JP2003306335A - 多孔質ガラス母材の製造方法及び装置 - Google Patents
多孔質ガラス母材の製造方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多孔質ガラス母材において、そのコア部の屈
折率分布を高精度に制御する。 【解決手段】 ガラス原料ガス、燃料ガス、及び助燃性
ガスをバーナから噴出させて火炎加水分解反応によって
ガラス微粒子を生成して、回転しながら上方に移動する
出発棒の先端に堆積させることにより、多孔質ガラス母
材２１を得る。コアバーナ１１では、屈折率を高めるた
めのドーパントがさらに供給されるが、コアバーナの火
炎の中心部のドープ量が高くなって、ドープ量に応じて
屈折率が高くなる。本発明においては、多孔質ガラス母
材の回転中心軸Ｘ1とコアバーナ１１のガス吹き出し口
の中心軸Ｘ2の距離が０.０２×Ｒ以上で、かつ０.４×
Ｒ以下となるようにコアバーナ１１を配置する。また上
記Ｘ2が上記Ｘ1に垂直な面に対して３０°〜７０°の範
囲で傾くように、コアバーナ１１を配置する。これによ
りコア部の屈折率分布が均一な多孔質ガラス母材２１が
得られる。
折率分布を高精度に制御する。 【解決手段】 ガラス原料ガス、燃料ガス、及び助燃性
ガスをバーナから噴出させて火炎加水分解反応によって
ガラス微粒子を生成して、回転しながら上方に移動する
出発棒の先端に堆積させることにより、多孔質ガラス母
材２１を得る。コアバーナ１１では、屈折率を高めるた
めのドーパントがさらに供給されるが、コアバーナの火
炎の中心部のドープ量が高くなって、ドープ量に応じて
屈折率が高くなる。本発明においては、多孔質ガラス母
材の回転中心軸Ｘ1とコアバーナ１１のガス吹き出し口
の中心軸Ｘ2の距離が０.０２×Ｒ以上で、かつ０.４×
Ｒ以下となるようにコアバーナ１１を配置する。また上
記Ｘ2が上記Ｘ1に垂直な面に対して３０°〜７０°の範
囲で傾くように、コアバーナ１１を配置する。これによ
りコア部の屈折率分布が均一な多孔質ガラス母材２１が
得られる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質ガラス母材
の製造方法及び装置、より詳細には、バーナを用いて生
成したガラス微粒子を出発棒の先端に堆積させることに
より、光ファイバ等の製造に用いる多孔質ガラス母材を
製造する方法及び装置に関する。
の製造方法及び装置、より詳細には、バーナを用いて生
成したガラス微粒子を出発棒の先端に堆積させることに
より、光ファイバ等の製造に用いる多孔質ガラス母材を
製造する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ等の製造に用いる円柱状のガ
ラス母材の製造方法として、例えば、ＶＡＤ法（気相軸
付け法）が知られている。この方法は、ＳｉＣｌ4，Ｓ
ｉＨＣｌ3などの塩化物によるガラス原料ガス、ＧｅＣ
ｌ4などのドーパント原料ガス、Ｈ2などの燃料ガス、及
びＯ2などの助燃性ガスをバーナから噴出させ、バーナ
の火炎中で加水分解および酸化させることでＳｉＯ2の
ガラス微粒子による母材原料を生成させる。この母材原
料を回転している出発棒に堆積させ、この出発棒を徐々
に上方に引き上げていくことによりガラス微粒子による
原料を成長させていき、多孔質ガラス母材を得る。この
後得られた多孔質ガラス母材は、脱水した後さらに高温
雰囲気下で加熱焼結して透明ガラス化される。
ラス母材の製造方法として、例えば、ＶＡＤ法（気相軸
付け法）が知られている。この方法は、ＳｉＣｌ4，Ｓ
ｉＨＣｌ3などの塩化物によるガラス原料ガス、ＧｅＣ
ｌ4などのドーパント原料ガス、Ｈ2などの燃料ガス、及
びＯ2などの助燃性ガスをバーナから噴出させ、バーナ
の火炎中で加水分解および酸化させることでＳｉＯ2の
ガラス微粒子による母材原料を生成させる。この母材原
料を回転している出発棒に堆積させ、この出発棒を徐々
に上方に引き上げていくことによりガラス微粒子による
原料を成長させていき、多孔質ガラス母材を得る。この
