JP2003034546A - Method for producing glass preform for optical fiber and device used for the same - Google Patents

Method for producing glass preform for optical fiber and device used for the same

Info

Publication number
JP2003034546A
JP2003034546A JP2001218581A JP2001218581A JP2003034546A JP 2003034546 A JP2003034546 A JP 2003034546A JP 2001218581 A JP2001218581 A JP 2001218581A JP 2001218581 A JP2001218581 A JP 2001218581A JP 2003034546 A JP2003034546 A JP 2003034546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
burner
cross
sectional area
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001218581A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3788503B2 (en
Inventor
Fumiaki Sato
佐藤  文昭
Hideyuki Ijiri
英幸 井尻
Shinji Hasegawa
慎治 長谷川
Shinobu Sekiguchi
忍 関口
Keiji Ogawa
恵司 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2001218581A priority Critical patent/JP3788503B2/en
Publication of JP2003034546A publication Critical patent/JP2003034546A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3788503B2 publication Critical patent/JP3788503B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01248Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing by collapsing without drawing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01257Heating devices therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an optical fiber glass preform in which a glass pipe is completely collapsed without leaving an uncollapsed portion while the roundness of a core glass is being maintained. SOLUTION: A glass rod 1 for core is fitted into a glass pipe 2 for cladding, and the glass pipe 2 for cladding is collapsed and integrated with the glass rod 1 for core through heating and softening with a burner 3 while being depressurized. When the cross section of the integrated glass preform is designated S1 and the cross section of a jetting port of hydrogen gas for the burner is designated S2, S1/S2 is made in the range of 10-30.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッド用ガラス
パイプにコア用ガラスロッドを挿入し、加熱軟化して一
体化する光ファイバガラス母材の製造方法および製造装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber glass preform in which a glass rod for core is inserted into a glass pipe for cladding and is heated and softened to be integrated.

【0002】[0002]

【従来の技術】大口径の光ファイバガラス母材を製造す
る方法の一つとして、予めコア用のガラスロッドを作製
しておき、このコア用ガラスロッド(以下、ガラスロッ
ドという)をクラッド用石英ガラスパイプ(以下、ガラ
スパイプという)に挿入し、ガラスパイプを加熱軟化さ
せて潰すコラプスという工程を経ることにより、ガラス
ロッドと一体化する方法が知られている。ガラスロッド
は、化学気相堆積法(Chemical Vapor Deposition :C
VD法)、外付けCVD法(Outer Vapor Deposition
:OVD法)、気相軸付法(Vapor phase Axial Depos
ition :VAD法)等により、屈折率を高めるドーパン
トを添加して形成される。
2. Description of the Related Art As one of the methods for manufacturing a large-diameter optical fiber glass preform, a glass rod for a core is prepared in advance, and this glass rod for a core (hereinafter referred to as a glass rod) is used as a cladding quartz. A method is known in which a glass rod is inserted into a glass pipe (hereinafter referred to as a glass pipe), and the glass pipe is integrated with the glass rod by a process called collapse, in which the glass pipe is heated and softened to be crushed. The glass rod is made by chemical vapor deposition (C).
VD method), external CVD method (Outer Vapor Deposition)
: OVD method), Vapor phase Axial Depos
ition: VAD method) or the like, and is formed by adding a dopant for increasing the refractive index.

【0003】従来、ガラスロッドにガラスパイプをコラ
プスして、光ファイバガラス母材を製造方法として、例
えば、特表2000−510093公報が知られてい
る。この製造方法は、垂直旋盤を用いてガラスロッドを
ガラスパイプ内に挿入した後、炉によりガラスパイプを
予熱し、ガラスパイプが軟化点に至るまでバーナーで加
熱する。そして、ガラスロッドとガラスパイプとの間隙
の空気を抜いて減圧し、ガラスパイプをガラスロッド上
にコラプスして一体化するというものである。
Conventionally, as a method for producing an optical fiber glass preform by collapsing a glass pipe on a glass rod, for example, Japanese Patent Publication No. 2000-51093 is known. In this manufacturing method, a glass rod is inserted into a glass pipe using a vertical lathe, and then the glass pipe is preheated by a furnace and heated by a burner until the glass pipe reaches a softening point. Then, the air in the gap between the glass rod and the glass pipe is evacuated to reduce the pressure, and the glass pipe is collapsed and integrated on the glass rod.

