JP2007320781A - Method for manufacturing glass preform - Google Patents
Method for manufacturing glass preform Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007320781A JP2007320781A JP2006149849A JP2006149849A JP2007320781A JP 2007320781 A JP2007320781 A JP 2007320781A JP 2006149849 A JP2006149849 A JP 2006149849A JP 2006149849 A JP2006149849 A JP 2006149849A JP 2007320781 A JP2007320781 A JP 2007320781A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- rod
- base material
- glass base
- diameter
- 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
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 199
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 48
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- 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]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- 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]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- 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]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
- C03B37/01493—Deposition substrates, e.g. targets, mandrels, start rods or tubes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ガラス微粒子を堆積させたガラス微粒子堆積体を焼結して、透明化されたガラス母材とするガラス母材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a glass base material by sintering a glass fine particle deposit on which glass fine particles are deposited to make a transparent glass base material.
一般に、コアとクラッドよりなる光ファイバは、光ファイバ用のガラス母材を線引きして製造される。光ファイバ用ガラス母材は、ＶＡＤ（Vapour-phase Axial Deposition method）法やＯＶＤ（Outside Vapour-phase Deposition method）法などにより、バーナの火炎中に生成したガラス微粒子をコア部とクラッド部を有するガラスロッドの周りに堆積させてガラス微粒子堆積体を形成し、その後、このガラス微粒子堆積体を焼結炉内にて加熱して透明ガラス化することにより製造される。 In general, an optical fiber composed of a core and a clad is manufactured by drawing a glass preform for an optical fiber. The glass base material for optical fiber is a glass having a core portion and a cladding portion made of glass fine particles generated in a flame of a burner by a VAD (Vapor-phase Axial Deposition method) method or an OVD (Outside Vapor-phase Deposition method) method. It is manufactured by depositing around a rod to form a glass fine particle deposit, and then heating the glass fine particle deposit in a sintering furnace to form a transparent glass.
ところで、ガラス微粒子堆積体を形成する際、端部では、ガスの供給量や温度が不安定になるため、ガラス微粒子の堆積密度やガラス微粒子堆積体の外径を制御しにくい。このためコア部とクラッド部を含むガラスロッドの両端に、安価な石英ガラスからなるダミーロッドを接続し、ガラスロッドの端部まで有効に利用することが行われている。 By the way, when the glass fine particle deposit is formed, the supply amount of gas and the temperature become unstable at the end, so that it is difficult to control the deposition density of the glass fine particles and the outer diameter of the glass fine particle deposit. For this reason, dummy rods made of inexpensive quartz glass are connected to both ends of the glass rod including the core portion and the clad portion, and the end portions of the glass rod are effectively used.
このようにダミーロッドを用いてガラス母材を製造する技術として、ガラスロッドに対するダミーロッドの外径差を２ｍｍ以下とすることにより、ガラス母材の端部における割れの発生を抑える技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、ガラスロッドよりもダミーロッドを小径とし、さらに、ダミーロッドの粘度をガラスロッドの粘度に近づけることにより、焼結時におけるガラスロッド端部への収縮力の集中を抑え、安定した特性を有するガラス母材を製造する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
As a technique for manufacturing a glass base material using a dummy rod in this way, a technique for suppressing the occurrence of cracks at the end of the glass base material by setting the outer diameter difference of the dummy rod to the glass rod to 2 mm or less is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).
In addition, the diameter of the dummy rod is smaller than that of the glass rod, and the viscosity of the dummy rod is made closer to the viscosity of the glass rod, thereby suppressing the concentration of shrinkage force on the end of the glass rod during sintering and having stable characteristics. A technique for producing a glass base material is also disclosed (see, for example, Patent Document 2).
ところで、上記特許文献１の技術は、端部における割れを抑えることができるが、焼結時の端部におけるガラスロッドへの収縮力の集中を抑えることはできない。 By the way, although the technique of the said patent document 1 can suppress the crack in an edge part, it cannot suppress the concentration of the contraction force to the glass rod in the edge part at the time of sintering.
