JP2005320197A - Apparatus for manufacturing optical fiber preform, and method of manufacturing optical fiber preform - Google Patents

Apparatus for manufacturing optical fiber preform, and method of manufacturing optical fiber preform Download PDF

Info

Publication number
JP2005320197A
JP2005320197A JP2004139550A JP2004139550A JP2005320197A JP 2005320197 A JP2005320197 A JP 2005320197A JP 2004139550 A JP2004139550 A JP 2004139550A JP 2004139550 A JP2004139550 A JP 2004139550A JP 2005320197 A JP2005320197 A JP 2005320197A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
core tube
preform
heater
heaters
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.)
Withdrawn
Application number
JP2004139550A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Saito
学 齋藤
Shigetoshi Yamada
成敏 山田
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.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura 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 Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2004139550A priority Critical patent/JP2005320197A/en
Publication of JP2005320197A publication Critical patent/JP2005320197A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01446Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • C03B37/0146Furnaces therefor, e.g. muffle tubes, furnace linings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal 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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for manufacturing an optical fiber preform and a method of manufacturing the optical fiber preform which can form an optional temperature distribution in a furnace core tube constituting a heating furnace in a dehydration process and a sintering process of a porous base material for an optical fiber by using the heating furnace. <P>SOLUTION: In the apparatus for manufacturing the optical fiber preform provided with the heating furnace 10 having the furnace core tube 12 housing the porous base material 11 for the optical fiber, the heating furnace 10 is equipped with a first heater 13A and a second heater 13B for heating the porous base material 11 for the optical fiber housed in the furnace core tube 12, the first heater 13A and the second heater 13B are arranged along the longitudinal direction of the furnace core tube 12 so as to surround the outer circumference of the furnace core tube 12, and the first heater 13A and the second heater 13B are made possible to control the temperature mutually independently. The porous base material 11 for the optical fiber housed in the furnace core tube 12, the first heater 13A, and the second heater 13B are made mutually movable. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ファイバ用多孔質母材を脱水、焼結して光ファイバ母材を形成する光ファイバ母材の製造装置、および、これを用いた光ファイバ母材の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an optical fiber preform manufacturing apparatus for forming an optical fiber preform by dehydrating and sintering a porous preform for an optical fiber, and an optical fiber preform manufacturing method using the same. .

光ファイバの製造に用いられる光ファイバ母材の製造方法としては、一般的に、光ファイバ用多孔質母材を形成し、この光ファイバ用多孔質母材を光ファイバ母材の製造装置に備えられた加熱炉内において脱水、焼結して、光ファイバ母材とする方法が用いられている。   As a manufacturing method of an optical fiber preform used for manufacturing an optical fiber, generally, a porous preform for optical fiber is formed, and this optical fiber preform is provided in an optical fiber preform manufacturing apparatus. In such a heating furnace, a method of dehydrating and sintering to form an optical fiber preform is used.

図2は、従来の光ファイバ母材の製造装置に備えられた加熱炉の一例を示す概略構成図である。
この例の加熱炉100は、光ファイバ用多孔質母材101を収容する石英ガラスからなる円筒形の炉心管102と、炉心管102内に収容された光ファイバ用多孔質母材101を加熱処理するためのヒータ103と、ヒータ103を収容している筺体104と、炉心管102内に不活性ガスを導入するための導入口105と、光ファイバ用多孔質母材101を支持する支持棒106とから概略構成されている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a heating furnace provided in a conventional optical fiber preform manufacturing apparatus.
In the heating furnace 100 of this example, a cylindrical furnace core tube 102 made of quartz glass that contains a porous preform 101 for optical fibers, and a porous preform 101 for optical fibers accommodated in the furnace tube 102 are heated. Heater 103 for housing, housing 104 housing heater 103, inlet 105 for introducing inert gas into the core tube 102, and support rod 106 for supporting the optical fiber porous preform 101 It is roughly composed of

この加熱炉100では、光ファイバ用多孔質母材101が炉心管102内を移動可能となっている(例えば、特許文献1参照。)。   In the heating furnace 100, a porous optical fiber preform 101 can move in the furnace core tube 102 (see, for example, Patent Document 1).

加熱炉100により、光ファイバ用多孔質母材101を脱水する場合、その温度を、光ファイバ用多孔質母材101が透明ガラス化しない程度に低く、かつ、脱水反応が十分に進行する程度に高く設定する必要がある。  When the optical fiber porous preform 101 is dehydrated by the heating furnace 100, the temperature is low enough that the optical fiber porous preform 101 does not become transparent glass and the dehydration reaction proceeds sufficiently. It needs to be set high.

光ファイバ用多孔質母材101の脱水に続いて、焼結を行う場合、その温度を、光ファイバ用多孔質母材101が透明ガラス化するために十分に高く、かつ、光ファイバ用多孔質母材101をガラス化してなる光ファイバ母材が自重によって伸びない程度に低く設定する必要がある。  When the sintering is performed following the dehydration of the optical fiber porous preform 101, the temperature is sufficiently high so that the optical fiber porous preform 101 is vitrified and the optical fiber porous preform 101 is porous. It is necessary to set it low enough that the optical fiber preform formed by vitrifying the preform 101 does not extend due to its own weight.

