JP3131032B2 - 光ファイバ用母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用母材の製造方法Info
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- 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
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ用母材の製造
方法、特には光学特性を向上させた光ファイバ用母材の
製造方法に関するものである。
方法、特には光学特性を向上させた光ファイバ用母材の
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ用プリフォームの製造は、図
５に示したようにシラン化合物などのガラス原料と酸
素、水素などの燃焼ガスを酸水素火炎バーナー11に供給
し、この火炎12中での火炎加水分解で発生した合成シリ
カ微粒子を回転しているダミー棒13に付着、堆積して多
孔質ガラス母材（以下スート母材という）14を作り、こ
のダミー棒を順次引上げてこのスート母材を一定のもの
としたのち、このスート母材を取り出してこれを高湿の
電気炉中で加熱、焼結し、透明ガラス化して合成石英ガ
ラスを作るという方法（以下ＶＡＤ法という）で行なわ
れている。
５に示したようにシラン化合物などのガラス原料と酸
素、水素などの燃焼ガスを酸水素火炎バーナー11に供給
し、この火炎12中での火炎加水分解で発生した合成シリ
カ微粒子を回転しているダミー棒13に付着、堆積して多
孔質ガラス母材（以下スート母材という）14を作り、こ
のダミー棒を順次引上げてこのスート母材を一定のもの
としたのち、このスート母材を取り出してこれを高湿の
電気炉中で加熱、焼結し、透明ガラス化して合成石英ガ
ラスを作るという方法（以下ＶＡＤ法という）で行なわ
れている。
【０００３】そして、この方法では目的とする合成石英
ガラス体の屈折率を調節するために原料ガラス材料とし
ての四塩化けい素などのシラン化合物に四塩化ゲルマニ
ウムなどのドーブ剤が混入され、この火炎加水分解で発
生したGeO2の半径方向の分布を制御するということが行
なわれているのであるが、この屈折率分布が軸方向で変
動するとこれより得られる光ファイバの光学特性が屈折
率分布に応じて変動し、光ファイバの品質に重大な欠陥
が生じるので、この屈折率分布は軸方向で安定化させる
ことが必要であり、これについてはバーナーに供給され
るガラス原料や燃焼ガスを制御したり、スート母材とバ
ーナー先端との距離を一定に保つという方法が用いられ
ている。
ガラス体の屈折率を調節するために原料ガラス材料とし
ての四塩化けい素などのシラン化合物に四塩化ゲルマニ
ウムなどのドーブ剤が混入され、この火炎加水分解で発
生したGeO2の半径方向の分布を制御するということが行
なわれているのであるが、この屈折率分布が軸方向で変
動するとこれより得られる光ファイバの光学特性が屈折
率分布に応じて変動し、光ファイバの品質に重大な欠陥
が生じるので、この屈折率分布は軸方向で安定化させる
ことが必要であり、これについてはバーナーに供給され
るガラス原料や燃焼ガスを制御したり、スート母材とバ
ーナー先端との距離を一定に保つという方法が用いられ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来法で
は光ファイバ用母材の軸方向での屈折率分布をその全域
にわたって安定化させることが難しく、局部的に屈折率
が変動するという問題点があり、この対策が強く求めら
れている。
は光ファイバ用母材の軸方向での屈折率分布をその全域
にわたって安定化させることが難しく、局部的に屈折率
が変動するという問題点があり、この対策が強く求めら
れている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点を解決した光ファイバ用母材の製造方法に関するもの
であり、これはＶＡＤ法による光ファイバ用母材の製造
方法において、スート母材の回転数を途中で共振点を回
避するために変更することを特徴とするものである。
点を解決した光ファイバ用母材の製造方法に関するもの
であり、これはＶＡＤ法による光ファイバ用母材の製造
方法において、スート母材の回転数を途中で共振点を回
避するために変更することを特徴とするものである。
【０００６】すなわち、本発明者らはＶＡＤ法による光
ファイバ用母材の製造方法においてこの光ファイバ用母
材の軸方向における屈折率分布の変動を防止する方法に
ついて種々検討した結果、従来法において光ファイバ母
材の軸方向に屈折率分布の変動が生ずるのは、図１にお
