JP2622182B2 - Manufacturing method of optical fiber preform base material - Google Patents

Manufacturing method of optical fiber preform base material

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JP2622182B2
JP2622182B2 JP2082152A JP8215290A JP2622182B2 JP 2622182 B2 JP2622182 B2 JP 2622182B2 JP 2082152 A JP2082152 A JP 2082152A JP 8215290 A JP8215290 A JP 8215290A JP 2622182 B2 JP2622182 B2 JP 2622182B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光ファイバプリフォーム母材の製造方法、特
には光ファイバーの構造特性を低下させることなく、大
型の光ファイバプリフォーム母材を高速で生産すること
のできる光ファイバプリフォーム母材の製造方法に関す
るものである。
The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber preform preform, and more particularly, to a method for producing a large-sized optical fiber preform at high speed without deteriorating the structural characteristics of the optical fiber. The present invention relates to a method for producing an optical fiber preform base material that can be produced.

(従来の技術) 光ファイバプリフォームの製造については開発の初期
においてはコア(芯)用ガラスにガラス管を被覆すると
いう方法(特公昭41−11071号公報参照)で行なわれて
いたが、近年における特性、精度の著しい向上とプリフ
ォームサイズの大型化に伴なって気体ガラス原料を酸水
素火炎バーナーに導入し、その火炎加水分解で生成した
ガラス微粒子を回転しているコア用ガラス棒の外周に吹
きつけ、該バーナーまたはコア用ガラス棒のいずれか一
方(以下説明を簡単にするためにバーナー移動で説明す
る)を軸方向に平行に往復運動させることによって該ガ
ラス微粒子をコア用ガラス棒上に一層づつ積層させて多
孔質ガラス母材を形成させ、ついでこれを加熱し脱水、
透明ガラス化して光ファイバプリフォームとする方法
(特開昭49−84258号公報参照)に移行してきている。
(Prior Art) In the early stage of development, optical fiber preforms were manufactured by coating a glass for a core with a glass tube (see JP-B-41-11071). The gas glass raw material is introduced into the oxy-hydrogen flame burner with the remarkable improvement in the characteristics and accuracy of the preform and the size of the preform is enlarged, and the glass fine particles generated by the flame hydrolysis are rotated around the outer periphery of the core glass rod. The glass fine particles are sprayed on the core glass rod by reciprocating one of the burner and the core glass rod (hereinafter, described as burner movement for simplicity) in parallel to the axial direction. Are laminated one by one to form a porous glass base material, which is then heated and dehydrated,
The method has been shifted to a method of forming an optical fiber preform by forming a transparent glass (see JP-A-49-84258).

しかして、この種の光ファイバプリフォームの製造方
法については垂直方向に連続して堆積する方法(特開昭
55−116638号公報参照)、多孔質ガラス母材に複数本の
バーナーから組成の異なるガラス形成原料を供給すると
共に芯棒をバーナーに対して相対的に往復運動させ、1
回の移動ごとにガラス形成原料の組成を変えることによ
って、半径方向に所望の屈折率分布を有するプリフォー
ムを得るという方法も提案されているし(特開昭57−18
3330号公報参照)、芯棒を回転させると共に長手方向に
運動させ、ガラス粒子の生成に振動運動を与える方法
(特開昭56−120528号、特開昭58−9835号公報参照)、
製造しようとするコア用ガラス棒の長さLとほぼ等しい
長さの横幅をもつ薄型の酸水素火炎バーナー、または多
数の酸水素火炎バーナーを横に一列に並べてバーナー列
を作り、移動を行なわないでガラス微粒子をコア用ガラ
ス棒に吹きつける方法(特開昭53−70449号公報参
照)、さらに光ファイバ母材ではないが複数のバーナー
に供給されるガス量を調整するか、バーナー面とガラス
微粒子の堆積面との距離を調整し、あるいは耐熱性基体
の回転数を調整してガラス微粒子の堆積密度を半径方向
に沿って変化させて多孔質ガラス母材のひび割れを防止
する方法(特開昭64−9821号公報参照)も知られてい
る。
As for the method for producing this type of optical fiber preform, a method of continuously depositing in the vertical direction (Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-116638), glass forming raw materials having different compositions are supplied from a plurality of burners to a porous glass base material, and a core rod is reciprocated relative to the burners to cause the porous glass base material to reciprocate.
There has also been proposed a method of obtaining a preform having a desired refractive index distribution in the radial direction by changing the composition of the glass forming raw material for each movement (Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-18 / 1982).
No. 3330), a method in which a core rod is rotated and moved in a longitudinal direction to give an oscillating motion to the production of glass particles (see JP-A-56-120528 and JP-A-58-9835).
A thin oxyhydrogen flame burner having a width approximately equal to the length L of the core glass rod to be manufactured, or a number of oxyhydrogen flame burners are arranged side by side to form a burner row and do not move. (See JP-A-53-70449). Further, the amount of gas supplied to a plurality of burners, which is not an optical fiber preform, is adjusted or the burner surface and glass are blown. A method for preventing cracks in a porous glass base material by adjusting the distance to the surface on which the fine particles are deposited or adjusting the rotation speed of the heat-resistant substrate to change the deposition density of the glass fine particles in the radial direction (Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No. 2002-110630). See Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-9821).