【0004】しかし、縦型旋盤を用いると、コラプス開
始時の加熱時にガラスロッドが自重により変形すること
があり、また、ガラスロッドとガラスパイプとの軸心合
わせが難しく、軸心が合っていない状態でコラプスする
とドーパントが添加されたガラスロッドの真円性が悪化
する。また、炉を用いてガラスパイプを予熱するため、
装置が複雑になり、予熱温度まで昇温する時間がかか
り、作業効率の低下が予想される。そして、ガラスロッ
ドとガラスパイプを太径にして、大型の光ファイバガラ
ス母材を製造する場合、ガラス母材面積に対するバーナ
ー火炎の面積割合が小さくなり、内部まで十分に加熱す
ることができず、ガラスパイプの潰し残しが生じる可能
性がある。
However, when the vertical lathe is used, the glass rod may be deformed by its own weight during heating at the start of the collapse, and it is difficult to align the axes of the glass rod and the glass pipe, and the axes are not aligned. If collapsed in the state, the roundness of the glass rod to which the dopant is added deteriorates. Also, to preheat the glass pipe using a furnace,
The equipment becomes complicated, it takes time to raise the temperature to the preheating temperature, and it is expected that work efficiency will decrease. Then, the glass rod and the glass pipe with a large diameter, when manufacturing a large-sized optical fiber glass preform, the area ratio of the burner flame to the glass preform area becomes small, it is not possible to sufficiently heat the inside, Uncrushed glass pipe may be left behind.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、横型旋盤を用いて軸心合わ
せを容易にし、コアガラスの真円性を保って、ガラスパ
イプを潰し残しなくコラプスされる光ファイバガラス母
材の製造方法と製造装置を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and facilitates axial alignment using a horizontal lathe, maintains the roundness of the core glass, and crushes the glass pipe. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber glass preform that is collapsed without leaving any residue.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ用ガ
ラス母材の製造方法は、クラッド用ガラスパイプにコア
用ガラスロッドを挿入し、減圧しながらバーナーでクラ
ッド用ガラスパイプを加熱軟化させて潰し、コア用ガラ
スロッドと一体化させる光ファイバ用ガラス母材の製造
方法であって、一体化されたガラス母材の断面積をS1
とし、バーナーの水素ガス噴出ポートのガス噴出口の断
面積をS2としたとき、S1/S2を10〜30とする
ことを特徴とする。
The method for producing a glass preform for optical fibers according to the present invention comprises inserting a glass rod for core into a glass pipe for cladding and heating and softening the glass pipe for cladding with a burner while reducing the pressure. A method of manufacturing a glass preform for an optical fiber, which is crushed and integrated with a glass rod for core, wherein a cross-sectional area of the integrated glass preform is S1.
When the cross-sectional area of the gas ejection port of the hydrogen gas ejection port of the burner is S2, S1 / S2 is 10 to 30.

【0007】また、本発明の光ファイバ用ガラス母材の
製造装置は、クラッド用ガラスパイプにコア用ガラスロ
ッドを挿入し、減圧しながらバーナーでクラッド用ガラ
スパイプを加熱軟化させて潰し、コア用ガラスロッドと
一体化させる光ファイバ用ガラス母材の製造装置であっ
て、クラッド用ガラスパイプをコア用ガラスロッドを同
心支持させる横型旋盤装置を備え、一体化されたガラス
母材の断面積をS1としたとき、バーナーの水素ガス噴
出ポートのガス噴出口の断面積S2をS1の1/10〜
1/30としたことを特徴とする。
Further, in the apparatus for producing a glass preform for optical fibers of the present invention, the glass rod for core is inserted into the glass pipe for clad, and the glass pipe for clad is heated and softened by a burner while being decompressed to be crushed. An optical fiber glass base material manufacturing device integrated with a glass rod, comprising a horizontal lathe device for concentrically supporting a core glass rod for a glass pipe for cladding, and a cross-sectional area of the integrated glass base material is S1. Then, the cross-sectional area S2 of the gas ejection port of the hydrogen gas ejection port of the burner is 1/10 to S1.
It is characterized by being set to 1/30.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図により本発明の実施の形態を説
明する。図1はコラプス工程の概略図、図2(A)は図
1のコラプス前のa−a断面図、図2(B)は図1のコ
ラプス後のb−b断面図である。図中、1はコア用ガラ
スロッド、2はクラッド用ガラスパイプ、3はバーナ
ー、4は間隙を示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic view of the collapse process, FIG. 2 (A) is an a-a sectional view before the collapse of FIG. 1, and FIG. 2 (B) is a bb sectional view after the collapse of FIG. In the figure, 1 is a glass rod for core, 2 is a glass pipe for cladding, 3 is a burner, and 4 is a gap.

