JP2003277097A - 多孔質ガラス母材の製造方法 - Google Patents
多孔質ガラス母材の製造方法Info
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- 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]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＶＡＤ法により多孔質ガラス母材を製造する
際に、コア部分とクラッド部分の外径比が軸方向で変動
することが少なく、透明ガラス母材とした状態で軸方向
の屈折率分布の変動が少ない多孔質ガラス母材を形成す
ること。 【解決手段】 コア部分の先端（Ａ点）の位置をレーザ
光により測定し、予め設定されている位置（Ｘ）から変
位することがないようにガラス微粒子堆積体３の引き上
げ速度を制御すると共に、クラッド部分のガラス微粒子
の堆積位置（Ｃ点）について予め設定されていた位置
（Ｙ）からの変位量（△ｙ）に応じて、クラッド用バー
ナ２への原料、ガスの供給量を制御し、クラッド部分の
ガラス微粒子の堆積位置が常に一定（Ｙ）になるように
する。
際に、コア部分とクラッド部分の外径比が軸方向で変動
することが少なく、透明ガラス母材とした状態で軸方向
の屈折率分布の変動が少ない多孔質ガラス母材を形成す
ること。 【解決手段】 コア部分の先端（Ａ点）の位置をレーザ
光により測定し、予め設定されている位置（Ｘ）から変
位することがないようにガラス微粒子堆積体３の引き上
げ速度を制御すると共に、クラッド部分のガラス微粒子
の堆積位置（Ｃ点）について予め設定されていた位置
（Ｙ）からの変位量（△ｙ）に応じて、クラッド用バー
ナ２への原料、ガスの供給量を制御し、クラッド部分の
ガラス微粒子の堆積位置が常に一定（Ｙ）になるように
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質ガラス母材
の製造方法、特に、コア部分とクラッド部分の外径比が
軸方向で変動することが少なく、透明ガラス母材とした
ときに屈折率分布の変動が少ない多孔質ガラス母材、即
ち、特性が安定した多孔質ガラス母材を製造する方法に
関する。
の製造方法、特に、コア部分とクラッド部分の外径比が
軸方向で変動することが少なく、透明ガラス母材とした
ときに屈折率分布の変動が少ない多孔質ガラス母材、即
ち、特性が安定した多孔質ガラス母材を製造する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、多孔質ガラス母材を製造する方法
として、ＶＡＤ法が知られている。ＶＡＤ法による多孔
質ガラス母材の製造は、図６に示すように、例えば、コ
ア用バーナ１とクラッド用バーナ２とに、それぞれ、原
料、ガス供給装置から可燃ガス（Ｈ2 ガス、Ｏ2 ガ
ス）、ガラス原料ガス（ＳｉＣｌ4 ）及びキャリヤーガ
ス（Ａｒガス）を供給し、コア用バーナ１には、更に屈
折率調整用ドーパント（ＧｅＣｌ4 ）を供給し、火炎中
でガラス原料ガスを加水分解することによりガラス微粒
子を生成させ、これを回転しつつ引き上げられる出発材
表面に堆積して形成している。
として、ＶＡＤ法が知られている。ＶＡＤ法による多孔
質ガラス母材の製造は、図６に示すように、例えば、コ
ア用バーナ１とクラッド用バーナ２とに、それぞれ、原
料、ガス供給装置から可燃ガス（Ｈ2 ガス、Ｏ2 ガ
ス）、ガラス原料ガス（ＳｉＣｌ4 ）及びキャリヤーガ
ス（Ａｒガス）を供給し、コア用バーナ１には、更に屈
折率調整用ドーパント（ＧｅＣｌ4 ）を供給し、火炎中
でガラス原料ガスを加水分解することによりガラス微粒
子を生成させ、これを回転しつつ引き上げられる出発材
表面に堆積して形成している。
【０００３】この方法により得られる多孔質ガラス母材
３の特性が安定するようにするために、コア部分先端の
ガラス微粒子が堆積する位置をレーザ発信器４からのレ
ーザ光等で観測し、堆積位置が、予め設定していた位置
よりも上方にある時には、形成中の多孔質ガラス母材
（「ガラス微粒子堆積体」という）３の引き上げ速度を
遅くし、また、堆積位置が、予め設定していた位置より
も下方にある時には、ガラス微粒子堆積体３の引き上げ
速度を速くするようにして、ガラス微粒子が堆積する位
置の変動を少なくするようにガラス微粒子堆積体３の引
き上げ速度を調整している。
３の特性が安定するようにするために、コア部分先端の
ガラス微粒子が堆積する位置をレーザ発信器４からのレ
ーザ光等で観測し、堆積位置が、予め設定していた位置
よりも上方にある時には、形成中の多孔質ガラス母材
（「ガラス微粒子堆積体」という）３の引き上げ速度を
遅くし、また、堆積位置が、予め設定していた位置より
も下方にある時には、ガラス微粒子堆積体３の引き上げ
速度を速くするようにして、ガラス微粒子が堆積する位
置の変動を少なくするようにガラス微粒子堆積体３の引
き上げ速度を調整している。
【０００４】しかし、クラッド部のガラス微粒子堆積体
が該ガラス微粒子堆積体の長手方向に特性が変動する、
あるいは同一設備で製造したガラス微粒子堆積体の１本
毎（バッチ毎）に特性が変動する問題があった。この問
題について、コアのガラス微粒子堆積体の堆積効率が変
動した場合、ガラス微粒子堆積体の引き上げ速度もそれ
に応じて変動し、結果的にクラッド面のガラス微粒子堆
積体の外径が変動してしまうと考え、クラッドの外径が
ある値になるときの堆積面の高さを測定することで調
べ、この結果を合成条件にフィードバックすることによ
り、コアとクラッドの比屈折率差（△ｎ）の軸方向の変
動と、コアとクラッドの外径比の軸方向変動を減少させ
た光ファイバ母材の製造方法が提案されている（特許文
献１参照）。
が該ガラス微粒子堆積体の長手方向に特性が変動する、
あるいは同一設備で製造したガラス微粒子堆積体の１本
毎（バッチ毎）に特性が変動する問題があった。この問
題について、コアのガラス微粒子堆積体の堆積効率が変
動した場合、ガラス微粒子堆積体の引き上げ速度もそれ
に応じて変動し、結果的にクラッド面のガラス微粒子堆
積体の外径が変動してしまうと考え、クラッドの外径が
ある値になるときの堆積面の高さを測定することで調
べ、この結果を合成条件にフィードバックすることによ
り、コアとクラッドの比屈折率差（△ｎ）の軸方向の変
動と、コアとクラッドの外径比の軸方向変動を減少させ
た光ファイバ母材の製造方法が提案されている（特許文
献１参照）。
【０００５】また、ガラス微粒子堆積体が水平方向に位
置の変化をし、それが原因となって多孔質ガラス母材の
特性が安定しない状態が生じるのを防ぐために、コア部
分先端のガラス微粒子が堆積する位置の水平面に、ガラ
ス微粒子堆積体の中心軸において相互に直交する２方向
から堆積位置の変化を測定し、その結果に基づいてコア
用バーナを移動させる方法が提案されている（特許文献
２参照）。
置の変化をし、それが原因となって多孔質ガラス母材の
特性が安定しない状態が生じるのを防ぐために、コア部
分先端のガラス微粒子が堆積する位置の水平面に、ガラ
ス微粒子堆積体の中心軸において相互に直交する２方向
から堆積位置の変化を測定し、その結果に基づいてコア
用バーナを移動させる方法が提案されている（特許文献
２参照）。
【０００６】また、生産性を向上させるためにガラス微
粒子堆積体の引き上げ速度を５２ｍｍ／ｈｒ以上に高め
た場合に生じるガラス微粒子堆積体の割れを防ぐため
に、基準の堆積位置（コア部分先端）からの変位量に基
づいて引き上げ速度を制御した後に、該制御により変化
した引き上げ速度を予め設定された引き上げ速度に戻す
ために、バーナへの原料、ガスの供給量を基準量に対し
て１０％以下の範囲内での増減により補正する方法が提
案されている（特許文献３参照）。
粒子堆積体の引き上げ速度を５２ｍｍ／ｈｒ以上に高め