(発明が解決しようとする課題) しかし、これら従来の公知の方法で光ファイバプリフ
ォーム母材を製造しようとすると、特開昭49−84258号
公報に開示されている方法ではバーナーが一本であるた
めにガラス微粒子の堆積速度が遅いし、長尺、太径のも
のを製造する場合には熱量が不足し、堆積シリカ層が機
械的強度の弱いものとなるのでひび割れが発生するとい
う不利があり、特開昭56−120528号、特開昭57−183330
号、特開昭58−9835号公報などに開示されている方法に
はコア層、クラッド層が一工程で得られるという利点が
あるものの、コア層、クラッド層とも密度の低いものと
なるので大型化するときの取扱いが困難となるし設備が
大型化し、コアの屈折率分布が不明のまゝこれに厚いク
ラッド層が付着されるので製品が目標値と外れたものに
なるという欠点があり、さらに特開昭53−70449号公報
に開示されている方法ではバーナーのスリットから噴出
するガスがコア用ガラス棒の全長上で同一の条件にする
ということが保証できないので、各バーナーおよびバー
ナー間で堆積ムラが生じ、現実的には得られるプリフォ
ーム母材の堆積厚さの精度がわるくなり、特開昭64−98
21号公報に開示されている方法では堆積速度が早く、大
型のものが作れるという利点があるものの、長さ方向に
一定の振幅で往復するのでこれにはバーナーの停止点と
移動部が常に同一位置でくり返されるために堆積ムラが
生じ、得られる堆積体は表面に凹凸をもつものとなる
し、芯材としてのアルミニウムが金属不純物としてシリ
カ層にドープされるという欠点があるので光ファイバ母
材の製造用には利用できない。
(Problems to be Solved by the Invention) However, if an attempt is made to manufacture an optical fiber preform preform by these conventional methods, the method disclosed in JP-A-49-84258 requires only one burner. For this reason, the deposition rate of glass particles is slow, and when producing long and large diameter particles, the calorific value is insufficient, and the deposited silica layer has low mechanical strength, so that cracks are generated. Yes, JP-A-56-120528, JP-A-57-183330
Although the method disclosed in JP-A-58-9835 has the advantage that the core layer and the cladding layer can be obtained in one step, the core layer and the cladding layer have a low density, so that However, there is a disadvantage that the product becomes out of the target value because a thick cladding layer is attached to the core while the refractive index distribution of the core is unknown. Further, in the method disclosed in JP-A-53-70449, it cannot be guaranteed that the gas ejected from the slits of the burners has the same condition over the entire length of the core glass rod. Deposition unevenness occurs, and the accuracy of the deposition thickness of the obtained preform base material becomes poor in practice.
Although the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 21 has the advantage that the deposition rate is high and large-sized ones can be manufactured, the stop point of the burner and the moving part are always the same because the shuttle moves back and forth at a constant amplitude in the length direction. Since the deposition is uneven at the position, the resulting deposit has irregularities on the surface, and there is a defect that aluminum as a core material is doped into the silica layer as a metal impurity in the optical fiber base. Not available for wood production.