また、特許文献２の技術は、端部におけるガラスロッドへの収縮力の集中を抑え、特性の安定化を図ることができるが、粘度を調整したダミーロッドが必要であるため、安価で汎用的な合成石英製のダミーロッドを用いることができず、製造のコストアップを招いてしまう。また、ガラスロッドの平均粘度は、コアとクラッドの外径比率やドーパント分布によって変化するため、このガラスロッドの粘度変化に合わせた適切な粘度のダミーロッドを用意するのが困難であった。 Moreover, although the technique of patent document 2 can suppress concentration of the shrinkage force to the glass rod at the end portion and can stabilize the characteristics, since a dummy rod with adjusted viscosity is necessary, it is inexpensive and versatile. A dummy rod made of a synthetic quartz cannot be used, resulting in an increase in manufacturing cost. In addition, since the average viscosity of the glass rod varies depending on the outer diameter ratio of the core and the clad and the dopant distribution, it is difficult to prepare a dummy rod having an appropriate viscosity according to the viscosity change of the glass rod.
本発明は、製造コストを抑えつつ、ガラスロッドとダミーロッドの接続部の極めて近傍まで特性の安定したガラス母材を得ることが可能なガラス母材の製造方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a glass base material manufacturing method capable of obtaining a glass base material having stable characteristics up to the very vicinity of the connecting portion between the glass rod and the dummy rod while suppressing the manufacturing cost.
上記課題を解決することのできる本発明に係るガラス母材の製造方法は、コア部とクラッド部を有するガラスロッドにダミーロッドを接続して出発ロッドを作成し、当該出発ロッドにガラス微粒子を堆積させガラス微粒子堆積体を形成し、当該ガラス微粒子堆積体を焼結して透明ガラス化してガラス母材を製造するガラス母材の製造方法であって、前記出発ロッドにおける前記ガラスロッドの前記ダミーロッドとの接続端部に、前記ダミーロッドへ向かって次第に縮径する縮径部を形成しておき、当該出発ロッドにガラス微粒子を堆積させることを特徴とする。 The method for manufacturing a glass base material according to the present invention capable of solving the above-mentioned problem is to create a starting rod by connecting a dummy rod to a glass rod having a core portion and a cladding portion, and deposit glass particles on the starting rod. Forming a glass fine particle deposit, and sintering the glass fine particle deposit to form a transparent glass to produce a glass preform, the dummy rod of the glass rod in the starting rod A diameter-reducing portion that gradually decreases in diameter toward the dummy rod is formed at the connection end with the glass rod, and glass particles are deposited on the starting rod.
また、本発明に係るガラス母材の製造方法において、前記縮径部は、長手方向にわたって前記ガラスロッドの外径と前記コア部の直径の比が略一定に形成されていることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the glass base material which concerns on this invention, it is preferable that the said diameter reduction part is formed so that ratio of the outer diameter of the said glass rod and the diameter of the said core part may become substantially constant over a longitudinal direction.
また、本発明に係るガラス母材の製造方法において、前記縮径部の長手方向の長さ寸法Ｌが、１２ｍｍ≦Ｌ≦６０ｍｍを満たすことが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the glass base material which concerns on this invention, it is preferable that the length dimension L of the longitudinal direction of the said reduced diameter part satisfy | fills 12 mm <= L <= 60mm.
また、本発明に係るガラス母材の製造方法において、前記ガラスロッドの、接続端部に設けた縮径部を除いた部分の平均外径Ｄａ、前記縮径部の最小外径Ｄｍ及び前記縮径部の長さ寸法Ｌの関係が、０．０５≦（Ｄａ−Ｄｍ）／Ｌ≦０．６６を満たすことが好ましい。 Further, in the glass base material manufacturing method according to the present invention, an average outer diameter Da of the glass rod excluding a reduced diameter portion provided at a connection end, a minimum outer diameter Dm of the reduced diameter portion, and the reduced diameter. It is preferable that the relationship of the length L of the diameter portion satisfies 0.05 ≦ (Da−Dm) /L≦0.66.
また、本発明に係るガラス母材の製造方法において、前記ガラスロッドと前記ダミーロッドとの接続に先立ち、前記ガラスロッドの前記ダミーロッドとの接続端部に、その先端へ向かって次第に縮径する縮径先端部を形成しておくことが好ましい。
その際、前記縮径先端部は、半球形状であることが好ましい。
Further, in the method for manufacturing a glass base material according to the present invention, prior to the connection between the glass rod and the dummy rod, the diameter of the glass rod is gradually reduced toward the tip at the connection end portion of the glass rod with the dummy rod. It is preferable to form a reduced diameter tip.
In that case, it is preferable that the said diameter reduction front-end | tip part is hemispherical shape.
