JP2001072431A - 光ファイバ用母材の製造方法及び製造装置 - Google Patents
光ファイバ用母材の製造方法及び製造装置Info
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- JP2001072431A JP2001072431A JP24704099A JP24704099A JP2001072431A JP 2001072431 A JP2001072431 A JP 2001072431A JP 24704099 A JP24704099 A JP 24704099A JP 24704099 A JP24704099 A JP 24704099A JP 2001072431 A JP2001072431 A JP 2001072431A
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- gas
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- optical fiber
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 配管内ガスの温度、特にＭＦＣ流入直前のガ
ス温度を一定に制御して、ＭＦＣでの流量制御精度を大
幅に向上させることにより、ロット内及びロット間の多
孔質母材やプリフォームの特性変動を最小限に抑制した
光ファイバ用母材の製造方法及び製造装置を提供する。 【解決手段】 光ファイバ用母材４の製造工程におい
て、ガス供給系に設けられた質量流量制御器１２に供給
されるガスの温度を一定に制御することを特徴としてい
る。
ス温度を一定に制御して、ＭＦＣでの流量制御精度を大
幅に向上させることにより、ロット内及びロット間の多
孔質母材やプリフォームの特性変動を最小限に抑制した
光ファイバ用母材の製造方法及び製造装置を提供する。 【解決手段】 光ファイバ用母材４の製造工程におい
て、ガス供給系に設けられた質量流量制御器１２に供給
されるガスの温度を一定に制御することを特徴としてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス原料ガスを
火炎加水分解反応させて形成されるガラス微粒子（スー
ト）をターゲット部材に堆積させて光ファイバ用多孔質
母材とし、これを焼結してプリフォームとする光ファイ
バ用母材の製造方法及び製造装置に関する。
火炎加水分解反応させて形成されるガラス微粒子（スー
ト）をターゲット部材に堆積させて光ファイバ用多孔質
母材とし、これを焼結してプリフォームとする光ファイ
バ用母材の製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用母材は、例えば、以下のよ
うにして製造される。図１に示すように、ガラス微粒子
堆積用バーナー１，２に、Ｏ2などの助燃性ガス、Ｈ2な
どの燃焼ガス、Ａｒ，Ｎ2などの不活性ガスとＳｉＣ
ｌ4、ＧｅＣｌ4などのガラス原料ガスを供給し、火炎中
でこれらのガスを加水分解反応させてガラス微粒子を形
成し、回転する棒状のターゲット部材３に付着堆積させ
て、多孔質母材４を製造している。その後、この多孔質
母材４は、図２に示すように、反応容器５内に図示を省
略した把持装置で吊り下げられ、例えば、Ｈｅなどの不
活性ガス、Ｃｌ2などのハロゲンガスおよびＯ2ガスを含
む雰囲気中で加熱炉６により加熱して、焼結される。
うにして製造される。図１に示すように、ガラス微粒子
堆積用バーナー１，２に、Ｏ2などの助燃性ガス、Ｈ2な
どの燃焼ガス、Ａｒ，Ｎ2などの不活性ガスとＳｉＣ
ｌ4、ＧｅＣｌ4などのガラス原料ガスを供給し、火炎中
でこれらのガスを加水分解反応させてガラス微粒子を形
成し、回転する棒状のターゲット部材３に付着堆積させ
て、多孔質母材４を製造している。その後、この多孔質
母材４は、図２に示すように、反応容器５内に図示を省
略した把持装置で吊り下げられ、例えば、Ｈｅなどの不
活性ガス、Ｃｌ2などのハロゲンガスおよびＯ2ガスを含
む雰囲気中で加熱炉６により加熱して、焼結される。
【０００３】上記の工程において、所定の特性を持った
光ファイバ用母材を安定して得るには、バーナーや加熱
炉に供給されるガスの流量を常に所定の値に制御しなけ
ればならない。そこで従来から、ガスの流量を制御する
ために質量流量制御器（ＭＦＣ；マスフローコントロー
ラ）が使用されている。このＭＦＣをガス発生設備から
バーナーや加熱炉にいたるガス供給系に設置して、供給
するガス量を制御してきた。このＭＦＣは雰囲気温度の
影響により、ゼロ点及びスパンが変化して実際に流れる
流量が変化する。このためＭＦＣは、空調がなされてい