しかしながら、光ファイバ用多孔質母材101の脱水工程と焼結工程とでは、炉心管102内における理想的な温度分布が異なっている。そのため、図2に示すように、1つのヒータ103によって、両工程における理想的な温度分布を炉心管102内に形成することは難しく、特に光ファイバ用多孔質母材101が大型化した場合、脱水工程または焼結工程のいずれか一方、あるいは、脱水工程および焼結工程の両方が効率良く行われないという問題があった。
特開平5−339012号公報
However, the ideal temperature distribution in the core tube 102 differs between the dehydration process and the sintering process of the optical fiber porous preform 101. Therefore, as shown in FIG. 2, it is difficult to form an ideal temperature distribution in both processes with one heater 103 in the core tube 102, and particularly when the porous optical fiber base material 101 is enlarged, There was a problem that either the dehydration process or the sintering process, or both the dehydration process and the sintering process were not performed efficiently.
JP-A-5-339012

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、加熱炉を用いた光ファイバ用多孔質母材の脱水工程および焼結工程において、加熱炉をなす炉心管内に任意の温度分布を形成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を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the dehydration process and sintering process of the optical fiber porous preform using the heating furnace, an arbitrary temperature distribution is formed in the furnace core tube forming the heating furnace. An object of the present invention is to provide an optical fiber preform manufacturing apparatus and a method of manufacturing an optical fiber preform.

本発明は、上記課題を解決するために、光ファイバ用多孔質母材を収容する炉心管を有する加熱炉を備えた光ファイバ母材の製造装置であって、前記加熱炉は、前記炉心管内に収容された光ファイバ用多孔質母材を加熱処理するヒータを2つ以上備え、該ヒータは前記炉心管の外周を囲むように、前記炉心管の長手方向に沿って並列に配され、前記2つ以上のヒータは、独立に温度制御可能である光ファイバ母材の製造装置を提供する。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is an optical fiber preform manufacturing apparatus including a heating furnace having a furnace core tube containing a porous preform for an optical fiber, wherein the heating furnace is provided in the furnace core tube. Two or more heaters for heat-treating the optical fiber porous preform accommodated in the optical fiber, and the heaters are arranged in parallel along the longitudinal direction of the core tube so as to surround the outer periphery of the core tube, The two or more heaters provide an optical fiber preform manufacturing apparatus that can be independently temperature controlled.

上記光ファイバ母材の製造装置において、前記炉心管内に収容された光ファイバ用多孔質母材と、前記2つ以上のヒータとは相対的に移動可能であることが好ましい。   In the optical fiber preform manufacturing apparatus, it is preferable that the optical fiber porous preform housed in the furnace core tube and the two or more heaters are relatively movable.

上記光ファイバ母材の製造装置において、前記2つ以上のヒータは、前記炉心管の長手方向に沿って移動可能であることが好ましい。   In the optical fiber preform manufacturing apparatus, it is preferable that the two or more heaters are movable along a longitudinal direction of the core tube.

また、本発明は、上記光ファイバ母材の製造装置を用いた光ファイバ母材の製造方法であって、中心ガラスロッドの外周に、ガラス微粒子を堆積して光ファイバ用多孔質母材を形成する工程Aと、該光ファイバ用多孔質母材を前記炉心管内に収容し、脱水、焼結する工程Bを備え、該工程Bにおいて、前記2つ以上のヒータにより、前記炉心管内に、前記光ファイバ用多孔質母材の長手方向に沿って温度分布を形成する光ファイバ母材の製造方法を提供する。   The present invention is also a method for manufacturing an optical fiber preform using the optical fiber preform manufacturing apparatus, wherein a glass preform is deposited on the outer periphery of a central glass rod to form a porous preform for an optical fiber. And a step B of housing the optical fiber porous preform in the furnace core tube, dehydrating and sintering, and in the step B, the two or more heaters, Provided is a method of manufacturing an optical fiber preform that forms a temperature distribution along the longitudinal direction of a porous preform for an optical fiber.

前記工程Bにおいて、前記2つ以上のヒータの温度を独立に制御することが好ましい。   In the step B, it is preferable to control the temperatures of the two or more heaters independently.

前記工程Bにおいて、前記炉心管内に収容された光ファイバ用多孔質母材を、前記2つ以上のヒータに対して相対的に移動させることが好ましい。   In the step B, it is preferable to move the optical fiber porous preform housed in the furnace core tube relative to the two or more heaters.

本発明によれば、炉心管内の温度分布を任意に設定することができるから、光ファイバ母材の製造条件の設定が容易となる。また、光ファイバ用多孔質母材の脱水効率を向上し、光ファイバ用多孔質母材の焼結時の自重による伸びを低減することができる。さらに、光ファイバ用多孔質母材の脱水に要する時間および焼結に要する時間を短縮することができる。   According to the present invention, since the temperature distribution in the furnace core tube can be set arbitrarily, it becomes easy to set the manufacturing conditions of the optical fiber preform. Moreover, the dehydration efficiency of the optical fiber porous preform can be improved, and elongation due to its own weight during sintering of the optical fiber porous preform can be reduced. Furthermore, the time required for dehydration and the time required for sintering of the optical fiber porous preform can be shortened.