後得られた多孔質ガラス母材は、脱水した後さらに高温
雰囲気下で加熱焼結して透明ガラス化される。
【０００３】図４は、従来の多孔質ガラス母材の製造装
置の構成例を説明する図で、図中、１０は反応容器、１
１はコアバーナ、１２はクラッドバーナ、２０は出発
棒、２１はガラス微粒子が堆積した多孔質ガラス母材で
ある。図４に示す構成では、ガラス微粒子を生成するた
めのバーナとして、コア用のコアバーナ１１とクラッド
用のクラッドバーナ１２とを用い、コアバーナ１１によ
って光ファイバのコアとなる多孔質ガラス体を形成し、
クラッドバーナ１２によって光ファイバのクラッドとな
る多孔質ガラス体を形成する。反応容器１０は、内外を
気密にできるように構成され、所定の排気口のみから内
気を外部に排出できる。
置の構成例を説明する図で、図中、１０は反応容器、１
１はコアバーナ、１２はクラッドバーナ、２０は出発
棒、２１はガラス微粒子が堆積した多孔質ガラス母材で
ある。図４に示す構成では、ガラス微粒子を生成するた
めのバーナとして、コア用のコアバーナ１１とクラッド
用のクラッドバーナ１２とを用い、コアバーナ１１によ
って光ファイバのコアとなる多孔質ガラス体を形成し、
クラッドバーナ１２によって光ファイバのクラッドとな
る多孔質ガラス体を形成する。反応容器１０は、内外を
気密にできるように構成され、所定の排気口のみから内
気を外部に排出できる。
【０００４】周知のように光ファイバの製造に用いる多
孔質ガラス母材は、クラッドの屈折率ｎ２に対してコア
の屈折率ｎ１を所定の範囲で高くする必要がある。コア
の屈折率を高くするために添加されるドープ剤として
は、例えばＧｅＣｌ4を原料としてバーナに供給し、火
炎中の酸化反応によって生成されるＧｅＯ2をＳｉＯ2に
ドープする手法がとられる。ＧｅＣｌ4はコアバーナ１
１の中心ポートから供給されるので、コアバーナ１１か
ら噴出するバーナ火炎のガラス微粒子は、その周囲より
も中心部においてドープ剤の濃度が高くなっている。ま
た、ガラス微粒子が堆積する堆積面では、火炎の中心の
温度が高く周辺部に行くほど相対的に低温になる。本来
は、堆積面の温度が低い程、ドープ剤の飽和蒸気圧が低
くなってドープ量は増加するはずであるが、あまり低温
になるとドープ剤がガラス原料に入り込みにくくなり、
ドープ量は温度の低下とともに小さくなる。このような
ことから、ドープ剤のドープ濃度は、コアバーナの火炎
の中心部において相対的に高くなる。
孔質ガラス母材は、クラッドの屈折率ｎ２に対してコア
の屈折率ｎ１を所定の範囲で高くする必要がある。コア
の屈折率を高くするために添加されるドープ剤として
は、例えばＧｅＣｌ4を原料としてバーナに供給し、火
炎中の酸化反応によって生成されるＧｅＯ2をＳｉＯ2に
ドープする手法がとられる。ＧｅＣｌ4はコアバーナ１
１の中心ポートから供給されるので、コアバーナ１１か
ら噴出するバーナ火炎のガラス微粒子は、その周囲より
も中心部においてドープ剤の濃度が高くなっている。ま
た、ガラス微粒子が堆積する堆積面では、火炎の中心の
温度が高く周辺部に行くほど相対的に低温になる。本来
は、堆積面の温度が低い程、ドープ剤の飽和蒸気圧が低
くなってドープ量は増加するはずであるが、あまり低温
になるとドープ剤がガラス原料に入り込みにくくなり、
ドープ量は温度の低下とともに小さくなる。このような
ことから、ドープ剤のドープ濃度は、コアバーナの火炎
の中心部において相対的に高くなる。
【０００５】図５は、多孔質ガラス母材を形成するため
のバーナの配置について説明するための図である。従来
の反応容器においては、出発棒の回転中心軸（すなわち
多孔質ガラス母材２１の回転中心軸）Ｘ1と、コアバー
ナ１１のガス吹き出し口の中心軸Ｘ2とが交差するよう
に配置されている。このような構成においては、コアバ
ーナ１１の中心部におけるドープ濃度の高いガラス微粒
子は、多孔質ガラス母材２１の回転中心部分に蓄積しや
すく、得られた多孔質ガラス母材２１におけるコアの径
方向の屈折率分布は、図６に示すようにその中心部の屈
折率が大きくなってしまっていた。例えば、図７に示す
ような均一な屈折率分布を理想的な屈折率分布として所
望する場合に、上記のようなバーナの構成では、精度良
く屈折率分布を制御することができなかった。
のバーナの配置について説明するための図である。従来
の反応容器においては、出発棒の回転中心軸（すなわち
多孔質ガラス母材２１の回転中心軸）Ｘ1と、コアバー
ナ１１のガス吹き出し口の中心軸Ｘ2とが交差するよう
に配置されている。このような構成においては、コアバ
ーナ１１の中心部におけるドープ濃度の高いガラス微粒
子は、多孔質ガラス母材２１の回転中心部分に蓄積しや
すく、得られた多孔質ガラス母材２１におけるコアの径
方向の屈折率分布は、図６に示すようにその中心部の屈
折率が大きくなってしまっていた。例えば、図７に示す
ような均一な屈折率分布を理想的な屈折率分布として所
望する場合に、上記のようなバーナの構成では、精度良
く屈折率分布を制御することができなかった。
【０００６】一方、多孔質ガラス母材２１の径方向の屈
折率分布を制御する方法として、コアバーナ１１から噴
出させる酸素及び水素の流量を調整し、多孔質ガラス母
材２１の堆積面における温度分布を制御することによ
り、多孔質体に取り込まれるドープ剤（ＧｅＯ2）の濃
度分布を制御する方法もあるが、温度分布を精密に制御
するのは非常に困難であるという問題がある。
折率分布を制御する方法として、コアバーナ１１から噴
出させる酸素及び水素の流量を調整し、多孔質ガラス母
材２１の堆積面における温度分布を制御することによ
り、多孔質体に取り込まれるドープ剤（ＧｅＯ2）の濃
度分布を制御する方法もあるが、温度分布を精密に制御
するのは非常に困難であるという問題がある。
【０００７】上述のごとき実情において、例えば、特開
平７−６１８３１号公報には、センターコアを形成する
コアバーナとサイドコアを形成するサイドコアバーナと
によって二重コア型光のファイバ用多孔質ガラス母材を
製造する方法において、サイドコアバーナのガス吹き出
し口の中心軸を、該中心軸及び多孔質ガラス母材の回転
中心軸に対して垂直な方向にずらして配置することを特
徴とする技術が開示されている。上記公報のものは、セ
ンタコアとサイドコアを有する二重コア型の分散シフト
ファイバのサイドコア部の屈折率制御を目的とするもの
であり、また多孔質ガラス母材の回転中心軸とサイドコ
アバーナのガス吹き出し口の中心軸との最適な距離を規
定するものではなかった。
平７−６１８３１号公報には、センターコアを形成する
コアバーナとサイドコアを形成するサイドコアバーナと
によって二重コア型光のファイバ用多孔質ガラス母材を
製造する方法において、サイドコアバーナのガス吹き出
し口の中心軸を、該中心軸及び多孔質ガラス母材の回転
中心軸に対して垂直な方向にずらして配置することを特
徴とする技術が開示されている。上記公報のものは、セ
ンタコアとサイドコアを有する二重コア型の分散シフト
ファイバのサイドコア部の屈折率制御を目的とするもの
であり、また多孔質ガラス母材の回転中心軸とサイドコ
アバーナのガス吹き出し口の中心軸との最適な距離を規
定するものではなかった。
【０００８】また特開平１−１１５８４５号公報では、
多孔質ガラス母材の軸中心と直交する方向にバーナを移
動させた状態で多孔質ガラス母材を形成することを特徴
とする技術が開示されている。しかしながら上記公報の
技術は、多孔質ガラス母材の屈折率制御を目的とするも
のではなく、高濃度のドーパントを含有する多孔質ガラ
ス母材を安定的に製造することを目的とするものであ
る。
多孔質ガラス母材の軸中心と直交する方向にバーナを移
動させた状態で多孔質ガラス母材を形成することを特徴
とする技術が開示されている。しかしながら上記公報の
技術は、多孔質ガラス母材の屈折率制御を目的とするも
のではなく、高濃度のドーパントを含有する多孔質ガラ
ス母材を安定的に製造することを目的とするものであ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のごとき
実情に鑑みてなされたもので、多孔質ガラス母材におい
て、そのコア部の屈折率分布を高精度に制御することが
できる多孔質ガラス母材の製造方法及び装置を提供する
ことを目的とするものである。
実情に鑑みてなされたもので、多孔質ガラス母材におい
て、そのコア部の屈折率分布を高精度に制御することが
できる多孔質ガラス母材の製造方法及び装置を提供する
ことを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の多孔質ガラス母
材の製造方法は、コアとなる多孔質ガラス体を形成する
ためのコアバーナと、クラッドとなる多孔質ガラス体を
コア多孔質ガラス体の外周に形成するためのクラッドバ
ーナとをそれぞれ所定位置に設置し、コアバーナ及びク
ラッドバーナからガラス原料ガスを燃料ガスとともに噴
出させることによってガラス微粒子を生成し、回転しな
がら軸方向に移動する出発棒の先端部分に前記ガラス微
粒子を堆積させることにより出発棒の長手方向に沿って
成長したコア及びクラッドの多孔質ガラス体からなる多
孔質ガラス母材を製造する製造方法であって、多孔質ガ
ラス体の回転中心軸とコアバーナのガス吹き出し口の中
心軸とが交わるように設置したときにその回転中心軸と
ガス吹き出し口の中心軸とを含む平面に対して、垂直方
向にガス吹き出し口の中心軸を移動させた状態でコアと
なる多孔質ガラス体を形成し、移動させる距離は、コア
となる多孔質ガラス体の最大外径を２Ｒとするとき、
０.０２×Ｒ以上かつ０.４×Ｒ以下とすることを特徴と
する。
材の製造方法は、コアとなる多孔質ガラス体を形成する
ためのコアバーナと、クラッドとなる多孔質ガラス体を
コア多孔質ガラス体の外周に形成するためのクラッドバ
ーナとをそれぞれ所定位置に設置し、コアバーナ及びク
ラッドバーナからガラス原料ガスを燃料ガスとともに噴
出させることによってガラス微粒子を生成し、回転しな
がら軸方向に移動する出発棒の先端部分に前記ガラス微
粒子を堆積させることにより出発棒の長手方向に沿って
成長したコア及びクラッドの多孔質ガラス体からなる多
孔質ガラス母材を製造する製造方法であって、多孔質ガ
ラス体の回転中心軸とコアバーナのガス吹き出し口の中
心軸とが交わるように設置したときにその回転中心軸と
ガス吹き出し口の中心軸とを含む平面に対して、垂直方
向にガス吹き出し口の中心軸を移動させた状態でコアと
なる多孔質ガラス体を形成し、移動させる距離は、コア
となる多孔質ガラス体の最大外径を２Ｒとするとき、
０.０２×Ｒ以上かつ０.４×Ｒ以下とすることを特徴と
する。
【００１１】また本発明の多孔質ガラス母材の製造装置
は、コアとなる多孔質ガラス体を形成するためのコアバ
ーナと、クラッドとなる多孔質ガラス体をコアとなる多
孔質ガラス体の外周に形成するためのクラッドバーナと
がそれぞれ所定位置に設置され、コアバーナ及びクラッ
ドバーナからガラス原料ガスを燃料ガスとともに噴出さ
せることによってガラス微粒子を生成し、回転しながら
軸方向に移動する出発棒の先端部分にガラス微粒子を堆
積させることにより出発棒の長手方向に沿って成長した
コア及びクラッドの多孔質ガラス体からなる多孔質ガラ
ス母材を製造する多孔質ガラス母材の製造装置であっ
て、多孔質ガラス体の回転中心軸と前記コアバーナのガ
ス吹き出し口の中心軸とが交わるように設置したときに
回転中心軸とガス吹き出し口の中心軸とを含む平面に対
して、垂直方向にガス吹き出し口の中心軸を移動させた
位置にコアバーナが配置され、移動させる距離は、コア
となる多孔質ガラス体の最大外径を２Ｒとするとき、
０.０２×Ｒ以上かつ０.４×Ｒ以下であることを特徴と
する。
は、コアとなる多孔質ガラス体を形成するためのコアバ
ーナと、クラッドとなる多孔質ガラス体をコアとなる多
孔質ガラス体の外周に形成するためのクラッドバーナと
がそれぞれ所定位置に設置され、コアバーナ及びクラッ
ドバーナからガラス原料ガスを燃料ガスとともに噴出さ
せることによってガラス微粒子を生成し、回転しながら
軸方向に移動する出発棒の先端部分にガラス微粒子を堆
積させることにより出発棒の長手方向に沿って成長した
コア及びクラッドの多孔質ガラス体からなる多孔質ガラ
ス母材を製造する多孔質ガラス母材の製造装置であっ
て、多孔質ガラス体の回転中心軸と前記コアバーナのガ
ス吹き出し口の中心軸とが交わるように設置したときに
回転中心軸とガス吹き出し口の中心軸とを含む平面に対
して、垂直方向にガス吹き出し口の中心軸を移動させた
位置にコアバーナが配置され、移動させる距離は、コア
となる多孔質ガラス体の最大外径を２Ｒとするとき、
０.０２×Ｒ以上かつ０.４×Ｒ以下であることを特徴と
する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を説明
するための図で、図１（Ａ）はガラス母材の製造装置に
おけるコアバーナと多孔質ガラス母材の配置部の正面概
略図、図１（Ｂ）は側面概略図を示す。本発明は、従来
技術で説明した図４に示すごとく、ＶＡＤ法によって多
孔質ガラス母材を製造する製造装置において、コアバー
ナ１１のガス吹き出し口の中心軸Ｘ2と出発棒の回転中
心軸（多孔質ガラス母材２１の回転中心軸）Ｘ1とが交
差しないように、出発棒２０の回転軸とコアバーナ１１
とを構成する。
するための図で、図１（Ａ）はガラス母材の製造装置に
おけるコアバーナと多孔質ガラス母材の配置部の正面概
略図、図１（Ｂ）は側面概略図を示す。本発明は、従来
技術で説明した図４に示すごとく、ＶＡＤ法によって多
孔質ガラス母材を製造する製造装置において、コアバー
ナ１１のガス吹き出し口の中心軸Ｘ2と出発棒の回転中
心軸（多孔質ガラス母材２１の回転中心軸）Ｘ1とが交
差しないように、出発棒２０の回転軸とコアバーナ１１
とを構成する。
【００１３】本発明は、所定の屈折率ｎ１を有するコア
と、コアの外周部に配される屈折率ｎ２（＜ｎ１）を有
するクラッドを備えた光ファイバ用の多孔質ガラス母材
の製造に好適に適用できるものである。本発明の一実施
形態においては、図４を用いて前述したごとくに、ガラ
ス微粒子を生成するためのバーナとして、コア用のコア
バーナ１１とクラッド用のクラッドバーナ１２とが用意
され、コアバーナ１１によって光ファイバのコアとなる
多孔質ガラス体を形成し、クラッドバーナ１２によって
光ファイバのクラッドとなる多孔質ガラス体を形成す
る。なお、図４においてはクラッドバーナ１２として、
一本のバーナが記載されているが、複数本のバーナを用
いる場合もある。
と、コアの外周部に配される屈折率ｎ２（＜ｎ１）を有
するクラッドを備えた光ファイバ用の多孔質ガラス母材
の製造に好適に適用できるものである。本発明の一実施
形態においては、図４を用いて前述したごとくに、ガラ
ス微粒子を生成するためのバーナとして、コア用のコア
バーナ１１とクラッド用のクラッドバーナ１２とが用意
され、コアバーナ１１によって光ファイバのコアとなる
多孔質ガラス体を形成し、クラッドバーナ１２によって
光ファイバのクラッドとなる多孔質ガラス体を形成す
る。なお、図４においてはクラッドバーナ１２として、
一本のバーナが記載されているが、複数本のバーナを用
いる場合もある。
【００１４】ＶＡＤ法においては、前述のごとくＳｉＣ
ｌ4及びＳｉＨＣｌ3の塩化物による石英系のガラス原料
ガス、ＧｅＣｌ4によるドーパント原料ガス、Ｈ2による
燃料ガス、及びＯ2による助燃性ガスをコアバーナ１１
から噴出させ、コアバーナ１１の火炎中で加水分解およ
び酸化させることでガラス微粒子による母材原料を生成
する。この母材原料を回転している出発棒に堆積させ、
この出発棒を徐々に上方に引き上げていくことによりガ
ラス微粒子による原料を成長させていく。また同様にク
ラッドバーナ１２からは、上記のごとくのガラス原料ガ
ス、燃料ガス及び助燃性ガスを噴出させ、母材原料を生
成してコアの周囲に堆積させていく。こうして得られた
多孔質ガラス母材２１は、脱水した後さらに高温雰囲気
下で加熱焼結して透明ガラス化される。なお、ガラス微
粒子を火炎形成する燃料ガスとしては、上記のようにＨ
2が用いられるが、これ以外にＣＨ4、Ｃ3Ｈ8、Ｃ2Ｈ6な
どの炭化水素ガスも用いられる。また助燃性ガスにはＯ
2が好適に用いられるが、空気などのＯ2を含むガスでも
よい。
ｌ4及びＳｉＨＣｌ3の塩化物による石英系のガラス原料
ガス、ＧｅＣｌ4によるドーパント原料ガス、Ｈ2による
燃料ガス、及びＯ2による助燃性ガスをコアバーナ１１
から噴出させ、コアバーナ１１の火炎中で加水分解およ
び酸化させることでガラス微粒子による母材原料を生成
する。この母材原料を回転している出発棒に堆積させ、
この出発棒を徐々に上方に引き上げていくことによりガ
ラス微粒子による原料を成長させていく。また同様にク
ラッドバーナ１２からは、上記のごとくのガラス原料ガ
ス、燃料ガス及び助燃性ガスを噴出させ、母材原料を生
成してコアの周囲に堆積させていく。こうして得られた
多孔質ガラス母材２１は、脱水した後さらに高温雰囲気
下で加熱焼結して透明ガラス化される。なお、ガラス微
粒子を火炎形成する燃料ガスとしては、上記のようにＨ
2が用いられるが、これ以外にＣＨ4、Ｃ3Ｈ8、Ｃ2Ｈ6な
どの炭化水素ガスも用いられる。また助燃性ガスにはＯ
2が好適に用いられるが、空気などのＯ2を含むガスでも
よい。
【００１５】本発明は、ドープ剤を含むコアにおける屈
折率分布を高精度に制御するために、コアバーナ１１の
配設を最適化するものである。すなわち、本発明におい
ては、出発棒２０の回転中心軸Ｘ1とコアバーナ１１の
ガス吹き出し口の中心軸Ｘ2とが交わるように設置した
ときに出発棒２０の回転中心軸Ｘ1とガス吹き出し口の
中心軸Ｘ2とを含む平面に対して垂直方向にガス吹き出
し口の中心軸Ｘ2を移動させて多孔質ガラス体を形成す
る。このときにコアバーナ１１を移動させる距離は、コ
アの最大外径を２Ｒとするとき、０.０２×Ｒ以上かつ
０.４×Ｒ以下とする。
折率分布を高精度に制御するために、コアバーナ１１の
配設を最適化するものである。すなわち、本発明におい
ては、出発棒２０の回転中心軸Ｘ1とコアバーナ１１の
ガス吹き出し口の中心軸Ｘ2とが交わるように設置した
ときに出発棒２０の回転中心軸Ｘ1とガス吹き出し口の
中心軸Ｘ2とを含む平面に対して垂直方向にガス吹き出
し口の中心軸Ｘ2を移動させて多孔質ガラス体を形成す
る。このときにコアバーナ１１を移動させる距離は、コ
アの最大外径を２Ｒとするとき、０.０２×Ｒ以上かつ
０.４×Ｒ以下とする。
【００１６】またコアバーナ１１のガス吹き出し口の中
心軸Ｘ2が出発棒の回転中心軸Ｘ1に垂直な面に対して３
０°〜７０°の範囲で傾くように、コアバーナ１１を配
置する。このような構成のコアバーナ１１を用いて製造
した多孔質ガラス母材２１によって、分散特性が高精度
に制御された光ファイバを得ることができる。
心軸Ｘ2が出発棒の回転中心軸Ｘ1に垂直な面に対して３
０°〜７０°の範囲で傾くように、コアバーナ１１を配
置する。このような構成のコアバーナ１１を用いて製造
した多孔質ガラス母材２１によって、分散特性が高精度
に制御された光ファイバを得ることができる。
【００１７】（実施例及び比較例）図１に示す構成にお
いて、コアバーナ１１の角度θを水平に対して３０°と
し、コアバーナ１１のガスの吹き出し口中心軸Ｘ2と出
発棒の回転中心軸Ｘ1の距離ｄ（ｍｍ）を０〜８ｍｍの
範囲で徐々に移動させながら、上記ＶＡＤ法によって、
コア外径が３０ｍｍ，クラッド外径が１４０ｍｍ±３ｍ
ｍの多孔質ガラス母材２１を作製した。次いで、コアバ
ーナ１１の角度θを水平に対し４５°、及び７０°に順
次設定して同様の操作でそれぞれ多孔質ガラス母材２１
を作製した。なお、ｄは、出発棒の回転中心軸Ｘ1とコ
アバーナのガス吹き出し口の中心軸Ｘ2とが交わるよう
に設置したときに回転中心軸Ｘ1とガス吹き出し口の中
心軸Ｘ 2とを含む平面に対して垂直方向にガス吹き出し
口の中心軸Ｘ2を移動させた距離として定義される。
いて、コアバーナ１１の角度θを水平に対して３０°と
し、コアバーナ１１のガスの吹き出し口中心軸Ｘ2と出
発棒の回転中心軸Ｘ1の距離ｄ（ｍｍ）を０〜８ｍｍの
範囲で徐々に移動させながら、上記ＶＡＤ法によって、
コア外径が３０ｍｍ，クラッド外径が１４０ｍｍ±３ｍ
ｍの多孔質ガラス母材２１を作製した。次いで、コアバ
ーナ１１の角度θを水平に対し４５°、及び７０°に順
次設定して同様の操作でそれぞれ多孔質ガラス母材２１
を作製した。なお、ｄは、出発棒の回転中心軸Ｘ1とコ
アバーナのガス吹き出し口の中心軸Ｘ2とが交わるよう
に設置したときに回転中心軸Ｘ1とガス吹き出し口の中
心軸Ｘ 2とを含む平面に対して垂直方向にガス吹き出し
口の中心軸Ｘ2を移動させた距離として定義される。
【００１８】得られた多孔質ガラス母材２１を、塩素雰
囲気中で１１００℃の温度で加熱して脱水処理を行った
後、１６００℃で焼結透明化を行った。このとき、ｄと
コア半径ｒの比、つまりｄ／ｒが０.０２〜０.４の範囲
のときは、図２に示すようにほぼ理想的な屈折率分布の
ガラス母材を得ることができた。しかしながら、ｄ／ｒ
が０.４以上の場合は、図３に示すように、中心部の屈
折率が低くなりすぎた不適当な屈折率分布となった。
囲気中で１１００℃の温度で加熱して脱水処理を行った
後、１６００℃で焼結透明化を行った。このとき、ｄと
コア半径ｒの比、つまりｄ／ｒが０.０２〜０.４の範囲
のときは、図２に示すようにほぼ理想的な屈折率分布の
ガラス母材を得ることができた。しかしながら、ｄ／ｒ
が０.４以上の場合は、図３に示すように、中心部の屈
折率が低くなりすぎた不適当な屈折率分布となった。
【００１９】上記の結果から、コアバーナ１１のガス吹
き出し口の中心軸Ｘ2と出発棒の回転中心軸Ｘ1との距離
ｄは、コア半径ｒに対して０.０２〜０.４倍（ｄ／ｒ＝
０.０２〜０.４）となるように配置することが望ましい
ことが確認できた。
き出し口の中心軸Ｘ2と出発棒の回転中心軸Ｘ1との距離
ｄは、コア半径ｒに対して０.０２〜０.４倍（ｄ／ｒ＝
０.０２〜０.４）となるように配置することが望ましい
ことが確認できた。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればコア部の径方向の屈折率分布が均一な多孔質ガ
ラス母材を製造することができ、この多孔質ガラス母材
を用いることによって分散特性が高精度に制御された光
ファイバを得ることができる。
によればコア部の径方向の屈折率分布が均一な多孔質ガ
ラス母材を製造することができ、この多孔質ガラス母材
を用いることによって分散特性が高精度に制御された光
ファイバを得ることができる。
【図１】 本発明の実施形態を説明するための図であ
る。
る。
【図２】 本発明の実施例によって得られたコア部の屈
折率分布を示す図である。
折率分布を示す図である。
【図３】 比較例によって得られたコア部の屈折率分布
を示す図である。
を示す図である。
【図４】 従来の多孔質ガラス母材の製造装置の構成例
を説明する図である。
を説明する図である。
【図５】 多孔質ガラス母材を形成するためのバーナの
配置について説明するための図である。
配置について説明するための図である。
【図６】 従来の構成によって製造されたコア部の屈折
率分布の一例を示す図である。
率分布の一例を示す図である。
【図７】 コア部の理想的な屈折率分布の一例を示す図
である。
である。
１０…反応容器、１１…コアバーナ、１２…クラッドバ
ーナ、２０…出発棒、２１…多孔質ガラス母材。
ーナ、２０…出発棒、２１…多孔質ガラス母材。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H050 AB02 AC27
4G014 AH15
4G021 EA01 EB14
Claims (4)
- 【請求項１】 コアとなる多孔質ガラス体を形成するた
めのコアバーナと、クラッドとなる多孔質ガラス体をコ
ア多孔質ガラス体の外周に形成するためのクラッドバー
ナとをそれぞれ所定位置に設置し、前記コアバーナ及び
前記クラッドバーナからガラス原料ガスを燃焼ガスとと
もに噴出させることによってガラス微粒子を生成し、回
転しながら軸方向に移動する出発棒の先端部分に前記ガ
ラス微粒子を堆積させることにより前記軸方向に沿って
成長した前記コア及びクラッドの多孔質ガラス体からな
る多孔質ガラス母材を製造する製造方法であって、前記
出発棒の回転中心軸と前記コアバーナのガス吹き出し口