る室内または温度変化の少ないガスボックスの中に設置
されてきた。また、ガス発生設備も屋内に設置されてい
たり、屋外ガス設備から屋内に供給される場合にも使用
量が少なかった為、屋内配管を通過しガスボックスに到
達する頃には、ガス温度はほぼ一定となっていた。
光ファイバ用母材を安定して得るには、バーナーや加熱
炉に供給されるガスの流量を常に所定の値に制御しなけ
ればならない。そこで従来から、ガスの流量を制御する
ために質量流量制御器（ＭＦＣ；マスフローコントロー
ラ）が使用されている。このＭＦＣをガス発生設備から
バーナーや加熱炉にいたるガス供給系に設置して、供給
するガス量を制御してきた。このＭＦＣは雰囲気温度の
影響により、ゼロ点及びスパンが変化して実際に流れる
流量が変化する。このためＭＦＣは、空調がなされてい
る室内または温度変化の少ないガスボックスの中に設置
されてきた。また、ガス発生設備も屋内に設置されてい
たり、屋外ガス設備から屋内に供給される場合にも使用
量が少なかった為、屋内配管を通過しガスボックスに到
達する頃には、ガス温度はほぼ一定となっていた。
【０００４】ところが、近年、光ファイバ用母材の大型
化に伴ってガスの使用量が大幅に増加してきた。このた
めガス発生設備も極めて大型のものとなり、敷地や保安
上の制約から、製造設備と離れた場所に設置されてき
た。この結果、光ファイバ用母材の製造装置まで遠隔地
に設置されたガス発生設備から屋外配管を経てガスが導
かれることとなり、ＭＦＣに供給されるガスの温度が屋
外の昼夜温度変化の影響を受けて大幅に変化し、所望の
流量と実際の流量が異なるようになってしまった。さら
に、この影響は、母材の大型化による製造時間の増加に
より、ますます無視できないものとなってきた。
化に伴ってガスの使用量が大幅に増加してきた。このた
めガス発生設備も極めて大型のものとなり、敷地や保安
上の制約から、製造設備と離れた場所に設置されてき
た。この結果、光ファイバ用母材の製造装置まで遠隔地
に設置されたガス発生設備から屋外配管を経てガスが導
かれることとなり、ＭＦＣに供給されるガスの温度が屋
外の昼夜温度変化の影響を受けて大幅に変化し、所望の
流量と実際の流量が異なるようになってしまった。さら
に、この影響は、母材の大型化による製造時間の増加に
より、ますます無視できないものとなってきた。
【０００５】屋外の昼夜温度差は、例えば、配管付近で
は、春先と秋が比較的激しく変動している。また、夏で
も台風などの低気圧が通過して雨が急にふった場合には
温度差が大きい。１日の昼夜温度変化幅は、年間で１．
３〜１９．３［℃］、平均で８．７５［℃］となった。
さらに、前後の日を含めた３日間の昼夜温度変化幅は、
年間で５．４〜２３．３［℃］、平均で１２．８８
［℃］である。母材の大型化にともない製造時間が増加
するとこの傾向はさらに顕著になる。ＭＦＣの温度変化
による影響は、新品で０．１〜０．２［％／℃］、１〜
２年使用したＭＦＣでは、内部のフローセンサ、コント
ロールパネルなどの劣化により０．５［％／℃］に達す
ることもある。屋外で測定した気温とＭＦＣ流入直前の
ガス温度を比較したところ、殆ど同じであった。従っ
て、ＭＦＣの流量誤差は、製造時間が３日間に及ぶ場
合、新品の場合でも最大で４．６６％、経年品では１
１．６５％にも達する可能性があることになる。
は、春先と秋が比較的激しく変動している。また、夏で
も台風などの低気圧が通過して雨が急にふった場合には
温度差が大きい。１日の昼夜温度変化幅は、年間で１．
３〜１９．３［℃］、平均で８．７５［℃］となった。
さらに、前後の日を含めた３日間の昼夜温度変化幅は、
年間で５．４〜２３．３［℃］、平均で１２．８８
［℃］である。母材の大型化にともない製造時間が増加
するとこの傾向はさらに顕著になる。ＭＦＣの温度変化
による影響は、新品で０．１〜０．２［％／℃］、１〜
２年使用したＭＦＣでは、内部のフローセンサ、コント
ロールパネルなどの劣化により０．５［％／℃］に達す
ることもある。屋外で測定した気温とＭＦＣ流入直前の
ガス温度を比較したところ、殆ど同じであった。従っ
て、ＭＦＣの流量誤差は、製造時間が３日間に及ぶ場
合、新品の場合でも最大で４．６６％、経年品では１
１．６５％にも達する可能性があることになる。
【０００６】ガス流量がこのような状態で母材を製造す
ると、ＶＡＤ法の場合には、母材の長手方向における特
性変動が大きくなる。ＯＶＤやＭＣＶＤ法などでは、堆
積途中で割れてしまうことがある。当然、ロット間にお
いても安定した製造は望めず、ロット間特性の変動は大
きくなり不良品が増加する。また、多孔質母材の焼結工
程においても同様であり、加熱炉に供給されるガスの流