本発明のガラス母材の製造方法によれば、製造コストを抑えつつ、ガラスロッドとダミーロッドの接続部の極めて近傍まで特性の安定したガラス母材を製造することができる。 According to the method for manufacturing a glass base material of the present invention, it is possible to manufacture a glass base material having stable characteristics up to the very vicinity of the connecting portion between the glass rod and the dummy rod while suppressing the manufacturing cost.
以下、本発明に係るガラス母材の製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。
（ロッド形成工程）
図１に示すように、まず、コアとその周囲がクラッドの一部とされたガラスロッド１１を用意し、このガラスロッド１１の一端に、その先端へ向かって次第に縮径する縮径先端部１２ａを形成する。本実施形態の縮径先端部１２ａは、半球形状とする。
Hereinafter, an embodiment of a method for producing a glass base material according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(Rod forming process)
As shown in FIG. 1, first, a
具体的には、例えば、平均外径３２〜４０ｍｍ、長さ寸法１０００ｍｍのガラスロッド１１を酸水素旋盤に設置し、一端側をバーナによって加熱しつつ、ガラスロッド１１の一端側へ適当な外径のダミーガラス棒を溶着し、さらに加熱して、溶着したダミーガラス棒を引きちぎる。このとき、ガラスロッド１１の外径とコア径の比は実質的に一定に保たれる。
Specifically, for example, a
次に、例えば、平均外径が２３ｍｍ〜３８ｍｍ、長さ寸法５００ｍｍのダミーロッド１３をガラスロッド１１と同様にその一端側を半球形状にして、ガラスロッド１１の縮径先端部１２ａが形成された一端側の接続端部と突合せ、加熱しながら、ガラスロッド１１とダミーロッド１３を溶着接続する。
なお、このダミーロッド１３としては、安価な合成石英ガラス製のものを用いるのが好ましい。
Next, for example, the
As the
このようにして、ガラスロッド１１とダミーロッド１３が接続されて、図２のような縮径部１２を有する出発ロッド１５の中間部品が形成される。この縮径部１２は、ガラスロッド１１のダミーロッド１３との接続端部で、ダミーロッド１３へ向かって次第に縮径している。
In this way, the
さらに、図３に示すように、ガラスロッド１１の他端側に、このガラスロッド１１の外径と略等しい外径を有する安価な合成石英ガラス製のダミーロッド１４を接続する。
これにより、ガラスロッド１１の両端に、ダミーロッド１３，１４が接続された１本の出発ロッド１５が作製される。
Further, as shown in FIG. 3, an inexpensive synthetic quartz
Thereby, one
ここで、図２の縮径部１２は、その長さ寸法をＬ、ガラスロッド１１の外径均一部分の平均外径をＤａ、縮径部１２の最小外径をＤｍとしたときに、次の関係（１）〜（３）が成り立つように形成するのが好ましい。
１２ｍｍ≦Ｌ≦６０ｍｍ …（１）
０．０５≦（Ｄａ−Ｄｍ）／Ｌ≦０．６６ …（２）
２ｍｍ≦Ｄａ−Ｄｍ≦８ｍｍ …（３）
Here, the reduced
12 mm ≦ L ≦ 60 mm (1)
0.05 ≦ (Da−Dm) /L≦0.66 (2)
2 mm ≦ Da−Dm ≦ 8 mm (3)
（ガラス微粒子堆積工程）
次に、上記のようにして作製した出発ロッド１５の外周にガラス微粒子を堆積させる。
図４に示す製造装置２１はガラス微粒子堆積装置の一例であり、ＶＡＤ法により、反応容器２２の内側の空間内で出発ロッド１５に対してガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子堆積体Ｇ１を形成するものである。
(Glass fine particle deposition process)
Next, glass fine particles are deposited on the outer periphery of the
A
反応容器２２は、ガラス微粒子を生成して堆積させる際の高温の環境条件においても、塩素ガス等による腐食が極めて起こりにくい、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、ニッケル、ニッケル合金、ＳＵＳ、アルミ等の材料を用いて形成されている。
反応容器２２の中には、垂直方向に昇降可能な把持具２５が収容されている。この把持具２５は、長尺状の出発ロッド１５の上端を把持して、出発ロッド１５を垂直方向に支持する。また、把持具２５は、その上方で回転引き上げ装置２６に接続されている。回転引き上げ装置２６は、把持具２５及び把持した出発ロッド１５を、その軸回りに回転させる。
The reaction vessel 22 is made of a material such as silicon dioxide, silicon carbide, nickel, nickel alloy, SUS, and aluminum that is extremely unlikely to be corroded by chlorine gas even under high temperature environmental conditions when generating and depositing glass particles. It is formed using.