の中心軸とが交わるように設置したときに前記回転中心
軸と前記ガス吹き出し口の中心軸とを含む平面に対し
て、垂直方向に前記ガス吹き出し口の中心軸を移動させ
た状態で前記コアとなる多孔質ガラス体を形成し、前記
移動させる距離は、前記コアとなる多孔質ガラス体の最
大外径を２Ｒとするとき、０.０２×Ｒ以上かつ０.４×
Ｒ以下と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】 前記コアバーナのガス吹き出し口の中心
軸が前記出発棒の回転中心軸に垂直な面に対して３０°
〜７０°の範囲で傾くように、前記コアバーナを配置す
ることを特徴とする請求項１に記載のガラス多孔質母材
の製造方法。 - 【請求項３】 コアとなる多孔質ガラス体を形成するた
めのコアバーナと、クラッドとなる多孔質ガラス体をコ
アとなる多孔質ガラス体の外周に形成するためのクラッ
ドバーナとがそれぞれ所定位置に設置され、前記コアバ
ーナ及び前記クラッドバーナからガラス原料ガスを燃料
ガスとともに噴出させることによってガラス微粒子を生
成し、回転しながら軸方向に移動する出発棒の先端部分
に前記ガラス微粒子を堆積させることにより前記出発棒
の長手方向に沿って成長した前記コア及びクラッドの多
孔質ガラス体からなる多孔質ガラス母材を製造する多孔
質ガラス母材の製造装置であって、前記出発棒の回転中
心軸と前記コアバーナのガス吹き出し口の中心軸とが交
わるように設置したときに前記回転中心軸と前記ガス吹
き出し口の中心軸とを含む平面に対して、垂直方向に前
記ガス吹き出し口の中心軸を移動させた位置に前記コア
バーナが配置され、前記移動させる距離は、前記コアと
なる多孔質ガラス体の最大外径を２Ｒとするとき、０.
０２×Ｒ以上かつ０.４×Ｒ以下であることを特徴とす
る多孔質ガラス母材の製造装置。 - 【請求項４】 前記コアバーナのガス吹き出し口の中心
軸が前記出発棒の回転中心軸に垂直な面に対して３０°
〜７０°の範囲で傾くように、前記コアバーナが配置さ
れていることを特徴とする請求項３に記載の多孔質ガラ
ス母材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109127A JP3758598B2 (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 多孔質ガラス母材の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109127A JP3758598B2 (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 多孔質ガラス母材の製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003306335A true JP2003306335A (ja) | 2003-10-28 |
| JP3758598B2 JP3758598B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=29392675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002109127A Expired - Fee Related JP3758598B2 (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 多孔質ガラス母材の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3758598B2 (ja) |
-
2002
- 2002-04-11 JP JP2002109127A patent/JP3758598B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3758598B2 (ja) | 2006-03-22 |
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