JP2002338287A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ母材の成長速度を一定にする。 【解決手段】 気相軸付法により光ファイバ母材を製造
する装置において、光ファイバ母材の原料ガスを供給す
る原料ガス供給配管４には出側部位の配管内部に原料ガ
ス温度検出手段１４を設ける。また、原料ガス供給配管
４にはヒータ１０を設ける。さらに、原料ガス温度制御
部１５を設ける。原料ガス温度制御部１５は原料ガス温
度検出手段１４により直接的に検出された原料ガスの温
度に基づいて、バーナ３から噴出する原料ガスの温度が
予め定めた一定の温度となるようにヒータ１０の制御を
行う。バーナ３から酸水素火炎９に供給される反応直前
の原料ガスの温度をほぼ一定にすることができて、スー
ト（光ファイバ母材）１２の成長速度を一定にすること
ができ、高品質な光ファイバ母材を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気相軸付法（ＶＡ
Ｄ法）を利用して光ファイバ母材を製造する装置および
光ファイバ母材の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６には光ファイバ母材の製造装置の主
要構成の一例が模式的に示されている。この図６に示す
光ファイバ母材の製造装置１は、ＶＡＤ法により光ファ
イバ母材を製造するものであり、反応室２と、バーナ３
と、原料ガス供給配管４と、複数（図６の例では３本）
の燃焼用ガス供給配管５と、回転軸６と、この回転軸６
を回転させる機能と昇降させる機能を備えた駆動手段
（図示せず）とを有して構成されている。

【０００３】この光ファイバ母材の製造装置１におい
て、バーナ３の基端部には上記原料ガス供給配管４と、
複数の燃焼用ガス供給配管５とがそれぞれ接続されてお
り、このバーナ３の基端部には原料ガス供給配管４から
光ファイバ母材の原料ガスが供給されると共に、各燃焼
用ガス供給配管５からそれぞれ燃焼用ガスが供給され
る。なお、この明細書においては、燃焼用ガスとは、酸
水素火炎を作り出すための酸素ガスと水素ガスを少なく
とも含む複数種のガスの総称として使用している。

【０００４】上記複数の燃焼用ガス供給配管５のうちの
１本は酸素ガスを専用に通す酸素供給配管として機能
し、また、他の１本は水素ガスを専用に通す水素供給配
管として機能し、残りのものは酸素ガスおよび水素ガス
以外の例えばアルゴンガス等のガスを専用に通す配管と
して機能している。このような構成により、バーナ３に
は各種燃焼用ガスがそれぞれ別々の燃焼用ガス供給配管
５を通して供給される構成と成している。

【０００５】上記バーナ３の先端部は例えば図３に示さ
れるような同心円状多重管構造と成しており、複数のガ
ス通路８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）が形成されてい
る。例えば、中心のガス通路８ａは原料ガスを通す原料
ガス通路として機能し、その外側のガス通路８ｂは水素
ガスを通す燃焼用ガス通路として機能し、さらにその外
側のガス通路８ｃはアルゴンガスを通す燃焼用ガス通路
として機能し、さらにその外側のガス通路８ｄは酸素ガ
スを通す燃焼用ガス通路として機能する。

【０００６】各燃焼用ガス供給配管５をそれぞれ通って
別々にバーナ３に供給された各種燃焼用ガスは、バーナ
３の内部においても、それぞれ専用の通路を通って、バ
ーナ３の噴出口から反応室２の内部に向けて噴出する構
成と成している。そして、そのバーナ３から噴出した複
数種の燃焼用ガスの燃焼により酸水素火炎９が作り出さ
れる。また、その酸水素火炎９に向けてバーナ３から原
料ガスが噴出する構成と成している。

【０００７】前記反応室２の上方側から回転軸６が挿通
されており、この回転軸６の先端部には出発母材が取り
付けられる。この回転軸６は前記駆動手段に接続されて
おり、この駆動手段の駆動によって回転軸６は回転しな
がら軸方向に上昇することができる。

【０００８】このような光ファイバ母材の製造装置１で
は、バーナ３は各種燃焼用ガスを噴出して酸水素火炎９
を作り出すと共に、この酸水素火炎９に原料ガスを供給
し、この原料ガスを火炎加水分解させてガラス微粒子を
生成する。そして、このガラス微粒子を回転軸６の先端
の出発母材に堆積させ光ファイバ母材を成長させてい
く。その堆積体（光ファイバ母材）１２はスートと呼ば
れている。このような光ファイバ母材の製造中には、回
転軸６を回転しながら、上記スート１２の先端とバーナ
３との間の間隔が予め定めた一定の間隔となるように、
回転軸６を引き上げている。

【０００９】ところで、光ファイバ母材の原料は沸点が
室温よりも高いことから、原料ガス供給配管４を室温の
環境下にそのままの状態で置いたのでは、原料ガス供給
配管４の内部で原料ガスの液化が起こってしまう。そこ
で、その原料ガス供給配管４にはヒータ１０が設けられ
ており、このヒータ１０による原料ガス供給配管４の加
熱によって、原料ガス供給配管４の内部の原料ガスの温
度が沸点よりも低下するのを防止して原料ガスの液化を
回避している。なお、図６に示す符号７は、原料ガス供
給配管４の温度を検出する温度センサを示し、符号１１
は上記温度センサ７の検出温度に基づいてヒータ１０の
制御を行うヒータ制御器を示している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来では、上記スート
（光ファイバ母材）１２の成長速度が変動するという問
題があった。そのようにスート１２の成長速度が変動し
た場合には、スート１２に含有されるドーパントの量が
変動し、これにより、所望の特性の光ファイバ母材を製
造することができないという問題や、製造された各光フ
ァイバ母材毎に特性が異なるという問題や、同じ光ファ
イバ母材の中でも場所によって特性が異なるという問題
が生じてしまう。

【００１１】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、光ファイバ母材の成長速度
を一定にすることが可能な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を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第１の発明は、バーナの
酸水素火炎に光ファイバ母材の原料ガスを供給し、その
光ファイバ母材の原料ガスを火炎加水分解させてガラス
微粒子を生成し、このガラス微粒子を、上記バーナの近
傍に配設されている出発母材に堆積させ光ファイバ母材
を成長させていく光ファイバ母材の製造装置において、
上記光ファイバ母材の原料ガスを供給する原料ガス供給
配管と；この原料ガス供給配管を流れる原料ガスを加熱
する原料ガス加熱手段と；上記原料ガス供給配管のガス
出側部位の配管内部に設けられて上記原料ガスの温度を
直接的に検出する原料ガス温度検出手段と；上記原料ガ
ス温度検出手段の検出温度に基づいて、上記酸水素火炎
に供給される原料ガスの温度が予め定めた一定の温度と
なるように上記原料ガス加熱手段の制御を行う原料ガス
温度制御部と；を有している構成をもって前記課題を解
決する手段としている。

【００１３】第２の発明は、第１の発明の構成を備え、
バーナには、酸素を供給するための酸素供給配管と、水
素を供給するための水素供給配管とを少なくとも含む複
数の燃焼用ガス供給配管が接続されると共に、原料ガス
供給配管が接続されており、バーナの内部には上記各燃
焼用ガス供給配管から供給された燃焼用ガスをそれぞれ
別々に通す複数の燃焼用ガス通路と、原料ガス供給配管
から供給された原料ガスを通す原料ガス通路とが形成さ
れ、バーナは酸水素火炎を作り出すと共に、酸水素火炎
に向けて原料ガスを噴出する構成を備えており、少なく
とも上記バーナ内部の原料ガス通路の隣の燃焼用ガス通
路に連通接続する燃焼用ガス供給配管を含む燃焼用ガス
供給配管には燃焼用ガスを加熱する燃焼用ガス加熱手段
が設けられ、また、燃焼用ガス加熱手段により加熱され
た燃焼用ガスの温度を検出する燃焼用ガス温度検出手段
が設けられており、上記燃焼用ガス温度検出手段の検出
温度に基づいて、燃焼用ガスの温度が予め定めた一定の
温度となるように上記燃焼用ガス加熱手段を制御する燃
焼用ガス温度制御部が設けられていることを特徴として
構成されている。