A
反応容器２２の中には、ガラス微粒子生成用のバーナ３１が設けられている。このバーナ３１は、ガスを吹き出す複数のポートを有しており、そのポートからそれぞれ燃焼ガスとガラス原料ガスを吹き出し、燃焼ガスの燃焼により生じる酸水素火炎中において、ガラス原料を加水分解反応させて、ガラス微粒子を生成するものである。なお、燃焼ガスには、水素（Ｈ２）からなる燃焼性ガスと酸素（Ｏ２）からなる助燃性ガスが含まれ、ガラス原料ガスには四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）が含まれる。また、バーナ３１は、生成したガラス微粒子を出発ロッド１５に堆積させるように、出発ロッド１５に向けて斜め上方に傾けて配置されている。
In the reaction vessel 22, a
上記構成の製造装置２１によって出発ロッド１５にガラス微粒子を堆積させる場合は、まず、出発ロッド１５を、そのガラスロッド１１の縮径部１２とダミーロッド１３とが接続された端部側を上にして反応容器２２内に入れ、この端部を把持具２５に接続して吊り下げる。
When glass particles are deposited on the
この状態で、反応容器２２内に吊り下げた出発ロッド１５を回転引き上げ装置２６によって軸回りに回転させながら、上方向に徐々に引き上げ、バーナ３１によってガラス微粒子を吹き付ける。
このようにすると、出発ロッド１５の外周にガラス微粒子が堆積されたガラス微粒子堆積体Ｇ１が形成される。
In this state, the
In this way, a glass particulate deposit G1 in which glass particulates are deposited on the outer periphery of the starting
（焼結工程）
上記のようにして出発ロッド１５の外周にガラス微粒子を堆積させたガラス微粒子堆積体Ｇ１を形成したら、このガラス微粒子堆積体Ｇ１を焼結して透明ガラス化する。
具体的には、図５（ａ）に示すように、ガラスロッド１１の縮径部１２を上方側にした状態で、ガラス微粒子堆積体Ｇ１を焼結用の加熱炉内に設置し、ヒータ４１によって、ガラス微粒子堆積体Ｇ１の下部から上部へ向けて加熱する。
このようにすると、ガラス微粒子堆積体Ｇ１は、出発ロッド１５の外周に堆積させたガラス微粒子が下部から上部へ向けて、収縮しながら透明化する。
(Sintering process)
When the glass particulate deposit G1 in which the glass particulates are deposited on the outer periphery of the starting
Specifically, as shown in FIG. 5A, the glass fine particle deposit G1 is placed in a sintering furnace with the reduced
In this way, the glass particulate deposit G1 becomes transparent while shrinking the glass particulates deposited on the outer periphery of the starting
これにより、図５（ｂ）に示すように、出発ロッド１５の周囲に透明ガラス化されたクラッド部１６を有するガラス母材Ｇ２が得られる。
そして、このガラス母材Ｇ２におけるガラス母材外径とコア径の比は、ガラスロッド１１におけるダミーロッドとの接続端部の極めて近傍まで略均一化されており、このガラス母材Ｇ２から安定した特性の光ファイバを線引きすることができる。
As a result, as shown in FIG. 5B, a glass base material G <b> 2 having a clad portion 16 that is made into a transparent glass around the starting
The ratio of the outer diameter of the glass base material to the core diameter in the glass base material G2 is substantially uniform up to the very vicinity of the connecting end portion of the
ここで、図６（ａ）に示すものは、縮径先端部のないガラスロッド１１の両端に合成石英ガラスからなるダミーロッド１３，１４を接続して縮径部１２のない出発ロッド１５を作製し、この出発ロッド１５にガラス微粒子を堆積させて得られたガラス微粒子堆積体Ｇ１である。
そして、このガラス微粒子堆積Ｇ１をヒータ４１によって焼結すると、図６（ｂ）に示すように、焼結時にガラス微粒子が収縮することにより、上端側におけるガラスロッド１１とダミーロッド１３との接続部にて、ガラスロッド１１の端部が膨出するような変形が生じる。
Here, in FIG. 6 (a), a
When this glass particulate deposit G1 is sintered by the
これは、焼結温度におけるダミーロッド１３の粘度が、コア部を含むガラスロッド１１の粘度よりも高いため、焼結時におけるガラス微粒子の収縮により、粘度の低いコア部を含むガラスロッド１１の端部に収縮力が集中的に付与されることにより生じる。
そして、このように、コア部を含むガラスロッド１１に変形が生じると、得られたガラス母材Ｇ２から光ファイバを線引きしたときに、長手方向での特性変化が生じるおそれがあり、特に変動が大きいときには、特性不良に至る場合もある。
