JP2945660B1 - 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法Info
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- 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
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Abstract
【要約】
【課題】 例えば気相軸付け法（ＶＡＤ法）等におい
て、従来の装置を大幅に変更することなく、出発母材に
堆積されずにチャンバ内を浮遊する余剰のスートを低減
させ、これにより気泡の発生等の光ファイバ用多孔質ガ
ラス母材の品質上の不具合が発生するのを防止し、かつ
収率を向上させることができる光ファイバ用多孔質ガラ
ス母材の製造方法を提供することである。 【解決手段】 複数の原料堆積用バーナから原料ガスと
ともに酸水素炎を吹き付けて出発母材の軸方向にスート
を堆積するようにした光ファイバ用多孔質ガラス母材の
製造方法において、前記複数の原料堆積用バーナの内の
隣接する二つの原料堆積用バーナにより堆積するスート
堆積層先端の縦断面形状を、二つのスート堆積層の境界
を挟みかつこの境界に最も近い二つの変曲点における各
接線の互いになす角が３０°以上１００°以下となるよ
うにすることを特徴とする光ファイバ用多孔質ガラス母
材の製造方法である。
て、従来の装置を大幅に変更することなく、出発母材に
堆積されずにチャンバ内を浮遊する余剰のスートを低減
させ、これにより気泡の発生等の光ファイバ用多孔質ガ
ラス母材の品質上の不具合が発生するのを防止し、かつ
収率を向上させることができる光ファイバ用多孔質ガラ
ス母材の製造方法を提供することである。 【解決手段】 複数の原料堆積用バーナから原料ガスと
ともに酸水素炎を吹き付けて出発母材の軸方向にスート
を堆積するようにした光ファイバ用多孔質ガラス母材の
製造方法において、前記複数の原料堆積用バーナの内の
隣接する二つの原料堆積用バーナにより堆積するスート
堆積層先端の縦断面形状を、二つのスート堆積層の境界
を挟みかつこの境界に最も近い二つの変曲点における各
接線の互いになす角が３０°以上１００°以下となるよ
うにすることを特徴とする光ファイバ用多孔質ガラス母
材の製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば気相軸付け
法（ＶＡＤ法）による光ファイバ用多孔質ガラス母材の
製造方法に関するものである。
法（ＶＡＤ法）による光ファイバ用多孔質ガラス母材の
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバの製造工程において、
直接、極細の光ファイバを作ろうとすると、最適の屈折
率分布を持たせる制御が困難である等の理由から、まず
同じ屈折率分布を有する径の太い光ファイバプリフォー
ムを作製し、このプリフォームを加熱して外径を一定に
制御しながら細く長く引き伸ばす（線引きする）ことに
より、極細の光ファイバを製造する方法が採られてい
る。
直接、極細の光ファイバを作ろうとすると、最適の屈折
率分布を持たせる制御が困難である等の理由から、まず
同じ屈折率分布を有する径の太い光ファイバプリフォー
ムを作製し、このプリフォームを加熱して外径を一定に
制御しながら細く長く引き伸ばす（線引きする）ことに
より、極細の光ファイバを製造する方法が採られてい
る。
【０００３】このような光ファイバプリフォームの製造
方法としては、例えば、気相軸付け法等により光ファイ
バ用多孔質ガラス母材を製造し、これを脱水・焼結する
方法等を挙げることができる。この気相軸付け法（ＶＡ
Ｄ法）による光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造法
は、石英棒等の出発母材を回転させつつ、下方から光フ
ァイバ原料としての四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4 ）、及び
屈折率制御に必要な四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4 ）
等のドーパントをコア部堆積用バーナからＨ2 、Ｏ2 ガ
スとともに吹付け、石英棒の軸方向にコア部用のスート
堆積層を形成させるとともに、この周囲に向けてクラッ
ド部堆積用バーナから光ファイバ原料としての四塩化ケ
イ素（ＳｉＣｌ4 ）等をＨ2 、Ｏ2 ガスとともに吹付け
てクラッド部用のスート堆積層を形成するといった方法
である。
方法としては、例えば、気相軸付け法等により光ファイ
バ用多孔質ガラス母材を製造し、これを脱水・焼結する
方法等を挙げることができる。この気相軸付け法（ＶＡ
Ｄ法）による光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造法
は、石英棒等の出発母材を回転させつつ、下方から光フ
ァイバ原料としての四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4 ）、及び
屈折率制御に必要な四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4 ）
等のドーパントをコア部堆積用バーナからＨ2 、Ｏ2 ガ
スとともに吹付け、石英棒の軸方向にコア部用のスート
堆積層を形成させるとともに、この周囲に向けてクラッ
ド部堆積用バーナから光ファイバ原料としての四塩化ケ
イ素（ＳｉＣｌ4 ）等をＨ2 、Ｏ2 ガスとともに吹付け
てクラッド部用のスート堆積層を形成するといった方法
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、出発母
材に堆積されるスートの全てが、出発母材に堆積され光
ファイバ用多孔質ガラス母材となるものではなく、スー
トの一部は堆積されずにチャンバー内を浮遊し、その後
排出口から排出されるか、排出されなかったスートはチ
ャンバーの壁面に付着することになる。この壁面に付着
したスートはやがて落下し、堆積中の光ファイバ用多孔
質ガラス母材を傷つけたり、また落下の際にスート微小
片を飛散させ、この飛散したスート微小片が堆積中の光
ファイバ用多孔質ガラス母材に付着して気泡の原因とな
るという問題がある。さらに、このようにスート微小片
が飛散すると、堆積中の光ファイバ用多孔質ガラス母材
の先端認識システムに支障を与え制御不能とする可能性
もある。
材に堆積されるスートの全てが、出発母材に堆積され光
ファイバ用多孔質ガラス母材となるものではなく、スー
トの一部は堆積されずにチャンバー内を浮遊し、その後
排出口から排出されるか、排出されなかったスートはチ
ャンバーの壁面に付着することになる。この壁面に付着
したスートはやがて落下し、堆積中の光ファイバ用多孔
質ガラス母材を傷つけたり、また落下の際にスート微小
片を飛散させ、この飛散したスート微小片が堆積中の光
ファイバ用多孔質ガラス母材に付着して気泡の原因とな
るという問題がある。さらに、このようにスート微小片
が飛散すると、堆積中の光ファイバ用多孔質ガラス母材
の先端認識システムに支障を与え制御不能とする可能性
もある。
【０００５】さらに、出発母材に堆積されなかったスー
トは、排出口から排出される前、もしくは壁面に付着す
る前にチャンバー内を浮遊するが、このこと自体光ファ
イバ用多孔質ガラス母材の気泡発生の要因となるもので
ある。このように、出発母材に付着しなかった余剰のス
ートの存在は、従来より光ファイバ用多孔質ガラス母材
の製造にあたって大きな問題であった。
トは、排出口から排出される前、もしくは壁面に付着す
る前にチャンバー内を浮遊するが、このこと自体光ファ
イバ用多孔質ガラス母材の気泡発生の要因となるもので
ある。このように、出発母材に付着しなかった余剰のス
ートの存在は、従来より光ファイバ用多孔質ガラス母材
の製造にあたって大きな問題であった。
【０００６】さらに、近年光ファイバ用多孔質ガラス母
材の大型化が要求されるようになってきたが、この大型
化に伴い、例えば生産速度が２倍になれば光ファイバ用
多孔質ガラス母材として堆積しない余剰のスートも２倍
に増えることになり、上述した問題がより生じやすくな
る。例えば、図１に示すように光ファイバ用多孔質ガラ
ス母材の径を増加させていくにしたがって、気泡数も増
加する傾向にあり、さらに径が１４５ｍｍを越えるあた
りからチャンバ壁面に付着した余剰スートの落下が観察
され、品質面に悪影響を及ぼしていることがわかる。
材の大型化が要求されるようになってきたが、この大型
化に伴い、例えば生産速度が２倍になれば光ファイバ用
多孔質ガラス母材として堆積しない余剰のスートも２倍
に増えることになり、上述した問題がより生じやすくな
る。例えば、図１に示すように光ファイバ用多孔質ガラ
ス母材の径を増加させていくにしたがって、気泡数も増
加する傾向にあり、さらに径が１４５ｍｍを越えるあた
りからチャンバ壁面に付着した余剰スートの落下が観察
され、品質面に悪影響を及ぼしていることがわかる。
【０００７】さらにまた、光ファイバ用多孔質ガラス母
材の大型化が要求されるにつれ収率の向上も要求される
ようになってきた。この点からもこの余剰のスートを低
減させることが急務となってきた。
材の大型化が要求されるにつれ収率の向上も要求される
ようになってきた。この点からもこの余剰のスートを低
減させることが急務となってきた。
【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、例えば気相軸付け法（ＶＡＤ法）等において、従
来の装置を大幅に変更することなく、出発母材に堆積さ
れずにチャンバ内を浮遊する余剰のスートを低減させ、
これにより気泡の発生等の光ファイバ用多孔質ガラス母
材の品質上の不具合が発生するのを防止し、かつ収率を
向上させることができる光ファイバ用多孔質ガラス母材
の製造方法を提供することを目的とする。
あり、例えば気相軸付け法（ＶＡＤ法）等において、従
来の装置を大幅に変更することなく、出発母材に堆積さ
れずにチャンバ内を浮遊する余剰のスートを低減させ、
これにより気泡の発生等の光ファイバ用多孔質ガラス母
材の品質上の不具合が発生するのを防止し、かつ収率を
向上させることができる光ファイバ用多孔質ガラス母材
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、請求項１において、複数の原料堆積用バーナ
から原料ガスとともに酸水素炎を吹き付けて出発母材の
軸方向にスートを堆積するようにした光ファイバ用多孔
質ガラス母材の製造方法において、前記複数の原料堆積
用バーナの内の隣接する二つの原料堆積用バーナにより
堆積するスート堆積層先端の縦断面形状を、二つのスー
ト堆積層の境界を挟みかつこの境界に最も近い二つの変
曲点における各接線の互いになす角が３０°以上１００
°以下となるようにして光ファイバ用多孔質ガラス母材
を製造するようにした。
本発明は、請求項１において、複数の原料堆積用バーナ
から原料ガスとともに酸水素炎を吹き付けて出発母材の
軸方向にスートを堆積するようにした光ファイバ用多孔
質ガラス母材の製造方法において、前記複数の原料堆積
用バーナの内の隣接する二つの原料堆積用バーナにより
堆積するスート堆積層先端の縦断面形状を、二つのスー
ト堆積層の境界を挟みかつこの境界に最も近い二つの変
曲点における各接線の互いになす角が３０°以上１００
°以下となるようにして光ファイバ用多孔質ガラス母材
を製造するようにした。
【００１０】このように、二つのスート堆積層の境界に
最も近い二つの変曲点における各接線の互いになす角が
３０°以上１００°以下となるようにスートを堆積する
ことにより、原料堆積用バーナにより生成したスートが
効率良くスート堆積層として堆積し、チャンバ内に浮遊
する余剰のスートを減らすことができ、かつ収率を向上
させることができる。
最も近い二つの変曲点における各接線の互いになす角が
３０°以上１００°以下となるようにスートを堆積する
ことにより、原料堆積用バーナにより生成したスートが
効率良くスート堆積層として堆積し、チャンバ内に浮遊
する余剰のスートを減らすことができ、かつ収率を向上
させることができる。
【００１１】この場合、請求項２に記載するように、上
述した二つの原料堆積用バーナが、いずれもクラッド部
堆積用バーナであることが好ましい。クラッド部堆積用
バーナの方が、コア部堆積用バーナと比較して、通常本
数が多くかつ堆積するスート量も多いことから、これら
を制御することにより効率的にチャンバ内を浮遊するス
ート量を減らすことができるからである。
述した二つの原料堆積用バーナが、いずれもクラッド部
堆積用バーナであることが好ましい。クラッド部堆積用
バーナの方が、コア部堆積用バーナと比較して、通常本
数が多くかつ堆積するスート量も多いことから、これら
を制御することにより効率的にチャンバ内を浮遊するス
ート量を減らすことができるからである。
【００１２】さらに、この場合請求項３に記載するよう
に、二つの原料堆積用バーナの内の一つが、コア部に隣
接する第１クラッド部を堆積させる第１クラッド部堆積
用バーナであり、他の一つがこの第１クラッド部の外側
に隣接する第２クラッド部を堆積させる第２クラッド部
堆積用バーナであることが好ましい。後述するように、
第１クラッド部堆積用バーナは、第１クラッド部を堆積
させると共に、コア部の側面を加熱することによる屈折
率分布の調整を行う必要があることから、他の原料堆積
用バーナと比較して収率が低い。したがって、この第１
クラッド部堆積用バーナの収率を向上させることにより
全体の収率を向上させることができ、チャンバ内を浮遊
する余剰のスートを低減させることができる。
に、二つの原料堆積用バーナの内の一つが、コア部に隣
接する第１クラッド部を堆積させる第１クラッド部堆積
用バーナであり、他の一つがこの第１クラッド部の外側
に隣接する第２クラッド部を堆積させる第２クラッド部
堆積用バーナであることが好ましい。後述するように、
第１クラッド部堆積用バーナは、第１クラッド部を堆積
させると共に、コア部の側面を加熱することによる屈折
率分布の調整を行う必要があることから、他の原料堆積
用バーナと比較して収率が低い。したがって、この第１
クラッド部堆積用バーナの収率を向上させることにより
全体の収率を向上させることができ、チャンバ内を浮遊
する余剰のスートを低減させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。図２は、光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法
を説明するための図であって、原料堆積用バーナとし
て、コア部（ａ）を堆積するためのコア部堆積用バーナ
１、第１クラッド部（ｂ）を堆積するための第１クラッ
ド部堆積用バーナ２、および第２クラッド部（ｃ）を堆
積するための第２クラッド部堆積用バーナ３を用いた例
を示す説明図である。
て説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。図２は、光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法
を説明するための図であって、原料堆積用バーナとし
て、コア部（ａ）を堆積するためのコア部堆積用バーナ
１、第１クラッド部（ｂ）を堆積するための第１クラッ
ド部堆積用バーナ２、および第２クラッド部（ｃ）を堆
積するための第２クラッド部堆積用バーナ３を用いた例
を示す説明図である。
【００１４】ここで、この２本のクラッド部堆積用バー
ナのうち、コア部（ａ）に隣接する第１クラッド部
（ｂ）を堆積する第１クラッド部堆積用バーナ２は、第
１クラッド部（ｂ）を堆積するのみならず、コア部
（ａ）の側面を加熱しコア部（ａ）の屈折率分布の調整
を行う役割をも有するものである。
ナのうち、コア部（ａ）に隣接する第１クラッド部
（ｂ）を堆積する第１クラッド部堆積用バーナ２は、第
１クラッド部（ｂ）を堆積するのみならず、コア部
（ａ）の側面を加熱しコア部（ａ）の屈折率分布の調整
を行う役割をも有するものである。
【００１５】このようにコア部（ａ）の屈折率分布の調
節という重要な役割を有するため、従来よりこの第１ク
ラッド部堆積用バーナ２のバーナの位置やガス流量等の
種々の条件については、第１クラッド部（ｂ）を堆積さ
せる点に重点をおいて定められているものでなく、むし
ろコア部（ａ）の屈折率分布の調整することに重点をお
いて条件が定められていた。したがって、このような従
来の製造条件で製造した結果を検討すると、第１クラッ
ド部堆積用バーナ２と第２クラッド部堆積用バーナ３と
を比較した場合、第１クラッド部堆積用バーナ２の収率
が低いことが見いだされた。
節という重要な役割を有するため、従来よりこの第１ク
ラッド部堆積用バーナ２のバーナの位置やガス流量等の
種々の条件については、第１クラッド部（ｂ）を堆積さ
せる点に重点をおいて定められているものでなく、むし
ろコア部（ａ）の屈折率分布の調整することに重点をお
いて条件が定められていた。したがって、このような従
来の製造条件で製造した結果を検討すると、第１クラッ
ド部堆積用バーナ２と第２クラッド部堆積用バーナ３と
を比較した場合、第１クラッド部堆積用バーナ２の収率
が低いことが見いだされた。
【００１６】また、従来の製造条件で製造した結果を検
討すると、大型化を試みている条件ほど余剰のスートの
落下などの障害が多い点、さらには大型化されたものと
そうでないものとの収率を検討すると収率自体は大きく
違わない点が見いだされた。このことから、大型化した
場合でも収率自体は大きく変化しないが、全体量が増加
していることから、余剰のスート自体は増加することと
なり、このため大型化を試みると図１に示すように気泡
の増加やチャンバ壁に付着した余剰のスートの落下等の
不具合が生じることがわかる。したがって、気泡等の不
具合を低減するためには、収率自体を向上させることが
必要であり、そのためには、収率の低い第１クラッド部
堆積用バーナ２の収率向上を行う必要があることがわか
った。本発明者等は、これらの点を検討した結果、光フ
ァイバ用多孔質ガラス母材のスート堆積層の先端の縦断
面の形状と収率とに一定の関係があることを見いだし、
本発明を完成させるに至ったものである。
討すると、大型化を試みている条件ほど余剰のスートの
落下などの障害が多い点、さらには大型化されたものと
そうでないものとの収率を検討すると収率自体は大きく
違わない点が見いだされた。このことから、大型化した
場合でも収率自体は大きく変化しないが、全体量が増加
していることから、余剰のスート自体は増加することと
なり、このため大型化を試みると図１に示すように気泡
の増加やチャンバ壁に付着した余剰のスートの落下等の
不具合が生じることがわかる。したがって、気泡等の不
具合を低減するためには、収率自体を向上させることが
必要であり、そのためには、収率の低い第１クラッド部
堆積用バーナ２の収率向上を行う必要があることがわか
った。本発明者等は、これらの点を検討した結果、光フ
ァイバ用多孔質ガラス母材のスート堆積層の先端の縦断
面の形状と収率とに一定の関係があることを見いだし、
本発明を完成させるに至ったものである。
【００１７】すなわち本発明は、複数の原料堆積用バー
ナから原料ガスとともに酸水素炎を吹き付けて出発母材
の軸方向にスートを堆積するようにした光ファイバ用多
孔質ガラス母材の製造方法において、前記複数の原料堆
積用バーナの内の隣接する二つの原料堆積用バーナによ
り堆積するスート堆積層先端の縦断面形状を、二つのス
ート堆積層の境界を挟みかつこの境界に最も近い二つの
変曲点における各接線の互いになす角が３０°以上１０
０°以下となるようにすることにより、収率を向上さ
せ、かつチャンバ内に浮遊する余剰のスートを低減さ
せ、光ファイバ用多孔質ガラス母材の品質を向上させる
ようにしたものである。
ナから原料ガスとともに酸水素炎を吹き付けて出発母材
の軸方向にスートを堆積するようにした光ファイバ用多
孔質ガラス母材の製造方法において、前記複数の原料堆
積用バーナの内の隣接する二つの原料堆積用バーナによ
り堆積するスート堆積層先端の縦断面形状を、二つのス
ート堆積層の境界を挟みかつこの境界に最も近い二つの
変曲点における各接線の互いになす角が３０°以上１０
０°以下となるようにすることにより、収率を向上さ
せ、かつチャンバ内に浮遊する余剰のスートを低減さ
せ、光ファイバ用多孔質ガラス母材の品質を向上させる
ようにしたものである。
【００１８】本発明は、このように複数の原料堆積用バ
ーナから原料ガスとともに酸水素炎を吹き付けて出発母
材の軸方向にスートを堆積するようにした光ファイバ用
多孔質ガラス母材の製造方法に適用される。このような
製造方法としては、例えば気相軸付け法（ＶＡＤ法）等
を挙げることができる。
ーナから原料ガスとともに酸水素炎を吹き付けて出発母
材の軸方向にスートを堆積するようにした光ファイバ用
多孔質ガラス母材の製造方法に適用される。このような
製造方法としては、例えば気相軸付け法（ＶＡＤ法）等
を挙げることができる。
【００１９】本発明は、このような製造方法において、
複数の原料堆積用バーナの内の隣接する二つの原料堆積
用バーナにより堆積するスート堆積層先端の形状を制御
するものである。ここで隣接する二つの原料堆積用バー
ナとしては、特に限定されるものではないが、両者共に
クラッド部堆積用バーナであることが好ましい。クラッ
ド部はコア部と比較して体積が大きく、この部分の収率
を向上させることがチャンバ内を浮遊するスート量を低
減させることになり、かつ全体として見た場合の収率向
上につながるからである。
複数の原料堆積用バーナの内の隣接する二つの原料堆積
用バーナにより堆積するスート堆積層先端の形状を制御
するものである。ここで隣接する二つの原料堆積用バー
ナとしては、特に限定されるものではないが、両者共に
クラッド部堆積用バーナであることが好ましい。クラッ
ド部はコア部と比較して体積が大きく、この部分の収率
を向上させることがチャンバ内を浮遊するスート量を低
減させることになり、かつ全体として見た場合の収率向
上につながるからである。
【００２０】さらに、二つの原料堆積用バーナの内の一
つが、コア部に隣接する第１クラッド部を堆積させる第
１クラッド部堆積用バーナであり、他の一つがこの第１
クラッド部の外側に隣接する第２クラッド部を堆積させ
る第２クラッド部堆積用バーナであることが特に好まし
い。上述したように、従来の条件では第１クラッド部堆
積用バーナの収率は他のバーナと比較して低い。したが
って、第１クラッド部堆積用バーナの収率を向上させる
ことにより全体として見た場合の収率を大きく向上させ
ることができ、かつこれによりチャンバ内を浮遊する余
剰のスートを大きく低減させることができるからであ
る。
つが、コア部に隣接する第１クラッド部を堆積させる第
１クラッド部堆積用バーナであり、他の一つがこの第１
クラッド部の外側に隣接する第２クラッド部を堆積させ
る第２クラッド部堆積用バーナであることが特に好まし
い。上述したように、従来の条件では第１クラッド部堆
積用バーナの収率は他のバーナと比較して低い。したが
って、第１クラッド部堆積用バーナの収率を向上させる
ことにより全体として見た場合の収率を大きく向上させ
ることができ、かつこれによりチャンバ内を浮遊する余
剰のスートを大きく低減させることができるからであ
る。
【００２１】なお、ここでいう隣接する二つの原料堆積
用バーナとは、光ファイバ用多孔質ガラス母材において
径方向に隣接するスート堆積層を堆積する原料堆積用バ
ーナを意味し、例えば図２においては、コア部堆積用バ
ーナ１および第１クラッド部堆積用バーナ２、もしくは
第１クラッド部堆積用バーナ２および第２クラッド部堆
積用バーナ３の関係を意味するものである。また、縦断
面形状とは、光ファイバ用多孔質ガラス母材の回転軸を
含む面で切断した際の形状を意味するものである。
用バーナとは、光ファイバ用多孔質ガラス母材において
径方向に隣接するスート堆積層を堆積する原料堆積用バ
ーナを意味し、例えば図２においては、コア部堆積用バ
ーナ１および第１クラッド部堆積用バーナ２、もしくは
第１クラッド部堆積用バーナ２および第２クラッド部堆
積用バーナ３の関係を意味するものである。また、縦断
面形状とは、光ファイバ用多孔質ガラス母材の回転軸を
含む面で切断した際の形状を意味するものである。
【００２２】本発明は、このスート堆積層先端の縦断面
形状を、二つのスート堆積層の境界を挟みかつこの境界
に最も近い二つの変曲点における各接線の互いになす角
が３０°以上１００°以下となるようにしたところに特
徴を有するものである。以下、この点について図３を用
いて説明する。
形状を、二つのスート堆積層の境界を挟みかつこの境界
に最も近い二つの変曲点における各接線の互いになす角
が３０°以上１００°以下となるようにしたところに特
徴を有するものである。以下、この点について図３を用
いて説明する。
【００２３】図３において実線で示されているのは、光
ファイバ用多孔質ガラス母材のスート堆積層先端の縦断
面形状を示すものであり、スート堆積層である第１クラ
ッド部および第２クラッド部の先端の縦断面形状を示す
ものである。また、破線は実線で示された曲線における
２回微分値を示すものである。本発明は、変曲点、すな
わち２回微分値が０となる点であって、第１クラッド部
および第２クラッド部のそれぞれにおいて最も第１クラ
ッド部と第２クラッド部との境界線に近い二つの変曲点
における二つの接線のなす角が３０°以上１００°以下
となるようにしたところに特徴を有する。ここで接線の
なす角とは、図３からも明らかなように、実際に形状を
示す曲線が形成する凸部（肩部）のなす角の補角を指す
ものとし、曲線が凹部を形成する場合も、同様にその凹
部のなす角の補角を指すものとする。
ファイバ用多孔質ガラス母材のスート堆積層先端の縦断
面形状を示すものであり、スート堆積層である第１クラ
ッド部および第２クラッド部の先端の縦断面形状を示す
ものである。また、破線は実線で示された曲線における
２回微分値を示すものである。本発明は、変曲点、すな
わち２回微分値が０となる点であって、第１クラッド部
および第２クラッド部のそれぞれにおいて最も第１クラ
ッド部と第２クラッド部との境界線に近い二つの変曲点
における二つの接線のなす角が３０°以上１００°以下
となるようにしたところに特徴を有する。ここで接線の
なす角とは、図３からも明らかなように、実際に形状を
示す曲線が形成する凸部（肩部）のなす角の補角を指す
ものとし、曲線が凹部を形成する場合も、同様にその凹
部のなす角の補角を指すものとする。
【００２４】このように、二つの接線がなす角度が３０
°以上１００°以下となるようにスートを堆積させるこ
とにより、収率を向上させることができ、かつ余剰のス
ートを低減することができる。ここで、３０°以上１０
０°以下としたのは、３０°未満では必要な収率を得る
ことができないからであり、１００°を越えるとスート
堆積層が割れたり変形したりすることから製造ができな
くなるためである。
°以上１００°以下となるようにスートを堆積させるこ
とにより、収率を向上させることができ、かつ余剰のス
ートを低減することができる。ここで、３０°以上１０
０°以下としたのは、３０°未満では必要な収率を得る
ことができないからであり、１００°を越えるとスート
堆積層が割れたり変形したりすることから製造ができな
くなるためである。
【００２５】例えば、第１クラッド部堆積用バーナと第
２クラッド部堆積用バーナとを用い、堆積条件を変更す
ることにより第１クラッド部および第２クラッド部の形
状を変化させ、上述した各接線のなす角度を変化させる
実験を行った。この際の角度と第１クラッド部の収率と
を測定した結果を図４に示す。図４から明らかなよう
に、３０°未満では収率が５０％を割り好ましくなく、
また１００°を越えた場合は、割れや変形が起こり光フ
ァイバ用多孔質ガラス母材の製造ができなかった。この
ように本発明においては、二つの接線がなす角が３０°
以上１００°以下となる形状とすることが好ましい。
２クラッド部堆積用バーナとを用い、堆積条件を変更す
ることにより第１クラッド部および第２クラッド部の形
状を変化させ、上述した各接線のなす角度を変化させる
実験を行った。この際の角度と第１クラッド部の収率と
を測定した結果を図４に示す。図４から明らかなよう
に、３０°未満では収率が５０％を割り好ましくなく、
また１００°を越えた場合は、割れや変形が起こり光フ
ァイバ用多孔質ガラス母材の製造ができなかった。この
ように本発明においては、二つの接線がなす角が３０°
以上１００°以下となる形状とすることが好ましい。
【００２６】なお、第１クラッド部堆積用バーナは上述
したように、第１クラッド部を堆積させる役割と共にコ
ア部の側面を焼き（加熱し）屈折率分布を調整する役割
をも有するものであるが、以下のように第１クラッド部
の形状、すなわち二つの接線のなす角度を変化させつつ
屈折率分布の調整を行うことも可能である。すなわち、
クラッド部の形状は、燃料ガスの流量を主とするガス条
件で決定される。一方、屈折率分布の調整、つまりコア
部の側面の加熱の仕方は、 燃焼ガスの流量、 第１クラッド部堆積用バーナの火炎絞り用カバーの
バーナからの突き出し量、 第１クラッド部堆積用バーナの火炎とコア部との位
置関係、すなわち第１クラッド部堆積用バーナの位置、
の３つのファクターにより決定される。
したように、第１クラッド部を堆積させる役割と共にコ
ア部の側面を焼き（加熱し）屈折率分布を調整する役割
をも有するものであるが、以下のように第１クラッド部
の形状、すなわち二つの接線のなす角度を変化させつつ
屈折率分布の調整を行うことも可能である。すなわち、
クラッド部の形状は、燃料ガスの流量を主とするガス条
件で決定される。一方、屈折率分布の調整、つまりコア
部の側面の加熱の仕方は、 燃焼ガスの流量、 第１クラッド部堆積用バーナの火炎絞り用カバーの
バーナからの突き出し量、 第１クラッド部堆積用バーナの火炎とコア部との位
置関係、すなわち第１クラッド部堆積用バーナの位置、
の３つのファクターにより決定される。
【００２７】したがって、ガス条件によりクラッド部の
形状を調整した後、バーナのセッティングにより屈折率
分布の調整を行うようにすることにより、本発明が必要
とする要件を満たした形状を有しつつ、整った屈折率分
布を有する光ファイバ用多孔質ガラス母材を得ることが
できる。このようにすることにより、収率が高く、かつ
気泡等の不具合の少ない光ファイバ用多孔質ガラス母材
であって整った屈折率分布を有する光ファイバ用多孔質
ガラス母材を製造することができる。
形状を調整した後、バーナのセッティングにより屈折率
分布の調整を行うようにすることにより、本発明が必要
とする要件を満たした形状を有しつつ、整った屈折率分
布を有する光ファイバ用多孔質ガラス母材を得ることが
できる。このようにすることにより、収率が高く、かつ
気泡等の不具合の少ない光ファイバ用多孔質ガラス母材
であって整った屈折率分布を有する光ファイバ用多孔質
ガラス母材を製造することができる。
【００２８】
【実施例】次に本発明の実施例と比較例について説明す
る。 （実施例）コア部堆積用バーナに、酸素６．５Ｌ／ｍｉ
ｎ、水素３．２Ｌ／ｍｉｎ、アルゴン１．５Ｌ／ｍｉ
ｎ、四塩化ゲルマニウム１１ｃｃ／ｍｉｎ、四塩化珪素
０．１２Ｌ／ｍｉｎを流し、第１クラッド部堆積用バー
ナに、酸素１３Ｌ／ｍｉｎ、水素１３Ｌ／ｍｉｎ、アル
ゴン２．０Ｌ／ｍｉｎ、四塩化珪素０．４Ｌ／ｍｉｎを
流し、さらに第２クラッド部堆積用バーナに、酸素２３
Ｌ／ｍｉｎ、水素４０Ｌ／ｍｉｎ、アルゴン６．０Ｌ／
ｍｉｎ、四塩化珪素１．１Ｌ／ｍｉｎを流して、シング
ルモード光ファイバ用の多孔質ガラス母材を製造した。
る。 （実施例）コア部堆積用バーナに、酸素６．５Ｌ／ｍｉ
ｎ、水素３．２Ｌ／ｍｉｎ、アルゴン１．５Ｌ／ｍｉ
ｎ、四塩化ゲルマニウム１１ｃｃ／ｍｉｎ、四塩化珪素
０．１２Ｌ／ｍｉｎを流し、第１クラッド部堆積用バー
ナに、酸素１３Ｌ／ｍｉｎ、水素１３Ｌ／ｍｉｎ、アル
ゴン２．０Ｌ／ｍｉｎ、四塩化珪素０．４Ｌ／ｍｉｎを
流し、さらに第２クラッド部堆積用バーナに、酸素２３
Ｌ／ｍｉｎ、水素４０Ｌ／ｍｉｎ、アルゴン６．０Ｌ／
ｍｉｎ、四塩化珪素１．１Ｌ／ｍｉｎを流して、シング
ルモード光ファイバ用の多孔質ガラス母材を製造した。
【００２９】その結果、第１クラッド部の収率が７０
％、第２クラッド部の収率が７５％であった。１０本製
造を行ったところ、壁面に付着した余剰のスートの落下
は見られず、また平均気泡数は０．７個であった。この
ときの第１クラッド部と第２クラッド部の境界に最も近
い変曲点における接線が互いになす角は８５°、得られ
た光ファイバ用多孔質ガラス母材の外径は１５２ｍｍφ
であった。
％、第２クラッド部の収率が７５％であった。１０本製
造を行ったところ、壁面に付着した余剰のスートの落下
は見られず、また平均気泡数は０．７個であった。この
ときの第１クラッド部と第２クラッド部の境界に最も近
い変曲点における接線が互いになす角は８５°、得られ
た光ファイバ用多孔質ガラス母材の外径は１５２ｍｍφ
であった。
【００３０】（比較例）コア部堆積用バーナに酸素６．
５Ｌ／ｍｉｎ、水素３．２Ｌ／ｍｉｎ、アルゴン１．５
Ｌ／ｍｉｎ、四塩化ゲルマニウム１１ｃｃ／ｍｉｎ、四
塩化珪素０．１２Ｌ／ｍｉｎを流し、第１クラッド部堆
積用バーナに、酸素１４Ｌ／ｍｉｎ、水素１４．５Ｌ／
ｍｉｎ、アルゴン２．０Ｌ／ｍｉｎ、四塩化珪素０．４
Ｌ／ｍｉｎを流し、さらに第２クラッド部堆積用バーナ
に、酸素２３Ｌ／ｍｉｎ、水素４０Ｌ／ｍｉｎ、アルゴ
ン６．０Ｌ／ｍｉｎ、四塩化珪素１．１Ｌ／ｍｉｎを流
して、シングルモード光ファイバ用の多孔質ガラス母材
を製造した。
５Ｌ／ｍｉｎ、水素３．２Ｌ／ｍｉｎ、アルゴン１．５
Ｌ／ｍｉｎ、四塩化ゲルマニウム１１ｃｃ／ｍｉｎ、四
塩化珪素０．１２Ｌ／ｍｉｎを流し、第１クラッド部堆
積用バーナに、酸素１４Ｌ／ｍｉｎ、水素１４．５Ｌ／
ｍｉｎ、アルゴン２．０Ｌ／ｍｉｎ、四塩化珪素０．４
Ｌ／ｍｉｎを流し、さらに第２クラッド部堆積用バーナ
に、酸素２３Ｌ／ｍｉｎ、水素４０Ｌ／ｍｉｎ、アルゴ
ン６．０Ｌ／ｍｉｎ、四塩化珪素１．１Ｌ／ｍｉｎを流
して、シングルモード光ファイバ用の多孔質ガラス母材
を製造した。
【００３１】その結果、第１クラッド部の収率が５５
％、第２クラッド部の収率が７５％であった。１０本製
造を行ったところ、壁面に付着した余剰のスートの落下
は４回発生し、またそのような落下が発生しなかったも
のについての平均気泡数は５．３個であった。このとき
の第１クラッド部と第２クラッド部の境界に最も近い変
曲点における接線が互いになす角は２０°、得られた光
ファイバ用多孔質ガラス母材の外径は１４６ｍｍφであ
った。
％、第２クラッド部の収率が７５％であった。１０本製
造を行ったところ、壁面に付着した余剰のスートの落下
は４回発生し、またそのような落下が発生しなかったも
のについての平均気泡数は５．３個であった。このとき
の第１クラッド部と第２クラッド部の境界に最も近い変
曲点における接線が互いになす角は２０°、得られた光
ファイバ用多孔質ガラス母材の外径は１４６ｍｍφであ
った。
【００３２】なお、バーナのセッティングを最適化した
結果、実施例および比較例のいずれにおいてもコア部の
屈折率分布は同様であった。上記実施例および比較例に
おけるスート堆積層先端縦断面の概略形状を図５に示
す。図中（Ａ）が実施例の形状を、図中（Ｂ）が比較例
の形状を示す。また（ａ）はコア部を、（ｂ）は第１ク
ラッド部を、（ｃ）は第２クラッド部をそれぞれ示すも
のである。
結果、実施例および比較例のいずれにおいてもコア部の
屈折率分布は同様であった。上記実施例および比較例に
おけるスート堆積層先端縦断面の概略形状を図５に示
す。図中（Ａ）が実施例の形状を、図中（Ｂ）が比較例
の形状を示す。また（ａ）はコア部を、（ｂ）は第１ク
ラッド部を、（ｃ）は第２クラッド部をそれぞれ示すも
のである。
【００３３】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
ものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の
特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一
な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかな
るものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００３４】例えば、上述した実施形態においては、第
１クラッド部および第２クラッド部における先端形状を
用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えばコア部と第１クラッド部との間の関係、お
よび第１クラッド部よりも外側の隣接する二つのクラッ
ド部間の関係にも本発明は適用される。
１クラッド部および第２クラッド部における先端形状を
用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えばコア部と第１クラッド部との間の関係、お
よび第１クラッド部よりも外側の隣接する二つのクラッ
ド部間の関係にも本発明は適用される。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明に係る光ファイバ用
多孔質ガラス母材の製造方法は、複数の原料堆積用バー
ナから原料ガスとともに酸水素炎を吹き付けて出発母材
の軸方向にスートを堆積するようにした光ファイバ用多
孔質ガラス母材の製造方法において、前記複数の原料堆
積用バーナの内の隣接する二つの原料堆積用バーナによ
り堆積するスート堆積層先端の縦断面形状を、二つのス
ート堆積層の境界を挟みかつこの境界に最も近い二つの
変曲点における各接線の互いになす角が３０°以上１０
０°以下となるようにしたものである。
多孔質ガラス母材の製造方法は、複数の原料堆積用バー
ナから原料ガスとともに酸水素炎を吹き付けて出発母材
の軸方向にスートを堆積するようにした光ファイバ用多
孔質ガラス母材の製造方法において、前記複数の原料堆
積用バーナの内の隣接する二つの原料堆積用バーナによ
り堆積するスート堆積層先端の縦断面形状を、二つのス
ート堆積層の境界を挟みかつこの境界に最も近い二つの
変曲点における各接線の互いになす角が３０°以上１０
０°以下となるようにしたものである。
【００３６】本発明は、このように二つのスート堆積層
の境界に最も近い二つの変曲点における各接線の互いに
なす角が３０°以上１００°以下となるようにスートを
堆積することにより、原料堆積用バーナにより生成した
スートが効率良く光ファイバ用多孔質ガラス母材として
堆積し、チャンバ内に浮遊する余剰のスートを減らすこ
とができ、かつ収率を向上させることができる。
の境界に最も近い二つの変曲点における各接線の互いに
なす角が３０°以上１００°以下となるようにスートを
堆積することにより、原料堆積用バーナにより生成した
スートが効率良く光ファイバ用多孔質ガラス母材として
堆積し、チャンバ内に浮遊する余剰のスートを減らすこ
とができ、かつ収率を向上させることができる。
【図１】光ファイバ用多孔質ガラス母材の径と気泡数と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図２】光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法の一
例を説明する説明図である。
例を説明する説明図である。
【図３】光ファイバ用多孔質ガラス母材の先端の縦断面
形状と２回微分値を示すグラフである。
形状と２回微分値を示すグラフである。
【図４】第１クラッド部の収率と二つの接線のなす角と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図５】光ファイバ用多孔質ガラス母材の先端縦断面形
状を示す概略断面図であり、（Ａ）は実施例、（Ｂ）は
比較例を示す。
状を示す概略断面図であり、（Ａ）は実施例、（Ｂ）は
比較例を示す。
１ … コア部堆積用バーナ、 ２ … 第１クラッド
部堆積用バーナ、３ … 第２クラッド部堆積用バー
ナ、４ … 光ファイバ用多孔質ガラス母材、（ａ）
… コア部、 （ｂ） … 第１クラッド部、（ｃ）
… 第２クラッド部。
部堆積用バーナ、３ … 第２クラッド部堆積用バー
ナ、４ … 光ファイバ用多孔質ガラス母材、（ａ）
… コア部、 （ｂ） … 第１クラッド部、（ｃ）
… 第２クラッド部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 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 (56)参考文献 特開 平８−157230（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132533（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03B 37/018
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の原料堆積用バーナから原料ガスと
ともに酸水素炎を吹き付けて出発母材の軸方向にスート
を堆積するようにした光ファイバ用多孔質ガラス母材の
製造方法において、前記複数の原料堆積用バーナの内の
隣接する二つの原料堆積用バーナにより堆積するスート
堆積層先端の縦断面形状を、二つのスート堆積層の境界
を挟みかつこの境界に最も近い二つの変曲点における各
接線の互いになす角が３０°以上１００°以下となるよ
うにすることを特徴とする光ファイバ用多孔質ガラス母
材の製造方法。 - 【請求項２】 前記二つの原料堆積用バーナが、いずれ
もクラッド部堆積用バーナであることを特徴とする請求
項１記載の光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法。 - 【請求項３】 前記二つの原料堆積用バーナの内の一つ
が、コア部に隣接する第１クラッド部を堆積させる第１
クラッド部堆積用バーナであり、他の一つが前記第１ク
ラッド部の外側に隣接する第２クラッド部を堆積させる
第２クラッド部堆積用バーナであることを特徴とする請
求項２記載の光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10241103A JP2945660B1 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10241103A JP2945660B1 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2945660B1 true JP2945660B1 (ja) | 1999-09-06 |
| JP2000063141A JP2000063141A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=17069340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10241103A Expired - Fee Related JP2945660B1 (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2945660B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4530687B2 (ja) | 2004-03-04 | 2010-08-25 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ用多孔質ガラス母材の製造方法 |
| JP5697165B2 (ja) * | 2012-05-02 | 2015-04-08 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ用多孔質ガラス堆積体の製造方法 |
| JP5708594B2 (ja) * | 2012-08-08 | 2015-04-30 | 住友電気工業株式会社 | ガラス微粒子堆積体の製造方法および製造装置 |
-
1998
- 1998-08-11 JP JP10241103A patent/JP2945660B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000063141A (ja) | 2000-02-29 |
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