以下、本発明を実施した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について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an optical fiber preform manufacturing apparatus and an optical fiber preform manufacturing method embodying the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る光ファイバ母材の製造装置の一実施形態を示す概略構成図であり、この光ファイバ母材の製造装置に備えられた加熱炉を示す概略構成図である。
この実施形態における加熱炉10は、光ファイバ用多孔質母材11を収容する石英ガラスからなる円筒形の炉心管12と、炉心管12内に収容された光ファイバ用多孔質母材11を加熱処理するためのヒータ13と、ヒータ13を収容している筺体14と、炉心管12内に不活性ガスを導入するための導入口15と、光ファイバ用多孔質母材11を支持する支持棒16とから概略構成されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an optical fiber preform manufacturing apparatus according to the present invention, and is a schematic configuration diagram showing a heating furnace provided in the optical fiber preform manufacturing apparatus.
The heating furnace 10 in this embodiment heats a cylindrical furnace core tube 12 made of quartz glass that houses the optical fiber porous preform 11 and the optical fiber porous preform 11 accommodated in the furnace core tube 12. A heater 13 for processing, a casing 14 housing the heater 13, an inlet 15 for introducing an inert gas into the core tube 12, and a support rod for supporting the optical fiber porous preform 11 16.

加熱炉10では、ヒータ13が炉心管12の外周を囲むように、炉心管12の長手方向に沿って並列に配された第一のヒータ13Aと、第二のヒータ13Bとから構成されている。   The heating furnace 10 includes a first heater 13 </ b> A and a second heater 13 </ b> B arranged in parallel along the longitudinal direction of the core tube 12 so that the heater 13 surrounds the outer periphery of the core tube 12. .

このように、炉心管12の長手方向に沿って並列に、第一のヒータ13Aと第二のヒータ13Bを配置することによって、炉心管12内に光ファイバ用多孔質母材11の長手方向に沿って、任意の温度分布を形成することができる。したがって、炉心管12内の温度を、光ファイバ用多孔質母材11が透明ガラス化するために十分に高く、かつ、光ファイバ用多孔質母材11をガラス化してなる光ファイバ母材が自重によって伸びない程度に低く設定することができる。   In this way, by arranging the first heater 13A and the second heater 13B in parallel along the longitudinal direction of the core tube 12, in the longitudinal direction of the optical fiber porous preform 11 in the core tube 12. Along with this, an arbitrary temperature distribution can be formed. Therefore, the temperature in the furnace core tube 12 is sufficiently high for the optical fiber porous preform 11 to be vitrified, and the optical fiber preform formed by vitrifying the optical fiber porous preform 11 is self-weighted. Can be set low enough not to stretch.

なお、この実施形態では、第一のヒータ13Aと第二のヒータ13Bの2つのヒータを設けた例を示したが、本発明の光ファイバ母材の製造装置はこれに限定されない。本発明の光ファイバ母材の製造装置にあっては、炉心管の長手方向に沿って並列に3つ以上のヒータを設けてもよい。このように、3つ以上のヒータを設ければ、炉心管内に光ファイバ用多孔質母材の長手方向に沿って、さらに様々なパターンの温度分布をより精密に形成することができる。したがって、ヒータの数を多くする程、炉心管内の温度を、光ファイバ用多孔質母材が透明ガラス化するために十分に高く、かつ、光ファイバ用多孔質母材をガラス化してなる光ファイバ母材が自重によって伸びない程度に低く設定することができる。   In this embodiment, an example in which two heaters, the first heater 13A and the second heater 13B, are provided, but the optical fiber preform manufacturing apparatus of the present invention is not limited to this. In the optical fiber preform manufacturing apparatus of the present invention, three or more heaters may be provided in parallel along the longitudinal direction of the core tube. As described above, if three or more heaters are provided, temperature distributions of various patterns can be more precisely formed in the furnace core tube along the longitudinal direction of the optical fiber porous preform. Therefore, as the number of heaters is increased, the temperature in the furnace core tube is sufficiently high for the optical fiber porous preform to become transparent glass, and the optical fiber formed by vitrifying the optical fiber porous preform. It can be set so low that the base material does not stretch due to its own weight.

従来の光ファイバ母材の製造装置のように、ヒータが1つのみしか設けられていない場合、炉心管内の温度を変えることはできるものの、炉心管内に光ファイバ用多孔質母材の長手方向に沿って温度分布を設けることはできない。本発明の光ファイバ母材の製造装置にあっては、2つ以上のヒータが設けられているから、炉心管内に光ファイバ用多孔質母材の長手方向に沿って、様々なパターンの温度分布を形成することができる。   When only one heater is provided as in the conventional optical fiber preform manufacturing apparatus, the temperature inside the core tube can be changed, but the longitudinal direction of the optical fiber porous preform within the core tube can be changed. A temperature distribution cannot be provided along. In the optical fiber preform manufacturing apparatus of the present invention, since two or more heaters are provided, various patterns of temperature distributions along the longitudinal direction of the optical fiber porous preform in the furnace core tube. Can be formed.

しかしながら、製造コストなどを考慮すると、実用的には、ヒータの数は2つが望ましい。ヒータの数が2つでも、加熱処理に要する時間を長くすることなく、大型の光ファイバ用多孔質母材の加熱処理を効率的に行うことができる。   However, considering the manufacturing cost and the like, practically, the number of heaters is preferably two. Even if the number of heaters is two, the heat treatment of the large-sized porous optical fiber preform can be performed efficiently without increasing the time required for the heat treatment.