This is because the viscosity of the
And when a deformation | transformation arises in the
これに対して、本実施形態では、予めガラスロッド１１の端部に縮径部１２を形成しておくので、ガラスロッド１１の上端側のテーパ状の縮径部１２が、焼結時にガラスロッド１１の上端部において生じる圧縮変形を吸収することにより、ガラスロッド１１のより端部まで母材外径とコア径との比率が安定したガラス母材Ｇ２を製造することができる。
つまり、焼結時の粘度をガラスロッド１１の粘度に合わせた高価なダミーロッド１３を用いることなく、一般的に用いられる安価な合成石英ガラスからなるダミーロッド１３を用いることができ、製造コストを抑えつつ、ガラスロッドとダミーロッドの接続部の極めて近傍まで特性の安定したガラス母材Ｇ２を製造することができる。
On the other hand, in this embodiment, since the reduced
That is, the
そして、このガラス母材Ｇ２から光ファイバを線引きすることにより、特性が不安定のために不良となる光ファイバ長を極力低減することができる。
特に、縮径部１２の長さ寸法Ｌを１２ｍｍ以上６０ｍｍ以下とすることで、焼結時にガラスロッド１１の端部に生じる圧縮変形をより効果的に吸収することが可能である。
By drawing an optical fiber from the glass base material G2, the length of the optical fiber that becomes defective due to unstable characteristics can be reduced as much as possible.
In particular, by setting the length L of the reduced
なお、上記実施形態では、ガラスロッド１１の上端側に縮径部１２を設け、このガラスロッド１１の上端に、縮径部１２の最小径Ｄｍと略同一径のダミーロッド１３を接続したが、図７に示すように、ガラスロッド１１の上端に接続するダミーロッド１３にも縮径部１３ａを形成し、このダミーロッド１３の接続端部をガラスロッド１１の上端部の外径に合わせても良い。
In the above embodiment, the reduced
実施例１〜８として、平均外径Ｄａ、縮径部の最小外径Ｄｍ、縮径部の長さ寸法Ｌ、外径差Ｄａ−Ｄｍ及び外径差と長さ寸法との比（Ｄａ−Ｄｍ）／Ｌの異なる縮径部を有するガラスロッドを用意し、これらガラスロッドにガラス微粒子を堆積させ、その後焼結・透明化してガラス母材を製造したときの、ガラスロッド上部におけるダミーロッドとの接続端部から下方２００ｍｍの区間におけるガラス母材の外径とコア径の比の変動幅を求めた。以下この変動幅を比率ばらつき幅と呼ぶ。
比率ばらつき幅は、具体的には、ガラスロッド上端から２００ｍｍにおけるガラス母材外径とコア径の比の変動幅を、ガラスロッド上端から２００ｍｍの区間におけるガラス母材外径とコア径の比の平均値を１００％として、当該変動幅を数値化したものである。
As Examples 1 to 8, the average outer diameter Da, the minimum outer diameter Dm of the reduced diameter portion, the length L of the reduced diameter portion, the outer diameter difference Da-Dm, and the ratio of the outer diameter difference to the length dimension (Da- Dm) When preparing glass rods having reduced diameter portions with different diameters, depositing glass fine particles on these glass rods, and then sintering and transparentizing to produce a glass base material, The fluctuation range of the ratio between the outer diameter of the glass base material and the core diameter in the section 200 mm below from the connection end of the glass was determined. Hereinafter, this fluctuation range is referred to as a ratio variation range.
Specifically, the ratio variation width is the fluctuation width of the ratio of the glass base material outer diameter and the core diameter at 200 mm from the upper end of the glass rod, and the ratio of the glass base material outer diameter to the core diameter in the section of 200 mm from the upper end of the glass rod. The fluctuation range is quantified with an average value of 100%.