(課題を解決するための手段) 本発明はこのような不利を解決した光ファイバプリフ
ォーム母材の製造方法に関するものであり、これは気体
状ガラス原料を酸水素火炎バーナーに導入し、その火炎
加水分解によって生成したガラス微粒子を回転している
光ファイバ用コアガラス棒の外周に一層づつ積層させて
光ファイバ用多孔質ガラス母材を製造する方法におい
て、3ケ以上の複数の同一寸法設計のバーナーを用い、
これを該ガラス棒の全長にわたって、等間隔に配置し、
堆積中の多孔質ガラス母材の全重量と平均外径を測定
し、予じめ設定してある所定の外径と重量とその時点に
おける差異を検出し、その差異を最小値とするために、
全バーナーの合計ガス供給量をフィードバック制御する
と共に、堆積中の多孔質ガラス母材の堆積径を全長にわ
たり測定し、各部位における堆積径の差異を最小値とす
るために各バーナーのガス供給量をフィードバック制御
し、バーナーと多孔質ガラス母材との距離を最適堆積距
離に合わせて合成することを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention relates to a method for producing an optical fiber preform preform which solves such disadvantages, and introduces a gaseous glass raw material into an oxyhydrogen flame burner, and the flame In a method of manufacturing a porous glass preform for an optical fiber by laminating glass fine particles generated by hydrolysis one by one on the outer periphery of a rotating core glass rod for an optical fiber, three or more pieces having the same size design are manufactured. Using a burner,
This is arranged at equal intervals over the entire length of the glass rod,
To measure the total weight and average outer diameter of the porous glass base material during deposition, detect the predetermined outer diameter and weight set in advance and the difference at that time, and to minimize the difference ,
Feedback control of the total gas supply of all burners, measurement of the deposition diameter of the porous glass base material during deposition over the entire length, and gas supply of each burner to minimize the difference in deposition diameter at each part Is feedback-controlled, and the distance between the burner and the porous glass base material is adjusted in accordance with the optimum deposition distance.

すなわち、本発明者らは光ファイバの構造特性を低下
させることなく、大型の光ファイバプリフォーム母材を
高速で生産する方法について種々検討した結果、従来公
知の多数個のバーナーを使用する場合には各バーナーお
よびバーナー間でガラス微粒子の堆積ムラが生じる。こ
れを緩和するためにバーナーを移動させると停止点と移
動点でガラス微粒子の堆積ムラが生じる。得られる多孔
質ガラス母材は表面が凹凸をもつものになるのである
が、本発明にしたがってここに使用する複数個のバーナ
ーを同一寸法のものに特定すると共にこのバーナー間隔
を等間隔とし、しかもこの全バーナーの合計ガス供給量
と各バーナー毎のガス供給量を個別に制御することと
し、別途に外径測定機により計測した多孔質ガラス母材
の直径、堆積中のガラス微粒子の積算重量とに応じてこ
のバーナーに供給される気体状ガラス原料としてけい素
化合物の供給量を制御するようにすれば、均一な外径を
有する多孔質ガラス母材を得ることができるので、これ
より目的とする光ファイバープリファーム母材を容易に
得ることができることを見出して、本発明を完成させ
た。
That is, the present inventors have conducted various studies on a method for producing a large-sized optical fiber preform base material at a high speed without deteriorating the structural characteristics of the optical fiber. In the method, unevenness of deposition of glass particles occurs between the burners and between the burners. When the burner is moved to alleviate this, uneven deposition of glass particles occurs at the stopping point and the moving point. The resulting porous glass base material has irregularities on the surface, but according to the present invention, a plurality of burners used here are specified to have the same size, and the burner intervals are set to equal intervals, and The total gas supply amount of all the burners and the gas supply amount of each burner are individually controlled, and the diameter of the porous glass base material separately measured by the outer diameter measuring device, the integrated weight of the glass fine particles during deposition, and By controlling the supply amount of the silicon compound as the gaseous glass raw material supplied to the burner in accordance with the above, a porous glass base material having a uniform outer diameter can be obtained. It has been found that an optical fiber pre-firm preform can be easily obtained, and the present invention has been completed.