けるＶＡＤ法による光ファイバ母材の製造装置における
支持棒１、ダミー棒２、スート母材３の総長Ｌとスート
母材回転数ωとの関係で発生する共振現象に起因するこ
とを見出し、この共振現象を回避するためにはこのスー
ト回転数をスート製造中途中で変更すればよいというこ
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。
ファイバ用母材の製造方法においてこの光ファイバ用母
材の軸方向における屈折率分布の変動を防止する方法に
ついて種々検討した結果、従来法において光ファイバ母
材の軸方向に屈折率分布の変動が生ずるのは、図１にお
けるＶＡＤ法による光ファイバ母材の製造装置における
支持棒１、ダミー棒２、スート母材３の総長Ｌとスート
母材回転数ωとの関係で発生する共振現象に起因するこ
とを見出し、この共振現象を回避するためにはこのスー
ト回転数をスート製造中途中で変更すればよいというこ
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。
【０００７】
【作用】本発明は光ファイバ用母材の製造方法に関する
ものであり、これはＶＡＤ法による光ファイバ用母材の
製造方法において、スート母材の回転数をスート母材製
造中に途中で共振点を回避するために変更することを特
徴とするものであり、これによれば光ファイバ用母材の
軸方向における屈折率分布の変動が防止されるので光学
特性の向上された光ファイバ用母材が得られるという有
利性が与えられる。
ものであり、これはＶＡＤ法による光ファイバ用母材の
製造方法において、スート母材の回転数をスート母材製
造中に途中で共振点を回避するために変更することを特
徴とするものであり、これによれば光ファイバ用母材の
軸方向における屈折率分布の変動が防止されるので光学
特性の向上された光ファイバ用母材が得られるという有
利性が与えられる。
【０００８】本発明による光ファイバ用母材の製造方法
はＶＡＤ法による光ファイバ用母材の製造方法におい
て、スート母材の回転数をスート母材製造の途中で変更
するものであるが、このスート母材の製造時には前記し
たように支持棒１、ダミー棒２とスート母材３の総長Ｌ
1 とスート母材回転数ω1 との関係で共振現象が発生
し、この現象は同一設備で同一の製造条件でスート母材
の製造を行なうと必ず同じＬの位置で発生し、他の位置
で生ずることはない。
はＶＡＤ法による光ファイバ用母材の製造方法におい
て、スート母材の回転数をスート母材製造の途中で変更
するものであるが、このスート母材の製造時には前記し
たように支持棒１、ダミー棒２とスート母材３の総長Ｌ
1 とスート母材回転数ω1 との関係で共振現象が発生
し、この現象は同一設備で同一の製造条件でスート母材
の製造を行なうと必ず同じＬの位置で発生し、他の位置
で生ずることはない。
【０００９】したがって、このスート母材の回転数ω1
を一定としてスート母材を製造すると図６に示したよう
に総長Ｌ1 で共振現象が発生し、そのためにこのものの
比屈折率がこの部分で大きくなるし、この回転数をω2
としてこれを一定にすると図７に示したように総長Ｌ2
で共振現象が発生し、この部分で比屈折率が大きくな
り、これによって光ファイバ母材の軸方向における屈折
率分布に変動が生ずる。
を一定としてスート母材を製造すると図６に示したよう
に総長Ｌ1 で共振現象が発生し、そのためにこのものの
比屈折率がこの部分で大きくなるし、この回転数をω2
としてこれを一定にすると図７に示したように総長Ｌ2
で共振現象が発生し、この部分で比屈折率が大きくな
り、これによって光ファイバ母材の軸方向における屈折
率分布に変動が生ずる。
【００１０】しかし、この場合スート母材の製造をスー
ト母材の回転数ω1 で行なうと総長Ｌ1 で共振現象が現
れるが、このスート母材製造の途中でこのスート母材回
転数を図２に示したようにω2 に変更すると新たに総長
Ｌ2 で の共振現象が現れるけれども、これをこのスー
ト母材の製造時におけるスート母材の回転数を図３に示
したように最初ω1 でスタートし、共振現象の現われる
総長Ｌ1 に達する前に途中でω2 に変更したのち、さら
に共振現象の現われる総長に達する前にω1 に変更する
と、共振現象が発生しなくなり、この比屈折率差が図４
に示したように全長にわたって略々均一なものとなり、
したがって目的とする光ファイバ母材が特性の安定した
ものになるという有利性が与えられる。
ト母材の回転数ω1 で行なうと総長Ｌ1 で共振現象が現
れるが、このスート母材製造の途中でこのスート母材回
転数を図２に示したようにω2 に変更すると新たに総長
Ｌ2 で の共振現象が現れるけれども、これをこのスー
ト母材の製造時におけるスート母材の回転数を図３に示