また、比較例として、縮径部のないガラスロッドを用意し、このガラスロッドにガラス微粒子を堆積させ、その後焼結・透明化してガラス母材を製造したときの、比率ばらつき幅を同様に求めた。
なお、各ガラスロッドへのガラス微粒子堆積工程及び焼結工程は共通の条件にて行った。
また、各ガラスロッドへ接続するダミーロッドとしては、合成石英ガラスからなり、各ガラスロッドとの接続面における外径が、ガラスロッドの接続端における外径に対して±１ｍｍ以内のものを用いた。その結果を表１に示す。
In addition, as a comparative example, a glass rod without a reduced diameter portion is prepared, glass fine particles are deposited on the glass rod, and then sintered and transparentized to obtain a glass base material in the same manner. It was.
The glass fine particle deposition step and the sintering step on each glass rod were performed under common conditions.
The dummy rod connected to each glass rod is made of synthetic quartz glass, and the outer diameter at the connection surface with each glass rod is within ± 1 mm with respect to the outer diameter at the connection end of the glass rod. . The results are shown in Table 1.
表１からわかるように、縮径部を有するガラスロッドを用いた実施例１〜８においては、比率ばらつき幅が±１％以下であった。これに対して、縮径部のないガラスロッドを用いた比較例では、比率ばらつき幅が±２．５０％と大きく変動した。
つまり、縮径部を有するガラスロッドを用いることにより、比率ばらつき幅を大幅に抑制することができることがわかった。
As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 8 using the glass rod having the reduced diameter portion, the ratio variation width was ± 1% or less. On the other hand, in the comparative example using the glass rod without the reduced diameter portion, the ratio variation width greatly fluctuated to ± 2.50%.
That is, it was found that the ratio variation width can be significantly suppressed by using the glass rod having the reduced diameter portion.
特に、実施例２〜４では、比率ばらつき幅が±０．４５％以下と最も安定した結果が得られた。これは、縮径部の長さ寸法Ｌが好適な範囲である１２ｍｍ≦Ｌ≦６０ｍｍの範囲にあり、さらに、外径差と長さ寸法との比率（Ｄａ−Ｄｍ）／Ｌも好適な範囲である０．０５≦（Ｄａ−Ｄｍ）／Ｌ≦０．６６の範囲にあるためである。 In particular, in Examples 2 to 4, the most stable result was obtained with a ratio variation width of ± 0.45% or less. This is in the range of 12 mm ≦ L ≦ 60 mm, which is the preferred range of the length dimension L of the reduced diameter portion, and the ratio of the outer diameter difference to the length dimension (Da−Dm) / L is also a preferred range. This is because it is in the range of 0.05 ≦ (Da−Dm) /L≦0.66.
なお、実施例６は、外径差と長さ寸法との比率（Ｄａ−Ｄｍ）/Ｌが好適な範囲である０．０５≦（Ｄａ−Ｄｍ）／Ｌ≦０．６６の範囲の臨界点（０．０５）にあり、実施例７は、０．０５≦（Ｄａ−Ｄｍ）／Ｌ≦０．６６の範囲から僅かに外れた点（０．６７）にあるため、実施例２〜４の比率ばらつき幅（±０．４５％以下）より、僅かに高め（±０．８０％）になったと考えられる。
また、実施例８は、外径差Ｄａ−Ｄｍが臨界点（２ｍｍ）にあるため、実施例２〜４の比率ばらつき幅（±０．４５％以下）より、僅かに高め（±０．８０％）になったと考えられる。
In Example 6, the critical point in the range of 0.05 ≦ (Da−Dm) /L≦0.66, in which the ratio (Da−Dm) / L between the outer diameter difference and the length dimension is a suitable range. (0.05), and Example 7 is at a point (0.67) slightly deviating from the range of 0.05 ≦ (Da−Dm) /L≦0.66. It is considered that the ratio variation width (± 0.45% or less) was slightly higher (± 0.80%).
In Example 8, since the outer diameter difference Da-Dm is at the critical point (2 mm), the ratio variation width (± 0.45% or less) in Examples 2 to 4 is slightly higher (± 0.80). %).