また、第一のヒータ13A、第二のヒータ13Bはそれぞれ独立に制御することができるようになっている。しかしながら、光ファイバ用多孔質母材11の加熱処理において、炉心管12内に、光ファイバ用多孔質母材11の長手方向に沿って、任意の温度分布を形成するためには、それぞれ独立に温度を制御することが可能であることが好ましい。   The first heater 13A and the second heater 13B can be controlled independently. However, in the heat treatment of the optical fiber porous preform 11, in order to form an arbitrary temperature distribution along the longitudinal direction of the optical fiber porous preform 11 in the core tube 12, each is independently It is preferable that the temperature can be controlled.

さらに、光ファイバ用多孔質母材11の長手方向に沿って、任意の温度分布を形成するためには、炉心管12に収容された光ファイバ用多孔質母材11と、ヒータ13とが相対的に移動可能であってもよい。   Furthermore, in order to form an arbitrary temperature distribution along the longitudinal direction of the optical fiber porous preform 11, the optical fiber porous preform 11 accommodated in the core tube 12 and the heater 13 are relative to each other. May be movable.

光ファイバ用多孔質母材11と、ヒータ13とが相対的に移動可能な構成としては、支持棒16に支持された光ファイバ用多孔質母材11自体を炉心管12の長手方向に沿って往復移動可能とする構成、ヒータ13を、これを収容している筺体14ごと炉心管12の長手方向に沿って往復移動可能とする構成、筺体14内に収容された第一のヒータ13A、第二のヒータ13Bをそれぞれ炉心管12の長手方向に沿って往復移動可能とする構成(図1中の矢印方向に移動可能とする構成)が設けられる。
なお、光ファイバ用多孔質母材12と、ヒータ13とが相対的に移動可能な構成を設けない場合には、ヒータ13の長さを、光ファイバ用多孔質母材12の長さと同等以上に設定する。
As a configuration in which the optical fiber porous base material 11 and the heater 13 are relatively movable, the optical fiber porous base material 11 itself supported by the support rod 16 is arranged along the longitudinal direction of the core tube 12. A configuration that enables reciprocal movement, a configuration that enables the heater 13 to reciprocate along the longitudinal direction of the core tube 12 together with the housing 14 that accommodates the heater 13, a first heater 13A that is accommodated in the housing 14, A configuration is provided in which each of the second heaters 13 </ b> B can reciprocate along the longitudinal direction of the core tube 12 (configuration that can move in the arrow direction in FIG. 1).
In addition, when the structure which can move the porous preform | base_material 12 for optical fibers and the heater 13 relatively is not provided, the length of the heater 13 is equal to or more than the length of the porous preform | base_material 12 for optical fibers. Set to.

特に、第一のヒータ13A、第二のヒータ13Bがそれぞれ独立に炉心管12の長手方向に沿って移動可能であれば、両ヒータ間の距離を任意に設定することができる。これにより、炉心管12内に、光ファイバ用多孔質母材11の長手方向に沿って、任意の温度分布を形成することができる。   In particular, if the first heater 13A and the second heater 13B can move independently along the longitudinal direction of the core tube 12, the distance between the heaters can be arbitrarily set. Thereby, arbitrary temperature distribution can be formed in the core tube 12 along the longitudinal direction of the optical fiber porous preform 11.

次に、図1を参照して、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法の一実施形態について説明する。   Next, an embodiment of a method for manufacturing an optical fiber preform according to the present invention will be described with reference to FIG.

この実施形態の光ファイバ母材の製造方法では、まず、VAD(Vapor phase Axial Deposition)法、OVD(Outside Vapor Deposition)法などの公知の方法により、光ファイバ用多孔質母材11を形成する(工程A)。   In the optical fiber preform manufacturing method of this embodiment, first, a porous preform 11 for an optical fiber is formed by a known method such as a VAD (Vapor Phase Axial Deposition) method or an OVD (Outside Vapor Deposition) method ( Step A).

次いで、光ファイバ用多孔質母材11を、第一のヒータ13Aおよび第二のヒータ13Bにより、その長手方向に沿って所定の温度分布を形成した炉心管12内に収容し、塩素系ガスを含むヘリウム雰囲気内を通過させて、脱水、焼結し、光ファイバ母材を得る(工程B)。   Next, the porous preform 11 for optical fiber is accommodated in the core tube 12 having a predetermined temperature distribution along the longitudinal direction by the first heater 13A and the second heater 13B, and chlorine gas is contained. It is passed through a helium atmosphere containing, dehydrated and sintered to obtain an optical fiber preform (step B).

この実施形態では、工程Bにおいて、第一のヒータ13A、第二のヒータ13Bの温度を独立に制御することにより、炉心管12内に、光ファイバ用多孔質母材11の長手方向に沿って温度分布を形成する。   In this embodiment, in the process B, by independently controlling the temperature of the first heater 13A and the second heater 13B, in the furnace core tube 12 along the longitudinal direction of the optical fiber porous preform 11. Form a temperature distribution.

そして、この工程Bにおいて、炉心管12内に収容された光ファイバ用多孔質母材11と、第一のヒータ13A、第二のヒータ13Bとを相対的に移動させる。   In this step B, the optical fiber porous preform 11 accommodated in the core tube 12, the first heater 13A, and the second heater 13B are relatively moved.

ここで、工程Bの具体例を示す。
この工程Bでは、まず、光ファイバ用多孔質母材11の脱水を行い、引き続き、光ファイバ用多孔質母材11の焼結を行う。
Here, a specific example of the process B is shown.
In this step B, first, the porous preform 11 for optical fiber is dehydrated, and then the porous preform 11 for optical fiber is sintered.

光ファイバ用多孔質母材11の脱水を行うには、炉心管12内の温度分布を変化さながら、炉心管12内をその長手方向に沿って移動させる。
ここでは、光ファイバ用多孔質母材11を上方から下方に移動させて脱水を行う場合について説明する。
脱水開始時には、第二のヒータ13Bの温度を、第一のヒータ13Aの温度よりも高く設定し、炉心管12内の温度分布、特に、ヒータ13を収容している筺体14の長手方向に沿う温度分布を、筺体14の上側を低く、下側へ行くにしたがって高くなるように設定する。すなわち、ここでは、炉心管12内における温度分布を、光ファイバ用多孔質母材11の進行方向に沿って、手前から後へ行くにしたがって高くなるように設定している。
In order to perform dehydration of the optical fiber porous preform 11, the inside of the core tube 12 is moved along the longitudinal direction while changing the temperature distribution in the core tube 12.
Here, the case where dehydration is performed by moving the optical fiber porous preform 11 from above to below will be described.
At the start of dehydration, the temperature of the second heater 13B is set higher than the temperature of the first heater 13A, and the temperature distribution in the core tube 12, particularly along the longitudinal direction of the casing 14 housing the heater 13 is set. The temperature distribution is set so that the upper side of the housing 14 is lower and becomes higher as it goes downward. That is, here, the temperature distribution in the furnace core tube 12 is set so as to increase from the front to the back along the traveling direction of the optical fiber porous preform 11.

より具体的には、脱水開始時には、第一のヒータ13Aの温度を1200〜1300℃、第二のヒータ13Bの温度を1250〜1400℃に設定する。   More specifically, at the start of dehydration, the temperature of the first heater 13A is set to 1200 to 1300 ° C, and the temperature of the second heater 13B is set to 1250 to 1400 ° C.

このようにすれば、光ファイバ用多孔質母材11の脱水開始時において、その下端側の脱水反応が促進されるため、局所的に脱水が行われ難くなるなどの問題を解決できる。   In this way, when the dehydration of the optical fiber porous preform 11 is started, the dehydration reaction on the lower end side is promoted, so that it is possible to solve the problem that dehydration is difficult to be performed locally.

脱水の中間(光ファイバ用多孔質母材11が第一のヒータ13Aと第二のヒータ13Bの間にある時)には、脱水反応を促進するために、第一のヒータ13Aと第二のヒータ13Bの温度がほぼ等しくなるような温度分布を形成する。   In the middle of the dehydration (when the optical fiber porous preform 11 is between the first heater 13A and the second heater 13B), the first heater 13A and the second heater 13A are used to accelerate the dehydration reaction. A temperature distribution is formed such that the temperatures of the heaters 13B are substantially equal.

より具体的には、脱水開始時の第一のヒータ13A、第二のヒータ13Bの温度を上記範囲とした場合、脱水の中間には、第一のヒータ13Aの温度を1200〜1300℃、第二のヒータ13Bの温度を1200〜1300℃に設定する。   More specifically, when the temperature of the first heater 13A and the second heater 13B at the start of dehydration is in the above range, the temperature of the first heater 13A is set to 1200 to 1300 ° C. and the first The temperature of the second heater 13B is set to 1200 to 1300 ° C.

このようにすれば、光ファイバ用多孔質母材11の広い範囲で、脱水反応において適切な温度とすることができるため、脱水反応を効率良く促進することができる。   In this way, the dehydration reaction can be carried out at a suitable temperature in a wide range of the optical fiber porous preform 11, so that the dehydration reaction can be efficiently promoted.

そして、脱水終了時(光ファイバ用多孔質母材11の上側のテーパ部分が第一のヒータ13Aにかかる辺り)には、第一のヒータ13Aの温度を、第二のヒータ13Bの温度よりも高く設定し、炉心管12内の温度分布、特に、ヒータ13を収容している筺体14の長手方向に沿う温度分布を、筺体14の上側を高く、下側へ行くにしたがって低くなるように設定する。すなわち、ここでは、炉心管12内における温度分布を、光ファイバ用多孔質母材11の進行方向に沿って、手前から後へ行くにしたがって低くなるように設定している。   At the end of dehydration (when the upper taper portion of the optical fiber porous preform 11 is applied to the first heater 13A), the temperature of the first heater 13A is set higher than the temperature of the second heater 13B. The temperature distribution in the core tube 12 is set high, and in particular, the temperature distribution along the longitudinal direction of the casing 14 housing the heater 13 is set so that the upper side of the casing 14 is higher and lower as it goes downward. To do. That is, here, the temperature distribution in the core tube 12 is set so as to decrease from the front to the back along the traveling direction of the optical fiber porous preform 11.

より具体的には、脱水終了時には、第一のヒータ13Aの温度を1200〜1400℃、第二のヒータ13Bの温度を1200〜1300℃に設定する。   More specifically, at the end of dehydration, the temperature of the first heater 13A is set to 1200 to 1400 ° C., and the temperature of the second heater 13B is set to 1200 to 1300 ° C.