量が経時的に変化すると、多孔質母材の長手方向に、あ
るいは径方向に焼結の程度が異なることとなり、所定の
特性を持った光ファイバ用プリフォームを安定して得る
ことができない。上記したように、ＭＦＣはガスの温度
変化の影響を受け、その制御性を低下させているが、Ｍ
ＦＣに対するこの温度変化の影響を、ＭＦＣを高機能品
に変更することにより小さくすることができるが、この
高機能品は、高価な上に、サイズや操作仕様が異なるた
めに、高機能品への交換に際しては、配管関係や計器装
置関係も大幅に変更せねばならず、交換には多大な費用
を必要とするので問題であった。
ると、ＶＡＤ法の場合には、母材の長手方向における特
性変動が大きくなる。ＯＶＤやＭＣＶＤ法などでは、堆
積途中で割れてしまうことがある。当然、ロット間にお
いても安定した製造は望めず、ロット間特性の変動は大
きくなり不良品が増加する。また、多孔質母材の焼結工
程においても同様であり、加熱炉に供給されるガスの流
量が経時的に変化すると、多孔質母材の長手方向に、あ
るいは径方向に焼結の程度が異なることとなり、所定の
特性を持った光ファイバ用プリフォームを安定して得る
ことができない。上記したように、ＭＦＣはガスの温度
変化の影響を受け、その制御性を低下させているが、Ｍ
ＦＣに対するこの温度変化の影響を、ＭＦＣを高機能品
に変更することにより小さくすることができるが、この
高機能品は、高価な上に、サイズや操作仕様が異なるた
めに、高機能品への交換に際しては、配管関係や計器装
置関係も大幅に変更せねばならず、交換には多大な費用
を必要とするので問題であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、配管内ガスの温度、特にＭＦ
Ｃ流入直前のガス温度を一定に制御して、ＭＦＣでの流
量制御精度を大幅に向上させることにより、ロット内及
びロット間の多孔質母材やプリフォームの特性変動を最
小限に抑制した光ファイバ用母材の製造方法及び製造装
置を提供する。
に鑑みてなされたもので、配管内ガスの温度、特にＭＦ
Ｃ流入直前のガス温度を一定に制御して、ＭＦＣでの流
量制御精度を大幅に向上させることにより、ロット内及
びロット間の多孔質母材やプリフォームの特性変動を最
小限に抑制した光ファイバ用母材の製造方法及び製造装
置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、当初、母
材の大型化にともなうロット内及びロット間の特性変動
が、これまでの知見からバーナー火炎と堆積面の位置関
係の変動やチャンバー（反応容器）内の気流変動などに
よる堆積状況の変化がその原因だと考えて、反応容器の
形状やバーナー形状、ガス条件及び装置部品の配置等を
検討してきたが、この問題を解決できないでいた。ＭＦ
Ｃの故障も当然疑い、ＭＦＣスタンダートで検討を行っ
たが、特に問題はなかった。
材の大型化にともなうロット内及びロット間の特性変動
が、これまでの知見からバーナー火炎と堆積面の位置関
係の変動やチャンバー（反応容器）内の気流変動などに
よる堆積状況の変化がその原因だと考えて、反応容器の
形状やバーナー形状、ガス条件及び装置部品の配置等を
検討してきたが、この問題を解決できないでいた。ＭＦ
Ｃの故障も当然疑い、ＭＦＣスタンダートで検討を行っ
たが、特に問題はなかった。
【０００９】そこで、特性変動の状況を詳細に検討した
ところ、比較的に、春先や秋などに特性変動が大きく、
また夏でも台風などの低気圧を伴った降雨があったとき
には変動が大きい事を見い出した。これらのことから屋
外の昼夜間温度差が原因ではないかと考えて、さらに調
査した。その結果、昼夜の温度変化が屋外配管内のガス
温度を変化させ、このガスの温度変化の影響を殆ど残し
た状態で、ガスはＭＦＣに到達し、ガスの温度変化によ
りＭＦＣの温度変化が起きたことが判明した。即ち、本
来設定通り流れるはずのガスが、ＭＦＣの温度変化によ
って設定値とは異なる流量のガスがバーナーに供給され
てしまい、母材の特性変化を引き起こしていることが判
明した。また、多孔質母材を焼結してプリフォームとす
る際、加熱炉に供給されるガスについても同様であり、
設定値と異なる流量のガスが加熱炉に供給されること
で、プリフォームの特性変化を引き起こしていることが
判明した。本発明者等は、この屋外の温度変化の影響が
配管内のガス温度に及ばないように検討を行い、本発明
を完成させた。
ところ、比較的に、春先や秋などに特性変動が大きく、
また夏でも台風などの低気圧を伴った降雨があったとき
には変動が大きい事を見い出した。これらのことから屋
外の昼夜間温度差が原因ではないかと考えて、さらに調
査した。その結果、昼夜の温度変化が屋外配管内のガス
温度を変化させ、このガスの温度変化の影響を殆ど残し
