。そして、バ
ーナ１２とバーナ１３との間隔を種々変化させ、すなわ
ち、火炎干渉割合を種々変化させて得た各多孔質ガラス
母材（ジャケット９）から、上記実施例１と同様にし
て、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等の
測定を行った。これらの結果を、各多孔質ガラス母材の
製造条件とともに表４に示す。表中の評価事項の凡例は
上記実施例１〜５と同様である。この結果より、ジャケ
ットＶＡＤ法においても、本発明による多孔質ガラス母
材の製造装置及び方法の優位性が理解される。また、火
炎干渉割合が２０％以上であり、温度範囲が２００℃以
下であると、ＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファイル
に問題となりうるピークが発生せず、さらに、この火炎
干渉割合が６０％以下であると、工業上好ましい収率を
達成できることが確認された。そして、ジャケットＶＡ
Ｄ法においても、火炎干渉割合を２０〜４０％とする
と、ピークの発生防止及び収率向上の観点から非常に有
効であることが判明した。
ラス母材製造装置２において、ガラスロッドとして図９
に示すジャケット用ロッド８を用い、多孔質ガラス母材
としてジャケット９を製造した（ジャケットＶＡＤ
法）。バーナ１２には、ガラス微粒子の原料となるＳｉ
Ｃｌ4を流量１．５ｌ／分で、及びＧｅＣｌ4を流量０．
２ｌ／分で、燃料ガスとしてのＯ2を流量４０ｌ／分
で、及びＨ2を流量４０ｌ／分で、並びにキャリアガス
としてのＡｒを流量６ｌ／分で供給した。一方、バーナ
１３には、ガラス微粒子の原料となるＳｉＣｌ4を流量
０．５ｌ／分で、燃料ガスとしてのＯ2を流量２０ｌ／
分で、及びＨ2を流量１５ｌ／分で、並びにキャリアガ
スとしてのＡｒを流量３ｌ／分で供給した。そして、バ
ーナ１２とバーナ１３との間隔を種々変化させ、すなわ
ち、火炎干渉割合を種々変化させて得た各多孔質ガラス
母材（ジャケット９）から、上記実施例１と同様にし
て、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等の
測定を行った。これらの結果を、各多孔質ガラス母材の
製造条件とともに表４に示す。表中の評価事項の凡例は
上記実施例１〜５と同様である。この結果より、ジャケ
ットＶＡＤ法においても、本発明による多孔質ガラス母
材の製造装置及び方法の優位性が理解される。また、火
炎干渉割合が２０％以上であり、温度範囲が２００℃以
下であると、ＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロファイル
に問題となりうるピークが発生せず、さらに、この火炎
干渉割合が６０％以下であると、工業上好ましい収率を
達成できることが確認された。そして、ジャケットＶＡ
Ｄ法においても、火炎干渉割合を２０〜４０％とする
と、ピークの発生防止及び収率向上の観点から非常に有
効であることが判明した。
【００４５】
【表４】
【００４６】〈比較例４〉バーナ１２，１３からの火炎
Ｆ１２，Ｆ１３を互いに干渉させなかったこと以外は、
上記実施例１５と同様にして多孔質ガラス母材を製造し
た。この多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様に
して、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等
の測定を行った。結果を表４にあわせて示す。この結
果、プリフォームアナライザによる光ファイバ母材の屈
折率測定を行うことができず、ＧｅＯ 2濃度分布におい
て大きなピークが生じていた。
Ｆ１２，Ｆ１３を互いに干渉させなかったこと以外は、
上記実施例１５と同様にして多孔質ガラス母材を製造し
た。この多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様に
して、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等
の測定を行った。結果を表４にあわせて示す。この結
果、プリフォームアナライザによる光ファイバ母材の屈
折率測定を行うことができず、ＧｅＯ 2濃度分布におい
て大きなピークが生じていた。
【００４７】〈実施例１９〜２２〉図１に示す多孔質ガ
ラス母材製造装置１を縦置きにした状態の装置におい
て、ガラスロッドとして図１０に示すジャケット用ロッ
ド８を用い、多孔質ガラス母材としてジャケット９を製
造した（ジャケットＯＶＤ法）。バーナ１２には、ガラ
ス微粒子の原料となるＳｉＣｌ4を流量１．５ｌ／分
で、及びＧｅＣｌ4を流量０．２ｌ／分で、燃料ガスと
してのＯ2を流量４０ｌ／分で、及びＨ2を流量４０ｌ／
分で、並びにキャリアガスとしてのＡｒを流量６ｌ／分
で供給した。一方、バーナ１３には、ガラス微粒子の原
料となるＳｉＣｌ4を流量１．５ｌ／分で、燃料ガスと
してのＯ2を流量４０ｌ／分で、及びＨ2を流量４０ｌ／
分で、並びにキャリアガスとしてのＡｒを流量６ｌ／分
で供給した。そして、バーナ１２とバーナ１３との間隔
を種々変化させ、すなわち、火炎干渉割合を種々変化さ
せて得た各多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様
にして、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル
等の測定を行った。これらの結果を、各多孔質ガラス母
材の製造条件とともに表５に示す。表中の評価事項の凡
例は上記実施例１〜５と同様である。この結果より、ジ
ャケットＯＶＤ法においても、本発明による多孔質ガラ
ス母材の製造装置及び方法の優位性が理解される。ま
た、火炎干渉割合が２０％以上であり、温度範囲が２０
０℃以下であると、ＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロフ
ァイルに問題となりうるピークが発生せず、さらに、こ
の火炎干渉割合が６０％以下であると、工業上好ましい
収率を達成できることが確認された。そして、ジャケッ
トＯＶＤ法においても、火炎干渉割合を２０〜４０％と
すると、ピークの発生防止及び収率向上の観点から極め
て有効であることが判明した。
ラス母材製造装置１を縦置きにした状態の装置におい
て、ガラスロッドとして図１０に示すジャケット用ロッ
ド８を用い、多孔質ガラス母材としてジャケット９を製
造した（ジャケットＯＶＤ法）。バーナ１２には、ガラ
ス微粒子の原料となるＳｉＣｌ4を流量１．５ｌ／分
で、及びＧｅＣｌ4を流量０．２ｌ／分で、燃料ガスと
してのＯ2を流量４０ｌ／分で、及びＨ2を流量４０ｌ／
分で、並びにキャリアガスとしてのＡｒを流量６ｌ／分
で供給した。一方、バーナ１３には、ガラス微粒子の原
料となるＳｉＣｌ4を流量１．５ｌ／分で、燃料ガスと
してのＯ2を流量４０ｌ／分で、及びＨ2を流量４０ｌ／
分で、並びにキャリアガスとしてのＡｒを流量６ｌ／分
で供給した。そして、バーナ１２とバーナ１３との間隔
を種々変化させ、すなわち、火炎干渉割合を種々変化さ
せて得た各多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様
にして、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル
等の測定を行った。これらの結果を、各多孔質ガラス母
材の製造条件とともに表５に示す。表中の評価事項の凡
例は上記実施例１〜５と同様である。この結果より、ジ
ャケットＯＶＤ法においても、本発明による多孔質ガラ
ス母材の製造装置及び方法の優位性が理解される。ま
た、火炎干渉割合が２０％以上であり、温度範囲が２０
０℃以下であると、ＧｅＯ2濃度分布及び屈折率プロフ
ァイルに問題となりうるピークが発生せず、さらに、こ
の火炎干渉割合が６０％以下であると、工業上好ましい
収率を達成できることが確認された。そして、ジャケッ
トＯＶＤ法においても、火炎干渉割合を２０〜４０％と
すると、ピークの発生防止及び収率向上の観点から極め
て有効であることが判明した。
【００４８】
【表５】
【００４９】〈比較例５〉バーナ１２，１３からの火炎
Ｆ１２，Ｆ１３を互いに干渉させなかったこと以外は、
上記実施例１９と同様にして多孔質ガラス母材を製造し
た。この多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様に
して、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等
の測定を行った。結果を表５にあわせて示す。この結
果、プリフォームアナライザによる光ファイバ母材の屈
折率測定を行うことができず、ＧｅＯ 2濃度分布におい
て大きなピークが生じていた。
Ｆ１２，Ｆ１３を互いに干渉させなかったこと以外は、
上記実施例１９と同様にして多孔質ガラス母材を製造し
た。この多孔質ガラス母材から、上記実施例１と同様に
して、光ファイバ母材を製造し、屈折率プロファイル等
の測定を行った。結果を表５にあわせて示す。この結