このようにすれば、光ファイバ用多孔質母材11の脱水終了時において、光ファイバ用多孔質母材11の上側テーパ部分の近傍が加熱され難く、脱水反応が促進しないという不具合を防止することができ、効率良く脱水反応が行われる。   In this way, at the end of the dehydration of the optical fiber porous preform 11, the vicinity of the upper tapered portion of the optical fiber porous preform 11 is difficult to be heated, thereby preventing the problem that the dehydration reaction is not accelerated. And the dehydration reaction is performed efficiently.

続いて、光ファイバ用多孔質母材11の焼結を行うには、炉心管12内をその長手方向に沿って、鉛直下方に移動させながら、炉心管12内の温度分布を変化させる。
光ファイバ用多孔質母材11の焼結では、第一のヒータ13Aと第二のヒータ13Bのどちらか一方を他方よりも高く設定し、炉心管12内の温度分布、特に、ヒータ13を収容している筺体14の長手方向に沿う温度分布を、筺体14の上側を低く、下側へ行くにしたがって高くなるように設定するか、あるいは、筺体14の上側を高く、下側へ行くにしたがって低くなるように設定する。すなわち、炉心管12内における温度分布を、光ファイバ用多孔質母材11の進行方向の前方へ行くにしたがって高くなるように設定するか、あるいは、光ファイバ用多孔質母材11の進行方向の前方へ行くにしたがって低くなるように設定する。
Subsequently, in order to sinter the porous preform 11 for optical fibers, the temperature distribution in the core tube 12 is changed while moving vertically in the core tube 12 along its longitudinal direction.
In the sintering of the optical fiber porous preform 11, one of the first heater 13A and the second heater 13B is set higher than the other, and the temperature distribution in the core tube 12, particularly the heater 13, is accommodated. The temperature distribution along the longitudinal direction of the housing 14 is set so that the upper side of the housing 14 is lower and goes higher, or the upper side of the housing 14 is higher and goes downward. Set to lower. That is, the temperature distribution in the core tube 12 is set so as to increase toward the front in the traveling direction of the optical fiber porous preform 11, or in the traveling direction of the optical fiber porous preform 11. Set to go lower as you go forward.

より具体的には、焼結時には、例えば、第一のヒータ13Aの温度を1300〜1400℃、第二のヒータ13Bの温度を1500〜1600℃に設定する。   More specifically, at the time of sintering, for example, the temperature of the first heater 13A is set to 1300 to 1400 ° C., and the temperature of the second heater 13B is set to 1500 to 1600 ° C.

このように炉心管12内の温度分布を、一方のヒータ側が高くなるように設定するのは、光ファイバ用多孔質母材11の焼結において、高温の領域を広げ過ぎると、光ファイバ用多孔質母材11内の不要なガスを十分に除去できなかったり、光ファイバ用多孔質母材11の焼結によって得られる光ファイバ母材の熱による変形が大きくなり過ぎるからである。   In this way, the temperature distribution in the furnace tube 12 is set so that one of the heaters is higher when the high temperature region is excessively widened in the sintering of the optical fiber porous preform 11. This is because unnecessary gas in the base material 11 cannot be sufficiently removed, or deformation of the optical fiber base material obtained by sintering the porous base material 11 for optical fibers becomes too large.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

(実施例)
図1に示したような光ファイバ母材の製造装置を用いて、光ファイバ用多孔質母材の脱水、焼結を行い、光ファイバ母材を製造した。
光ファイバ用多孔質母材11の脱水において、脱水開始時の第一のヒータ13Aの温度を1350℃、第二のヒータ13Bの温度を1250℃に設定した。
脱水の中間の第一のヒータ13Aの温度を1250℃、第二のヒータ13Bの温度を1250℃に設定した。
脱水終了時の第一のヒータ13Aの温度を1250℃、第二のヒータ13Bの温度を1350℃に設定した。
脱水開始から終了までの脱水時間を4時間とした。
また、焼結時の第一のヒータ13Aの温度を1350℃、第二のヒータ13Bの温度を1550℃に設定した。
焼結時間を8時間とした。
上記一連の工程を繰り返して、光ファイバ母材を100個作製した。
(Example)
The optical fiber preform was manufactured by dehydrating and sintering the porous preform for the optical fiber by using the optical fiber preform manufacturing apparatus as shown in FIG.
In the dehydration of the optical fiber porous preform 11, the temperature of the first heater 13A at the start of dehydration was set to 1350 ° C., and the temperature of the second heater 13B was set to 1250 ° C.
The temperature of the first heater 13A in the middle of dehydration was set to 1250 ° C., and the temperature of the second heater 13B was set to 1250 ° C.
At the end of dehydration, the temperature of the first heater 13A was set to 1250 ° C., and the temperature of the second heater 13B was set to 1350 ° C.
The dehydration time from the start to the end of the dehydration was 4 hours.
Further, the temperature of the first heater 13A during sintering was set to 1350 ° C., and the temperature of the second heater 13B was set to 1550 ° C.
The sintering time was 8 hours.
By repeating the above series of steps, 100 optical fiber preforms were produced.

(比較例)
図2に示したような光ファイバ母材の製造装置を用いて、光ファイバ用多孔質母材の脱水、焼結を行い、光ファイバ母材を製造した。
光ファイバ用多孔質母材101の脱水において、脱水開始時のヒータ103の温度を1300℃に設定した。
脱水の中間のヒータ103の温度を1250℃に設定した。
脱水終了時のヒータ103の温度を1300℃に設定した。
脱水開始から終了までの脱水時間を5時間とした。
また、焼結時のヒータ103の温度を1550℃に設定した。
焼結時間を8時間とした。
上記一連の工程を繰り返して、光ファイバ母材を100個作製した。
(Comparative example)
The optical fiber preform was dehydrated and sintered using the optical fiber preform production apparatus as shown in FIG. 2 to produce an optical fiber preform.
In the dehydration of the optical fiber porous preform 101, the temperature of the heater 103 at the start of dehydration was set to 1300 ° C.
The temperature of the heater 103 in the middle of dehydration was set to 1250 ° C.
The temperature of the heater 103 at the end of dehydration was set to 1300 ° C.
The dehydration time from the start to the end of the dehydration was 5 hours.
The temperature of the heater 103 during sintering was set to 1550 ° C.
The sintering time was 8 hours.
By repeating the above series of steps, 100 optical fiber preforms were produced.

実施例および比較例において、光ファイバ用多孔質母材の焼結時の伸びによる、光ファイバ用多孔質母材の加熱を中断した回数を表1に示す。
また、実施例および比較例で得られた光ファイバ母材を用いて光ファイバを製造し、波長1380nmにおける損失を測定した。損失が0.310dB/kmを超えたものを不良とし、光ファイバ母材の歩留まりを算出した。以上の結果を表1に示す。
Table 1 shows the number of times heating of the optical fiber porous preform was interrupted due to elongation during sintering of the optical fiber porous preform in the examples and comparative examples.
Moreover, the optical fiber was manufactured using the optical fiber preform | base_material obtained by the Example and the comparative example, and the loss in wavelength 1380nm was measured. A loss exceeding 0.310 dB / km was regarded as defective, and the yield of the optical fiber preform was calculated. The results are shown in Table 1.

Figure 2005320197
Figure 2005320197

表1の結果から、実施例によれば、光ファイバ用多孔質母材の脱水、焼結に要する時間が比較例よりも短くなることが分かった。
また、波長1380nmにおける損失の少ない光ファイバを製造可能な光ファイバ母材を製造することができることが確認された。
From the results of Table 1, it was found that according to the example, the time required for dehydration and sintering of the optical fiber porous preform is shorter than that of the comparative example.
It was also confirmed that an optical fiber preform capable of manufacturing an optical fiber with a small loss at a wavelength of 1380 nm can be manufactured.

本発明の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は、光ファイバ母材以外の用途に用いる石英ガラスの製造にも適用可能である。   The optical fiber preform manufacturing apparatus and the optical fiber preform manufacturing method of the present invention can also be applied to the manufacture of quartz glass used for applications other than the optical fiber preform.

本発明に係る光ファイバ母材の製造装置の一実施形態を示す概略構成図であり、この光ファイバ母材の製造装置に備えられた加熱炉を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the manufacturing apparatus of the optical fiber preform which concerns on this invention, and is a schematic block diagram which shows the heating furnace with which this optical fiber preform manufacturing apparatus was equipped. 従来の光ファイバ母材の製造装置に備えられた加熱炉の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the heating furnace with which the manufacturing apparatus of the conventional optical fiber preform was equipped.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・加熱炉、11・・・光ファイバ用多孔質母材、12・・・炉心管、13・・・ヒータ、13A・・・第一のヒータ、13B・・・第二のヒータ、14・・・筐体、15・・・導入口、16・・・支持棒。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Heating furnace, 11 ... Porous preform | base_material for optical fibers, 12 ... Furnace core tube, 13 ... Heater, 13A ... 1st heater, 13B ... 2nd heater, 14 ... casing, 15 ... introduction port, 16 ... support rod.

Claims (6)

光ファイバ用多孔質母材を収容する炉心管を有する加熱炉を備えた光ファイバ母材の製造装置であって、
前記加熱炉は、前記炉心管内に収容された光ファイバ用多孔質母材を加熱処理するヒータを2つ以上備え、該ヒータは前記炉心管の外周を囲むように、前記炉心管の長手方向に沿って並列に配され、前記2つ以上のヒータは、独立に温度制御可能であることを特徴とする光ファイバ母材の製造装置。
An apparatus for producing an optical fiber preform comprising a heating furnace having a furnace core tube containing a porous preform for an optical fiber,
The heating furnace includes two or more heaters that heat-treat the optical fiber porous base material accommodated in the furnace core tube, and the heaters extend in the longitudinal direction of the furnace core tube so as to surround the outer periphery of the furnace core tube. An apparatus for producing an optical fiber preform, wherein the two or more heaters can be independently controlled in temperature.
前記炉心管内に収容された光ファイバ用多孔質母材と、前記2つ以上のヒータとは相対的に移動可能であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ母材の製造装置。   2. The optical fiber preform manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the optical fiber porous preform accommodated in the furnace core tube and the two or more heaters are relatively movable. 前記2つ以上のヒータは、前記炉心管の長手方向に沿って移動可能であ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母材の製造装置。   3. The optical fiber preform manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the two or more heaters are movable along a longitudinal direction of the core tube. 4. 請求項1ないし3のいずれかに記載の光ファイバ母材の製造装置を用いた光ファイバ母材の製造方法であって、
中心ガラスロッドの外周に、ガラス微粒子を堆積して光ファイバ用多孔質母材を形成する工程Aと、該光ファイバ用多孔質母材を前記炉心管内に収容し、脱水、焼結する工程Bを備え、該工程Bにおいて、前記2つ以上のヒータにより、前記炉心管内に、前記光ファイバ用多孔質母材の長手方向に沿って温度分布を形成することを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
An optical fiber preform manufacturing method using the optical fiber preform manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Step A for depositing glass fine particles on the outer periphery of the central glass rod to form a porous preform for optical fiber, and Step B for storing the porous preform for optical fiber in the furnace core tube, dehydrating and sintering In the step B, the temperature distribution is formed in the furnace core tube along the longitudinal direction of the porous optical fiber preform by the two or more heaters in the step B. Production method.
前記工程Bにおいて、前記2つ以上のヒータの温度を独立に制御することを特徴とする請求項4に記載の光ファイバ母材の製造方法。   5. The method of manufacturing an optical fiber preform according to claim 4, wherein in the step B, the temperatures of the two or more heaters are independently controlled. 前記工程Bにおいて、前記炉心管内に収容された光ファイバ用多孔質母材を、前記2つ以上のヒータに対して相対的に移動させることを特徴とする請求項4または5に記載の光ファイバ母材の製造方法。

The optical fiber according to claim 4 or 5, wherein, in the step B, the optical fiber porous preform housed in the furnace core tube is moved relative to the two or more heaters. A manufacturing method of a base material.

JP2004139550A 2004-05-10 2004-05-10 Apparatus for manufacturing optical fiber preform, and method of manufacturing optical fiber preform Withdrawn JP2005320197A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004139550A JP2005320197A (en) 2004-05-10 2004-05-10 Apparatus for manufacturing optical fiber preform, and method of manufacturing optical fiber preform

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004139550A JP2005320197A (en) 2004-05-10 2004-05-10 Apparatus for manufacturing optical fiber preform, and method of manufacturing optical fiber preform

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005320197A true JP2005320197A (en) 2005-11-17

Family

ID=35467738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004139550A Withdrawn JP2005320197A (en) 2004-05-10 2004-05-10 Apparatus for manufacturing optical fiber preform, and method of manufacturing optical fiber preform

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005320197A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012076965A (en) * 2010-10-01 2012-04-19 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for producing glass preform
CN110171925A (en) * 2018-02-21 2019-08-27 住友电气工业株式会社 The manufacturing method of base material for optical fiber
JP2022115686A (en) * 2021-01-28 2022-08-09 信越化学工業株式会社 Method for sintering optical fiber porous glass preform

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012076965A (en) * 2010-10-01 2012-04-19 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for producing glass preform
CN110171925A (en) * 2018-02-21 2019-08-27 住友电气工业株式会社 The manufacturing method of base material for optical fiber
JP2019142746A (en) * 2018-02-21 2019-08-29 住友電気工業株式会社 Method for manufacturing optical fiber preform
JP7024489B2 (en) 2018-02-21 2022-02-24 住友電気工業株式会社 Manufacturing method of base material for optical fiber
CN110171925B (en) * 2018-02-21 2022-11-29 住友电气工业株式会社 Method for manufacturing optical fiber preform
JP2022115686A (en) * 2021-01-28 2022-08-09 信越化学工業株式会社 Method for sintering optical fiber porous glass preform
JP7336475B2 (en) 2021-01-28 2023-08-31 信越化学工業株式会社 Method for sintering porous glass base material for optical fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2015107931A1 (en) Optical fiber preform manufacturing method and optical fiber manufacturing method
US20160130173A1 (en) Optical fiber glass base material manufacturing apparatus and sintering method
JP6864641B2 (en) Sintering method of porous glass base material for optical fiber
US20060179889A1 (en) Method for dehydrating and consolidating a porous optical fiber preform
JP2005320197A (en) Apparatus for manufacturing optical fiber preform, and method of manufacturing optical fiber preform
JP7336475B2 (en) Method for sintering porous glass base material for optical fiber
US20050144988A1 (en) Apparatus for heating optical fiber preform and method for manufacturing optical fiber preform
KR100521958B1 (en) method and apparatus for fabricating of optical fiber preform with double torch in MCVD
JP2006199517A (en) Method of manufacturing optical fiber preform
JP4271125B2 (en) Optical fiber preform drawing method
JP4407742B2 (en) Inspection method of refractive index distribution of glass base material
JP6248517B2 (en) Optical fiber preform manufacturing method, optical fiber preform, optical fiber, and multimode optical fiber
KR100964548B1 (en) Method for manufacturing the preform of optical fiber
JP2002154838A (en) Method for manufacturing glass preform for optical fiber
JP2004345869A (en) Method for manufacturing glass preform for optical fiber
JP2006008478A (en) Heating furnace, and manufacturing method for optical fiber preform
CN111377605B (en) Method for manufacturing base material for optical fiber
JP2004224655A (en) Apparatus and method of transparently vitrifying optical fiber preform
JP7070561B2 (en) Manufacturing method of optical fiber base material and optical fiber base material
CN110171925B (en) Method for manufacturing optical fiber preform
JP6011218B2 (en) Manufacturing method of transparent glass base material
JP2011230989A (en) Manufacturing method for glass preform
JP2006045020A (en) Heating furnace and method for manufacturing optical fiber preform
JPH08333129A (en) Method for drying and sintering porous glass optical waveguide preform
JP2003165736A (en) Method for manufacturing optical fiber preform and device and manufacturing optical fiber preform using it

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070807