た状態で、ガスはＭＦＣに到達し、ガスの温度変化によ
りＭＦＣの温度変化が起きたことが判明した。即ち、本
来設定通り流れるはずのガスが、ＭＦＣの温度変化によ
って設定値とは異なる流量のガスがバーナーに供給され
てしまい、母材の特性変化を引き起こしていることが判
明した。また、多孔質母材を焼結してプリフォームとす
る際、加熱炉に供給されるガスについても同様であり、
設定値と異なる流量のガスが加熱炉に供給されること
で、プリフォームの特性変化を引き起こしていることが
判明した。本発明者等は、この屋外の温度変化の影響が
配管内のガス温度に及ばないように検討を行い、本発明
を完成させた。
【００１０】すなわち、本発明の光ファイバ用母材の製
造方法は、光ファイバ用母材の製造工程において、ガス
供給系に設けられたＭＦＣに供給されるガスの温度を一
定に制御することを特徴としている。このガスの温度を
一定に制御するには、配管内を流れるガスの温度を一定
に制御することが好ましく、この一手段として、配管の
温度を一定に制御する方法が挙げられる。
造方法は、光ファイバ用母材の製造工程において、ガス
供給系に設けられたＭＦＣに供給されるガスの温度を一
定に制御することを特徴としている。このガスの温度を
一定に制御するには、配管内を流れるガスの温度を一定
に制御することが好ましく、この一手段として、配管の
温度を一定に制御する方法が挙げられる。
【００１１】本発明の光ファイバ用母材の製造装置は、
光ファイバ用母材の製造工程において、ガス供給系に設
けられたＭＦＣに供給されるガスの温度を一定に制御す
る制御系を具備していることを特徴としている。この制
御系は、加熱装置及び／又は冷却装置と温度調節計から
なる温度制御装置を備えたものとすることができ、ガス
供給系の配管を加熱及び／又は冷却することによって配
管内のガスの温度をほぼ一定に制御することができる。
また、ＭＦＣにガスの温度を一定に制御して供給するに
は、外部温度変化を完全に遮断した断熱材でガス供給系
の配管を被覆することも有効である。なお、光ファイバ
用母材の製造工程には、多孔質母材を形成するガラス微
粒子堆積工程及び多孔質母材の焼結工程が含まれる。
光ファイバ用母材の製造工程において、ガス供給系に設
けられたＭＦＣに供給されるガスの温度を一定に制御す
る制御系を具備していることを特徴としている。この制
御系は、加熱装置及び／又は冷却装置と温度調節計から
なる温度制御装置を備えたものとすることができ、ガス
供給系の配管を加熱及び／又は冷却することによって配
管内のガスの温度をほぼ一定に制御することができる。
また、ＭＦＣにガスの温度を一定に制御して供給するに
は、外部温度変化を完全に遮断した断熱材でガス供給系
の配管を被覆することも有効である。なお、光ファイバ
用母材の製造工程には、多孔質母材を形成するガラス微
粒子堆積工程及び多孔質母材の焼結工程が含まれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。図３は、光ファイバ用母材製造装置へのガス供給
系を示すモデル図である。ガス発生設備７は、通常、敷
地の形状や他の建屋との関係、さらには保安上の理由な
どから、光ファイバ用母材製造設備８の設けられた製造
工場から離れて設置され、ガスは、ガス発生設備７から
屋外配管９及び屋内配管１０を経て製造設備８に供給さ
れる。ガスの温度はガス温度測定装置１１で測定され、
ガス流量はＭＦＣ１２で制御される。なお、ＭＦＣは、
ガス温度、ガス圧力及び周囲の温度の影響を受けるた
め、箱内に設置し、さらにこの箱を空調の設けられた室
内に設置した。
する。図３は、光ファイバ用母材製造装置へのガス供給
系を示すモデル図である。ガス発生設備７は、通常、敷
地の形状や他の建屋との関係、さらには保安上の理由な
どから、光ファイバ用母材製造設備８の設けられた製造
工場から離れて設置され、ガスは、ガス発生設備７から
屋外配管９及び屋内配管１０を経て製造設備８に供給さ
れる。ガスの温度はガス温度測定装置１１で測定され、
ガス流量はＭＦＣ１２で制御される。なお、ＭＦＣは、
ガス温度、ガス圧力及び周囲の温度の影響を受けるた
め、箱内に設置し、さらにこの箱を空調の設けられた室
内に設置した。
【００１３】当然、屋外配管９の部分は、昼夜温度変化
を直接受けるために、気温の高い時には屋外配管９の温
度は上昇し、低い時には下降する。この影響を受けて内
部を流れるガスの温度も変化する。このとき、屋内の空
調によって、ＭＦＣ直前でのガス温度の変化は多少緩和
されているが、せいぜい０．５℃で最大でも１．０℃程
度の改善であったにすぎない。従って、ＭＦＣは屋外の
気温変化をもろに受けていることになる。