果、プリフォームアナライザによる光ファイバ母材の屈
折率測定を行うことができず、ＧｅＯ 2濃度分布におい
て大きなピークが生じていた。
【００５０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明による多孔質
ガラス母材の製造装置及び方法によれば、多孔質ガラス
母材の断面径方向におけるＧｅＯ2濃度の急激な変化を
防止することができ、所望の特性を有する多孔質ガラス
母材を簡易に且つ確実に得ることが可能となる。
ガラス母材の製造装置及び方法によれば、多孔質ガラス
母材の断面径方向におけるＧｅＯ2濃度の急激な変化を
防止することができ、所望の特性を有する多孔質ガラス
母材を簡易に且つ確実に得ることが可能となる。
【図１】本発明による多孔質ガラス母材の製造装置の一
実施形態を示す構成図である。
実施形態を示す構成図である。
【図２】第１の火炎に含まれるガラス微粒子の広がりの
状態を示す模式図である。
状態を示す模式図である。
【図３】第１の火炎に含まれるガラス微粒子が堆積して
いるガラスロッドの外周部の表面状態を示す模式図であ
る。
いるガラスロッドの外周部の表面状態を示す模式図であ
る。
【図４】第１の火炎に含まれるガラス微粒子が堆積して
いる部位における多孔質ガラス母材の軸方向に沿う表面
温度分布を示す模式図である。
いる部位における多孔質ガラス母材の軸方向に沿う表面
温度分布を示す模式図である。
【図５】本発明による多孔質ガラス母材の製造装置に係
る他の実施形態を示す構成図である。
る他の実施形態を示す構成図である。
【図６】従来の光ファイバ母材における断面径方向のＧ
ｅＯ2濃度分布（又は屈折率プロファイル）を示す模式
図である。
ｅＯ2濃度分布（又は屈折率プロファイル）を示す模式
図である。
【図７】光ファイバ設計上想定された光ファイバ母材の
屈折率プロファイルを示す模式図である。
屈折率プロファイルを示す模式図である。
【図８】実施例１１〜１４及び比較例３で使用された多
孔質ガラス母材製造装置の一部を示す構成図である。
孔質ガラス母材製造装置の一部を示す構成図である。
【図９】実施例１５〜１８及び比較例４で使用された多
孔質ガラス母材製造装置の一部を示す構成図である。
孔質ガラス母材製造装置の一部を示す構成図である。
【図１０】実施例１９〜２２及び比較例５で使用された
多孔質ガラス母材製造装置の一部を示す構成図である。
多孔質ガラス母材製造装置の一部を示す構成図である。
１，２…多孔質ガラス母材製造装置（多孔質ガラス母材
の製造装置）、４，６…ガラスロッド、５，７，１０…
多孔質ガラス母材、８…ジャケット用ロッド（ガラスロ
ッド）、９…ジャケット（多孔質ガラス母材）、１２，
３１…バーナ（第１のバーナ）、１３，３２…バーナ
（第２のバーナ）、１４…支持部材（把持回転手段）、
１７…バーナ移動部（移動手段）、２４…支持部材（把
持移動手段）、Ｆ１２…第１の火炎、Ｆ１３…第２の火
炎、Ｇ１２…ガラス微粒子（第１の火炎に含まれるガラ
ス微粒子）。
の製造装置）、４，６…ガラスロッド、５，７，１０…
多孔質ガラス母材、８…ジャケット用ロッド（ガラスロ
ッド）、９…ジャケット（多孔質ガラス母材）、１２，
３１…バーナ（第１のバーナ）、１３，３２…バーナ
（第２のバーナ）、１４…支持部材（把持回転手段）、
１７…バーナ移動部（移動手段）、２４…支持部材（把
持移動手段）、Ｆ１２…第１の火炎、Ｆ１３…第２の火
炎、Ｇ１２…ガラス微粒子（第１の火炎に含まれるガラ
ス微粒子）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 正晃 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 4G014 AH15 4G021 EA01 EA03 EB14
Claims (7)
- 【請求項１】 ガラス微粒子が堆積するガラスロッド
と、ＳｉＣｌ4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス並びに燃料
ガスが供給されてＳｉＯ2及びＧｅＯ2を含む前記ガラス
微粒子を生成し、該ガラス微粒子を含む第１の火炎をガ
ラスロッドの外周部に向けて噴射する第１のバーナと、
前記ガラスロッドを把持し且つ回転させる把持回転手段
と、前記ガラスロッドと前記第１のバーナとを相対的に
往復移動させる移動手段とを備える多孔質ガラス母材の
製造装置において、 ＧｅＯ2を含まない第２の火炎を前記ガラスロッドの外
周部に向けて噴射し、前記第１の火炎に含まれる前記ガ