【0009】コア用ガラスロッド1(以下、ガラスロッ
ドという)は、光ファイバの種別により種々の形態で形
成したものを用いることができる。例えば、シングルモ
ード形ファイバ、マルチモード形ファイバでは使用する
太さが異なり、ステップインデックス(SI)形ファイ
バ、グレーテッドインデックス(GI)形ファイバで
は、コアの屈折率分布が異なる。これらのガラスロッド
1は、CVD法、OVD法、VAD法等の種々の方法に
より、屈折率を高めるドーパント(例えば、GeO2
を添加して多孔質ガラス母材を生成した後、透明ガラス
化して形成される。
The core glass rod 1 (hereinafter referred to as a glass rod) may be formed in various forms depending on the type of optical fiber. For example, a single mode fiber and a multimode fiber have different thicknesses to be used, and a step index (SI) fiber and a graded index (GI) fiber have different core refractive index distributions. These glass rods 1 are made of a dopant (for example, GeO 2 ) for increasing the refractive index by various methods such as a CVD method, an OVD method, a VAD method and the like.
Is added to form a porous glass base material, and then the glass material is formed into a transparent glass.

【0010】また、コア部の外周をクラッド部より屈折
率を低くしたデプレストクラッド形ファイバでは、上述
の屈折率を高めたガラスロッド1の外側に屈折率を下げ
るドーパント(例えば、フッ素)を添加したガラスを外
付け法またはガラスパイプをコラプスして形成したもの
を用いることができる。クラッド用ガラスパイプ2(以
下、ガラスパイプという)は、一般に、高純度の石英ガ
ラスが用いられる。
In the depressed clad fiber in which the outer circumference of the core is lower than that of the cladding, a dopant (for example, fluorine) for lowering the refractive index is added to the outside of the glass rod 1 having the higher refractive index. It is possible to use an externally attached glass or a glass pipe formed by collapsing a glass pipe. Quartz glass of high purity is generally used for the glass pipe 2 for cladding (hereinafter referred to as glass pipe).

【0011】バーナー3は、後述する酸素ガス噴出ポー
トと水素ガス噴出ポートを同軸円筒状に配した構成のも
のが用いられる。このバーナー3は、ガラスパイプ2の
側方に配置され、ガラスパイプ2またはバーナー3のい
ずれかを相対的に移動可能にして構成される。また、ガ
ラスロッド1とガラスパイプ2との間隙4を減圧するた
めの手段(図示せず)が配設されている。
The burner 3 has a configuration in which an oxygen gas ejection port and a hydrogen gas ejection port, which will be described later, are arranged in a coaxial cylindrical shape. The burner 3 is arranged on the side of the glass pipe 2 and is configured to make either the glass pipe 2 or the burner 3 relatively movable. Further, means (not shown) for reducing the pressure in the gap 4 between the glass rod 1 and the glass pipe 2 is provided.

【0012】以上の構成において、先ず、図2(A)示
すように、ガラスロッド1をガラスパイプ2に挿入し、
それぞれの両端を横型旋盤(図示せず)のチャックで同
軸状に配し、かつ回転可能に支持する。ガラスロッド1
とガラスパイプ2の間の間隙4(0.5mm〜1mm程
度)が潰し量となる。ガラスパイプ2の一方の端部側を
バーナー3で加熱溶融して、ガラスロッド1と融着し、
ガラスロッド1とガラスパイプ2の間隙4の一方の端部
を密封する。次いで、バーナー3でガラスパイプ2内を
真空引きにより減圧しながら密封端部と反対の端部に向
けて、順次、加熱軟化させる。加熱軟化されたガラスパ
イプ2’は、図2(B)に示すように減圧による負圧で
潰れ、ガラスロッド1上にコラプスされ、一体化され
る。なお、横型旋盤を用いることにより、ガラスロッド
1を両端で固定してから、ガラスパイプ2のコラプス開
始ができ、作業性よく真円性を確保しやすい。
In the above structure, first, the glass rod 1 is inserted into the glass pipe 2 as shown in FIG.
Both ends of each are arranged coaxially by a chuck of a horizontal lathe (not shown) and are rotatably supported. Glass rod 1
A gap 4 (about 0.5 mm to 1 mm) between the glass pipe 2 and the glass pipe 2 is the crushed amount. One end side of the glass pipe 2 is heated and melted by the burner 3 and fused with the glass rod 1,
One end of the gap 4 between the glass rod 1 and the glass pipe 2 is sealed. Next, the inside of the glass pipe 2 is decompressed by the burner 3 by vacuuming, and the glass pipe 2 is sequentially heated and softened toward the end opposite to the sealed end. The heat-softened glass pipe 2 ′ is crushed by a negative pressure due to a reduced pressure as shown in FIG. 2 (B), and is collapsed and integrated on the glass rod 1. By using a horizontal lathe, the glass rod 1 can be fixed at both ends and then the glass pipe 2 can be collapsed, and workability and circularity can be easily ensured.