た場合に生じるガラス微粒子堆積体の割れを防ぐため
に、基準の堆積位置（コア部分先端）からの変位量に基
づいて引き上げ速度を制御した後に、該制御により変化
した引き上げ速度を予め設定された引き上げ速度に戻す
ために、バーナへの原料、ガスの供給量を基準量に対し
て１０％以下の範囲内での増減により補正する方法が提
案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−０５９７３８号公報
【特許文献２】特開２００１−２０６７２９号公報
【特許文献３】特開２０００−３５１６３４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来方法は、必ずしも十分に特性の安定化が達成される
ものではなかった。本発明は、このような現状に鑑みて
なされたものであって、その目的とするところは、より
一層特性の安定した多孔質ガラス母材を製造する方法を
提供することである。
従来方法は、必ずしも十分に特性の安定化が達成される
ものではなかった。本発明は、このような現状に鑑みて
なされたものであって、その目的とするところは、より
一層特性の安定した多孔質ガラス母材を製造する方法を
提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＶＡＤ法
により多孔質ガラス母材を製造する際に、どのような手
段を用いたならば、コア部分とクラッド部分の外径比が
軸方向で変動することが少なく、透明ガラス母材とした
ときに軸方向の屈折率分布の変動が少ない多孔質ガラス
母材を形成することができるかを調査・研究していたと
ころ、ガラス微粒子堆積体のコア部分先端の位置に応じ
てガラス微粒子堆積体の引き上げ速度を制御すると共
に、クラッド部分の少なくとも一カ所でのガラス母材微
粒子の堆積位置の変化に応じて、クラッド用バーナへの
原料、ガスの供給量を制御することにより、より一層コ
ア部分とクラッド部分の外径比が軸方向で変動すること
が少なく、透明ガラス母材としたときに屈折率分布の変
動が少ない多孔質ガラス母材を形成することができるこ
と、即ち、より一層特性が安定した多孔質ガラス母材を
形成することができることを見いだし、本発明を完成し
たものである。
により多孔質ガラス母材を製造する際に、どのような手
段を用いたならば、コア部分とクラッド部分の外径比が
軸方向で変動することが少なく、透明ガラス母材とした
ときに軸方向の屈折率分布の変動が少ない多孔質ガラス
母材を形成することができるかを調査・研究していたと
ころ、ガラス微粒子堆積体のコア部分先端の位置に応じ
てガラス微粒子堆積体の引き上げ速度を制御すると共
に、クラッド部分の少なくとも一カ所でのガラス母材微
粒子の堆積位置の変化に応じて、クラッド用バーナへの
原料、ガスの供給量を制御することにより、より一層コ
ア部分とクラッド部分の外径比が軸方向で変動すること
が少なく、透明ガラス母材としたときに屈折率分布の変
動が少ない多孔質ガラス母材を形成することができるこ
と、即ち、より一層特性が安定した多孔質ガラス母材を
形成することができることを見いだし、本発明を完成し
たものである。
【００１０】即ち、本発明に係る多孔質ガラス母材の製
造方法（１）は、コア部分とクラッド部分とを、それぞ
れのバーナからのガス供給により同時に軸方向に形成す
る多孔質ガラス母材の製造方法において、少なくとも実
質的に有効部となる範囲を形成する際に、コアを形成す
るバーナにより堆積している部分の予め設定されている
位置からの変位に応じてガラス微粒子堆積体の引き上げ
速度を制御して前記変位がなくなるようにすると共に、
クラッド部分の少なくとも一カ所でのガラス微粒子の堆
積位置について予め設定されていた位置からの変位に応
じて、少なくとも１つのクラッド用バーナへの原料、ガ
スの供給量を調整し、前記堆積位置が元に戻るように制
御することを特徴とする。上記の「実質的に有効部とな
る範囲」とは、透明ガラス母材としたときに、外径がほ
ぼ一定となる部分であり、両端の外径が一定にならない
部分を除いた部分である。
造方法（１）は、コア部分とクラッド部分とを、それぞ
れのバーナからのガス供給により同時に軸方向に形成す
る多孔質ガラス母材の製造方法において、少なくとも実
質的に有効部となる範囲を形成する際に、コアを形成す
るバーナにより堆積している部分の予め設定されている
位置からの変位に応じてガラス微粒子堆積体の引き上げ
速度を制御して前記変位がなくなるようにすると共に、
クラッド部分の少なくとも一カ所でのガラス微粒子の堆
積位置について予め設定されていた位置からの変位に応
じて、少なくとも１つのクラッド用バーナへの原料、ガ
スの供給量を調整し、前記堆積位置が元に戻るように制
御することを特徴とする。上記の「実質的に有効部とな
る範囲」とは、透明ガラス母材としたときに、外径がほ
ぼ一定となる部分であり、両端の外径が一定にならない
部分を除いた部分である。
【００１１】また本発明に係る多孔質ガラス母材の製造
方法（２）は、前記（１）の製造方法において、前記ク
ラッド用バーナへの原料、ガスの供給量を調整する制御
は、制御時間間隔をｔ（ｍｉｎ）、調整により変化する
流量変化量を△Ｑ（ｌ／ｍｉｎ）、引き上げ速度をＶ
（ｍｍ／ｈｒ）、前記一ケ所におけるクラッド部分の外
径をｄ（ｍｍ）とするとき、
方法（２）は、前記（１）の製造方法において、前記ク
ラッド用バーナへの原料、ガスの供給量を調整する制御
は、制御時間間隔をｔ（ｍｉｎ）、調整により変化する
流量変化量を△Ｑ（ｌ／ｍｉｎ）、引き上げ速度をＶ
（ｍｍ／ｈｒ）、前記一ケ所におけるクラッド部分の外
径をｄ（ｍｍ）とするとき、
【数２】
上記式Ｉを満足するように行うことを特徴とする。さら
に本発明に係る多孔質ガラス母材の製造方法（３）は、
前記（１）または（２）の製造方法において、前記クラ
ッド用バーナへの原料供給量をガラス微粒子堆積開始時
にＱ1 とし、それから所定時間経過後にＱ2 （ここでＱ
1 ＜Ｑ2 ）に増量し、かつ前記少なくとも１つのクラッ
ド用バーナへの原料、ガスの供給量を調整する制御は前
記クラッド用バーナへの原料供給量がＱ2 となってから
行うことを特徴とする。
に本発明に係る多孔質ガラス母材の製造方法（３）は、
前記（１）または（２）の製造方法において、前記クラ
ッド用バーナへの原料供給量をガラス微粒子堆積開始時
にＱ1 とし、それから所定時間経過後にＱ2 （ここでＱ
1 ＜Ｑ2 ）に増量し、かつ前記少なくとも１つのクラッ
ド用バーナへの原料、ガスの供給量を調整する制御は前
記クラッド用バーナへの原料供給量がＱ2 となってから
行うことを特徴とする。
【００１２】また、本発明に係る多孔質ガラス母材の製
造方法（４）は、前記（１）ないし（３）のいずれかの
製造方法において、前記少なくとも１つのクラッド用バ
ーナへの原料、ガスの供給量を、前記堆積位置が元に戻
るようにするとともに、該堆積位置における温度が一定
になるように制御することを特徴とする。
造方法（４）は、前記（１）ないし（３）のいずれかの
製造方法において、前記少なくとも１つのクラッド用バ
ーナへの原料、ガスの供給量を、前記堆積位置が元に戻
るようにするとともに、該堆積位置における温度が一定
になるように制御することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下において、添付した図面を参
照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の多孔
質ガラス母材の製造方法の一実施の形態を示す図であ
る。図１に示すように、コア部分を形成するコア用バー
ナ１とクラッド部分を形成するクラッド用バーナ２と
に、それぞれ、原料、ガス供給装置から可燃ガス（Ｈ2
ガス、Ｏ2 ガス）、ガラス原料ガス（ＳｉＣｌ4 ）及び