ラス微粒子が堆積している部位が、前記第２の火炎がな
い状態より狭い所定の面とされるように、前記第１の火
炎と前記第２の火炎とが干渉する位置に配置された第２
のバーナを更に備えることを特徴とする多孔質ガラス母
材の製造装置。 - 【請求項２】 ガラス微粒子が堆積するガラスロッド
と、ＳｉＣｌ4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス並びに燃料
ガスが供給されてＳｉＯ2及びＧｅＯ2を含む前記ガラス
微粒子を生成し、該ガラス微粒子を含む第１の火炎をガ
ラスロッドの端部に向けて噴射する第１のバーナと、前
記ガラスロッドを把持し、回転させ、且つ、前記第１の
バーナに対して軸方向に移動させる把持移動手段とを備
える多孔質ガラス母材の製造装置において、 ＧｅＯ2を含まない第２の火炎を前記ガラスロッドの端
部に向けて噴射し、前記第１の火炎に含まれる前記ガラ
ス微粒子が堆積している部位が、前記第２の火炎がない
状態より狭い所定の面とされるように、前記第１の火炎
と前記第２の火炎とが干渉する位置に配置された第２の
バーナを更に備えることを特徴とする多孔質ガラス母材
の製造装置。 - 【請求項３】 前記所定の面の面積が下記式（１）に示
す関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載
の多孔質ガラス母材の製造装置。 ５［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦６０［％］ …（１） ［式中、Ｓｏは前記第２の火炎が噴射されないときに前
記ガラス微粒子が堆積する部位の表面積を示し、Ｓｘは
前記所定の面の面積を示す。］ - 【請求項４】 ＳｉＣｌ4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス
並びに燃料ガスを第１のバーナに供給してＳｉＯ2及び
ＧｅＯ2を含むガラス微粒子を生成させ、前記第１のバ
ーナとガラスロッドとを相対的に往復移動させながら、
且つ、前記ガラスロッドを回転させながら、前記第１の
火炎を前記ガラスロッドの外周部に向けて噴射して該外
周部上に前記ガラス微粒子を堆積させる多孔質ガラス母
材の製造方法であって、 前記第１の火炎に含まれる前記ガラス微粒子が堆積して
いる部位が、前記第２の火炎がない状態より狭い所定の
面となるように、前記第１のバーナから噴射される前記
第１の火炎と、第２のバーナから噴射されるＧｅＯ2を
含まない第２の火炎とを干渉させることを特徴とする多
孔質ガラス母材の製造方法。 - 【請求項５】 ＳｉＣｌ4及びＧｅＣｌ4を含む原料ガス
並びに燃料ガスを第１のバーナに供給してＳｉＯ2及び
ＧｅＯ2を含むガラス微粒子を生成させ、前記第１のバ
ーナに対してガラスロッドを引き上げながら、且つ、前
記ガラスロッドを回転させながら、前記第１の火炎を前
記ガラスロッドの端部に向けて噴射して該端部上に前記
ガラス微粒子を堆積させる多孔質ガラス母材の製造方法
であって、 前記第１の火炎に含まれる前記ガラス微粒子が堆積して
いる部位が、前記第２の火炎がない状態より狭い所定の
面となるように、前記第１のバーナから噴射される前記
第１の火炎と、第２のバーナから噴射されるＧｅＯ2を
含まない第２の火炎とを干渉させることを特徴とする多
孔質ガラス母材の製造方法。 - 【請求項６】 前記所定の面の面積が下記式（１）に示
す関係を満たすように、前記第１の火炎と前記第２の火
炎とを干渉させることを特徴とする請求項４又は５に記
載の多孔質ガラス母材の製造方法。 ５［％］≦｛１−（Ｓｘ／Ｓｏ）｝×１００≦６０［％］ …（１） ［式中、Ｓｏは前記第２の火炎が噴射されないときに前
記ガラス微粒子が堆積する部位の表面積を示し、Ｓｘは
前記所定の面の面積を示す。］ - 【請求項７】 前記第１の火炎に含まれる前記ガラス微
粒子が堆積している前記部位の表面温度を、下記式
（２）に示す関係が満たされるように調節することを特
徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の多孔質ガ
ラス母材の製造方法。 Ｔmax−Ｔmin≦２００℃ …（２） ［式中、Ｔmaxは、前記部位における表面温度の最大値
を示し、Tminは、前記部位における表面温度の最小値を
示す。］