【0013】図3、図4はバーナー3の概略を示し、図
3はバーナー軸方向断面図、図4は図3の径方向c−c
断面図である。図中、5は酸素ガス噴出ポート、6は水
素ガス噴出ポート、7はバーナー端部を示す。バーナー
3は、内側のO2 噴出ポート5と外側のH2 噴出ポート
6の2つのポートを同心円状に配した円筒形状で形成さ
れ、テーパー状のバーナー端部7でO2 ガスとH2 ガス
が混合されるように構成される。バーナー3は、ガラス
パイプ2の太さに応じて、バーナー径(端部7の外径φ
で示す)、H2 噴出ポート6の断面積S2、O2 噴出ポ
ート断面積S3等を変えたものが用いられる。なお、ポ
ート断面積S2,S3は、ガス噴出口の有効断面積でポ
ート壁の肉厚分t1、t2は含まないものとする。
3 and 4 schematically show the burner 3, FIG. 3 is a sectional view in the axial direction of the burner, and FIG. 4 is a radial direction cc of FIG.
FIG. In the figure, 5 is an oxygen gas ejection port, 6 is a hydrogen gas ejection port, and 7 is a burner end. The burner 3 is formed in a cylindrical shape in which two ports, an inner O 2 jet port 5 and an outer H 2 jet port 6, are concentrically arranged, and the tapered burner end 7 forms O 2 gas and H 2 gas. Are configured to be mixed. The burner 3 has a burner diameter (the outer diameter φ of the end 7 depending on the thickness of the glass pipe 2).
The cross sectional area S2 of the H 2 jet port 6, the cross sectional area S 3 of the O 2 jet port, etc. are changed. The port cross-sectional areas S2 and S3 are the effective cross-sectional area of the gas ejection port and do not include the wall thicknesses t1 and t2 of the port wall.

【0014】図5は、コラプス後のガラス母材外径Dと
使用バーナーの種別の適否を検討した結果を示す図であ
る。検討した例1〜例4では、バーナー3は、比較的細
径用として10φ(外径10mm)のものと、比較的太
径用の13φ(外径13mm)でAとBの2種類のもの
を用意した。なお、ガラス母材の太さに応じて、さらに
多くの種類のバーナーを用意することができる。
FIG. 5 is a diagram showing the results of examining the suitability of the outside diameter D of the glass preform after the collapse and the type of burner used. In the studied Examples 1 to 4, the burner 3 has a relatively small diameter of 10φ (outer diameter 10 mm) and a relatively large diameter of 13φ (outer diameter 13 mm) of two types A and B. Prepared. Note that more types of burners can be prepared depending on the thickness of the glass base material.

【0015】図6は、コラプス時のバーナーによる融着
界面での温度分布を示す図である。バーナー3により、
ガラスロッド1とガラスパイプ2を加熱したとき、その
界面の温度分布は、バーナー径の違いにより図に示すよ
うに変化する。バーナー径が小さいと、狭いヒートゾー
ンで温度変化が大きい分布を示し、バーナー径が大きく
なると、広いヒートゾーンで温度変化が比較的緩やかな
平坦に近い温度変化の分布を示す。
FIG. 6 is a diagram showing the temperature distribution at the fusion interface by the burner during collapse. With burner 3,
When the glass rod 1 and the glass pipe 2 are heated, the temperature distribution at the interface changes as shown in the figure due to the difference in burner diameter. When the burner diameter is small, the temperature change is large in a narrow heat zone, and when the burner diameter is large, the temperature change is relatively flat and nearly flat in a wide heat zone.

【0016】図5に示す例1は、長さが270mmで、
コラプス後のガラス母材外径Dが26mmの比較的細径
の光ファイバガラス母材を得る場合に、10φバーナー
を用いてコラプスを行なった例である。10φバーナー
のH2 噴出ポート断面積S2を21.76mm2 、O2
噴出ポート断面積S3を4.15mm2 とし、断面積比
S2/S3を5.25をした。コラプス後のガラス母材
断面積を外径Dから算出してS1としたとき、H2 噴出
ポート6の断面積S2との比S1/S2は19.07で
あった。なお、H2 ガス流量は74(SLM)、O2
ス流量は33(SLM)とした。コラプス時のガラスパ
イプ表面温度は1700℃で、ほぼ適切な加熱温度で、
ガラスロッド1とガラスパイプ2の界面の状態は良好で
潰し残しがなく、コア非円率も0.4%以下とほぼ満足
する結果が得られている。なお、コア非円率とは、コア
最大径とコア最小径の差をコア平均径で除して100分
率で示したものである。
Example 1 shown in FIG. 5 has a length of 270 mm,
This is an example of performing a collapse using a 10φ burner when obtaining an optical fiber glass base material having a relatively small diameter with a glass base material outer diameter D after the collapse of 26 mm. The cross-sectional area S2 of the H 2 jet port of the 10φ burner was 21.76 mm 2 , O 2
The ejection port cross-sectional area S3 was set to 4.15 mm 2 and the cross-sectional area ratio S2 / S3 was set to 5.25. When the cross-sectional area of the glass preform after the collapse was calculated from the outer diameter D to be S1, the ratio S1 / S2 to the cross-sectional area S2 of the H 2 ejection port 6 was 19.07. The H 2 gas flow rate was 74 (SLM) and the O 2 gas flow rate was 33 (SLM). The glass pipe surface temperature at the time of collapse is 1700 ° C, which is an almost appropriate heating temperature.
The condition of the interface between the glass rod 1 and the glass pipe 2 is good, there is no crushed residue, and the core non-circularity is 0.4% or less, which is almost satisfactory. The core non-circularity is a percentage obtained by dividing the difference between the maximum core diameter and the minimum core diameter by the average core diameter.

