JP2622214B2 - 光ファイバ母材延伸用支持部材 - Google Patents

光ファイバ母材延伸用支持部材

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JP2622214B2
JP2622214B2 JP3274563A JP27456391A JP2622214B2 JP 2622214 B2 JP2622214 B2 JP 2622214B2 JP 3274563 A JP3274563 A JP 3274563A JP 27456391 A JP27456391 A JP 27456391A JP 2622214 B2 JP2622214 B2 JP 2622214B2
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芳宏 久保田
秀夫 平沢
弘行 小出
収 栗山
一宏 浜口
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • 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
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/0126Means for supporting, rotating, translating the rod, tube or preform

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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ母材延伸用支
持部材、特には光ファイバ母材としての棒状ガラス体を
加熱延伸するときに使用される、強度と耐熱性がすぐれ
ていることから、偏心や変形のないロッドを与えること
ができる光ファイバ母材延伸用支持部材に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】光ファイバの製造は一般にVAD法、O
VD法などによって外径が数10mmの光ファイバ母材
としての棒状ガラス体を作ったのち、この母材を加熱延
伸して外径が数分の一程度のものとしたロッドを作り、
つぎにこのロッドをさらに線引き機で加熱し、線引きし
て直径が125μm程度の光ファイバを製造するという
方法で行なわれているが、この光ファイバ母材の加熱延
伸については所定寸法のロッドを製造するために、光フ
ァイバ母材の端部を石英製の支持部材で支持して加熱延
伸するという方法が採られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】他方、この光ファイバ
についてはこれを広く普及させるためにコスト低減と大
量生産が必要不可欠なものとされており、そのために光
ファイバ母材を延伸して作られるロッドの大型化、高速
製造が強く求められており、これにはガラス母材の大口
径化、長尺化が必要とされ、したがってその大重量化と
加熱炉の高温化が不可避のものとされているのである
が、従来光ファイバ母材としての棒状ガラス体を延伸、
加熱するときに使用されている石英製の支持部材では強
度と耐熱性が不足するためにこれに対応できないという
問題点がある。
【0004】
【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母材延伸用支持部材に関するもの
であり、これは光ファイバ母材としての棒状ガラス体を
端部で支持し、加熱延伸するロッド製造工程で使用する
延伸用支持部材において、この部材が揮発性金属不純物
の含有量が0.5重量%以下であり、軟化温度または分
解温度が1,600℃以上であるセラミックスからなる
ものとすることを特徴とするものである。
【0005】すなわち、本発明者らは高温、高熱に耐え
る光ファイバ母材延伸用支持部材を開発すべく種々検討
した結果、光ファイバ母材を延伸して作られるロッドの
製造時に使用される延伸用支持部材としては軟化温度ま
たは分解温度が1,600℃以上であるセラミックスを
使用すれば光ファイバ用母材の大重量化や加熱炉の高温
化にも対処できることを見出すと共に、このセラミック
スについてはこれを揮発性金属不純物の含有量が0.5
重量%以下のものとすればこの不純物が光ファイバ母材
の延伸で作られたロッドに混入することが防止され、こ
れから作られる光ファイバの光損失の増加を防ぐことが
できることを確認して本発明を完成させた。以下にこれ
をさらに詳述する。
【0006】
【作用】本発明は光ファイバ母材延伸用支持部材に関す
るものであり、これは光ファイバ母材としての棒状ガラ
ス母材を加熱、延伸して外径の縮少されたロッドを作る