さらに、実施例１，５は、縮径部の長さ寸法Ｌが好適な範囲である１２ｍｍ≦Ｌ≦６０ｍｍの範囲から外れた長さ寸法（８ｍｍ，７０ｍｍ）であるため、実施例２〜４の比率ばらつき幅（±０．４５％以下）より、高め（±１．００％）になったと考えられる。つまり、実施例１では、縮径部の長さ寸法Ｌが短いため、焼結時に生じるガラスロッドの圧縮変形の吸収が少なく、また、実施例８では、縮径部の長さ寸法Ｌが長いため、焼結時のガラスロッドの圧縮変形が生じない領域において、ガラス母材の外径に対してガラスロッドを縮径した影響が現れたことによると考えられる。 Furthermore, since Examples 1 and 5 are length dimensions (8 mm, 70 mm) that are outside the range of 12 mm ≦ L ≦ 60 mm, which is a preferable range of the length dimension L of the reduced diameter portion, Examples 2 to 4 This is considered to be higher (± 1.00%) than the ratio variation width (± 0.45% or less). That is, in Example 1, since the length dimension L of the reduced diameter portion is short, absorption of the compression deformation of the glass rod generated during sintering is small, and in Example 8, the length dimension L of the reduced diameter portion is long. For this reason, it is considered that an effect of reducing the diameter of the glass rod with respect to the outer diameter of the glass base material appeared in a region where the glass rod does not undergo compressive deformation during sintering.
上記の結果より、縮径部の長さ寸法Ｌは６０ｍｍ以下が好ましく、さらに５０ｍｍ以下とするのがより好ましい。また、縮径部の長さ寸法Ｌが６０ｍｍを越えると、焼結時のガラスロッドの圧縮変形が縮径部の全長に及ばないため、縮径部を形成することによるガラスロッドの外径変化が母材外径変動に現れてしまう。また、縮径部を長くすることは製作上の難易度が高く、この点を考慮すると縮径部の長さ寸法Ｌの上限は５０ｍｍとするのがよい。 From the above results, the length L of the reduced diameter portion is preferably 60 mm or less, and more preferably 50 mm or less. Further, if the length dimension L of the reduced diameter portion exceeds 60 mm, the compression deformation of the glass rod during sintering does not reach the entire length of the reduced diameter portion, so the outer diameter change of the glass rod by forming the reduced diameter portion. Will appear in the outer diameter fluctuation of the base material. In addition, it is difficult to make the diameter-reduced part longer, and considering this point, the upper limit of the length L of the diameter-reduced part is preferably 50 mm.
１１ ガラスロッド
１１ａ 一端面
１２ 縮径部
１３ ダミーロッド
１５ 出発ロッド
Ｄａ ガラスロッドの平均外径
Ｄｍ 縮径部の最小外径
Ｇ２ ガラス母材
Ｌ 縮径部の長さ寸法
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記出発ロッドにおける前記ガラスロッドの前記ダミーロッドとの接続端部に、前記ダミーロッドへ向かって次第に縮径する縮径部を形成しておき、当該出発ロッドにガラス微粒子を堆積させることを特徴とするガラス母材の製造方法。 A dummy rod is connected to a glass rod having a core part and a clad part to create a starting rod, glass fine particles are deposited on the starting rod to form a glass fine particle deposit, and the glass fine particle deposit is sintered to be transparent. A method for producing a glass base material that is vitrified to produce a glass base material,
In the starting rod, a diameter-reducing portion that gradually decreases in diameter toward the dummy rod is formed at a connection end portion of the glass rod with the dummy rod, and glass fine particles are deposited on the starting rod. A method for manufacturing a glass base material.
前記縮径部は、長手方向にわたって前記ガラスロッドの外径と前記コア部の直径の比が略一定に形成されていることを特徴とするガラス母材の製造方法。 It is a manufacturing method of the glass base material of Claim 1,
The reduced diameter portion has a ratio of the outer diameter of the glass rod and the diameter of the core portion formed substantially constant over the longitudinal direction.
前記縮径部の長手方向の長さ寸法Ｌが、１２ｍｍ≦Ｌ≦６０ｍｍを満たすことを特徴とするガラス母材の製造方法。 It is a manufacturing method of the glass base material according to claim 1 or 2,
A method for producing a glass base material, wherein a length dimension L in a longitudinal direction of the reduced diameter portion satisfies 12 mm ≦ L ≦ 60 mm.
前記ガラスロッドの、接続端部に設けた縮径部を除いた部分の平均外径Ｄａ、前記縮径部の最小外径Ｄｍ及び前記縮径部の長さ寸法Ｌの関係が、０．０５≦（Ｄａ−Ｄｍ）／Ｌ≦０．６６を満たすことを特徴とするガラス母材の製造方法。 It is a manufacturing method of the glass base material given in any 1 paragraph of Claims 1-3,
The relationship between the average outer diameter Da of the glass rod excluding the reduced diameter portion provided at the connection end, the minimum outer diameter Dm of the reduced diameter portion, and the length L of the reduced diameter portion is 0.05. <(Da-Dm) / L <= 0.66 is satisfied, The manufacturing method of the glass base material characterized by the above-mentioned.