を直接受けるために、気温の高い時には屋外配管９の温
度は上昇し、低い時には下降する。この影響を受けて内
部を流れるガスの温度も変化する。このとき、屋内の空
調によって、ＭＦＣ直前でのガス温度の変化は多少緩和
されているが、せいぜい０．５℃で最大でも１．０℃程
度の改善であったにすぎない。従って、ＭＦＣは屋外の
気温変化をもろに受けていることになる。
【００１４】この対策として、例えば、図３に示すよう
に屋外配管９の部分は二重管とされ、二重管の外側管が
わに液体が流され、この液体の温度は循環液温度制御装
置１３で調節される。なお、ガス発生設備７から製造設
備８にいたるガスラインには、バルブやラインフィルタ
などの配管部品（図示を省略）が適宜取りつけられてい
る。また、ＭＦＣの数や仕様は、ガスの種類やバーナー
の本数、容器の数によって適宜変えられる。
に屋外配管９の部分は二重管とされ、二重管の外側管が
わに液体が流され、この液体の温度は循環液温度制御装
置１３で調節される。なお、ガス発生設備７から製造設
備８にいたるガスラインには、バルブやラインフィルタ
などの配管部品（図示を省略）が適宜取りつけられてい
る。また、ＭＦＣの数や仕様は、ガスの種類やバーナー
の本数、容器の数によって適宜変えられる。
【００１５】さらに、ガス温度を一定に制御する具体的
な方法について説明する。 １）配管の屋外部分と屋内部分のうち、少なくとも屋外
部分の配管を二重配管とし、内側管にＭＦＣに供給する
ガスを流し、外側管には液体を流す。配管内のガス温度
または配管の温度を、少なくとも一個所以上で測定し、
この情報に基づいて外側管内の液体を加熱または冷却し
て、ガス温度を一定に制御する。制御温度が高温となる
場合には、制御温度より高沸点で、制御温度で粘度の低
い液体などを流す。 ２）配管の屋外部分と屋内部分のうち、少なくとも屋外
部分の配管の一部分または全体をヒーターで加熱する。
配管内のガス温度または配管の温度を、少なくとも一個
所以上で測定し、この情報に基づいてヒーターの温度を
制御する。 ３）前記２手法のいずれかに加えて、さらに配管の外側
を断熱材で被覆すると制御性がさらに向上する。
な方法について説明する。 １）配管の屋外部分と屋内部分のうち、少なくとも屋外
部分の配管を二重配管とし、内側管にＭＦＣに供給する
ガスを流し、外側管には液体を流す。配管内のガス温度
または配管の温度を、少なくとも一個所以上で測定し、
この情報に基づいて外側管内の液体を加熱または冷却し
て、ガス温度を一定に制御する。制御温度が高温となる
場合には、制御温度より高沸点で、制御温度で粘度の低
い液体などを流す。 ２）配管の屋外部分と屋内部分のうち、少なくとも屋外
部分の配管の一部分または全体をヒーターで加熱する。
配管内のガス温度または配管の温度を、少なくとも一個
所以上で測定し、この情報に基づいてヒーターの温度を
制御する。 ３）前記２手法のいずれかに加えて、さらに配管の外側
を断熱材で被覆すると制御性がさらに向上する。
【００１６】ガス温度の調節に際して、配管全体を１シ
ステムとしてもよいが、複数のブロックに分けて複数の
システムで制御する方が、ガス温度の制御性は向上し、
また１つのシステムが故障しても、他の部分のシステム
でガス温度を一定に制御することができる。温度の測定
は、ＭＦＣの直前の配管内ガス温度を測定して、一定と
なるように温度制御することが望ましく、基本的には、
屋内配管部分に設けるとよい。また、屋外であっても、
配管内のガスが測定点以降で大きな温度影響を受けなけ
れば屋外でもよい。さらに、何ケ所かで測定して、総合
的に配管内ガス温度を制御してもよい。要するに、本発
明の光ファイバ用母材の製造方法は、ＭＦＣに対する温
度変化の影響を極力低減すればよく、温度を一定に制御
するガス供給系の構成には、上記以外に様々な態様が可
能である。
ステムとしてもよいが、複数のブロックに分けて複数の
システムで制御する方が、ガス温度の制御性は向上し、
また１つのシステムが故障しても、他の部分のシステム
でガス温度を一定に制御することができる。温度の測定
は、ＭＦＣの直前の配管内ガス温度を測定して、一定と
なるように温度制御することが望ましく、基本的には、
屋内配管部分に設けるとよい。また、屋外であっても、
配管内のガスが測定点以降で大きな温度影響を受けなけ
れば屋外でもよい。さらに、何ケ所かで測定して、総合
的に配管内ガス温度を制御してもよい。要するに、本発
明の光ファイバ用母材の製造方法は、ＭＦＣに対する温
度変化の影響を極力低減すればよく、温度を一定に制御
するガス供給系の構成には、上記以外に様々な態様が可
能である。
【００１７】
【実施例】図３に示したガス供給系を設け、屋内のＶＡ
Ｄ法による光ファイバ用多孔質母材製造装置にガスを供