【0017】例2は、長さは同じ270mmで、光ファ
イバの生産性向上のためコラプス後のガラス母材外径D
を33.5mmとした比較的太径の光ファイバガラス母
材を得る場合に、例1と同じ10φバーナーを用いてコ
ラプスを行なった例である。H2 噴出ポートとO2 噴出
ポートの断面積比S2/S3は例1と同じ5.25で、
コラプス後のガラス母材断面積S1とH2 噴出ポート6
の断面積S2との比S1/S2は40.45であった。
なお、H2 ガス流量は74(SLM)、O2 ガス流量は
33(SLM)で同じとした。この結果、コラプス時の
ガラスパイプ表面温度は1650℃で、特に低い温度で
はないが、ガラスロッド1とガラスパイプ2の界面ので
潰し残しが一部生じ、コア非円率も0.84%と少々不
満足な結果となっている。この理由としては、図6に示
すバーナーによるヒートゾーンの範囲がガラス母材外径
Dに対して10φファイバでは狭いため、熱量不足によ
る潰し残しが生じたものと考えられる。
Example 2 has the same length of 270 mm, and has an outer diameter D of the glass preform after collapse for improving the productivity of the optical fiber.
This is an example of performing a collapse using the same 10φ burner as in Example 1 when obtaining an optical fiber glass preform having a relatively large diameter of 33.5 mm. The cross-sectional area ratio S2 / S3 of the H 2 ejection port and the O 2 ejection port is 5.25, which is the same as in Example 1,
Cross-sectional area S1 of glass base material after collapse and H 2 ejection port 6
The ratio S1 / S2 to the cross-sectional area S2 of was 40.45.
The H 2 gas flow rate was 74 (SLM) and the O 2 gas flow rate was 33 (SLM). As a result, the glass pipe surface temperature during the collapse was 1650 ° C., which is not a particularly low temperature, but some uncrushed residue was generated at the interface between the glass rod 1 and the glass pipe 2, and the core non-circularity was 0.84%, which was a little. The result is unsatisfactory. It is considered that the reason for this is that the range of the heat zone by the burner shown in FIG. 6 is narrow for the 10φ fiber with respect to the outer diameter D of the glass base material, and thus the uncrushed residue is caused due to insufficient heat.

【0018】例2の結果を踏まえて、例3ではガラス母
材外径Dを大きくした場合、ヒートゾーンを大きくする
必要があると考え、バーナー外径を太くした13φAバ
ーナーを用いてコラプスを行なった。なお、バーナー外
径を1.3倍としたので、ガス噴出ポート断面積(H2
噴出ポート断面積S2+O2 噴出ポート断面積S3)も
ほぼ1.3倍とした。このときのH2 噴出ポート断面積
S2を21.89mm 2 、O2 噴出ポート断面積S3を
12.56mm2 とし、断面積比S2/S3を1.75
とした。また、コラプス後のガラス母材断面積S1とH
2 噴出ポート6の断面積S2との比S1/S2は41.
45であった。なお、H2 ガス流量は150(SL
M)、O2 ガス流量は50(SLM)とした。
Based on the results of Example 2, in Example 3, the glass mother was used.
When the material outer diameter D is increased, the heat zone is increased.
We thought that it was necessary, and made the burner outer diameter thicker 13φA
Collapse was performed using a burner. Outside the burner
Since the diameter was 1.3 times, the cross-sectional area of the gas ejection port (H2
Jet port cross-sectional area S2 + O2Ejection port cross-sectional area S3) also
It was set to about 1.3 times. H at this time2Jet port cross-sectional area
21.89 mm for S2 2, O2The jet port cross-sectional area S3
12.56 mm2And the cross-sectional area ratio S2 / S3 is 1.75.
And In addition, after the collapse, the glass base material cross-sectional areas S1 and H
2The ratio S1 / S2 of the jet port 6 to the cross-sectional area S2 is 41.
It was 45. In addition, H2Gas flow rate is 150 (SL
M), O2The gas flow rate was 50 (SLM).

【0019】この結果、コラプス時のガラスパイプ表面
温度は1360℃で、温度が十分上がらないため負圧を
大きくしてコラプスした。ヒートゾーンが拡大したこと
と、負圧を大きくしたことで潰し残しは生じなかった
が、コア非円率が2.36%と大幅に悪化した。表面温
度が上がらない原因を調査した結果、O2 噴出ポート断
面積S3の割合を増加させたのに対し、H2 噴出ポート
断面積S2が増加されておらず、熱量不足が不足してい
ることによるものと考えられる。
As a result, the glass pipe surface temperature during the collapse was 1360 ° C. Since the temperature did not rise sufficiently, the negative pressure was increased to cause the collapse. Although the crushing residue did not occur due to the expansion of the heat zone and the increase of the negative pressure, the core non-circularity greatly deteriorated to 2.36%. As a result of investigating the reason why the surface temperature does not rise, the proportion of the O 2 ejection port cross-sectional area S3 was increased, whereas the H 2 ejection port cross-sectional area S2 was not increased and the heat quantity was insufficient. It is thought to be due to.

【0020】例4は、コラプス後のガラス母材外径を2
6mmから34mmと太くしたとき、断面積の増加は2
倍位になることから、13φBバーナーでは、外径は同
じで、ガス噴出ポート断面積(H2 噴出ポート断面積S
2+O2 噴出ポート断面積S3)をほぼ2倍とした。こ
のときのH2 噴出ポート断面積S2を43.96m
2 、O2 噴出ポート断面積S3を7.07mm2
し、断面積比S2/S3を6.22とした。コラプス後
のガラス母材断面積S1とH2 噴出ポート6の断面積S
2との比S1/S2は20.64であった。なお、H2
ガス流量は150(SLM)、O2 ガス流量は50(S
LM)で同じとした。
In Example 4, the outer diameter of the glass base material after collapsing was 2
When increasing from 6 mm to 34 mm, the increase in cross-sectional area is 2
The outer diameter is the same for the 13φB burner because it doubles.
Then, the gas ejection port cross-sectional area (H2Jet port cross-sectional area S
2 + O2The ejection port cross-sectional area S3) was almost doubled. This
H when2Jet port cross-sectional area S2 is 43.96m
m 2, O2Jet port cross-sectional area S3 is 7.07 mm2When
Then, the cross-sectional area ratio S2 / S3 was set to 6.22. After the collapse
Glass base material cross-sectional areas S1 and H2Cross-sectional area S of ejection port 6
The ratio S1 / S2 of 2 was 20.64. In addition, H2
Gas flow rate is 150 (SLM), O2Gas flow rate is 50 (S
LM).

【0021】この結果、コラプス時のガラスパイプ表面
温度は1860℃で、広いヒートゾーンで十分な温度が
得られ、負圧を例1のときと同じとしたが、潰し残しは
生じなかった。また、コア非円率は0.23%と良好な
結果が得られた。
As a result, the glass pipe surface temperature during collapse was 1860 ° C., a sufficient temperature was obtained in a wide heat zone, and the negative pressure was the same as in Example 1, but no crushing residue was generated. Further, the core non-circularity was 0.23%, which was a good result.

【0022】以上の例1〜例4の結果から総合的には、
コラプス後のガラス母材断面積S1と使用バーナーのH
2 噴出ポートの断面積S2の比S1/S2が20前後
で、10〜30の範囲内にあるのが好ましい。言い換え
ると、H2 噴出ポートの断面積S2をガラス母材断面積
S1の1/10〜1/30とする。ガラスパイプ2への
加熱量が少ないと、潰しが不足する。しかし、加熱量が
多すぎたりガラスパイプに無理な潰し力を加えると、内
部のガラスロッドの非円率が悪化する。これは、ガラス
パイプ内のガラスロッドに、GeO2 のようなドーパン
トが添加されていると加熱により軟化しやすく、ガラス
パイプ2を潰したときにガラスロッド1の真円性が損な
われ、楕円に変形しやすくなることによる。断面積の比
S1/S2を上記のような範囲とすることにより、光フ
ァイバガラス母材の太さに対応した十分な温度とヒート
ゾーンが得ることができ、良好な非円率でガラスパイプ
を潰すことができ、また潰し残しをなくすことができ
る。
From the results of Examples 1 to 4 above, comprehensively,
Cross-sectional area S1 of glass base material after collapse and H of burner used
It is preferable that the ratio S1 / S2 of the cross-sectional area S2 of the two ejection ports is around 20 and within the range of 10-30. In other words, the cross-sectional area S2 of the H 2 jet port is set to 1/10 to 1/30 of the glass base material cross-sectional area S1. If the amount of heat applied to the glass pipe 2 is small, crushing will be insufficient. However, if the heating amount is too large or an excessive crushing force is applied to the glass pipe, the non-circularity of the internal glass rod deteriorates. This is because if the glass rod in the glass pipe is doped with a dopant such as GeO 2 , it is easily softened by heating, and when the glass pipe 2 is crushed, the roundness of the glass rod 1 is impaired, resulting in an ellipse. Because it is easy to deform. By setting the cross-sectional area ratio S1 / S2 within the above range, a sufficient temperature and heat zone corresponding to the thickness of the optical fiber glass preform can be obtained, and a glass pipe with a good non-circularity can be obtained. It can be crushed, and the crushed residue can be eliminated.