前記ガラスロッドと前記ダミーロッドとの接続に先立ち、前記ガラスロッドの前記ダミーロッドとの接続端部に、その先端へ向かって次第に縮径する縮径先端部を形成しておくことを特徴とするガラス母材の製造方法。 A method for producing a glass base material according to any one of claims 1 to 4,
Prior to the connection between the glass rod and the dummy rod, a diameter-reducing tip portion that gradually decreases in diameter toward the tip is formed at a connection end portion of the glass rod with the dummy rod. Manufacturing method of glass base material.
前記縮径先端部は、半球形状であることを特徴とするガラス母材の製造方法。 It is a manufacturing method of the glass base material according to claim 5,
The method for producing a glass base material, wherein the reduced diameter tip has a hemispherical shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006149849A JP4453680B2 (en) | 2006-05-30 | 2006-05-30 | Manufacturing method of glass base material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006149849A JP4453680B2 (en) | 2006-05-30 | 2006-05-30 | Manufacturing method of glass base material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007320781A true JP2007320781A (en) | 2007-12-13 |
| JP4453680B2 JP4453680B2 (en) | 2010-04-21 |
Family
ID=38853911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006149849A Active JP4453680B2 (en) | 2006-05-30 | 2006-05-30 | Manufacturing method of glass base material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4453680B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230020384A1 (en) * | 2021-07-01 | 2023-01-19 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Optical fiber glass preform and method for manufacturing optical fiber glass preform |
-
2006
- 2006-05-30 JP JP2006149849A patent/JP4453680B2/en active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230020384A1 (en) * | 2021-07-01 | 2023-01-19 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Optical fiber glass preform and method for manufacturing optical fiber glass preform |
| US11680007B2 (en) * | 2021-07-01 | 2023-06-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Optical fiber glass preform and method for manufacturing optical fiber glass preform |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4453680B2 (en) | 2010-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8375749B2 (en) | Method for fabricating porous silica preform | |
| EP2380855A2 (en) | Burner for manufacturing porous glass preform | |
| JP2006193370A (en) | Optical fiber preform and method of manufacturing the same | |
| JP4453680B2 (en) | Manufacturing method of glass base material | |
| US8919153B2 (en) | Manufacturing method for glass base material | |
| JPH0624784A (en) | Production of optical fiber | |
| JP4348341B2 (en) | Optical fiber preform manufacturing method | |
| JP4704760B2 (en) | Optical fiber preform manufacturing method and optical fiber preform | |
| US20080053155A1 (en) | Optical fiber preform having large size soot porous body and its method of preparation | |
| JP7115095B2 (en) | Manufacturing method of preform for optical fiber | |
| JP5533205B2 (en) | Glass base material manufacturing method | |
| JP6015301B2 (en) | Manufacturing method of glass tube | |
| JP5778895B2 (en) | Glass base material manufacturing method | |
| JP4506681B2 (en) | Manufacturing method of glass base material | |
| JP2018118887A (en) | Method for manufacturing porous quartz glass preform | |
| JP4472308B2 (en) | Method for producing porous quartz base material | |
| JP4429993B2 (en) | Optical fiber preform manufacturing method | |
| US20230286851A1 (en) | Method for manufacturing optical fiber preform | |
| JP5459241B2 (en) | Glass base material manufacturing method | |
| JP2011230985A (en) | Manufacturing method for glass preform | |
| JP2005089241A (en) | Optical fiber preform, optical fiber, method of manufacturing optical fiber, and method of manufacturing optical fiber preform | |
| JP2006160561A (en) | Method for manufacturing optical fiber preform and optical fiber preform | |
| JP3553423B2 (en) | Manufacturing method of optical fiber preform | |
| JP5843084B2 (en) | Glass base material manufacturing method | |
| JP2003171136A (en) | Porous material for optical fiber and manufacturing method therefor, optical fiber preform and manufacturing method therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080331 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090521 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090918 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091006 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091204 |
|
| 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: 20100112 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100125 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4453680 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140212 Year of fee payment: 4 |
|
| 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 |
|
| 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 |
|
| 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 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |