JP2938688B2 - 光ファイバ用プリフォームの製造方法 - Google Patents
光ファイバ用プリフォームの製造方法Info
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Description
ムの製造方法、特には多重管バーナーノズル先端部の過
熱損傷、反応物の付着を防止し、反応を長期間安定に行
なえるようにしてなる光ファイバ用プリフォームの製造
方法に関するものである。
常、多重管バーナーからなる酸水素火炎バーナーに四塩
化けい素などの原料ガスとなるシラン化合物と酸水素火
炎を作る酸素ガスと水素ガスとを供給し、この原料ガス
の酸水素火炎中での火炎加水分解で発生したシリカ微粒
子を合成石英ガラスなどからなる出発物質上に堆積して
多孔質ガラス母材を作り、これを高温で加熱、焼結し透
明ガラス化するという外付けCVD法またはVAD法で
行なわれている。
ーからなる酸水素火炎バーナーは原料ガス、不活性ガ
ス、水素ガスおよび酸素ガスをそれぞれ噴出させるノズ
ルをもつものとされているが、これらのノズルはその先
端部が過熱されるために早期に損傷が起り易く、また反
応物がノズル先端に付着し、これが成長してノズル先端
部を閉塞させるという問題点がある。
バーナーについては水素ガスまたは水素ガスと原料ガス
との混合物の噴出ノズルと酸素ガス噴出ノズルとの間の
ノズルから不活性ガスを噴出させるという方法が提案さ
れている(特公昭61-44822号公報参照)が、これについ
ては原料ガスの流量を増大するにつれて不活性ガスの流
量も増加させる必要があるために燃焼効率の点から問題
がある。
利、問題点を解決した光ファイバ用プリフォームの製造
方法に関するものであり、これは多重管バーナーを用い
て原料ガス、燃焼ガスと助燃ガスを混合燃焼させ、出発
材にこの原料ガスの火炎加水分解で発生したガラス微粒
子を堆積させて多孔質ガラス母材を作り、ついでこれを
焼結し、透明ガラス化して光ファイバ用プリフォームを
製造する方法において、この多重管バーナーのガラス原
料供給ノズルと水素ガス供給ノズルとの間のノズルから
酸素を含む不活性ガスを噴出させることを特徴とするも
のである。
損傷したり、反応物の付着により閉塞されることを防止
できる多重管バーナーを開発すべく種々検討した結果、
これについてはこの多重管バーナーのガラス原料供給ノ
ズルと水素ガス供給ノズルとの間のノズルから酸素を含
む不活性ガスを噴出させれば、ノズルから噴出させるガ
スの線速を増加しなくてもノズル先端の過熱損傷を防止
することができ、さらにはノズルへの反応物の付着を防
止することができるということを見出し、これによれば
外付けCVD法やVAD法による光ファイバ用プリフォ
ームの製造を長期間、安定に実施することが出来ること
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。
に関するものであり、これは外付けCVD法やVAD法
による光ファイバ用プリフォームの製造方法において、
この多重管バーナーからなる酸水素火炎バーナーの原料
ガス噴出ノズルと水素噴出ノズルとの間のノズルから酸
素を含む不活性ガスを噴出させることを特徴とするもの
であるが、これによればノズル先端の過熱損傷が防止さ
れ、ノズルへの反応物の付着も防止されるので光ファイ
バ用プリフォームの製造を長期間、安定に行なうことが
できるという有利性が与えられる。
製造は外付けCVD法またはVAD法における多重管バ
ーナーの構造に関するものであるが、通常この多重管バ
ーナーは3重または4重とされており、中央の第1ノズ
ルから原料ガスが噴出され、第2のノズルから水素ガス
が、第3のノズルから酸素が噴出されるようにされるの
であるが、本発明はこの原料ガス噴出ノズルと水素ガス
噴出ノズルとの間にノズル口を設け、ここから酸素を含
む不活性ガスを噴出させ、この酸素を含む不活性ガスの
噴出によってノズル先端の過熱損傷、ノズルへの反応の
付着を防止しようとするものである。
(N2 )、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)、ネオ
ン(Ne)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)な
どが例示されるが、特にはアルゴンガスとすることが好
ましい。この不活性ガスはノズル先端の損傷や反応物の
付着を防止するということから酸素を含むものとして使
用されるが、この不活性ガスと酸素との混合比(酸素/
不活性ガス)はこれが 1.0以上ではノズル先端が赤熱す
るので 1.0以下とすることがよい。
先端部の過熱損傷、ノズルへの反応物の付着を防止する
けれども、これもこの線速が 0.3m/秒未満では線速が遅
すぎてこのような効果が得られなくなるので、これは線
速が 0.3m/秒以上とすることが必要とされる。また、こ
の噴出ガスの線速についてはこの多重管バーナーにおけ
る原料ガスの供給量が23g/分を越えると不活性ガスだ
け、例えばアルゴンガスだけを噴出するときの線速が
1.2m/秒では反応物の付着が生じるが、この線速を 7.0m
/秒まで上げると原料供給量が32g/分でも反応物の付着
は生じないけれども、この不活性ガスに酸素ガスを添加
すると原料供給量が32g/分以上のときでも線速 1.2m/秒
で反応物の付着が発生しないという有利性の与えられる
ことが確認された。
い素(SiCl4 )32リットル/分、および酸素ガス10リッ
トル/分からなるガスを噴出させると共に、その外側の
第2ノズルから酸素ガスとアルゴンガスを供給し、その
外側の第3ノズルから水素ガスを60リットル/分、その
外側の第4ノズルからアルゴンガスを2リットル/分、
さらに最外層の第5ノズルから酸素60リットル/分を噴
出させたが、このとき第2ノズルの酸素を含む不活性ガ
スにおける酸素/不活性ガス量は5/7 、1/5 、0.5/1.5
(l/分)としてこの線速は 1.2〜7.0 m/秒とした。
置かれている合成石英ガラス製の直径30mmφ、長さ900m
mLの出発材に沿って平行に往復運動させ、SiCl4 の火炎
加水分解で発生したシリカ微粉末をこの出発材の軸方向
に堆積させて多孔質ガラス母材を作ったが、これを40時
間行なったところ、直径が 150mmφ、長さ1,000mmLの多
孔質ガラス母材が得られたので、これを電気炉中で 1,4
50℃に加熱、焼結し、透明ガラス化したところ、直径88
mmφ、長さ935mmLの光ファイバ用プリフォームが得られ
た。
ーナー先端部の過熱損傷、反応物の付着をしらべたとこ
ろ、表1に示したとおりの結果が得られ、第2ノズルに
酸素を含む不活性ガスを噴出させた場合にはいずれの場
合でもこのような事故は発生しなかった。
の噴出を、酸素を含まないアルゴンガスだけ、または酸
素ガスだけの噴出とし、この場合における原料ガスの供
給量を23〜32g/分とし、このアルゴンガスまたは酸素ガ
スの流速を 1.2m/秒としたほかは実施例と同じ方法で多
孔質ガラス母材を作り、光ファイバ用プリフォームの製
造を行なったところ、バーナー先端部の過熱損傷、反応
物の付着について表1に併記したとおりの結果が得られ
た。
造方法に関するものであり、これは前記したように外付
けCVD法またはVAD法による光ファイバ用プリフォ
ームの製造方法において、多重管バーナーからなる酸水
素火炎バーナーにおける原料ガスの噴出ノズルと水素ガ
ス噴出ノズルとの間のノズルから酸素を含む不活性ガス
を噴出させることを特徴とするものであるが、これによ
ればノズル先端部の過熱損傷、反応物の付着が防止され
るので、光ファイバ用プリフォームの製造を長期間、安
定して実施することができるという有利性が与えられ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】気体状ガラス原料を多重管バーナーから噴
出させて、酸水素火炎中で酸化、加水分解させ、生成す
るガラス微粒子を回転している出発材に堆積させて多孔
質ガラス母材を作り、ついでこれを焼結し、透明ガラス
化して光ファイバ用プリフォームを製造する方法におい
て、前記バーナーのガラス原料供給ノズルと水素ガス供
給ノズル間のノズルから酸素を含む不活性ガスを噴出さ
せることを特徴とする光ファイバ用プリフォームの製造
方法。 - 【請求項2】酸素と不活性ガスとの混合比率(O2 /不
活性ガス)を 1.0以下とする請求項1に記載した光ファ
イバ用プリフォームの製造方法。
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Publications (2)
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- 1992-10-21 JP JP4307532A patent/JP2938688B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1993
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