キャリヤーガス（Ａｒガス）を供給し、コア用バーナに
は更に屈折率調整用ドーパント（ＧｅＣｌ4 ）を供給
し、火炎中でガラス原料ガスを加水分解することにより
ガラス微粒子を生成させ、回転しつつ引き上げられる出
発棒に堆積させてガラス微粒子堆積体３を形成する。
照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の多孔
質ガラス母材の製造方法の一実施の形態を示す図であ
る。図１に示すように、コア部分を形成するコア用バー
ナ１とクラッド部分を形成するクラッド用バーナ２と
に、それぞれ、原料、ガス供給装置から可燃ガス（Ｈ2
ガス、Ｏ2 ガス）、ガラス原料ガス（ＳｉＣｌ4 ）及び
キャリヤーガス（Ａｒガス）を供給し、コア用バーナに
は更に屈折率調整用ドーパント（ＧｅＣｌ4 ）を供給
し、火炎中でガラス原料ガスを加水分解することにより
ガラス微粒子を生成させ、回転しつつ引き上げられる出
発棒に堆積させてガラス微粒子堆積体３を形成する。
【００１４】その際に、コア部分先端（Ａ点）の位置が
常に予め設定されている一定の位置になるように、即
ち、コア部分先端と基準面（例えば、コア用レーザ発信
器４の発信面）との距離が常に予め設定されている距離
Ｘで一定に保たれるように、ガラス微粒子堆積体３の真
下に設置されたコア用レーザ発信器４からのレーザ光を
コア部分先端（Ａ点）に当て反射したレーザ光によりそ
の距離Ｘ＋△ｘ（但し、△ｘ≦０又は△ｘ＞０）を検知
し、その検知情報に基づいて、常に距離△ｘがゼロとな
るようにガラス微粒子堆積体３を回転しながら引き上げ
る速度を制御し、同時に、コア用レーザ発信器４とクラ
ッド用レーザ発信器５（の発信面）が同じ水平面にある
状態でコア用レーザ発信器４から一定の距離を保ってク
ラッド用レーザ発信器５を配置し、該クラッド用レーザ
発信器５からのレーザ光を、クラッド部分のガラス微粒
子が堆積している部分（Ｃ点）に当て、そこから反射し
たレーザ光により、基準面（例えば、クラッド用レーザ
発信器５の発信面）とクラッド部分のガラス微粒子が堆
積している部分（Ｃ点）との距離Ｙ＋△ｙ（但し、△ｙ
≦０又は△ｙ＞０）を検知し、その検知情報に基づいて
予め設定した距離Ｙとなるように、クラッド用バーナ５
に供給する原料、ガスの量を制御し、常に距離△ｙがゼ
ロとなるようにすることができる（後記参考例の方
法）。
常に予め設定されている一定の位置になるように、即
ち、コア部分先端と基準面（例えば、コア用レーザ発信
器４の発信面）との距離が常に予め設定されている距離
Ｘで一定に保たれるように、ガラス微粒子堆積体３の真
下に設置されたコア用レーザ発信器４からのレーザ光を
コア部分先端（Ａ点）に当て反射したレーザ光によりそ
の距離Ｘ＋△ｘ（但し、△ｘ≦０又は△ｘ＞０）を検知
し、その検知情報に基づいて、常に距離△ｘがゼロとな
るようにガラス微粒子堆積体３を回転しながら引き上げ
る速度を制御し、同時に、コア用レーザ発信器４とクラ
ッド用レーザ発信器５（の発信面）が同じ水平面にある
状態でコア用レーザ発信器４から一定の距離を保ってク
ラッド用レーザ発信器５を配置し、該クラッド用レーザ
発信器５からのレーザ光を、クラッド部分のガラス微粒
子が堆積している部分（Ｃ点）に当て、そこから反射し
たレーザ光により、基準面（例えば、クラッド用レーザ
発信器５の発信面）とクラッド部分のガラス微粒子が堆
積している部分（Ｃ点）との距離Ｙ＋△ｙ（但し、△ｙ
≦０又は△ｙ＞０）を検知し、その検知情報に基づいて
予め設定した距離Ｙとなるように、クラッド用バーナ５
に供給する原料、ガスの量を制御し、常に距離△ｙがゼ
ロとなるようにすることができる（後記参考例の方
法）。
【００１５】しかし、本発明では、前記のようにコア部
分先端（Ａ点）の位置が常に予め設定されている一定の
位置になるように、即ち、距離Ｘ（又は受光レベルＴ）
が常に一定に保たれるように、ガラス微粒子堆積体３を
回転しながら引き上げる速度を制御する代わりに、常に
距離Ｘ（又は反射したレーザ光の受光レベルＴ）が保た
れる引き上げ速度として予め設定された速度でガラス微
粒子堆積体３を引き上げてコア部分、クラッド部分への
ガラス微粒子の堆積を行い、距離Ｘ（又は受光レベル
Ｔ）が一定の範囲△Ｘ（△Ｔ）を超えた距離Ｘ’（又は
受光レベルＴ’）となった時点で、距離Ｘ’（又は受光
レベルＴ’）が元の設定した値Ｘ（Ｔ）になるように引
き上げ速度を制御する。
分先端（Ａ点）の位置が常に予め設定されている一定の
位置になるように、即ち、距離Ｘ（又は受光レベルＴ）
が常に一定に保たれるように、ガラス微粒子堆積体３を
回転しながら引き上げる速度を制御する代わりに、常に
距離Ｘ（又は反射したレーザ光の受光レベルＴ）が保た
れる引き上げ速度として予め設定された速度でガラス微
粒子堆積体３を引き上げてコア部分、クラッド部分への
ガラス微粒子の堆積を行い、距離Ｘ（又は受光レベル
Ｔ）が一定の範囲△Ｘ（△Ｔ）を超えた距離Ｘ’（又は
受光レベルＴ’）となった時点で、距離Ｘ’（又は受光
レベルＴ’）が元の設定した値Ｘ（Ｔ）になるように引
き上げ速度を制御する。
【００１６】同時に、コア用レーザ発信器４とクラッド
用レーザ発信器５（の発信面）が同じ水平面にある状態
でコア用レーザ発信器４から一定の距離を保ってクラッ
ド用レーザ発信器５を配置し、該クラッド用レーザ発信
器５からのレーザ光を、クラッド部分のガラス微粒子が
堆積している部分（Ｃ点）に当て、そこから反射したレ
ーザ光により、基準面（例えば、クラッド用レーザ発信
器５の発信面）とクラッド部分のガラス微粒子が堆積し
ている部分（Ｃ点）との距離Ｙ＋△ｙ（但し、△ｙ≦０
又は△ｙ＞０）を検知し、その検知情報に基づいて距離
Ｙが一定の範囲を超えた距離Ｙ′となった時点で距離
Ｙ′が元の設定した距離Ｙとなるように、クラッド用バ
ーナ５に供給する原料、ガスの量を制御する。ガラス微
粒子堆積体を引き上げる「予め設定された速度」は、例
えば、図５に示すような「レーザ光の受光レベル」と
「ガラス微粒子堆積体の引き上げ速度」との関係を表わ
したグラフに基づいて決めることもできる。
用レーザ発信器５（の発信面）が同じ水平面にある状態
でコア用レーザ発信器４から一定の距離を保ってクラッ
ド用レーザ発信器５を配置し、該クラッド用レーザ発信
器５からのレーザ光を、クラッド部分のガラス微粒子が
堆積している部分（Ｃ点）に当て、そこから反射したレ
ーザ光により、基準面（例えば、クラッド用レーザ発信
器５の発信面）とクラッド部分のガラス微粒子が堆積し
ている部分（Ｃ点）との距離Ｙ＋△ｙ（但し、△ｙ≦０
又は△ｙ＞０）を検知し、その検知情報に基づいて距離
Ｙが一定の範囲を超えた距離Ｙ′となった時点で距離
Ｙ′が元の設定した距離Ｙとなるように、クラッド用バ
ーナ５に供給する原料、ガスの量を制御する。ガラス微
粒子堆積体を引き上げる「予め設定された速度」は、例
えば、図５に示すような「レーザ光の受光レベル」と
「ガラス微粒子堆積体の引き上げ速度」との関係を表わ
したグラフに基づいて決めることもできる。
【００１７】クラッド用レーザ発信器５をコア用レーザ
発信器４と同じ水平面内であって、クラッド用バーナ２
の中心線がクラッド部分のガラス微粒子が堆積している
部分と交わる位置（Ｂ点）とガラス微粒子堆積体の中心
線に対してＢ点と対称の位置（Ｃ点）の真下に配置し、
そこからレーザ光をＣ点に当て反射したレーザ光により
その距離Ｙ＋△ｙを検知し、Ｙ＋△ｙがＹ′となった時
点で、その検知情報に基づいて予め設定した距離Ｙとな
るように、クラッド用バーナに供給する原料、ガスの量
を制御することが好ましい。クラッド部分のガラス微粒
子の測定位置として具体的には、例えば後記する実施例
で測定した箇所を挙げることができる。
発信器４と同じ水平面内であって、クラッド用バーナ２
の中心線がクラッド部分のガラス微粒子が堆積している
部分と交わる位置（Ｂ点）とガラス微粒子堆積体の中心
線に対してＢ点と対称の位置（Ｃ点）の真下に配置し、
そこからレーザ光をＣ点に当て反射したレーザ光により
その距離Ｙ＋△ｙを検知し、Ｙ＋△ｙがＹ′となった時
点で、その検知情報に基づいて予め設定した距離Ｙとな
るように、クラッド用バーナに供給する原料、ガスの量
を制御することが好ましい。クラッド部分のガラス微粒
子の測定位置として具体的には、例えば後記する実施例
で測定した箇所を挙げることができる。
【００１８】クラッド用バーナに供給する原料、ガスの
量の制御は、例えば、△ｙが、△ｙ＞０の時には、Ｓｉ
Ｃｌ4 （ＧｅＣｌ4 ）とＯ2 の量を増加し、Ｈ2 の量を
減少するようにし、また、△ｙ＜０の時には、ＳｉＣｌ
4 （ＧｅＣｌ4 ）とＯ2 の量を減少し、Ｈ2 の量を増加
すること等により行なうことができる。ガラス微粒子が
最も多く堆積する位置（Ｂ点）と対称の位置（Ｃ点）で
距離Ｙ＋△Ｙを検知することでガラス微粒子の堆積状態
を正確に把握することができるため、より精度良くコア
部分とクラッド部分の外径比の軸方向での変動を少なく
制御することができる。勿論、レーザ光の照射位置をＣ
点から一定の距離（Ｍ）内の位置Ｃ’点にすることもで
きる。距離（Ｍ）は、クラッド部分の径、クラッド用バ
ーナの径、ガラス微粒子堆積体の引き上げ速度、堆積面
温度などによっても異なるが、例えば、ガラス微粒子堆
積体外径（ｄ）の９０％以下（０．９ｄ以下）の範囲内
であることが好ましい。測定用レーザの設置方向は下方
からでも良いし、堆積面に対してほぼ垂直に当たる方向
でもよく、設備に対して設置容易な方向であればどこで
も問題はない。
量の制御は、例えば、△ｙが、△ｙ＞０の時には、Ｓｉ
Ｃｌ4 （ＧｅＣｌ4 ）とＯ2 の量を増加し、Ｈ2 の量を
減少するようにし、また、△ｙ＜０の時には、ＳｉＣｌ
4 （ＧｅＣｌ4 ）とＯ2 の量を減少し、Ｈ2 の量を増加
すること等により行なうことができる。ガラス微粒子が
最も多く堆積する位置（Ｂ点）と対称の位置（Ｃ点）で
距離Ｙ＋△Ｙを検知することでガラス微粒子の堆積状態
を正確に把握することができるため、より精度良くコア
部分とクラッド部分の外径比の軸方向での変動を少なく
制御することができる。勿論、レーザ光の照射位置をＣ
点から一定の距離（Ｍ）内の位置Ｃ’点にすることもで
きる。距離（Ｍ）は、クラッド部分の径、クラッド用バ
ーナの径、ガラス微粒子堆積体の引き上げ速度、堆積面
温度などによっても異なるが、例えば、ガラス微粒子堆
積体外径（ｄ）の９０％以下（０．９ｄ以下）の範囲内
であることが好ましい。測定用レーザの設置方向は下方
からでも良いし、堆積面に対してほぼ垂直に当たる方向
でもよく、設備に対して設置容易な方向であればどこで
も問題はない。
【００１９】本発明では、前記クラッド用バーナへの原
料、ガスの供給量は、上述のようにクラッド部分の堆積
位置の予め設定されていた位置Ｙからの変位に応じてＹ
に戻すように制御する。すなわち、常に制御するのでは
なくある時間間隔で制御する場合を含むが、制御時間間
隔をｔ（ｍｉｎ）、この制御により変化する流量変化量
を△Ｑ（ｌ／ｍｉｎ）、このときの引き上げ速度をＶ
（ｍｍ／ｈ）、検知位置でのガラス微粒子堆積体外径を
ｄ（ｍｍ）とするとき、下記式Ｉ
料、ガスの供給量は、上述のようにクラッド部分の堆積
位置の予め設定されていた位置Ｙからの変位に応じてＹ
に戻すように制御する。すなわち、常に制御するのでは
なくある時間間隔で制御する場合を含むが、制御時間間
隔をｔ（ｍｉｎ）、この制御により変化する流量変化量
を△Ｑ（ｌ／ｍｉｎ）、このときの引き上げ速度をＶ
（ｍｍ／ｈ）、検知位置でのガラス微粒子堆積体外径を
ｄ（ｍｍ）とするとき、下記式Ｉ
【数３】
を満足するように制御することが特に好ましい。クラッ
ドのガス条件を調整してからクラッド堆積状態が変化す
るまでには時間がかかるため、ガス流量の調整は上記式
Ｉを満足するように間隔をおいて行うことで、安定した
特性の多孔質ガラス母材が得られるからである。
ドのガス条件を調整してからクラッド堆積状態が変化す
るまでには時間がかかるため、ガス流量の調整は上記式
Ｉを満足するように間隔をおいて行うことで、安定した
特性の多孔質ガラス母材が得られるからである。
【００２０】ところで、ガラス微粒子堆積体の製造を開
始してから或る程度までの時間ではクラッド堆積面の形
状が非常に変化する時間帯であるため、開始と同時、例
えば製造開始直後の種つけ時等には、本発明に係るクラ
ッド用バーナへの原料、ガス供給量制御を始めるには及
ばない。このときはその後の製造条件（供給する原料、
ガスの流量その他）とはかなり異なるため、開始時の原
料供給量Ｑ1 が所定時間経過の後Ｑ2 （Ｑ2 ＞Ｑ1 ）に
増量してから、前記クラッド用バーナへの制御を行うこ
とが好ましい。Ｑ2 はガラス微粒子堆積体の有効部が形
成されるときの原料供給量であることが好ましい。
始してから或る程度までの時間ではクラッド堆積面の形
状が非常に変化する時間帯であるため、開始と同時、例
えば製造開始直後の種つけ時等には、本発明に係るクラ
ッド用バーナへの原料、ガス供給量制御を始めるには及
ばない。このときはその後の製造条件（供給する原料、
ガスの流量その他）とはかなり異なるため、開始時の原
料供給量Ｑ1 が所定時間経過の後Ｑ2 （Ｑ2 ＞Ｑ1 ）に
増量してから、前記クラッド用バーナへの制御を行うこ
とが好ましい。Ｑ2 はガラス微粒子堆積体の有効部が形
成されるときの原料供給量であることが好ましい。
【００２１】式Ｉを満足するような制御における時間間
隔としては後記する実施例に示されるが、例えば少なく
とも１分以上の時間間隔を開けることが好ましい。ま
た、一回に調整するクラッド部バーナの原料の流量は、
ガラス微粒子堆積体の成長軸方向でのクラッド堆積面の
変位量１ｍｍ当たり初期設定の流量の１５％以下、ある
いは１回の調整量が直前の流量の３０％以下とすること
の少なくともどちらか一方の条件を満足することを特徴
とするさらに、ガラス微粒子の堆積開始の状態は当該ロ
ットの直前のロットのガラス微粒子堆積の状態に影響さ
れる場合が多いため、本発明に係る制御を開始するとき
の初期設定は直前のロットの最終時状態を維持すること
が好ましい。
隔としては後記する実施例に示されるが、例えば少なく
とも１分以上の時間間隔を開けることが好ましい。ま
た、一回に調整するクラッド部バーナの原料の流量は、
ガラス微粒子堆積体の成長軸方向でのクラッド堆積面の
変位量１ｍｍ当たり初期設定の流量の１５％以下、ある
いは１回の調整量が直前の流量の３０％以下とすること
の少なくともどちらか一方の条件を満足することを特徴
とするさらに、ガラス微粒子の堆積開始の状態は当該ロ
ットの直前のロットのガラス微粒子堆積の状態に影響さ
れる場合が多いため、本発明に係る制御を開始するとき
の初期設定は直前のロットの最終時状態を維持すること
が好ましい。
【００２２】また、クラッド部分の形成に際し、ガラス
微粒子が堆積している部分におけるガラスの温度が一定
になるように、クラッド用バーナに供給する原料、ガス
の量を制御することが好ましい。ガラス微粒子が堆積し
ている部分におけるガラスの温度が一定になるようにす
ることによって、ガラス微粒子が堆積して形成されるク
ラッド部分の密度が一定となるので、透明ガラス母材と
した場合に屈折率分布が該透明ガラス母材の軸方向に変
動しない多孔質ガラス母材を形成することができる。
微粒子が堆積している部分におけるガラスの温度が一定
になるように、クラッド用バーナに供給する原料、ガス
の量を制御することが好ましい。ガラス微粒子が堆積し
ている部分におけるガラスの温度が一定になるようにす
ることによって、ガラス微粒子が堆積して形成されるク
ラッド部分の密度が一定となるので、透明ガラス母材と
した場合に屈折率分布が該透明ガラス母材の軸方向に変
動しない多孔質ガラス母材を形成することができる。
【００２３】ガラス微粒子堆積体における堆積面温度
は、例えばコア部分では６５０〜９５０℃、特に好まし
くは、７００〜８５０℃、クラッド部分では７００〜１
１００℃、特に好ましくは、８００〜１０００℃の範囲
とするのがよい。
は、例えばコア部分では６５０〜９５０℃、特に好まし
くは、７００〜８５０℃、クラッド部分では７００〜１
１００℃、特に好ましくは、８００〜１０００℃の範囲
とするのがよい。
【００２４】クラッド部分でのガラス微粒子の堆積位置
を検知するためのクラッド用バーナとそれに対応して設
けるクラッド用レーザ発信器の数は、上記の例のように
一個づつ設けることもできるが、２個以上づつ設けるこ
ともできる。その場合には、コア部分とクラッド部分の
外径比の軸方向での変動をより少なく制御することが可
能となる。
を検知するためのクラッド用バーナとそれに対応して設
けるクラッド用レーザ発信器の数は、上記の例のように
一個づつ設けることもできるが、２個以上づつ設けるこ
ともできる。その場合には、コア部分とクラッド部分の
外径比の軸方向での変動をより少なく制御することが可
能となる。
【００２５】図２は、本発明の多孔質ガラス母材の製造
方法の他の実施の形態を示す図である。図２に示すよう
に、コア部分先端（Ａ点）の位置とクラッド部分でのガ
ラス微粒子の堆積位置（Ｂ点）を検知するために、コア
部分先端（Ａ点）の位置、ガラス微粒子堆積体の中心線
に対してガラス微粒子の堆積位置（Ｂ点）の対称のガラ
ス微粒子の堆積位置（Ｃ点）とほぼ同じ水平面に、それ
ぞれ、コア用レーザ発信器４、クラッド用レーザ発信器
５を設け、各レーザ発信器からのレーザ光が、コア部分
先端（Ａ点）、クラッド部分でのガラス微粒子の堆積位
置（Ｃ点）の一部に当り、他部が通過するようにし、そ
の通過したレーザ光の受光レベルを検知器６で検知し、
その検知情報（受光レベル）からコア部分先端と基準面
との距離Ｘ、クラッド部分でのガラス微粒子の堆積位置
（Ｃ点）と基準面との距離Ｙを判断し、その判断に応じ
てガラス微粒子堆積体３の引き上げ速度、クラッド用バ
ーナ２に供給する原料、ガスの量を制御することもでき
る。クラッド部分の測定点はＣ点以外でもよい。例えば
Ｃ′点でもよい。
方法の他の実施の形態を示す図である。図２に示すよう
に、コア部分先端（Ａ点）の位置とクラッド部分でのガ
ラス微粒子の堆積位置（Ｂ点）を検知するために、コア
部分先端（Ａ点）の位置、ガラス微粒子堆積体の中心線
に対してガラス微粒子の堆積位置（Ｂ点）の対称のガラ
ス微粒子の堆積位置（Ｃ点）とほぼ同じ水平面に、それ
ぞれ、コア用レーザ発信器４、クラッド用レーザ発信器
５を設け、各レーザ発信器からのレーザ光が、コア部分
先端（Ａ点）、クラッド部分でのガラス微粒子の堆積位
置（Ｃ点）の一部に当り、他部が通過するようにし、そ
の通過したレーザ光の受光レベルを検知器６で検知し、
その検知情報（受光レベル）からコア部分先端と基準面
との距離Ｘ、クラッド部分でのガラス微粒子の堆積位置
（Ｃ点）と基準面との距離Ｙを判断し、その判断に応じ
てガラス微粒子堆積体３の引き上げ速度、クラッド用バ
ーナ２に供給する原料、ガスの量を制御することもでき
る。クラッド部分の測定点はＣ点以外でもよい。例えば
Ｃ′点でもよい。
【００２６】図３は、ガラス微粒子堆積体の軸心と直交
する方向（水平方向）からレーザ光を照射する例であ
り、図２のガラス微粒子の堆積位置（Ｃ点）付近の拡大
図である。Ｃ点を囲む円は、レーザ光束を示し、この円
のうち、斜線を引いた部分はガラス微粒子堆積体に遮ら
れて検知部に到達しない部分を示している。ガラス微粒
子の堆積速度とガラス微粒子堆積体の引き上げ速度が釣
り合っていると、図３中に実線で示すガラス微粒子堆積
体の輪郭線は動かず、検知されるレーザー光量（受光レ
ベル）も変わらない。しかし、ガラス微粒子の堆積速度
がガラス微粒子堆積体の引き上げ速度よりも早くなる
と、図３中に破線で示すようにガラス微粒子堆積体の輪
郭線が△ｙだけ動き、レーザー光の受光レベルが小さく
なる。逆にガラス微粒子の堆積速度が、ガラス微粒子堆
積体の引き上げ速度よりも遅くなると、レーザー光の受
光レベルが大きくなる。レーザー光の受光レベルにより
ガラス微粒子の堆積位置の変位（コア部分では△ｘ、ク
ラッド部分では△ｙ）を知ることができる。図４は、図
２のＡ−Ａ線で切断したときの平面図である。勿論、コ
ア用レーザ発信器４とクラッド用レーザ発信器５のいず
れか一方をガラス微粒子堆積体３の軸心と同じ垂直方向
にレーザ光を照射するように配置し、他方をそれと直交
する方向（水平方向）にレーザ光を照射するように配置
することもできる。
する方向（水平方向）からレーザ光を照射する例であ
り、図２のガラス微粒子の堆積位置（Ｃ点）付近の拡大
図である。Ｃ点を囲む円は、レーザ光束を示し、この円
のうち、斜線を引いた部分はガラス微粒子堆積体に遮ら
れて検知部に到達しない部分を示している。ガラス微粒
子の堆積速度とガラス微粒子堆積体の引き上げ速度が釣
り合っていると、図３中に実線で示すガラス微粒子堆積
体の輪郭線は動かず、検知されるレーザー光量（受光レ
ベル）も変わらない。しかし、ガラス微粒子の堆積速度
がガラス微粒子堆積体の引き上げ速度よりも早くなる
と、図３中に破線で示すようにガラス微粒子堆積体の輪
郭線が△ｙだけ動き、レーザー光の受光レベルが小さく
なる。逆にガラス微粒子の堆積速度が、ガラス微粒子堆
積体の引き上げ速度よりも遅くなると、レーザー光の受
光レベルが大きくなる。レーザー光の受光レベルにより
ガラス微粒子の堆積位置の変位（コア部分では△ｘ、ク
ラッド部分では△ｙ）を知ることができる。図４は、図
２のＡ−Ａ線で切断したときの平面図である。勿論、コ
ア用レーザ発信器４とクラッド用レーザ発信器５のいず
れか一方をガラス微粒子堆積体３の軸心と同じ垂直方向
にレーザ光を照射するように配置し、他方をそれと直交
する方向（水平方向）にレーザ光を照射するように配置
することもできる。
【００２７】
【実施例】次に、本発明の実施例を参考例、比較例と共
に挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下
の実施例によって限定されるものではない。
に挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下
の実施例によって限定されるものではない。
【００２８】［参考例１］図１に示すように、コア用バ
ーナ１からＳｉＣｌ4 を０. ３ｌ／min 、ＧｅＣｌ4 を
０. １２ｌ／min 、Ｈ2 を１５ｌ／min 、Ａｒを２. ０
ｌ／min 、Ｏ2 を２０ｌ／min の割合で供給し、回転さ
せながら引き上げる出発棒にガラス微粒子を堆積させて
コア部分を形成する。また、クラッド用バーナ２からＳ
ｉＣｌ4 を３. ０ｌ／min 、Ｈ2 を４５ｌ／min 、Ａｒ
を４. ０ｌ／min 、Ｏ2 を５５ｌ／min の割合で供給
し、コア部分の上にガラス微粒子を堆積させてクラッド
部分を形成する。このようにして形成するガラス微粒子
堆積体３のコア部分先端（Ａ点）の位置を、ガラス微粒
子堆積体３の真下３００ｍｍの所に設置されたコア用レ
ーザ発信器４からのレーザ光の照射、コア部分先端（Ａ
点）での反射レーザ光の測定により、コア部分先端（Ａ
点）とコア用レーザ発信器４の発信面との距離を測定
し、その距離３００ｍｍが常に一定に保たれるように、
ガラス微粒子堆積体３の引き上げ速度を制御した。ま
た、ガラス微粒子堆積体３の中心軸に対して、クラッド
用バーナ２の中心線がクラッド部分の表面と交わる（Ｂ
点）と対称の位置（Ｃ点）の真下３５０ｍｍの所にクラ
ッド用レーザ発信器を配置して、そこからレーザ光を照
射し、Ｃ点での反射レーザ光を測定することにより、Ｃ
点とクラッド用レーザ発信器５の発信面との距離を測定
し、その距離３５０ｍｍが常に一定に保たれるように、
クラッド用バーナ２に供給するＳｉＣｌ4 、Ｈ2 、Ｏ2
の量を制御した。
ーナ１からＳｉＣｌ4 を０. ３ｌ／min 、ＧｅＣｌ4 を
０. １２ｌ／min 、Ｈ2 を１５ｌ／min 、Ａｒを２. ０
ｌ／min 、Ｏ2 を２０ｌ／min の割合で供給し、回転さ
せながら引き上げる出発棒にガラス微粒子を堆積させて
コア部分を形成する。また、クラッド用バーナ２からＳ
ｉＣｌ4 を３. ０ｌ／min 、Ｈ2 を４５ｌ／min 、Ａｒ
を４. ０ｌ／min 、Ｏ2 を５５ｌ／min の割合で供給
し、コア部分の上にガラス微粒子を堆積させてクラッド
部分を形成する。このようにして形成するガラス微粒子
堆積体３のコア部分先端（Ａ点）の位置を、ガラス微粒
子堆積体３の真下３００ｍｍの所に設置されたコア用レ
ーザ発信器４からのレーザ光の照射、コア部分先端（Ａ
点）での反射レーザ光の測定により、コア部分先端（Ａ
点）とコア用レーザ発信器４の発信面との距離を測定
し、その距離３００ｍｍが常に一定に保たれるように、
ガラス微粒子堆積体３の引き上げ速度を制御した。ま
た、ガラス微粒子堆積体３の中心軸に対して、クラッド
用バーナ２の中心線がクラッド部分の表面と交わる（Ｂ
点）と対称の位置（Ｃ点）の真下３５０ｍｍの所にクラ
ッド用レーザ発信器を配置して、そこからレーザ光を照
射し、Ｃ点での反射レーザ光を測定することにより、Ｃ
点とクラッド用レーザ発信器５の発信面との距離を測定
し、その距離３５０ｍｍが常に一定に保たれるように、
クラッド用バーナ２に供給するＳｉＣｌ4 、Ｈ2 、Ｏ2
の量を制御した。
【００２９】得られた多孔質ガラス母材について、焼結
炉において脱水透明化した後プリフォームアナライザー
を用いて５箇所のクラッド部分径、コア部分径を測定し
たところ、次のような値が得られた。
炉において脱水透明化した後プリフォームアナライザー
を用いて５箇所のクラッド部分径、コア部分径を測定し
たところ、次のような値が得られた。
【００３０】
【表１】
【００３１】この方法により得られた多孔質ガラス母材
は、該多孔質ガラス母材を脱水透明化した後の（クラッ
ド部分径Ｒ／コア部分径ｒ）比（＝Ｒ／ｒ）が、長さ方
向に渡ってほとんど変化がないことが認められた。
は、該多孔質ガラス母材を脱水透明化した後の（クラッ
ド部分径Ｒ／コア部分径ｒ）比（＝Ｒ／ｒ）が、長さ方
向に渡ってほとんど変化がないことが認められた。
【００３２】［参考例２］図２〜４に示すように、コア
部分先端（Ａ点）の真横に水平に配置したコア用レーザ
発信器４からコア部分先端（Ａ点）に一部が当り、他部
が通過するようなレーザ光を照射し、反対側に設けられ
た受光器により受光量を測定し、その受光量が常に一定
になるように引き上げ速度を制御してコア部分先端（Ａ
点）と基準面との距離Ｘが一定になるようにし、また、
ガラス微粒子堆積体３の中心軸に対して、クラッド用バ
ーナ２の中心線がクラッド部分の表面と交わる（Ｂ点）
と対称の位置（Ｃ点）の真横に水平に配置したクラッド
用レーザ発信器５から、Ｃ点に一部が当り、他部が通過
するようなレーザ光を照射し、反対側に設けられた受光
器により受光量を測定し、その受光量に応じてクラッド
用バーナ２に供給するＳｉＣｌ4 、Ｈ2 、Ｏ2 の量を制
御したこと以外は、参考例１と同様にして多孔質ガラス
母材を得た。
部分先端（Ａ点）の真横に水平に配置したコア用レーザ
発信器４からコア部分先端（Ａ点）に一部が当り、他部
が通過するようなレーザ光を照射し、反対側に設けられ
た受光器により受光量を測定し、その受光量が常に一定
になるように引き上げ速度を制御してコア部分先端（Ａ
点）と基準面との距離Ｘが一定になるようにし、また、
ガラス微粒子堆積体３の中心軸に対して、クラッド用バ
ーナ２の中心線がクラッド部分の表面と交わる（Ｂ点）
と対称の位置（Ｃ点）の真横に水平に配置したクラッド
用レーザ発信器５から、Ｃ点に一部が当り、他部が通過
するようなレーザ光を照射し、反対側に設けられた受光
器により受光量を測定し、その受光量に応じてクラッド
用バーナ２に供給するＳｉＣｌ4 、Ｈ2 、Ｏ2 の量を制
御したこと以外は、参考例１と同様にして多孔質ガラス
母材を得た。
【００３３】得られた多孔質ガラス母材について、焼結
炉において脱水透明化した後プリフォームアナライザー
を用いて５箇所のクラッド部分径、コア部分径を測定し
たところ、次のような値が得られた。
炉において脱水透明化した後プリフォームアナライザー
を用いて５箇所のクラッド部分径、コア部分径を測定し
たところ、次のような値が得られた。
【００３４】
【表２】
【００３５】この方法により得られた多孔質ガラス母材
は、該多孔質ガラス母材を脱水透明化した後の（クラッ
ド部分径Ｒ／コア部分径ｒ）比（＝Ｒ／ｒ）が、長さ方
向に渡ってほとんど変化がないことが認められた。
は、該多孔質ガラス母材を脱水透明化した後の（クラッ
ド部分径Ｒ／コア部分径ｒ）比（＝Ｒ／ｒ）が、長さ方
向に渡ってほとんど変化がないことが認められた。
【００３６】［実施例１］図１に示すように、コア用バ
ーナ１からＳｉＣｌ4 を０. ３ｌ／min 、ＧｅＣｌ4 を
０. １２ｌ／min 、Ｈ2 を１５ｌ／min 、Ａｒを２. ０
ｌ／min 、Ｏ2 を２０ｌ／min の割合で供給し、回転さ
せながら引き上げる出発棒にガラス微粒子を堆積させて
コア部分を形成する。また、クラッド用バーナ２からＳ
ｉＣｌ4 を３. ０ｌ／min 、Ｈ2 を４５ｌ／min 、Ａｒ
を４. ０ｌ／min 、Ｏ2 を５５ｌ／min の割合で供給
し、コア部分の上にガラス微粒子を堆積させてクラッド
部分を形成する。ガラス微粒子堆積体３を引き上げ速度
８０ｍｍ／ｈｒで引き上げながら、ガラス微粒子堆積体
３の真下３５０ｍｍの所に設置されたコア用レーザ発信
器４からのレーザ光の照射、コア部分先端（Ａ点）での
反射レーザ光の測定により、コア部分先端（Ａ点）とコ
ア用レーザ発信器４の発信面との距離を測定し、その距
離が３５０ｍｍ±０．０１ｍｍの範囲外となった時に、
該距離が徐々に３５０ｍｍとなるようにガラス微粒子堆
積体３の引き上げ速度を制御し、堆積面の温度が７５０
±１０℃の範囲となるようにした。また、ガラス微粒子
堆積体３の中心軸に対して、クラッド用バーナ２の中心
線がクラッド部分の表面と交わる位置（Ｂ点）と対称の
位置（Ｃ点）の真下３５０ｍｍの所にクラッド用レーザ
発信器を配置して、そこからレーザ光を照射し、Ｃ点で
の反射レーザ光を測定することにより、Ｃ点とクラッド
用レーザ発信器５の発信面との距離を測定し、その距離
が常に一定に保たれるように、クラッド用バーナ２に供
給するＳｉＣｌ4 、Ｈ2 、Ｏ2 の量を制御した。
ーナ１からＳｉＣｌ4 を０. ３ｌ／min 、ＧｅＣｌ4 を
０. １２ｌ／min 、Ｈ2 を１５ｌ／min 、Ａｒを２. ０
ｌ／min 、Ｏ2 を２０ｌ／min の割合で供給し、回転さ
せながら引き上げる出発棒にガラス微粒子を堆積させて
コア部分を形成する。また、クラッド用バーナ２からＳ
ｉＣｌ4 を３. ０ｌ／min 、Ｈ2 を４５ｌ／min 、Ａｒ
を４. ０ｌ／min 、Ｏ2 を５５ｌ／min の割合で供給
し、コア部分の上にガラス微粒子を堆積させてクラッド
部分を形成する。ガラス微粒子堆積体３を引き上げ速度
８０ｍｍ／ｈｒで引き上げながら、ガラス微粒子堆積体
３の真下３５０ｍｍの所に設置されたコア用レーザ発信
器４からのレーザ光の照射、コア部分先端（Ａ点）での
反射レーザ光の測定により、コア部分先端（Ａ点）とコ
ア用レーザ発信器４の発信面との距離を測定し、その距
離が３５０ｍｍ±０．０１ｍｍの範囲外となった時に、
該距離が徐々に３５０ｍｍとなるようにガラス微粒子堆
積体３の引き上げ速度を制御し、堆積面の温度が７５０
±１０℃の範囲となるようにした。また、ガラス微粒子
堆積体３の中心軸に対して、クラッド用バーナ２の中心
線がクラッド部分の表面と交わる位置（Ｂ点）と対称の
位置（Ｃ点）の真下３５０ｍｍの所にクラッド用レーザ
発信器を配置して、そこからレーザ光を照射し、Ｃ点で
の反射レーザ光を測定することにより、Ｃ点とクラッド
用レーザ発信器５の発信面との距離を測定し、その距離
が常に一定に保たれるように、クラッド用バーナ２に供
給するＳｉＣｌ4 、Ｈ2 、Ｏ2 の量を制御した。
【００３７】得られた多孔質ガラス母材について、焼結
炉において脱水透明化した後プリフォームアナライザー
を用いて５箇所のクラッド部分径、コア部分径を測定し
たところ、次のような値が得られた。
炉において脱水透明化した後プリフォームアナライザー
を用いて５箇所のクラッド部分径、コア部分径を測定し
たところ、次のような値が得られた。
【００３８】
【表３】
【００３９】このように、本発明の方法により得られた
多孔質ガラス母材は、該多孔質ガラス母材を脱水透明化
した後の（クラッド部分径／コア部分径）比（Ｒ／ｒ）
が、長さ方向に渡ってほとんど変化がないことが認めら
れた。
多孔質ガラス母材は、該多孔質ガラス母材を脱水透明化
した後の（クラッド部分径／コア部分径）比（Ｒ／ｒ）
が、長さ方向に渡ってほとんど変化がないことが認めら
れた。
【００４０】［比較例１］クラッド用レーザ発信器を設
けてＣ点とクラッド用レーザ発信器の発信面との距離を
測定し、その距離３５０ｍｍが常に一定に保たれるよう
に、クラッド用バーナに供給するＳｉＣｌ4 、Ｈ2 、Ｏ
2 の量を制御しなかったこと以外は、参考例１と同様に
して多孔質ガラス母材を得た。
けてＣ点とクラッド用レーザ発信器の発信面との距離を
測定し、その距離３５０ｍｍが常に一定に保たれるよう
に、クラッド用バーナに供給するＳｉＣｌ4 、Ｈ2 、Ｏ
2 の量を制御しなかったこと以外は、参考例１と同様に
して多孔質ガラス母材を得た。
【００４１】得られた多孔質ガラス母材について、焼結
炉において脱水透明化した後プリフォームアナライザー
を用いて５箇所のクラッド部分径、コア部分径を測定し
たところ、次のような値が得られた。
炉において脱水透明化した後プリフォームアナライザー
を用いて５箇所のクラッド部分径、コア部分径を測定し
たところ、次のような値が得られた。
【００４２】
【表４】
【００４３】このように、クラッド部分でのガラス微粒
子の堆積位置の測定、それに応じた供給ガスの制御を行
わないで得られた多孔質ガラス母材は、該多孔質母材を
脱水透明化した後の（クラッド部分径／コア部分径）比
（Ｒ／ｒ）に、長さ方向に渡り変化があることが認めら
れた。
子の堆積位置の測定、それに応じた供給ガスの制御を行
わないで得られた多孔質ガラス母材は、該多孔質母材を
脱水透明化した後の（クラッド部分径／コア部分径）比
（Ｒ／ｒ）に、長さ方向に渡り変化があることが認めら
れた。
【００４４】〔実施例２〕各種の多孔質ガラス母材製造
装置を用いて、また、堆積面の温度が７５０±１０℃の
範囲となるようにした。本発明に従い異なる状態のガラ
ス微粒子堆積体を製造、その際の流量調整幅：△Ｑ（リ
ットル／分）、制御時間幅：ｔ（分）、ガラス微粒子堆
積体外径：ｄ（ｍｍ）、引き上げ速度：ｖ（ｍｍ／時）
をそれぞれ表５、表６に示すように変更した。なお、ガ
ラス微粒子堆積体のコア径ｃ、クラッド径ｄとすると
き、コア中心から水平距離にして〔（ｃ＋ｄ）／４〕離
れた箇所（クラッド用バーナの中心軸とガラス微粒子堆
積体との交点もこの近くにある）をＣ′点とし、この真
下３５０ｍｍの所にクラッド用レーザ発信器を配置し
て、そこからレーザ光を照射し、Ｃ′点での反射レーザ
光を測定することにより、Ｃ′点とクラッド用レーザ発
信器５の発信面との距離を測定し、その距離が３５０ｍ
ｍ±０．０１ｍｍの範囲外となった時に、クラッド用バ
ーナ２に供給するＳｉＣｌ4 、Ｈ2 、Ｏ2 の量を制御し
て、前記距離が３５０ｍｍに戻るようにした。
装置を用いて、また、堆積面の温度が７５０±１０℃の
範囲となるようにした。本発明に従い異なる状態のガラ
ス微粒子堆積体を製造、その際の流量調整幅：△Ｑ（リ
ットル／分）、制御時間幅：ｔ（分）、ガラス微粒子堆
積体外径：ｄ（ｍｍ）、引き上げ速度：ｖ（ｍｍ／時）
をそれぞれ表５、表６に示すように変更した。なお、ガ
ラス微粒子堆積体のコア径ｃ、クラッド径ｄとすると
き、コア中心から水平距離にして〔（ｃ＋ｄ）／４〕離
れた箇所（クラッド用バーナの中心軸とガラス微粒子堆
積体との交点もこの近くにある）をＣ′点とし、この真
下３５０ｍｍの所にクラッド用レーザ発信器を配置し
て、そこからレーザ光を照射し、Ｃ′点での反射レーザ
光を測定することにより、Ｃ′点とクラッド用レーザ発
信器５の発信面との距離を測定し、その距離が３５０ｍ
ｍ±０．０１ｍｍの範囲外となった時に、クラッド用バ
ーナ２に供給するＳｉＣｌ4 、Ｈ2 、Ｏ2 の量を制御し
て、前記距離が３５０ｍｍに戻るようにした。
【００４５】
【表５】
【００４６】
【表６】
【００４７】得られた各ガラス微粒子堆積体について、
透明化して光ファイバ用プリフォームとした後、該プリ
フォームの有効部について３０ｃｍ間隔でクラッド部外
径（Ｒ）とコア径（ｒ）を測定し、Ｒ／ｒの変動率
（％）を数４の式から求めた。結果を表６に併せて示
す。
透明化して光ファイバ用プリフォームとした後、該プリ
フォームの有効部について３０ｃｍ間隔でクラッド部外
径（Ｒ）とコア径（ｒ）を測定し、Ｒ／ｒの変動率
（％）を数４の式から求めた。結果を表６に併せて示
す。
【数４】
表６のＲ／ｒ変動率（％）からわかるように、実施例２
−1 〜実施例２−13のように本発明に係る式Ｉの条件を
満たすように制御した場合、Ｒ／ｒが安定しているが、
実施例２−14，同−16，同−17では制御が遅れてしまっ
た結果、変動が大きくなり、また、実施例２−15では制
御をかけることによう効果が出る前に条件を更に変更す
ることとなってしまい、細かい周期的変動が発生して、
Ｒ／ｒは安定しなかった。
−1 〜実施例２−13のように本発明に係る式Ｉの条件を
満たすように制御した場合、Ｒ／ｒが安定しているが、
実施例２−14，同−16，同−17では制御が遅れてしまっ
た結果、変動が大きくなり、また、実施例２−15では制
御をかけることによう効果が出る前に条件を更に変更す
ることとなってしまい、細かい周期的変動が発生して、
Ｒ／ｒは安定しなかった。
【００４８】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、コア部
分先端の位置をウオッチングし、予め設定されている位
置から変位することがないように、ガラス微粒子堆積体
の引き上げ速度を制御すると共に、クラッド部分のガラ
ス微粒子の堆積位置をウオッチングし、予め設定されて
いた位置から変位しないように、クラッド用バーナへの
原料、ガスの供給量を制御することにより、コア部分と
クラッド部分の外径比が軸方向で変動することが少な
く、透明ガラス母材としたときに軸方向の屈折率分布の
変動が少ない多孔質ガラス母材を得ることができるとい
う優れた効果を奏する。また、上記のように、クラッド
部分へのガラス微粒子堆積のために使用するバーナが１
本である場合は勿論のこと、複数本のバーナを使用する
場合にも同様の効果を奏する。
分先端の位置をウオッチングし、予め設定されている位
置から変位することがないように、ガラス微粒子堆積体
の引き上げ速度を制御すると共に、クラッド部分のガラ
ス微粒子の堆積位置をウオッチングし、予め設定されて
いた位置から変位しないように、クラッド用バーナへの
原料、ガスの供給量を制御することにより、コア部分と
クラッド部分の外径比が軸方向で変動することが少な
く、透明ガラス母材としたときに軸方向の屈折率分布の
変動が少ない多孔質ガラス母材を得ることができるとい
う優れた効果を奏する。また、上記のように、クラッド
部分へのガラス微粒子堆積のために使用するバーナが１
本である場合は勿論のこと、複数本のバーナを使用する
場合にも同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多孔質ガラス母材の製造方法の一実施
の形態を示す概略図である。
の形態を示す概略図である。
【図２】本発明の多孔質ガラス母材の製造方法の他の実
施の形態を示す概略図である。
施の形態を示す概略図である。
【図３】図２のガラス微粒子の堆積位置（Ｃ点）付近の
拡大図である。
拡大図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線で切断したときの平面図であ
る。
る。
【図５】ガラス微粒子堆積体の引き上げ速度と受光レベ
ルの関係を示すグラフである。
ルの関係を示すグラフである。
【図６】従来法により多孔質ガラス母材を製造する方法
を示す概略図である。
を示す概略図である。
１ コア用バーナ
２ クラッド用バーナ
３ ガラス微粒子堆積体
４ コア用レーザ発信器
５ クラッド用レーザ発信器
６ 検知器
７ レーザ光束
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中村 元宣
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 大賀 裕一
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 EA01 EB11 EB26
Claims (4)
- 【請求項１】 コア部分とクラッド部分とを、それぞれ
のバーナからのガス供給により同時に軸方向に形成する
多孔質ガラス母材の製造方法において、少なくとも実質
的に有効部となる範囲を形成する際に、コアを形成する
バーナにより堆積している部分の予め設定されている位
置からの変位に応じてガラス微粒子堆積体の引き上げ速
度を制御して前記変位がなくなるようにすると共に、ク
ラッド部分の少なくとも一カ所でのガラス微粒子の堆積
位置について予め設定されていた位置からの変位に応じ
て、少なくとも１つのクラッド用バーナへの原料、ガス
の供給量を調整し、前記堆積位置が元に戻るように制御
す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２】 前記クラッド用バーナへの原料、ガスの
供給量を調整する制御は、制御時間間隔をｔ（ｍｉ
ｎ）、調整により変化する流量変化量を△Ｑ（ｌ／ｍｉ
ｎ）、引き上げ速度をＶ（ｍｍ／ｈｒ）、前記一ケ所に
おけるクラッド部分の外径をｄ（ｍｍ）とするとき、 【数１】 上記式Ｉを満足するように行うことを特徴とする請求項
１記載の多孔質ガラス母材の製造方法。 - 【請求項３】 前記クラッド用バーナへの原料供給量を
ガラス微粒子堆積開始時にＱ1 とし、それから所定時間
経過後にＱ2 （ここでＱ1 ＜Ｑ2 ）に増量し、かつ前記
少なくとも１つのクラッド用バーナへの原料、ガスの供
給量を調整する制御は前記クラッド用バーナへの原料供
給量がＱ2 となってから行うことを特徴とする請求項１
または２に記載の多孔質ガラス母材の製造方法。 - 【請求項４】 前記少なくとも１つのクラッド用バーナ
への原料、ガスの供給量を、前記堆積位置が元に戻るよ
うにするとともに、該堆積位置における温度が一定にな
るように制御することを特徴とする請求項１ないし３の
いずれかに記載の多孔質ガラス母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003008239A JP2003277097A (ja) | 2002-01-16 | 2003-01-16 | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002007678 | 2002-01-16 | ||
| JP2002-7678 | 2002-01-16 | ||
| JP2003008239A JP2003277097A (ja) | 2002-01-16 | 2003-01-16 | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003277097A true JP2003277097A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=29252927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003008239A Pending JP2003277097A (ja) | 2002-01-16 | 2003-01-16 | 多孔質ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003277097A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169078A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
| JP2008222451A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Fujikura Ltd | 光ファイバ用石英ガラス多孔質体の製造方法 |
| JP2011063491A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 合成石英ガラス母材の製造方法及び合成石英ガラス母材 |
| CN107540207A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-01-05 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种管外法制备光纤预制棒母材的装置及方法 |
| CN112262111A (zh) * | 2018-06-15 | 2021-01-22 | 住友电气工业株式会社 | 玻璃微粒沉积体的制造方法 |
-
2003
- 2003-01-16 JP JP2003008239A patent/JP2003277097A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169078A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
| JP2008222451A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Fujikura Ltd | 光ファイバ用石英ガラス多孔質体の製造方法 |
| JP2011063491A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 合成石英ガラス母材の製造方法及び合成石英ガラス母材 |
| CN107540207A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-01-05 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种管外法制备光纤预制棒母材的装置及方法 |
| CN112262111A (zh) * | 2018-06-15 | 2021-01-22 | 住友电气工业株式会社 | 玻璃微粒沉积体的制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051219 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051227 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060418 |