以下にこれをさらに詳述する。 This will be described in more detail below.

(作用) 本発明による光ファイバプリフォーム母材の製造は気
体状ガラス原料を酸水素火炎で加水分解して生成させた
ガラス微粒子をコア用ガラス棒上に堆積させて多孔質ガ
ラス母材を作る際に同一設計寸法のバーナーの複数個を
等間隔で配置すると共に、系内に気体状ガラス原料の火
炎加水分解で発生したシリカ微粒子のコアガラス棒への
堆積によって作られた多孔質ガラス母材の直径を測定す
る機器およびその重量を測定する装置を設け、さらには
これに設置される複数本のバーナー列およびバーナー元
栓部に制御弁を設けてこの系に供給される気体状ガラス
原料の供給量を制御するようにされる。
(Function) In the production of the optical fiber preform preform according to the present invention, glass fine particles produced by hydrolyzing a gaseous glass raw material with an oxyhydrogen flame are deposited on a glass rod for a core to produce a porous glass preform. At the same time, a plurality of burners of the same design dimensions are arranged at equal intervals, and a porous glass preform made by depositing silica fine particles generated by flame hydrolysis of a gaseous glass material on a core glass rod in the system A device for measuring the diameter of the glass and a device for measuring the weight thereof are provided. Further, a control valve is provided for a plurality of burner rows and a burner base plug portion provided on the device to supply the gaseous glass raw material supplied to the system. It is made to control the amount.

ここに使用されるコア用ガラス棒は目的とする光ファ
イバプリフォーム母材のコア部となるものであることか
ら公知のVAD法、OVD法、MCVD法などで作られたグレーデ
ットインテックス型またはシングルモード型などのプロ
ファイルをもち、一定のクラッド層が存在し、ガラス化
後の屈折率、寸法などの構造パラメーターが測定確認さ
れたものが望ましい。コア用ガラス棒の全長は外径変動
が5%以下となるように仕上げたのち表面を洗浄し、フ
ァイヤーポリッシュしたものとすることが好ましい。
The glass rod for the core used here is a graded intex type or a single glass rod made by a known VAD method, OVD method, MCVD method or the like because it is a core part of the target optical fiber preform base material. It is desirable to have a mode-type profile or the like, a certain cladding layer, and measurement and confirmation of structural parameters such as refractive index and dimensions after vitrification. It is preferable that the entire length of the core glass rod be finished so that the outer diameter variation is 5% or less, and then the surface be cleaned and fire polished.