【００１４】第３の発明は、第１又は第２の発明の構成
を備え、バーナには光ファイバ母材の原料ガスを供給す
るための原料ガス供給配管が接続され、また、バーナの
内部には上記原料ガス供給配管から供給された原料ガス
を酸水素火炎に導くための原料ガス通路が形成されてお
り、上記原料ガスはバーナから酸水素火炎に向けて供給
される構成を備え、上記バーナの温度を検出するバーナ
温度検出手段と；上記バーナを加熱するバーナ加熱手段
と；上記バーナ温度検出手段の検出温度に基づき、その
検出温度が予め定めた一定の温度となるように上記バー
ナ加熱手段の制御を行うバーナ温度制御部と；を有して
いることを特徴として構成されている。

【００１５】第４の発明は、第１又は第２又は第３の発
明の構成を備え、原料ガス供給配管又は燃焼用ガス供給
配管には、原料ガス加熱手段又は燃焼用ガス加熱手段か
ら配管内部のガスへの熱交換効率を高めるための熱交換
効率上昇手段が設けられていることを特徴として構成さ
れている。

【００１６】第５の発明は、バーナの酸水素火炎に光フ
ァイバ母材の原料ガスを供給し、その光ファイバ母材の
原料ガスを火炎加水分解させてガラス微粒子を生成し、
このガラス微粒子を、上記バーナの近傍に配設されてい
る出発母材に堆積させ光ファイバ母材を成長させていく
光ファイバ母材の製造方法において、酸水素火炎に供給
される光ファイバ母材の原料ガスの温度を直接的に検出
する原料ガス温度検出手段を設け、また、上記光ファイ
バ母材の原料ガスを供給するための原料ガス供給経路上
に上記原料ガスを加熱する加熱手段を設け、上記原料ガ
ス温度検出手段の検出温度に基づき上記加熱手段を制御
して酸水素火炎に供給される上記原料ガスの温度を予め
定めた一定の温度に維持することを特徴として構成され
ている。

【００１７】本発明者が光ファイバ母材の成長速度変動
の原因を調査したところ、その光ファイバ母材の成長速
度には、バーナの酸水素火炎に供給される直前（つま
り、反応直前）の原料ガスの温度が大きく関与し、その
反応直前の原料ガスの温度が変動すると、光ファイバ母
材の成長速度も変動することが分かった。

【００１８】このことに着目し、本発明では、反応直前
の原料ガスの温度を予め定めた一定の温度に制御するた
めの構成を備えた。これにより、光ファイバ母材の成長
速度をほぼ一定とすることができることとなり、上記成
長速度変動に起因した問題の発生を抑制することがで
き、高品質な光ファイバ母材を製造することが可能とな
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づいて説明する。

【００２０】図１には第１実施形態例の光ファイバ母材
の製造装置において特徴的な構成部分が抜き出されて模
式的に示されている。なお、この第１実施形態例の説明
において、前記従来例と同一構成部分には同一符号を付
し、その共通部分の重複説明は省略する。

【００２１】前述したように、本発明者は、スート１２
の成長速度には、酸水素火炎９に供給される直前（反応
直前）の原料ガスの温度が大きく関与していることに気
付いた。図２には、本発明者の実験により得られたスー
ト１２の成長速度と反応直前の原料ガス温度との関係例
が示されている。本発明者は、その反応直前の原料ガス
の温度を一定に制御することによって、スート１２の成
長速度を一定にすることができることに気付いた。