したように最初ω1 でスタートし、共振現象の現われる
総長Ｌ1 に達する前に途中でω2 に変更したのち、さら
に共振現象の現われる総長に達する前にω1 に変更する
と、共振現象が発生しなくなり、この比屈折率差が図４
に示したように全長にわたって略々均一なものとなり、
したがって目的とする光ファイバ母材が特性の安定した
ものになるという有利性が与えられる。
【００１１】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例 四塩化けい素 800ｇ／時と四塩化ゲルマニウム 100ｇ／
時とを酸水素火炎バーナーに供給し、この酸水素火炎中
での火炎加水分解で発生したシリカ微粉末とGeO2粉末と
を反応室の上部から懸吊し、回転している合成石英ガラ
ス製のダミー棒先端に付着、堆積させ、このダミー棒を
順次引上げてシリカ母材を製造した。
時とを酸水素火炎バーナーに供給し、この酸水素火炎中
での火炎加水分解で発生したシリカ微粉末とGeO2粉末と
を反応室の上部から懸吊し、回転している合成石英ガラ
ス製のダミー棒先端に付着、堆積させ、このダミー棒を
順次引上げてシリカ母材を製造した。
【００１２】この場合、ダミー棒の回転数を最初は40回
転／分とし、このシリカ母材が長さ400mm となったとき
にこの回転数を45回転／分と変更し、さらにこのシリカ
母材が長さ 450mmとなったときに最初の回転数である40
回転／分に戻し、５時間経ってこのシリカ母材が長さ 6
00mmとなったときに反応を中止させてシリカ母材を取り
出した。
転／分とし、このシリカ母材が長さ400mm となったとき
にこの回転数を45回転／分と変更し、さらにこのシリカ
母材が長さ 450mmとなったときに最初の回転数である40
回転／分に戻し、５時間経ってこのシリカ母材が長さ 6
00mmとなったときに反応を中止させてシリカ母材を取り
出した。
【００１３】ついで、このシリカ母材を真空電気炉内で
５トールの真空下に 1,400℃に加熱、焼結し、透明ガラ
ス化したところ、全長 450mm、重量 1.2kgの光ファイバ
用母材が得られたので、このものについての半径方向に
おける屈折率分布をしらべたところ、このものは軸方向
の全長にわたって屈折率分布の変動が殆どなく、これは
比屈折率差△ｎ＝ 1.0％と略一定であり、この光ファイ
バ用母材は光学特性のすぐれたものであることが確認さ
れた。
５トールの真空下に 1,400℃に加熱、焼結し、透明ガラ
ス化したところ、全長 450mm、重量 1.2kgの光ファイバ
用母材が得られたので、このものについての半径方向に
おける屈折率分布をしらべたところ、このものは軸方向
の全長にわたって屈折率分布の変動が殆どなく、これは
比屈折率差△ｎ＝ 1.0％と略一定であり、この光ファイ
バ用母材は光学特性のすぐれたものであることが確認さ
れた。
【００１４】比較例 実施例におけるシリカ母材の製造時におけるダミー棒の
回転数を最初から最後まで40回転／分としたほかは、実
施例と同じ方法でシリカ母材、光ファイバ用母材をの製
造を行ない、得られた光ファイバ用母材の半径方向にお
ける屈折率分布をしらべたところ、このものは軸方向の
全長にわたって略々均一の比屈折率差△ｎ＝ 1.0％とい
う値を示したが、長さが 320mmのところでこれが比屈折
率差△ｎ＝1.8 ％となり、光学特性に乱れのあるもので
あることが確認された。
回転数を最初から最後まで40回転／分としたほかは、実
施例と同じ方法でシリカ母材、光ファイバ用母材をの製
造を行ない、得られた光ファイバ用母材の半径方向にお
ける屈折率分布をしらべたところ、このものは軸方向の
全長にわたって略々均一の比屈折率差△ｎ＝ 1.0％とい
う値を示したが、長さが 320mmのところでこれが比屈折
率差△ｎ＝1.8 ％となり、光学特性に乱れのあるもので
あることが確認された。
【００１５】
【発明の効果】本発明は光ファイバ用母材の製造方法に
関するものであり、これは前記したようにＶＡＤ法によ
る光ファイバ用母材の製造方法において、スート母材の
回転数をスート母材製造中に途中で変更することを特徴
とするものであるが、これによればスート母材の総長Ｌ
とスート母材回転数ωとの関係で発生する共振現象に起
因する光ファイバ用母材の半径方向屈折率分布の軸方向
における変動が防止されるので、光学特性のすぐれた光
ファイバ用母材が得られるという有利性が与えられる。
関するものであり、これは前記したようにＶＡＤ法によ
る光ファイバ用母材の製造方法において、スート母材の
回転数をスート母材製造中に途中で変更することを特徴
とするものであるが、これによればスート母材の総長Ｌ
とスート母材回転数ωとの関係で発生する共振現象に起