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11217343A JP2001048550A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 多孔質ガラス母材の製造装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11217343A JP2001048550A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 多孔質ガラス母材の製造装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001048550A true JP2001048550A (ja) | 2001-02-20 |
Family
ID=16702701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11217343A Pending JP2001048550A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 多孔質ガラス母材の製造装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001048550A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004002911A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Lg Cable Ltd. | Outside vapor deposition apparatus for making optical fiber preform and method for making optical fiber preform using the same |
| KR100630117B1 (ko) | 2005-02-23 | 2006-09-27 | 삼성전자주식회사 | 기상 외부 증착 방법에 의한 광섬유 모재 제작 장치 |
| JP2018145065A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | 住友電気工業株式会社 | ガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置 |
| CN115403264A (zh) * | 2021-05-27 | 2022-11-29 | 株式会社藤仓 | 多孔玻璃体的制造方法 |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP11217343A patent/JP2001048550A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004002911A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Lg Cable Ltd. | Outside vapor deposition apparatus for making optical fiber preform and method for making optical fiber preform using the same |
| US7441417B2 (en) | 2002-06-28 | 2008-10-28 | Ls Cable Ltd. | Outside vapor deposition apparatus for making optical fiber preform |
| KR100630117B1 (ko) | 2005-02-23 | 2006-09-27 | 삼성전자주식회사 | 기상 외부 증착 방법에 의한 광섬유 모재 제작 장치 |
| JP2018145065A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | 住友電気工業株式会社 | ガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置 |
| CN115403264A (zh) * | 2021-05-27 | 2022-11-29 | 株式会社藤仓 | 多孔玻璃体的制造方法 |
| CN115403264B (zh) * | 2021-05-27 | 2024-05-14 | 株式会社藤仓 | 多孔玻璃体的制造方法 |
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