【００２２】これにより、本発明者は、スート１２の成
長速度を一定とするための次に示すような装置構成を考
え出した。つまり、この第１実施形態例では、原料ガス
供給配管４には、原料ガスの温度を検出するための原料
ガス温度検出手段１４が設けられている。また、その原
料ガス温度検出手段１４の検出温度に基づいて、その検
出温度が予め定めた一定の温度となるようにヒータ１０
を制御する原料ガス温度制御部１５が設けられている。

【００２３】ところで、従来においても、原料ガス供給
配管４の温度センサ７およびヒータ１０と、温度センサ
７の検出温度に基づいてヒータ１０を制御するヒータ制
御器１１とが設けられていた。しかしながら、従来で
は、温度センサ７は原料ガス供給配管４の外表面に設け
られて原料ガス供給配管４の温度を検出するものであっ
た。原料ガス供給配管４の温度は、配管内部の原料ガス
だけでなく、周囲の環境温度の影響も受けるので、この
原料ガス供給配管４の温度は配管内部の原料ガスの温度
に必ずしも対応するものではなかった。これにより、従
来の温度センサ７により検出された温度は、配管内部の
原料ガスの温度と等価ではなかった。しかも、ヒータ制
御器１１は、その温度センサ７の検出温度に基づいてヒ
ータ１０を制御して、原料ガス供給配管４の温度が原料
ガスの沸点以上の設定の温度よりも低下することを防止
するにすぎないものであった。

【００２４】これらのことから、従来では、酸水素火炎
９に供給される直前（反応直前）の原料ガスには、光フ
ァイバ母材の特性に悪影響を与える程の温度変動が生じ
ていた。

【００２５】そこで、この第１実施形態例では、原料ガ
ス温度検出手段１４は原料ガス供給配管４の内部に配設
されており、原料ガスの温度を直接的に検出する構成と
した。また、反応直前の原料ガスの温度にできるだけ近
い温度を検出するために、原料ガス温度検出手段１４は
原料ガス供給配管４のガス出側部位（例えばバーナ３と
の接続部から３００mm以内の部位）の配管内部に設け
た。

【００２６】原料ガス温度制御部１５は、上記原料ガス
温度検出手段１４の検出温度に基づいて、該検出温度が
設定温度となるようにヒータ１０の制御を行って、反応
直前の原料ガスの温度が予め定めた一定の温度となるた
めの制御構成を備えている。

【００２７】この第１実施形態例では、さらに、原料ガ
ス温度検出手段１４の近傍には熱交換効率上昇手段１６
が設けられている。この熱交換効率上昇手段１６は配管
内部のガスの流れを乱すことにより、ヒータ１０から原
料ガスへの熱交換効率を高めるものである。このよう
に、熱交換効率が高まることによって、上記原料ガス温
度制御部１５による加熱制御の応答速度を速めることが
できて、より精度の良い原料ガスの温度制御を行うこと
ができることとなる。

【００２８】また、熱交換効率上昇手段１６によってガ
スの流れが乱れることにより、配管内部の原料ガスの温
度を均一化することができる。この第１実施形態例で
は、この温度均一化された原料ガスの温度を原料ガス温
度検出手段１４によって検出する構成としている。これ
により、反応直前の原料ガスの温度がより精度良く設定
温度となるように制御することができる。

【００２９】この第１実施形態例では、光ファイバ母材
の製造中には、原料ガス温度制御部１５が、原料ガス温
度検出手段１４の検出温度を時々刻々と取り込み、その
検出温度が予め定めた一定の温度に安定するようにヒー
タ１０の加熱制御を行う。これにより、バーナ３から噴
出される反応直前の原料ガスの温度をほぼ一定に維持す
ることができる。本発明者はその効果を実験により確認
している。なお、その実験では、原料ガスの代わりに、
アルゴンガスを使用した。

【００３０】その発明者の実験の結果、従来の装置構成
では、バーナ３から噴出するガスの温度変動幅が１．６
℃であったのに対して、この第１実施形態例の装置構成
では、バーナ３から噴出するガスの温度変動幅を０．５
℃に抑制することができた。

【００３１】このように、反応直前の原料ガスの温度変
動を抑制することができることから、スート（光ファイ
バ母材）１２の成長速度を一定に維持することができる
こととなり、特性のばらつきが殆ど無い高品質な光ファ
イバ母材を製造することができる。

【００３２】以下に、第２実施形態例を説明する。な
お、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態
例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の
重複説明は省略する。

【００３３】ところで、バーナ３の内部において、例え
ば、図３に示されるように、原料ガス通路８ａを囲んで
燃焼用ガス通路８ｂ，８ｃ，８ｄが形成されている。こ
のため、バーナ３の内部で、原料ガスと燃焼用ガスとの
間で熱交換が行われる。これにより、燃焼用ガスの温度
が変動すると、原料ガスと燃焼用ガスとの間の熱交換の
状態が変化して、原料ガスの温度が変動してしまう。つ
まり、バーナ３の内部を流れる燃焼用ガスの温度変動
は、反応直前の原料ガスの温度変動の原因となる虞があ
る。

【００３４】このことを考慮して、この第２実施形態例
では、第１実施形態例の構成に加えて、図４に示すよう
に、各燃焼用ガス供給配管５には、燃焼用ガス加熱手段
であるヒータ２０と、燃焼用ガス温度検出手段２１とが
それぞれ設けられ、また、ヒータ２０の制御を行う燃焼
用ガス温度制御部２２が設けられている。

【００３５】上記燃焼用ガス温度検出手段２１は各燃焼
用ガス供給配管５の出側部位の配管内部に設けられて、
原料ガス温度検出手段１４と同様に、燃焼用ガスの温度
を直接的に検出する構成を備えている。

【００３６】燃焼用ガス温度制御部２２は、各燃焼用ガ
ス温度検出手段２１の検出温度を取り込んで、これら検
出温度が予め定めた一定の温度となるように各ヒータ２
０を制御する構成を備えている。

【００３７】さらに、この第２実施形態例においても、
第１実施形態例と同様に、各燃焼用ガス供給配管５の内
部には、燃焼用ガス温度検出手段２１の近傍に熱交換効
率上昇手段２３が設けられている。その熱交換効率上昇
手段２３によって、ヒータ２０から配管内部の燃焼用ガ
スへの熱効率を高めて、燃焼用ガス温度制御部２２によ
る加熱制御の応答性を向上させる構成と成している。こ
れにより、燃焼用ガス温度制御部２２の加熱制御によっ
て、燃焼用ガスの温度をより安定化させることができ
る。

【００３８】この第２実施形態例では、バーナ３の内部
に供給される燃焼用ガスの温度も一定の温度に安定化さ
せるための構成を備えたので、バーナ３の内部において
原料ガスと燃焼用ガスとの間での熱交換を抑制したり、
また、原料ガスと燃焼用ガスとの熱交換の状態を常に一
定の状態とすることができる。これにより、より確実
に、反応直前の原料ガスの温度を一定の温度に維持する
ことができることとなる。本発明者の実験によれば、従
来の装置構成では、バーナ３から噴出するガスの温度の
変動幅が１．６℃であったのに対して、この第２実施形
態例の装置構成では、バーナ３から噴出するガスの温度
の変動幅が０．３℃となり、反応直前の原料ガスの温度
安定化の効果が実験により確認されている。

【００３９】このように、反応直前の原料ガスの温度を
より確実に一定に維持することができるために、スート
（光ファイバ母材）１２の成長速度のより一層の安定化
が達成できて、より高品質な光ファイバ母材を提供する
ことができる。

【００４０】以下に、第３実施形態例を説明する。な
お、この第３実施形態例の説明において、前記各実施形
態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分
の重複説明は省略する。

【００４１】この第３実施形態例では、図５に示される
ように、第２実施形態例の構成に加えて、バーナ加熱手
段であるヒータ２５と、バーナ温度検出手段２６と、バ
ーナ温度制御部２７とが設けられている。

【００４２】バーナ温度検出手段２６はバーナの温度を
検出するものである。バーナ温度制御部２７はそのバー
ナ温度検出手段２６の検出温度が予め定めた温度となる
ように、ヒータ２５の制御を行ってバーナ３の温度制御
を行う構成を備えている。

【００４３】このような構成を備えていない場合には、
バーナ３の温度は周囲の環境温度の影響を受けて変動
し、そのバーナ３の温度変動によってバーナ３の内部を
通る原料ガスの温度が変化することが考えられる。これ
に対して、この第３実施形態例では、バーナ３の温度が
ほぼ一定となるようにバーナ３の加熱制御を行う構成を
備えたので、バーナ３の温度の変動を抑制することがで
きて、バーナ温度変動に起因した原料ガスの温度変動を
防止することができる。

【００４４】このように第３実施形態例では、第２実施
形態例の構成に加えて、バーナ３の温度制御を行う構成
を備えたので、より一層確実に、反応直前の原料ガスの
温度を一定に維持することが可能となる。これにより、
スート１２の成長速度をより一層確実に安定化すること
ができる。

【００４５】本発明者の実験によれば、バーナ３から噴
出するガスの温度変動幅を０．２℃という非常に狭い幅
に抑えることができたことが確認されている。また、ス
ート１２の成長速度の標準偏差が、従来の装置構成で
は、３．４mm／時であったのに対して、この第３実施形
態例の装置構成では、０．７mm／時となり、スート１２
の成長速度がかなり精度良く安定化できることが確認さ
れている。

【００４６】このように、この第３実施形態例では、ス
ート１２の成長速度を精度良く一定に維持することがで
きることから、より一層、高品質な光ファイバ母材を製
造して提供することができることとなる。

【００４７】なお、この発明は上記各実施形態例に限定
されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例
えば、第２実施形態例では、複数の燃焼用ガス供給配管
５の全てにそれぞれヒータ２０と燃焼用ガス温度検出手
段２１が設けられていたが、バーナ３の内部において原
料ガス通路８ａの隣の燃焼用ガス通路８ｂに連通接続す
る燃焼用ガス供給配管５にヒータ２０と燃焼用ガス温度
検出手段２１が設けられていれば、全ての燃焼用ガス供
給配管５にそれぞれヒータ２０と燃焼用ガス温度検出手
段２１を設けなくともよい。この場合にも、バーナ３の
内部において原料ガスと燃焼用ガスとの熱交換を抑制す
る、あるいは、熱交換の状態を常に一定の状態とするこ
とができるので、第２実施形態例とほぼ同様な効果を奏
することができる。

【００４８】また、第３実施形態例では、各燃焼用ガス
供給配管５にはヒータ２０と燃焼用ガス温度検出手段２
１が設けられていたが、例えば、バーナ温度制御部２７
によるバーナ３の温度制御によって、バーナ３の内部の
温度をほぼ一定にして原料ガスと燃焼用ガスとの間の熱
交換を抑制する構成とした場合には、各燃焼用ガス供給
配管５にヒータ２０と燃焼用ガス温度検出手段２１を設
けなくともよい。

【００４９】さらに、上記各実施形態例では、熱交換効
率上昇手段１６，２３が設けられていたが、例えば原料
ガス温度制御部１５や燃焼用ガス温度制御部２２等によ
る加熱手段の制御応答性が満足のいくものである場合に
は、熱交換効率上昇手段１６，２３は省略してもよい。