因する光ファイバ用母材の半径方向屈折率分布の軸方向
における変動が防止されるので、光学特性のすぐれた光
ファイバ用母材が得られるという有利性が与えられる。
【図１】 本発明の方法によるスート母材製造装置の縦
断面図を示したものである。
断面図を示したものである。
【図２】 本発明の方法でスート棒の回転数を変えたと
きの共振現象発生部位を示したスート母材回転数と総長
との関係グラフを示したものである。
きの共振現象発生部位を示したスート母材回転数と総長
との関係グラフを示したものである。
【図３】 本発明の方法でスート棒の回転数を変えたと
きのスート棒回転数と総長Ｌとの関係グラフを示したも
のである。
きのスート棒回転数と総長Ｌとの関係グラフを示したも
のである。
【図４】 本発明の方法でスート棒の回転数を変えたと
きの最大比屈折率差と総長との関係グラフを示したもの
である。
きの最大比屈折率差と総長との関係グラフを示したもの
である。
【図５】 従来公知のＶＡＤ法によるスート母材製造装
置の縦断面図を示したものである。
置の縦断面図を示したものである。
【図６】 比較例としてのスート棒回転数ω1 を一定と
したときの最大屈折率差と総長との関係グラフを示した
ものである。
したときの最大屈折率差と総長との関係グラフを示した
ものである。
【図７】 比較例としてのスート棒回転数ω2 を一定と
したときの最大屈折率差と総長との関係グラフを示した
ものである。
したときの最大屈折率差と総長との関係グラフを示した
ものである。
１…支持棒、 ２，13…ダミー棒 ３，14…スート母材、 ４…チャック 11…酸水素火炎バーナー、12…酸水素火炎
───────────────────────────────────────────────────── 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 昭63−60122（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−65039（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−14442（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−275934（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−190236（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−50039（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/00 - 37/16 C03B 8/04
Claims (1)
- 【請求項１】ＶＡＤ法による光ファイバ用母材の製造方
法において、スート母材の回転数をスート母材製造中に
途中で共振点を回避するために変更することを特徴とす
る光ファイバ用母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17203792A JP3131032B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17203792A JP3131032B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05339025A JPH05339025A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3131032B2 true JP3131032B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=15934361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17203792A Expired - Fee Related JP3131032B2 (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3131032B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP17203792A patent/JP3131032B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05339025A (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
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