給した。屋外の配管は二重管とし、循環液温度制御装置
で加熱または冷却して、ガスの温度を制御した。コアを
形成する堆積用バーナーには、Ｈ2ガス、Ｏ2ガス、Ａｒ
ガス及びＳｉＣｌ4、さらに屈折率分布を形成するため
にＧｅＣｌ4を供給し、クラッドを形成する堆積用バー
ナーには、Ｈ2ガス、Ｏ2ガス、Ａｒガス及びＳｉＣｌ4
を供給して、火炎加水分解反応により生じたガラス微粒
子を回転上昇するターゲット部材に堆積させて多孔質母
材を形成した。このとき、多孔質母材の回転数は３０
［ｒｐｍ］で、母材引上速度は、０．８［ｍｍ／ｍｉ
ｎ］である。この装置を用いて長さ２，０００ｍｍ、外
径２００ｍｍφの多孔質母材を製造した。その後、この
多孔質母材を加熱炉で、例えば、Ｈｅなどの不活性ガ
ス、Ｃｌ2などのハロゲンガス及びＯ2ガスを含む雰囲気
中で加熱し、焼結して光ファイバ用プリフォームを得
た。各ガスの温度は、設定した測定点で２０℃となるよ
うに制御した。製造開始から次の製造開始までの時間
は、約２日間であった。この製造設備を１ケ月間運転
し、１台で約１５本製造した。
Ｄ法による光ファイバ用多孔質母材製造装置にガスを供
給した。屋外の配管は二重管とし、循環液温度制御装置
で加熱または冷却して、ガスの温度を制御した。コアを
形成する堆積用バーナーには、Ｈ2ガス、Ｏ2ガス、Ａｒ
ガス及びＳｉＣｌ4、さらに屈折率分布を形成するため
にＧｅＣｌ4を供給し、クラッドを形成する堆積用バー
ナーには、Ｈ2ガス、Ｏ2ガス、Ａｒガス及びＳｉＣｌ4
を供給して、火炎加水分解反応により生じたガラス微粒
子を回転上昇するターゲット部材に堆積させて多孔質母
材を形成した。このとき、多孔質母材の回転数は３０
［ｒｐｍ］で、母材引上速度は、０．８［ｍｍ／ｍｉ
ｎ］である。この装置を用いて長さ２，０００ｍｍ、外
径２００ｍｍφの多孔質母材を製造した。その後、この
多孔質母材を加熱炉で、例えば、Ｈｅなどの不活性ガ
ス、Ｃｌ2などのハロゲンガス及びＯ2ガスを含む雰囲気
中で加熱し、焼結して光ファイバ用プリフォームを得
た。各ガスの温度は、設定した測定点で２０℃となるよ
うに制御した。製造開始から次の製造開始までの時間
は、約２日間であった。この製造設備を１ケ月間運転
し、１台で約１５本製造した。
【００１８】この間の昼夜温度差は、図４に示すように
１ケ月間で最大で１９．３℃になっているのに対し、配
管内のガス温度の変動幅は、図５に示すように１ケ月間
で最大でも０．１８℃にすぎず、非常に小さい変動幅で
制御することができた。この結果、製造された光ファイ
バ用母材はその長手方向の特性だけでなく、ロット間の
特性も極めて安定していた。
１ケ月間で最大で１９．３℃になっているのに対し、配
管内のガス温度の変動幅は、図５に示すように１ケ月間
で最大でも０．１８℃にすぎず、非常に小さい変動幅で
制御することができた。この結果、製造された光ファイ
バ用母材はその長手方向の特性だけでなく、ロット間の
特性も極めて安定していた。
【００１９】（比較例）屋外配管に何も施していないガ
ス供給系を用いたことを除いては、実施例と同様にして
光ファイバ用母材を製造した。この間の昼夜温度差は、
図６に示すように１ケ月間で最大で１６．６℃、配管内
のガス温度の変動幅は、図７に示すように１ケ月間で最
大で１４．７℃となっていた。
ス供給系を用いたことを除いては、実施例と同様にして
光ファイバ用母材を製造した。この間の昼夜温度差は、
図６に示すように１ケ月間で最大で１６．６℃、配管内
のガス温度の変動幅は、図７に示すように１ケ月間で最
大で１４．７℃となっていた。
【００２０】この間に製造されたロットの特性は、長手
方向で変動が大きく、１本全てが不良品となっているこ
ともあった。また、外気温が急激に変化したときには、
製造中の母材にクラックが発生することが多く、１６本
製造したうち、３本でクラック、２本が特性上不良品と
なり、合格品は１１本であった。さらにこの合格品のな
かにも、途中の気温変動で不良部分を含み、平均合格重
量は７，２９６［ｇ／本］となり、重量歩留まりで７
８．５％であった。
方向で変動が大きく、１本全てが不良品となっているこ
ともあった。また、外気温が急激に変化したときには、
製造中の母材にクラックが発生することが多く、１６本
製造したうち、３本でクラック、２本が特性上不良品と
なり、合格品は１１本であった。さらにこの合格品のな
かにも、途中の気温変動で不良部分を含み、平均合格重
量は７，２９６［ｇ／本］となり、重量歩留まりで７
８．５％であった。
【００２１】他の実施例として、屋外配管の十数か所に
ヒーターを取り付けて、配管内のガス温度を制御した
が、結果は上記実施例と同様に良好であった。
ヒーターを取り付けて、配管内のガス温度を制御した
が、結果は上記実施例と同様に良好であった。
【００２２】
【発明の効果】上記したように、ガス発生設備と屋内に
設置されているＭＦＣとの間の配管、特に屋外の配管に
対する昼夜温度変化の影響を減少させることができたた
め、配管内のガス即ちＭＦＣに供給されるガスの温度変
化を大幅に低減することができた。この結果、ＭＦＣの
流量制御精度が向上し、ロット内及びロット間での特性
の安定した光ファイバ用母材を得ることができた。
設置されているＭＦＣとの間の配管、特に屋外の配管に
対する昼夜温度変化の影響を減少させることができたた
め、配管内のガス即ちＭＦＣに供給されるガスの温度変
化を大幅に低減することができた。この結果、ＭＦＣの
流量制御精度が向上し、ロット内及びロット間での特性
の安定した光ファイバ用母材を得ることができた。
【図１】 多孔質母材の製造を説明する概略説明図であ
る。
る。
【図２】 反応容器内で多孔質母材を焼結する様子を示
す概略説明図である。
す概略説明図である。
【図３】 ガス供給系の概略を示すモデル図である。
【図４】 本発明の実施例の昼夜温度差を示すグラフで
ある。
ある。
【図５】 本発明の実施例の配管内ガス温度差を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図６】 比較例の昼夜温度差を示すグラフである。
【図７】 比較例の配管内ガス温度差を示すグラフであ
る。
る。
１，２ ガラス微粒子堆積用バーナー ３ ターゲット部材 ４ 多孔質母材 ５ 反応容器 ６ 加熱炉 ７ ガス発生設備 ８ 製造設備 ９ 屋外配管 １０ 屋内配管 １１ ガス温度測定装置 １２ ＭＦＣ １３ 循環液温度制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 忠克 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Ｆターム(参考） 4G021 EA01 EB06 EB13 EB26
Claims (10)
- 【請求項１】 光ファイバ用母材の製造工程において、
ガス供給系に設けられた質量流量制御器に供給されるガ
スの温度を一定に制御することを特徴とする光ファイバ
用母材の製造方法。 - 【請求項２】 前記ガスの温度を一定に制御するに際
し、配管内を流れるガスの温度を一定に制御する請求項
１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。 - 【請求項３】 前記配管内を流れるガスの温度を一定に
制御するに際し、配管の温度を一定に制御する請求項２
に記載の光ファイバ用母材の製造方法。 - 【請求項４】 前記光ファイバ用母材の製造工程が、多
孔質母材を形成するガラス微粒子堆積工程である請求項
１乃至３のいずれかに記載の光ファイバ用母材の製造方
法。 - 【請求項５】 前記光ファイバ用母材の製造工程が、多
孔質母材の焼結工程である請求項１乃至３のいずれかに
記載の光ファイバ用母材の製造方法。 - 【請求項６】 光ファイバ用母材の製造工程において、
ガス供給系に設けられた質量流量制御器に供給されるガ
スの温度を一定に制御する制御系を具備していることを
特徴とする光ファイバ用母材の製造装置。 - 【請求項７】 前記制御系が、加熱装置及び／又は冷却
装置と温度調節計からなる温度制御装置を備えている請
求項６に記載の光ファイバ用母材の製造装置。 - 【請求項８】 前記ガス供給系の配管を、外部温度変化
を完全に遮断した断熱材で被覆してなる請求項６又は７
に記載の光ファイバ用母材の製造装置。 - 【請求項９】 前記光ファイバ用母材の製造工程が、多
孔質母材を形成するガラス微粒子堆積工程である請求項
６乃至８のいずれかに記載の光ファイバ用母材の製造装
置。 - 【請求項１０】 前記光ファイバ用母材の製造工程が、
多孔質母材の焼結工程である請求項６乃至８のいずれか
に記載の光ファイバ用母材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24704099A JP2001072431A (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | 光ファイバ用母材の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24704099A JP2001072431A (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | 光ファイバ用母材の製造方法及び製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001072431A