このコア用ガラス棒に対するガラス微粒子の堆積は堆
積速度を高めるためには原料ガスをできるだけ多く送る
必要があり、そのためにはガスの濃度を高めるか、大量
送付のために高速噴射させるか、またはバーナーを太く
するか、あるいはバーナーの数を多くすればよいが、一
本のバーナーでは限界があるので、本発明では少なくと
も3本以上の複数のバーナーとする方法がとられてい
る。これらのバーナー2・・・は第1図に示されている
ようにコア用ガラス棒1に対向して直列に並置され、こ
れらはバーナー台に固定されてコア用ガラス棒に平行に
バーナー列またはコア用ガラス棒のどちらか一方を往復
運動するようにされている。このバーナー2・・・には
基本ガスとして水素ガス、酸素ガス、キヤリアーガス
(例えば酸素ガス)に同伴された四塩化けい素などの各
送入パイプからのガスが送入され、これが火炎3を形成
し、この火炎加水分解で発生したガラス微粒子がコア用
ガラス棒1の上に堆積して多孔質ガラス母材4が形成さ
れるのであるが、多孔質ガラス母材4の表面を凹凸の少
ないものとするということから、ここに使用されるバー
ナー2・・・はすべて同一のデイメンシヨンで設計され
た例えば石英製の同心円状多重管バーナーとし、各バー
ナーによる堆積条件を同一のものとすることから、これ
らのバーナーはそれぞれ独立にガス条件がコントロール
できる制御機構Bを備えたものとされるし、これらの全
バーナーのガス供給量を制御するためにこのバーナーの
元栓部5にも制御機構Aが設けられている。また、これ
らのバーナー2・・・はそのバーナー出口とガラス微粒
子堆積面との距離がいずれのバーナーも同一となるよう
に設置することが好ましいが、この各バーナー間の間隙
は隣接する火炎同志の干渉効果を低減させるということ
から火炎3の堆積体表面での炎の拡がりの1.5倍〜2.5倍
の範囲で等間隔となるようにすればよい。炎の拡りは衝
突面の径、ガスの線速、距離に依存し、堆積の進行に伴
なって拡大していくが、堆積効率は太い径のほうがよい
ので、バーナー間隔は太い堆積径を基準として決めるの
がよい。
In order to increase the deposition rate, it is necessary to send as much of the raw material gas as possible to increase the deposition rate. For this purpose, it is necessary to increase the concentration of the gas, perform high-speed injection for large-volume delivery, or use a burner. May be increased or the number of burners may be increased. However, since there is a limit in one burner, a method of using at least three or more burners is adopted in the present invention. As shown in FIG. 1, these burners 2 are arranged in series in opposition to the core glass rod 1, and they are fixed to a burner stand and are arranged in parallel with the core glass rod in a row of burners or One of the core glass rods is reciprocated. Gases from the respective feed pipes, such as hydrogen gas, oxygen gas, and silicon tetrachloride entrained in a carrier gas (eg, oxygen gas), are fed into the burners 2. The glass fine particles generated by the flame hydrolysis are deposited on the core glass rod 1 to form the porous glass preform 4, but the surface of the porous glass preform 4 has a small unevenness. Because the burners 2 used here are all concentric multi-tube burners made of, for example, quartz and designed with the same dimension, the deposition conditions by each burner are the same. Each of these burners is provided with a control mechanism B capable of independently controlling the gas conditions. In order to control the gas supply amount of all these burners, this burner is used. Control mechanism A is provided in the main valve section 5 of the chromatography. Are preferably installed so that the distance between the burner outlet and the glass particle deposition surface is the same for all the burners, but the gap between the burners is set between adjacent flames. In order to reduce the interference effect, the flame 3 may be equally spaced in a range of 1.5 to 2.5 times the spread of the flame 3 on the surface of the deposit. The spread of the flame depends on the diameter of the collision surface, the linear velocity of the gas, and the distance, and expands as the deposition progresses.However, the larger the deposition efficiency, the better the deposition efficiency. It is good to decide as a standard.

このような装置でコア用ガラス棒を回転させ、全バー
ナーに着火し、バーナー列とガラス棒を相対的に往復運
動させて、気体状ガラス原料の火炎加水分解で発生した
ガラス微粒子をコア用ガラス棒に堆積させて多孔質ガラ
ス母材を作ると、各バーナーが同一寸法のものとされて
いるのでコア用ガラス棒に堆積されるガラス微粒子の量
は各部位において略々同量となるはずであるが、各バー
ナーの寸法精度、ガス条件の精度を厳密には同一とする
ことが難しく、さらに詳細に調べると、反応炉内の気流
の向き、強さ、炎の干渉程度、温度分布、コアガラス棒
の位置による熱履歴差などが堆積径の拡大に伴なって次
第に変えてゆき、相互に影響し合い、堆積条件を全長に
沿って最後まで均一に保持することが難しいことから、
得られる多孔質ガラス母材の形状、直径、重量は各部位
によって大きく異なるものになる。
With such a device, the core glass rod is rotated, all the burners are ignited, and the burner row and the glass rod are caused to reciprocate relatively, so that the glass fine particles generated by the flame hydrolysis of the gaseous glass raw material are used for the core glass. When the porous glass preform is made by depositing it on a rod, the amount of glass particles deposited on the core glass rod should be approximately the same in each part because each burner has the same dimensions. However, it is difficult to make the dimensional accuracy of each burner and the accuracy of gas conditions exactly the same, and a more detailed examination shows that the direction of air flow in the reactor, the strength, the degree of flame interference, the temperature distribution, Since the difference in heat history due to the position of the glass rod gradually changes as the deposition diameter increases, it affects each other and it is difficult to maintain the deposition conditions uniformly along the entire length to the end,
The shape, diameter, and weight of the obtained porous glass base material differ greatly depending on each part.