ときに使用される延伸用支持部材において、これを揮発
性金属不純物量が0.5重量%以下で、軟化温度または
分解温度が1,600℃以上であるセラミックスからな
るものとすることを要旨とするものである。
【0007】本発明の光ファイバ母材延伸用支持部材は
光ファイバ母材としての棒状ガラス体を加熱、延伸して
光ファイバを線引きするためのロッドを製造するとき
に、この棒状ガラス体の端部を支持するためのものであ
り、この支持部材としては従来からこの光ファイバ母材
が石英質のものであることから同じ石英から作られた石
英製のものが使用されているのであるが、この光ファイ
バ用ロッドが大型化され、大重量化されてきたことから
この延伸用の加熱炉も高温化が不可避とされ、したがっ
てこの石英製の支持部材では強度と耐熱性が不足とな
り、これを使用していると軸ずれや偏心が生じ、目的と
する光ファイバ母材から作られたロッドの寸法精度が低
下、品質が低下することが判った。
【0008】しかるに本発明にしたがってこの光ファイ
バ母材延伸用支持部材を軟化温度または分解温度が1,
600℃以上であるセラミックスで製造すると、これに
大きな回転モーメントで高温が加えられてもこれが強度
および耐熱性の強いものであることからこれに軸ずれや
偏心が発生せず、したがって目的とするガラス母材から
作られるロッドの寸法精度が低下することがなくなると
いう有利性が与えられるし、このセラミックスは揮発性
の金属不純物量が0.5重量%以下のものとされている
ので、この支持部材から金属不純物が光ファイバ母材か
ら作られたロッドに混入することもなく、したがってこ
のロッドから製造される光ファイバにこれが混入するこ
ともないので、光ファイバが光損失の大きいものになる
という不利も免れることができるという有利性が与えら
れる。
【0009】本発明において使用されるセラミックスは
前記したように揮発性の金属不純物、例えば鉄、銅、亜
鉛などの量が0.5重量%以下であり、軟化温度または
分解温度が1,600℃以上のものとされるが、これに
は窒化アルミニウム、窒化けい素、窒化ほう素、窒化チ
タン、ほう化チタンなどの焼結体やCVD成形体などが
例示される。
【0010】なお、このセラミックスとして焼結体を用
いるときには揮発性の金属不純物量を減らすために焼結
バインダーとしては純度の高い希土類酸化物やアルミ
ナ、マグネシアを選択することがよい。またこのセラミ
ックスとしては光ファイバ母材より作られるロッド製造
時の熱ショックに強く、さらに万一セラミックス本体か
ら極く微量の分解物がとび出しても光ファイバに与える
影響が少ないということから、これには窒化アルミニウ
ム、窒化けい素が好ましい材料とされるが、中でもこの
窒化けい素の常圧焼結体は断熱性と強度が大きく、さら
には低コストであることから、本発明の光ファイバ母材
延伸用支持部材としては最適のものとされる。
【0011】なお、本発明は上記したように光ファイバ
母材延伸用支持部材に関するものであり、この延伸用支
持部材の光ファイバ母材としての棒状ガラス体への固定
は通常、この延伸用支持部材に固定ピンを打ち込むとい
う方法で行なわれるのであるが、この固定ピンについて
も強さと耐熱性が要求されることから、この固定ピンも
この延伸用支持部材と同じようにセラミックスで作られ
たものとすることがよい。
【0012】つぎに図1は本発明の光ファイバ母材延伸
用支持部材を使用した光ファイバ母材延伸装置の縦断面
図を示したものであるが、これは光ファイバ母材として
の棒状ガラス体1の石英製のターゲット材2に、イット
リア(3重量%)とアルミナ(2重量%)を焼結バイン
ダーとして常圧焼結して作った、揮発性金属不純物量が
0.3重量%である窒化けい素を用いて作製した直径2
0mmφ×長さ1,000mmの延伸用支持部材3を同
じ窒化けい素で製作した直径2mmφの固定ピン4で固
定したものである。
【0013】この延伸装置による光ファイバ母材の延伸
は、この装置における内筒5をヒーター6で1,930
℃まで加熱し、ガス導入口7から窒素ガスを導入し、延
伸用支持部材を回転させ、この光ファイバ母材を延伸ロ
ール8で引下げればよいが、この場合にはここに使用さ
れている延伸用支持具が窒化けい素製とされており、こ
れは強度も耐熱性もすぐれているので、偏心や変形が生
せず、延伸されたロッド9は径むらなどのない異常のな
いものとして得られるという有利性が与えられる。
【0014】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例、比較例 反応容器内に設置した酸水素火炎バーナーに酸素、水素
およびガラス原料としての四塩化けい素とドーパントと
しての四塩化ゲルマニウムの混合ガスを導入し、ここに
発生したシリカ微粒子とゲルマニア微粒子を石英製のタ
ーゲット上に付着堆積して5kgの多孔質ガラス母材を
作ったのち、この多孔質ガラス母材を1,500℃に加
熱し、ここに塩素を混合したヘリウムガスを流して多孔
質ガラス母材を透明ガラス化して直径が100mmの光
ファイバ母材を作成した。
【0015】ついで、この光ファイバ母材を図1に示し
た延引装置内にセットし、この光ファイバ母材としての
棒状ガラス体1に図1に示したように窒化けい素製の延
引用支持部材3を固定ピン4を用いて固定し、室内をヒ
ーター6で1,930℃に加熱してから支持部材3を回
転させ、光ファイバ母材1を延伸ロール8で引下げて延
伸して直径40mmのロッド9を作成した。
【0016】実施例においてはこの操作を210回くり
返して行なったが、この延伸用支持部材および固定ピン
は先端がやや褪色だけでこれには偏心や変形は全くな
く、したがってこの延伸で得られたロッドにも全く異常
は認められなかったけれども、比較のためにこの延伸用
支持部材および固定ピンを同一寸法の石英製のものとし
たところ、この場合には8回目ですでに偏心と変形が生
じ、得られたロッドには径むらが発生したため、以後は
使用することができなかった。
【0017】
【発明の効果】本発明は光ファイバ母材延伸用支持部材
に関するものであり、これは前記したように光ファイバ
母材としての棒状ガラス体を端部で支持し、加熱延伸す
るロッド製造工程で使用する延伸用支持部材において、
この部材を揮発性金属不純物の含有量が0.5重量%以
下であり、軟化温度または分解温度が1,600℃以上
であるセラミックスからなるものとすることを特徴とす
るものであるが、これによればこの延伸用支持部材が強
度が強く、1,600℃の高温に耐えるセラミックスで
作られているので、光ファイバの大量生産に伴なう光フ
ァイバ用ロッドの大重量化、加熱炉内の高温化でもこの
ものが偏心したり、変形することがないし、これはまた
これに含有されている揮発性金属不純物量が0.5重量
%以下と少なく、したがってこの不純物が光ファイバ用
ロッドに混入することもないし、これから作られる光フ
ァイバの光損失が増加することもないので品質のよい光
ファイバを生産することができるという有利性が与えら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ファイバ母材延伸用支持部材を
使用した光ファイバ母材延伸装置の縦断面図を示したも
のである。
【符号の説明】
1 光ファイバ母材(棒状ガラス体) 2 ターゲット 3 延伸用支持部材 4 固定ピン 5 内筒 6 ヒーター 7 窒化ガス導入口 8 延伸ロール 9 延伸ロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗山 収 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越 化学工業株式会社 磯部工場内 (72)発明者 浜口 一宏 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバ母材としての棒状ガラス体を
    端部で支持し、加熱延伸するロッド製造工程で使用する
    延伸用支持部材において、この部材が揮発性金属不純物
    の含有量が0.5重量%以下であり、軟化温度または分
    解温度が1,600℃以上であるセラミックスからなる
    ものとすることを特徴とする光ファイバ用母材延伸用支
    持部材。
  2. 【請求項2】 セラミックスがアルミニウムおよび/ま
    たはシリコンの窒化物である請求項1に記載した光ファ
    イバ母材の延伸用支持部材。
  3. 【請求項3】 セラミックスが窒化けい素の常圧焼結体
    である請求項1に記載した光ファイバ母材の延伸用支持
    部材。
  4. 【請求項4】 延伸用支持部材への棒状ガラス体の固定
    が該延伸用支持部材に固定ピンを打ち込む方法で行なわ
    れる請求項1に記載した光ファイバ母材の延伸用支持部
    材。
  5. 【請求項5】 固定ピンがアルミニウムおよび/または
    シリコンの窒化物で作られたものである請求項4に記載
    した光ファイバ母材の延伸用支持部材。
  6. 【請求項6】 固定ピンが窒化けい素の常圧焼結体で作
    られたものである請求項5に記載した光ファイバ母材の
    延伸用支持部材。
JP3274563A 1991-09-26 1991-09-26 光ファイバ母材延伸用支持部材 Expired - Lifetime JP2622214B2 (ja)

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