true JP2001072431A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=17157532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24704099A Pending JP2001072431A (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | 光ファイバ用母材の製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001072431A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002338287A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ母材の製造装置および光ファイバ母材の製造方法 |
| JP2008247741A (ja) * | 2003-06-25 | 2008-10-16 | Fujikura Ltd | 光ファイバ母材の製造方法及びその装置 |
| KR101483192B1 (ko) * | 2008-03-11 | 2015-01-19 | 주성엔지니어링(주) | 기판 처리 시스템의 유체 공급 장치 |
| WO2019082537A1 (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-02 | 栗田工業株式会社 | 水温制御方法及びシステム |
| JP2019172527A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 古河電気工業株式会社 | 配管装置 |
-
1999
- 1999-09-01 JP JP24704099A patent/JP2001072431A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002338287A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ母材の製造装置および光ファイバ母材の製造方法 |
| JP2008247741A (ja) * | 2003-06-25 | 2008-10-16 | Fujikura Ltd | 光ファイバ母材の製造方法及びその装置 |
| JP4536805B2 (ja) * | 2003-06-25 | 2010-09-01 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ母材の製造方法及びその装置 |
| US7921676B2 (en) | 2003-06-25 | 2011-04-12 | Fujikura Ltd. | Method for manufacturing optical fiber preform and optical fiber preform apparatus |
| US7946132B2 (en) | 2003-06-25 | 2011-05-24 | Fujikura Ltd. | Method for manufacturing optical fiber preform and optical fiber preform apparatus |
| KR101483192B1 (ko) * | 2008-03-11 | 2015-01-19 | 주성엔지니어링(주) | 기판 처리 시스템의 유체 공급 장치 |
| WO2019082537A1 (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-02 | 栗田工業株式会社 | 水温制御方法及びシステム |
| JP2019079172A (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-23 | 栗田工業株式会社 | 水温制御方法、水温制御システム及びモデル構築装置 |
| JP2019172527A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 古河電気工業株式会社 | 配管装置 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060301 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060306 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060626 |