したがって、本発明ではこの製造中の多孔質ガラス母
材の各部位の直径を直径測定器6を移動させて形状を測
定すると共にその重量を測定し、各層の平均見かけ比重
を算出し、この結果から全バーナーのガス供給量をガス
元栓5に設けられている制御機構Aと各バーナー毎に取
りつけられている制御機構Bを用いて常に修正制御すれ
ばこの多孔質ガラス母材の最終直径が均一で目的とする
重量をもつものとすることができるということを見出し
た。
Therefore, in the present invention, the diameter of each part of the porous glass base material during the production is measured by moving the diameter measuring device 6 and measuring the weight thereof, and the average apparent specific gravity of each layer is calculated. If the gas supply amount of all the burners is constantly corrected and controlled using the control mechanism A provided in the gas main plug 5 and the control mechanism B attached to each burner, the final diameter of the porous glass base material becomes uniform. It has been found that it is possible to obtain the target weight with the above.

この反応装置は排気口、給気口、バーナー差し込み口
および主回転伝達部の一部を除いて密閉しておくことが
よく、これによればゴミの付着、バーナー炎のゆれが防
止され、排ガスの管理ができるので、気泡のない多孔質
ガラス母材を容易に得ることができるという有利性が与
えられる。
The reactor is preferably sealed except for the exhaust port, air supply port, burner insertion port and a part of the main rotation transmitting section. This prevents dust from adhering, and prevents the burner flame from swaying. Therefore, the advantage that the porous glass base material having no air bubbles can be easily obtained is provided.

なお、このようにして得られた多孔質ガラス母材はつ
いで公知の方法で透明ガラス化して光ファイバプリフォ
ーム母材とされるのであるが、この透明ガラス化は電気
炉中において必要に応じ添加される塩素ガス、SOCl2、S
iCl4、フッ素ガスなどを含むヘリウム、アルゴン、窒素
ガスなどの不活性ガス雰囲気中で1,000℃以上に加熱し
て脱水、透明ガラス化すればよく、このようにして得ら
れた光ファイバプリフォーム母材はガラス旋盤または電
気炉で延伸加工し、プリフォームアナライザーによって
プロファイル検定およびデイメンジョンを確認し最終製
品とされる。
The porous glass base material thus obtained is then made into a transparent glass by a known method to obtain an optical fiber preform base material. This transparent vitrification is added as necessary in an electric furnace. Chlorine gas, SOCl 2 , S
Heating to 1,000 ° C or more in an inert gas atmosphere such as helium, argon, or nitrogen gas containing iCl 4 , fluorine gas, or the like, dehydration and clear vitrification may be performed. The material is stretched in a glass lathe or an electric furnace, and profile verification and dimension are confirmed by a preform analyzer.

(実施例) つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。(Examples) Examples of the present invention and comparative examples will be described below.

実施例、比較例 排気口を有する密閉式反応炉内に第1図に示したよう
に外径24.4mm、長さ800mmLのコア用ガラス棒としての石
英ガラス棒1を取りつけ、この石英棒の側面に対向して
同一寸法に設計された外径40mmの同心円筒状四重管バー
ナー2を6本100mm間隔の等間隔で設置した。これらの
バーナー2にはそれぞれ気体状ガス原料としての四塩化
けい素の供給量をコントロールするためのマスフローコ
ントローラ(制御装置B1〜Bn)が付けられ、ガスの元栓
5にはバーナー系全体のガス量をコントロールする大型
のマスフローコントローラ(制御装置A)が設けられて
おり、これらのバーナーは同時に左右に往復運動するこ
とができ、コア用ガラス棒1との距離も調節できるよう
にされている。
Examples and Comparative Examples As shown in FIG. 1, a quartz glass rod 1 as a core glass rod having an outer diameter of 24.4 mm and a length of 800 mm L was mounted in a closed reactor having an exhaust port, and a side surface of the quartz rod was used. 6 concentric cylindrical quadruple tube burners 2 having an outer diameter of 40 mm and having the same dimensions were installed at regular intervals of 100 mm. Each of these burners 2 is provided with a mass flow controller (control devices B 1 to B n ) for controlling the supply amount of silicon tetrachloride as a gaseous gas raw material. A large mass flow controller (control device A) for controlling the amount of gas is provided. These burners can reciprocate right and left at the same time, and the distance to the core glass rod 1 can be adjusted. .