【００５０】

【発明の効果】この発明によれば、原料ガス供給配管の
ガス出側部位の配管内部に原料ガスの温度を直接的に検
出する原料ガス温度検出手段を設け、この原料ガス温度
検出手段の検出温度を利用して酸水素火炎に供給される
原料ガスの温度が一定となるように原料ガス供給配管の
加熱手段を制御する原料ガス温度制御部を設けたので、
酸水素火炎に供給される原料ガスの温度変動を抑制する
ことができて、光ファイバ母材の成長速度をほぼ一定に
することが可能となる。これにより、成長速度変動に起
因した問題の発生を防止することができ、高品質な光フ
ァイバ母材を製造することができる。

【００５１】少なくともバーナの内部の原料ガス通路の
隣の燃焼用ガス通路に連通接続する燃焼用ガス供給配管
を含む燃焼用ガス供給配管にも、温度検出手段と加熱手
段を設け、燃焼用ガス供給配管の加熱制御を行う構成を
備えたものにあっては、バーナの内部での原料ガスと燃
焼用ガスとの間の熱交換をほぼ抑制したり、あるいは、
原料ガスと燃焼用ガスとの間の熱交換の状態を常にほぼ
同じ状態にすることができることから、バーナから酸水
素火炎に供給される原料ガスの温度をより精度良く一定
に維持することができることとなり、光ファイバ母材の
成長速度がより安定して、より高品質な光ファイバ母材
を提供することができる。

【００５２】バーナの温度が一定の温度となるようにバ
ーナの加熱制御を行う構成を備えたものにあっては、バ
ーナの温度変動に起因した原料ガスの温度変動を確実に
防止することができて、より一層精度良く、酸水素火炎
に供給される原料ガスの温度を一定に維持することがで
きることとなる。これにより、光ファイバ母材の成長速
度をより確実に一定にすることができることから、より
一層高品質な光ファイバ母材を製造することができる。

【００５３】原料ガス供給配管又は燃焼用ガス供給配管
に、加熱手段から配管内部のガスへの熱効率を高めるた
めの熱交換効率上昇手段が設けられているものにあって
は、原料ガス温度制御部又は燃焼用ガス温度制御部によ
る加熱手段の制御の応答性を高めることができて、より
一層確実に原料ガスの温度を一定に維持することがで
き、非常に高品質な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】第１実施形態例の光ファイバ母材の製造装置に
おいて特徴的な構成部分を抜き出して示したモデル図で
ある。

【図２】光ファイバ母材の成長速度と、反応直前の原料
ガスの温度との関係例を示したグラフである。

【図３】バーナの構成の一例を示した説明図である。

【図４】第２実施形態例の特徴的な構成部分を抜き出し
て示したモデル図である。

【図５】第３実施形態例の特徴的な構成部分を抜き出し
て示したモデル図である。

【図６】従来の光ファイバ母材の製造装置の一例を示し
たモデル図である。

【符号の説明】

１ 光ファイバ母材の製造装置 ３ バーナ ４ 原料ガス供給配管 ５ 燃焼用ガス供給配管 ８ バーナ内部のガス通路 ９ 酸水素火炎 １０，２０，２５ ヒータ １４ 原料ガス温度検出手段 １５ 原料ガス温度制御部 １６，２３ 熱交換効率上昇手段 ２１ 燃焼用ガス温度検出手段 ２２ 燃焼用ガス温度制御部 ２６ バーナ温度検出手段 ２７ バーナ温度制御部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナの酸水素火炎に光ファイバ母材の
   原料ガスを供給し、その光ファイバ母材の原料ガスを火
   炎加水分解させてガラス微粒子を生成し、このガラス微
   粒子を、上記バーナの近傍に配設されている出発母材に
   堆積させ光ファイバ母材を成長させていく光ファイバ母
   材の製造装置において、上記光ファイバ母材の原料ガス
   を供給する原料ガス供給配管と；この原料ガス供給配管
   を流れる原料ガスを加熱する原料ガス加熱手段と；上記
   原料ガス供給配管のガス出側部位の配管内部に設けられ
   て上記原料ガスの温度を直接的に検出する原料ガス温度
   検出手段と；上記原料ガス温度検出手段の検出温度に基
   づいて、上記酸水素火炎に供給される原料ガスの温度が
   予め定めた一定の温度となるように上記原料ガス加熱手
   段の制御を行う原料ガス温度制御部と；を有しているこ
   とを特徴とした光ファイバ母材の製造装置。
2. 【請求項２】 バーナには、酸素を供給するための酸素
   供給配管と、水素を供給するための水素供給配管とを少
   なくとも含む複数の燃焼用ガス供給配管が接続されると
   共に、原料ガス供給配管が接続されており、バーナの内
   部には上記各燃焼用ガス供給配管から供給された燃焼用
   ガスをそれぞれ別々に通す複数の燃焼用ガス通路と、原
   料ガス供給配管から供給された原料ガスを通す原料ガス
   通路とが形成され、バーナは酸水素火炎を作り出すと共
   に、酸水素火炎に向けて原料ガスを噴出する構成を備え
   ており、少なくとも上記バーナ内部の原料ガス通路の隣
   の燃焼用ガス通路に連通接続する燃焼用ガス供給配管を
   含む燃焼用ガス供給配管には燃焼用ガスを加熱する燃焼
   用ガス加熱手段が設けられ、また、燃焼用ガス加熱手段
   により加熱された燃焼用ガスの温度を検出する燃焼用ガ
   ス温度検出手段が設けられており、上記燃焼用ガス温度
   検出手段の検出温度に基づいて、燃焼用ガスの温度が予
   め定めた一定の温度となるように上記燃焼用ガス加熱手
   段を制御する燃焼用ガス温度制御部が設けられているこ
   とを特徴とした請求項１記載の光ファイバ母材の製造装
   置。
3. 【請求項３】 バーナには光ファイバ母材の原料ガスを
   供給するための原料ガス供給配管が接続され、また、バ
   ーナの内部には上記原料ガス供給配管から供給された原
   料ガスを酸水素火炎に導くための原料ガス通路が形成さ
   れており、上記原料ガスはバーナから酸水素火炎に向け
   て供給される構成を備え、上記バーナの温度を検出する
   バーナ温度検出手段と；上記バーナを加熱するバーナ加
   熱手段と；上記バーナ温度検出手段の検出温度に基づ
   き、その検出温度が予め定めた一定の温度となるように
   上記バーナ加熱手段の制御を行うバーナ温度制御部と；
   を有していることを特徴とした請求項１又は請求項２記
   載の光ファイバ母材の製造装置。
4. 【請求項４】 原料ガス供給配管又は燃焼用ガス供給配
   管には、原料ガス加熱手段又は燃焼用ガス加熱手段から
   配管内部のガスへの熱交換効率を高めるための熱交換効
   率上昇手段が設けられていることを特徴とした請求項１
   又は請求項２又は請求項３記載の光ファイバ母材の製造
   装置。
5. 【請求項５】 バーナの酸水素火炎に光ファイバ母材の
   原料ガスを供給し、その光ファイバ母材の原料ガスを火
   炎加水分解させてガラス微粒子を生成し、このガラス微
   粒子を、上記バーナの近傍に配設されている出発母材に
   堆積させ光ファイバ母材を成長させていく光ファイバ母
   材の製造方法において、酸水素火炎に供給される光ファ
   イバ母材の原料ガスの温度を直接的に検出する原料ガス
   温度検出手段を設け、また、上記光ファイバ母材の原料
   ガスを供給するための原料ガス供給経路上に上記原料ガ
   スを加熱する加熱手段を設け、上記原料ガス温度検出手
   段の検出温度に基づき上記加熱手段を制御して酸水素火
   炎に供給される上記原料ガスの温度を予め定めた一定の
   温度に維持することを特徴とした光ファイバ母材の製造
   方法。