【0023】また、バーナーのH2 噴出ポート断面積S
2とO2 噴出ポート断面積S3との比S2/S3が5〜
7の範囲にあるのが好ましい。バーナーによりH2 ガス
とO 2 ガスにより火炎を生じさせる場合、H2 噴出ポー
トの断面積を増加させる代わりに、ポート断面積を一定
としてH2 ガス量を増やすことでも加熱量を上げること
をできるが、H2 ガスの流速が大きくなり、ガラス母材
の表面を削りとることとなる。したがって、H2 ガスの
流速は一定として、H2 噴出ポートの断面積を変化させ
るのが好ましい。H2 噴出ポートとO2 噴出ポートの断
面積比S2/S3を上記のような範囲とすることによ
り、ガラスパイプの表面を所定温度に加熱することがで
きる。
The burner H2Jet port cross-sectional area S
2 and O2The ratio S2 / S3 to the jet port cross-sectional area S3 is 5 to
It is preferably in the range of 7. H by burner2gas
And O 2When flame is generated by gas, H2Gush poe
Constant port cross section instead of increasing cross section
As H2To increase the heating amount by increasing the gas amount
You can, but H2The gas flow velocity increases, and the glass base material
The surface of will be scraped off. Therefore, H2Of gas
The flow velocity is constant, H2Change the cross-sectional area of the ejection port
Is preferred. H2Ejection port and O2Disconnection of ejection port
By setting the area ratio S2 / S3 within the above range
The surface of the glass pipe can be heated to a specified temperature.
Wear.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、製造される光ファイバガラス母材の太さに対
応して、コラプスに必要な十分な加熱温度とヒートゾー
ンが得ることができ、コア用ガラスロッドの真円性を良
好に保ってクラッド用の石英ガラスパイプを潰すことが
でき、また潰し残しをなくすことができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to obtain a sufficient heating temperature and a heat zone necessary for the collapse in accordance with the thickness of the optical fiber glass preform to be manufactured. Therefore, the silica glass pipe for clad can be crushed while maintaining good roundness of the glass rod for core, and the crushed residue can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態を説明する概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図2】図1のa−aおよびb−b断面を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a cross section taken along the line aa and the line bb of FIG.

【図3】バーナーの形状を説明する縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view illustrating the shape of a burner.

【図4】図3のc−c断面を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a cc cross section of FIG. 3;

【図5】本発明の具体例による検討結果を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a study result according to a specific example of the present invention.