多孔質ガラス母材の製造はコア用ガラス棒1を30rpm
で回転させ、バーナー列にガスを流して点火し、これを
100mmの距離に100mm/分の速度で左右に運動させること
によって行なわれたが、各バーナーに供給されるガスは
堆積径の増大と共に増加させ、最終的にはSiCl4 2.9
/分、H2 50.4/分、O2 24/分としてSiCl4の火
炎加水分解で発生したシリカ微粒子をコア用ガラス棒上
に堆積させた。
The production of the porous glass base material is as follows.
And ignite by flowing gas through the burner rows.
This was accomplished by moving the burner to the left and right at a speed of 100 mm / min over a distance of 100 mm, but the gas supplied to each burner increased with increasing deposition diameter, and ultimately SiCl 4 2.9
/ Min, H 2 50.4 / min, and the silica fine particles generated by flame hydrolysis of SiCl 4 as O 2 24 / min was deposited on a glass rod for the core.

シリカ微粒子の堆積で得られた多孔質ガラス母材4に
ついてはその全長にわたる外径を外径測定器6で計測す
ると共に平均外径を求め、さらにその全重量を重量測定
装置(図示せず)で測定し、予じめ設定してある所定の
外径と重量とのその時点における差異を検出し、この差
異を最小値とするために全SiCl4の供給量を制御装置A
で、また各部位における堆積径の差異を最小値とするた
めに各バーナーにおけるSiCl4の供給量を制御装置Bで
制御すると共に堆積径の増加に伴なってバーナーと多孔
質ガラス母材との距離を堆積堆積距離に合わせながら合
成したところ、4.26時間後に162mmの直径をもつ、外径
が均一で重量が8.608kgである多孔質ガラス母材が得ら
れたので、ついでこれを電気炉内でヘリウムガス雰囲気
下に1,550℃に4時間加熱して透明ガラス化したとこ
ろ、外径が86.6mmであるシングルモード用の光ファイバ
プリフォームが得られた。
With respect to the porous glass base material 4 obtained by the deposition of the silica fine particles, the outer diameter over the entire length is measured by the outer diameter measuring device 6 and the average outer diameter is determined, and the total weight is further measured by a weight measuring device (not shown). , A difference between the predetermined outer diameter and the weight set in advance at that time is detected, and in order to minimize the difference, the supply amount of all SiCl 4 is controlled by the control device A.
In addition, the supply amount of SiCl 4 in each burner is controlled by the controller B in order to minimize the difference in the deposition diameter in each part, and the burner and the porous glass base material are increased with the increase in the deposition diameter. After synthesizing while adjusting the distance to the deposition distance, a porous glass base material having a uniform outer diameter and a weight of 8.608 kg having a diameter of 162 mm was obtained after 4.26 hours. When heated to 1,550 ° C. for 4 hours in a helium gas atmosphere to form a transparent glass, a single mode optical fiber preform having an outer diameter of 86.6 mm was obtained.

なお、このようにして得た光ファイバプリフォームを
1,950℃で線引きして直径125μmのシングルモード光フ
ァイバを線引きし、これらについてその10ケ所からカッ
トオフ波長(λc)を求めたところ、このものは平均λ
c=1.216μmで、バラツキは最大52nmであった。
The optical fiber preform obtained in this way is
A single-mode optical fiber having a diameter of 125 μm was drawn by drawing at 1,950 ° C., and cut-off wavelengths (λc) were determined from these 10 places.
c = 1.216 μm, and the maximum variation was 52 nm.

しかし、比較のために第1図に示した装置において、
全SiCl4供給量を制御する制御装置Aは用いたが、各バ
ーナーのSiCl4量をコントロールする制御装置Bは用い
ないこととして実施例と同じ操作を行なって最大外径17
0mmの多孔質ガラス母材を製造したところ、このものは
外径が全長にわたって最大148〜170mmの変動が生じ、予
測されるクラッド厚さは規格を大幅に外れたものとであ
るために、光ファイバプリフォームとして修正不可能で
あり、製造には不適格なものであった。
However, in the apparatus shown in FIG. 1 for comparison,
The controller A for controlling the total amount of supplied SiCl 4 was used, but the controller B for controlling the amount of SiCl 4 of each burner was not used.
When a 0 mm porous glass preform was manufactured, the outer diameter varied up to 148 to 170 mm over its entire length, and the predicted clad thickness was significantly out of specification. It was unmodifiable as a fiber preform and was unfit for production.

(発明の効果) 本発明によれば長時間の運転後には得られる多孔質ガ
ラス母材の表面における凹凸が平均的に均一化され、構
造特性を低下させることなく、大型の光ファイバプリフ
ァーム母材を生産性よく容易に得ることができるという
有利性が与えられる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the irregularities on the surface of the porous glass preform obtained after long-time operation are averaged uniform, and a large-sized optical fiber prefabricated mother can be obtained without deteriorating the structural characteristics. The advantage is that the material can be easily obtained with good productivity.

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

第1図は本発明の方法に使用される多孔質ガラス母材製
造装置の縦断面図を示したものである。 1……コア用ガラス棒、2……バーナー 3……バーナー火炎 4……多孔質ガラス母材 5……バーナー元栓 6……直径測定器、A,B……制御装置
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a porous glass preform manufacturing apparatus used in the method of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core glass rod, 2 ... Burner 3 ... Burner flame 4 ... Porous glass base material 5 ... Burner base plug 6 ... Diameter measuring device, A, B ... Control device

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】気体状ガラス原料を酸水素火炎バーナーに
導入し、その火炎加水分解によって生成したガラス微粒
子を回転している光ファイバ用コアガラス棒の外周に一
層づつ積層させて光ファイバ用多孔質ガラス母材を製造
する方法において、3個以上の複数の同一寸法設計のバ
ーナーを用い、これを該ガラス棒の全長にわたって等間
隔に配置し、堆積中の多孔質ガラス母材の全重量と平均
外径を測定し、予じめ設定してある所定の外径と重量と
その時点における差異を検出し、その差異を最小値とす
るために、全バーナーの合計ガス供給量をフィードバッ
ク制御すると共に、堆積中の多孔質ガラス母材の堆積径
を全長にわたり測定し、各部位における堆積径の差異を
最小値とするために各バーナーのガス供給量をフィード
バック制御し、バーナーと多孔質ガラス母材との距離を
最適堆積距離に合わせて合成することを特徴とする光フ
ァイバプリフォーム母材の製造方法。
1. A gaseous glass raw material is introduced into an oxyhydrogen flame burner, and glass fine particles generated by the flame hydrolysis are laminated one by one on the outer periphery of a rotating optical fiber core glass rod to form an optical fiber porous material. In a method of manufacturing a porous glass preform, three or more burners of the same size and design are used, and the burners are arranged at regular intervals over the entire length of the glass rod, and the total weight of the porous glass preform during deposition is reduced. The average outer diameter is measured, the predetermined outer diameter and weight set in advance and the difference at that time are detected, and the total gas supply amount of all burners is feedback-controlled in order to minimize the difference. At the same time, the deposition diameter of the porous glass base material during deposition is measured over the entire length, and the gas supply amount of each burner is feedback-controlled in order to minimize the difference in the deposition diameter at each location, and The method of manufacturing an optical fiber preform preform, which comprises synthesized for optimal deposition distance the distance between the donor and the porous glass preform.
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