【図6】バーナーとヒートゾーンの関係を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a burner and a heat zone.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コア用ガラスロッド、2…クラッド用ガラスパイ
プ、3…バーナー、4…間隙、5…酸素ガス噴出ポー
ト、6…水素ガス噴出ポート、7…バーナー端部。
1 ... Glass rod for core, 2 ... Glass pipe for cladding, 3 ... Burner, 4 ... Gap, 5 ... Oxygen gas ejection port, 6 ... Hydrogen gas ejection port, 7 ... Burner end.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 慎治 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 (72)発明者 関口 忍 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 (72)発明者 小川 恵司 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) 4G021 BA04    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shinji Hasegawa             Sumitomoden 1 Taya-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             Ki Industry Co., Ltd. Yokohama Works (72) Inventor Shinobu Sekiguchi             Sumitomoden 1 Taya-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             Ki Industry Co., Ltd. Yokohama Works (72) Inventor Keiji Ogawa             Sumitomoden 1 Taya-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa             Ki Industry Co., Ltd. Yokohama Works F-term (reference) 4G021 BA04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クラッド用ガラスパイプにコア用ガラス
ロッドを挿入し、減圧しながらバーナーで前記クラッド
用ガラスパイプを加熱軟化させて潰し、前記コア用ガラ
スロッドと一体化させる光ファイバ用ガラス母材の製造
方法であって、一体化されたガラス母材の断面積をS1
とし、前記バーナーの水素ガス噴出ポートのガス噴出口
の断面積をS2としたとき、S1/S2を10〜30と
することを特徴とする光ファイバ用ガラス母材の製造方
法。
1. A glass base material for an optical fiber in which a glass rod for a core is inserted into a glass pipe for a clad, and the glass pipe for a clad is heated and softened by a burner while being decompressed and crushed to be integrated with the glass rod for a core. And a cross-sectional area of the integrated glass base material is S1.
And S1 / S2 is 10 to 30 when the cross-sectional area of the gas outlet of the hydrogen gas outlet of the burner is S2.
【請求項2】 前記バーナーの酸素ガス噴出ポートのガ
ス噴出口の断面積をS3としたとき、S2/S3を5〜
7とすることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ
用ガラス母材の製造方法。
2. When the cross-sectional area of the gas ejection port of the oxygen gas ejection port of the burner is S3, S2 / S3 is 5 to 5.
7. The method for producing a glass base material for an optical fiber according to claim 1, wherein the glass base material is 7.
【請求項3】 前記クラッド用ガラスパイプをコア用ガ
ラスロッドを横型旋盤で同心支持させることを特徴とす
る請求項1または2に記載の光ファイバ用ガラス母材の
製造方法。
3. The method for producing a glass preform for an optical fiber according to claim 1, wherein the glass rod for core is concentrically supported on the glass pipe for cladding by a horizontal lathe.
【請求項4】 クラッド用ガラスパイプにコア用ガラス
ロッドを挿入し、減圧しながらバーナーで前記クラッド
用ガラスパイプを加熱軟化させて潰し、前記コア用ガラ
スロッドと一体化させる光ファイバ用ガラス母材の製造
装置であって、前記クラッド用ガラスパイプをコア用ガ
ラスロッドを同心支持させる横型旋盤装置を備え、一体
化されたガラス母材の断面積をS1としたとき、前記バ
ーナーの水素ガス噴出ポートのガス噴出口の断面積S2
を前記S1の1/10〜1/30としたことを特徴とす
る光ファイバ用ガラス母材の製造装置。
4. A glass base material for an optical fiber, wherein a glass rod for core is inserted into a glass pipe for clad, and the glass pipe for clad is heated and softened by a burner while being decompressed to be crushed to be integrated with the glass rod for core. Of the burner, wherein a horizontal lathe device for concentrically supporting the glass rod for core with the glass pipe for clad is provided, and the sectional area of the integrated glass base material is S1, the hydrogen gas ejection port of the burner is provided. Area S2 of the gas outlet of
Is set to 1/10 to 1/30 of the above S1.
JP2001218581A 2001-07-18 2001-07-18 Manufacturing method and manufacturing apparatus for glass preform for optical fiber Expired - Fee Related JP3788503B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001218581A JP3788503B2 (en) 2001-07-18 2001-07-18 Manufacturing method and manufacturing apparatus for glass preform for optical fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001218581A JP3788503B2 (en) 2001-07-18 2001-07-18 Manufacturing method and manufacturing apparatus for glass preform for optical fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003034546A true JP2003034546A (en) 2003-02-07
JP3788503B2 JP3788503B2 (en) 2006-06-21

Family

ID=19052744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001218581A Expired - Fee Related JP3788503B2 (en) 2001-07-18 2001-07-18 Manufacturing method and manufacturing apparatus for glass preform for optical fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3788503B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3788503B2 (en) 2006-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2054873C (en) Method of making polarization retaining fiber
JP5176274B2 (en) Optical fiber and manufacturing method thereof
US6484540B1 (en) Method for welding a quartz glass tube for use as an optical fiber preform
US6917740B2 (en) Optical fiber having reduced viscosity mismatch
KR20000070785A (en) Method of having optical fiber having depressed index core region
EP0469190A1 (en) Method of making polarization retaining optical fiber
KR100958270B1 (en) Increasing the cladding-to-core ratioD/d of low D/d ratio core rods in optical fiber preforms
JPH0753591B2 (en) Method for manufacturing base material for optical fiber
KR20040077449A (en) Method and device for manufacturing glass tube
US20130283863A1 (en) Method of fusing and stretching a large diameter optical waveguide
RU2236386C2 (en) Method of manufacturing optic fiber intermediate product
JP2003146681A (en) Optical fiber preform, its manufacturing method and optical fiber
JP2008247740A (en) Optical fiber preform and its manufacturing method
US20040123630A1 (en) Preform fabrication process
JP2003034546A (en) Method for producing glass preform for optical fiber and device used for the same
JP4179265B2 (en) Optical fiber preform and manufacturing method thereof
EP1440948A2 (en) Method of joining glass tubes end-to-end for making an optical fibre preform
US20040099013A1 (en) Optical fibers and methods of fabrication
JP3819614B2 (en) Method for producing quartz glass preform for optical fiber
JP3975709B2 (en) Optical fiber preform manufacturing method
JPH0930823A (en) Optical fiber preform, optical fiber and its production
JP2005179179A (en) Process for producing optical-fibre preform, optical-fibre preform and optical fiber associated therewith
US8613208B2 (en) Method for forming an improved weld between a primary preform and a silica bar
JP3912528B2 (en) Glass tube manufacturing method and manufacturing apparatus
JP3858775B2 (en) Manufacturing method of optical fiber preform

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060308

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060321

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090407

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100407

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100407

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110407

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120407

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130407

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130407

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140407

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees